DE663177C - Brennkraftmaschine mit Aussenverbrennung in einer vom Arbeitszylinder getrennten Brennkammer und mit Wasser- oder Dampfzusatz in die Brennkammer - Google Patents

Description

• Brennkraftmaschine mit Außenverbrennung in einer vom Arbeitszylinder getrennten Brennkammer und mit Wasser oder Dampfzusatz in die Brennkammer Bekannt sind Brennkraftmaschinen, bei denen die Verbrennung des Brennstoffgemisches in einer besonderen, vom Arbeitszylinder abgetrennten Brennkammer stattfindet, in die Brennstoff und Verbrennungsluft eingeführt werden und in die auch Wasser oder Dampf eingespritzt wird. Die Unterteilung der Brennkammer in eine die Ladung aufnehmende Vorkammer und eine gleichachsig daran anschließende Hauptkammer sorgt dabei für gute Durchmischung vor der Zündung. Wegen starker in diesen Brennkammern entstehender Wirbelungsverluste durch nicht hinreichende Führung des Brenngemisches sind die erreichten Wirkungsgrade unbefriedigend, und auch die Wärmeverluste sind hoch, da der Wasser-oder Dampfzusatz infolge der Wirbelung die heißen Brenngase nicht wirksam von den Wandungen fernhalten kann.
• Die Erfindung besteht nunmehr darin, daß eine Vorkammer an die -Hauptkammer gleichachsig durch eine Düse angeschlossen ist und eine Zufuhrleitung für Wasser oder Dampf in diese Düse mündet. Die Wasserzufuhr kann dabei mit gleicher Strömungsrichtung wie die Brenngasströmung erfolgen oder besonders günstig bei Ausbildung der Düse als Venturirohr durch Einmünden in dessen engsten Ouerschnitt.
• Die Unterteilung in eine Vorkammer und eine Hauptkammer mit zwischengeschalteter Düse gibt den Vorteil, daß nirgends Wirbelungsverluste in den strömenden Gasen entstehen und auch dementsprechend die Wärmeabgabe an die Wandungen klein bleibt und daß die brennenden Gase erst hinter der Düse sich dehnen, nachdem sie das Wasser oder den Dampf schon bei hoher Temperatur aufgenommen haben. Das Venturirohr unterstützt dabei die Zufuhr von Wasser oder Dampf durch den in seinem engsten Querschnitt herrschenden Unterdruck, und so wird insgesamt durch gute Aufbereitung, Luftdurchmischung und Verdichtung bei zuverlässiger Beherrschung der Selbstzündung des Brenngemisches eine wesentliche Steigerung des Gesamtwirl:ungsgrades erreicht.
• Als weitere wertvolle Ausgestaltung der Erfindung ist die Hauptkammer als- zylindrisches Rohr, ähnlich einer Gasflasche, mit in der Außenfläche eingeschnittenem Gewinde kleiner Steigung ausgebildet, mit Abdeckung durch ein -Außenrohr, das von einem Kühlmantel umgeben ist. Dabei bilden die Gewindegänge in an sich bekannter Weise eine Verdampferschlange für das Einspritzwasser oder eine Ü6erhitzerschlange für den Einspritzdampf. Die sonst im Kühlwasser abge:,@W führte Wärme wird so großenteils zum Ve; dampfen des Wassers und Überhitzen d Dampfes ausnutzbar.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einemAusführungsbeispiel, und zwar zeigt die Abbildung einen Schnitt durch den Verdichter, den Arbeitszylinder und die Brennkarmner der Maschine.
• Ein Verdichterzylinder i enthält einen Verdichterkolben 2, der durch eine Pleuelstange 3 an eine Kurbel q. angeschlossen ist. In einem um iSo° dazu versetzt angeordneten Arbeitszylinder 5 läuft ein Kolben 6, liessen Pleuelstange 7 mit gleicher Mitte an dieselbe Kurbel 4. angeschlossen ist. Beide Pleuelstangen des Verdichter- und - Arbeitszylinders sind also an eine gemeinsame Kurbel einer Kurbelwelle8angeschlossen und gleichachsig beiderseits dieser Kurbelwelle angebracht.
• Zur Aufnahme atmosphärischer Luft besitzt der Verdichterzylinder einen Einlaß 9 mit einem Einlaßventil io, das gegen die Wirkung einer Feder i i nach innen öffnet, und dieses Ventil ist durch einen Nocken 12 einer Nockenwelle 13 unter Vermittlung eines Zwischenhebels 14. in bekannter Weise gesteuert. Aus dem Verdichterzylinder i wird die verdichtete Luft durch einen Auslaß 15, der von einem Druckventil 16 beherrscht ist, zu einer Vorkammer 17 eines Druckgaserzeugers geführt und von dort zu einer Hauptkammer 18. Diese besteht aus einem parallel zu den Zylindern liegenden Rohr i9 mit in der äußeren Wandungsfläche eingeschnittener Gewinderinne 2o und mit einem aufgepreßten Mantel 21, der seinerseits von einem hohlen Außenmantel 22 umgeben ist. Die Gewinderinne 2o dient als Verdampferschlange für Wasser, das ihr durch einen Einlaß 23 und einen Ringraum 24 zugepumpt wird und das aus ihr am anderen Ende durch Ringräume25 und 26 ausströmt und von dort durch Kanäle 27 zur engsten Stelle einer Venturidüse 28 geht. Eine Brennstoff-Einspritzdüse 29 am verdichterseitigen Ende dient zum Einspritzen von Brennstoff in die Vorkammer 17. Eine in diese Vorkammer ragende Glühspirale 30 dient zum Anlassen der Maschine.
• Die heiße Mischung von Luft, Brennstoff und Dampf, die aus der Düse 28 in die Brennkammer i8 strömt, geht an deren anderem Ende durch einen Kanal 31 unter Beeinflussung durch ein Ventil,32 mit Handhabungs-@.hwbel 32' zu einem Kanal 33 und zum Arbeits-;.zvlinder 5.
• Der Einlaßkanal 33 ist durch ein Ventil 34 "beli'errscht, das nach außen gegen die Wirkung einer Feder 35 öffnet, und diese ist durch einen Nocken 36 einer Nockenwelle 37 unter Vermittlung eines Zwischenhebels 38 gesteuert. Dieselbe Nockenwelle 37 steuert auch ein Auslaßventil 39, das gegen die Wirkung einer Feder .Io nach innen öffnet und die ausgenutzten Gase zu einem Auslaß 4.1 entläßt. Unten besitzt die Maschine einen 0lsumpf 42. Der Arbeitszylinder ist von einem Kühlmantel 4.3 umgeben.
• Die Abbildung zeigt eine Einheit einer Maschine gemäß der Erfindung; es können naturgemäß mehrere solcher Einheiten aneinandergereiht entweder abwechselnd mit Arbeits- und Verdichterzylindern jederseits der Kurbelwelle oder mit sämtlichen Verdichterzylindern auf einer Seite oder in sonstiger erwünschter Anordnung angeordnet sein. Dabei können nötigenfalls auch mehrere Druckgaserzeuger vorgesehen sein.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i, Brennkraftmaschine mit Außenverbrennung in einer vom Arbeitszylinder getrennten Brennkammer, die aus einer den Brennstoff und die Verbrennungsluft aufnehmenden Vorkammer und einer daran gleichachsig angeschlossenen Hauptkammer besteht, und mit Wasser- oder Dampfzusatz in die Brennkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkammer (18) an die Vorkammer (17) durch eine zu den beiden Teilkammern gleichachsig angeordnete Düse (28) angeschlossen ist, in die die Zufuhrleitung für Dampf oder Wasser mündet. z.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (28) als Venturirohr ausgebildet ist und die Zuleitung für Dampf oder Wasser im engsten Querschnitt enthält.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkammer aus einem zylindrischen Rohr (19) besteht, dessen Wandung außen ein eingeschnittenes Gewinde (2o) zur Führung von Einspritzwasser aufweist.