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Freiflugkolben-Brennkraftverdichter mit Flüssigkeits-, insbesondere
Wassereinspritzung in das zu verdichtende bzw. verdichtete Gas Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf einen Freiflugkolben-Brennkraftverdichter mit Flüssigkeits-, insbesondere
Wassereinspritzung in das zu verdichtende bzw.in :das verdichtete Gas, insbesondere
Luft, und stellt eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Patents 687 o98 dar.
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Gemäß dein Hauptpatent wird die Menge der _ eingespritzten Flüssigkeit
in Abhängigkeit von der Hublänge des oder der Freiflugkolben geregelt. Das wesentliche
Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht nun idarin, die Menge der einzuspritzenden
Flüssigkeit nicht nur von der Hublänge des oder der Freiflugkolben, sondern auch
von :einer der Betriebstemperaturen des Freiflugkolhen-BrennkraftveTdichters, beispielsweise
von der Temperatur der dem Verdichter zugeführten Frischluft, :abhängig zu machen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar stellt die Zeichnung die Flüssigkeitseinspritzvorrichtung teils in Ansicht,
teils im Schnitt in Verbindung mit einem Fr:eiflugkolben-Brennkraftverdichter dar.
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Der Freiflugkolben - Brennkraftverdichter selbst ist in üblicher Weise
ausgebildet, wobei der Verdichterteil dieser Maschine einen
Zylinder
i aufweist, in dein ein Ver dichterkolben 2 arbeitet. Der Verdichterkolben ist durch
eine Stange 3 an den nicht dargestellten Brennkraftkolben des Brennliraftverdichters
angeschlossen. Zur Zuleitung der Frischluft zu dem Verdichterzylinder dient -eine
Speiseleitung 54, die mittels eines Saugventils 55 in den Zylinder i mündet, während
zur Abführung der verdichteten Luft .eine Druckleitung 4 vorgesehen ist, die mit
einem Druckventil 5 in den Zylinder i mündet.
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Zur Einspritzung einer Kühlflüssigkeit, insbesondere von Wasser, in
die verdichtete Luft dient ein Zerstäuber 9, der in der Druckleitung 4 des Verdichters
angeordnet ist und durch eine Pumpe 8 von üblicher Bauart finit Wasser gespeist
wird. Der Kolben 7 der Pumpe 8 wird durch eine Stange 15 betätigt, die mit ihrem
einen Ende an den Pumpenkolben angelenkt ist, während sich ihr anderes Ende gegen
.den einen Arm eines schwingenden Winkelhebels 16 stützt, dessen Drehachse 18 fest
ist. Der andere Arm des Winkelhebels ist beispielsweise mittels eines Lenkers 17
an eine Verlängerung der Kolbenstange 3 des Kolbens 2 angeschlossen: Wenn der Berührungspunkt
zwischen der Stange 15 und dem zugehörigen Arm des Winkelhebels 16 unveränderlich
ist, nimmt die Menge der eingespritzten Kühlflüssigkeit zu, wenn der Hub des Freiflugkolbens
zunimmt, und umgekehrt ab, wenn der genannte Hub abnimmt. Um aber den Hub des Pumpenkolbens
7 nicht nur in Abhängigkeit von dem Hub des Freiflugkolbens 2 veränderlich
zu machen, ist der Berührungspunkt zwischen der Stange 15 und dem einen Arm des
Winkelhebels 16 veränderlich, und zwar kann dieser Berührungspunkt eine mehr oder
weniger große Entfernung von der Achse 18 des Winkelhebels erhalten. Die Veränderung
der Entfernung des Berührungspunktes zwischen den Teilen 15 und 16 von der Achse
18 hat eine Veränderung der Menge des Einspritzwassers unabhängig von den Änderu@ngen
des Hubes des Verdichterkolbens 2 zur Folge.
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Die Verstellbewegung der Stange 15 wird durch einen Thermostaten,
der beispielsweise die Form einer Kapsel 56 hat,. gesteuert. Dieser Thermostat ist
in den Weg der Speiseluft eingeschaltet und liegt zweckmäßigerwieise in der Leitung
54. Der Thermostat ist mittels einer geeigneten Bewegungsübertragung an die Stange
15 angeschlossen. Diese Bewegungsübertragung besteht beispielsweise aus den Stangen
57 und 58, die an die Enden eines Winkelhebels 59 angelenkt sind. Der Winkelhebel
59 ist derart angeordnet, daß eine Zusammenziehung der Kapsel 56 infolge einer Temperaturabnahme
eine Annäherung der Stange 15 .an die Achse 18, d. h. also eine Verringerung der
Wassereinspritzung, zur Folge hat, während eine Temperaturzunahme eine Erhöhung
der Wassereinspritzung zur Folge hat. Auf diese Weise ist es möglich, trotz einer
Veränderung der Temperatur der von denn Verdichter eingesaugten Luft die Temperatur
der verdichteten Luft mindestens annähernd konstant zu halten, und zwar gilt dies
entweder für die ganze Maschine oder für einige ihrer Stufen, falls @es sich um
einen mehrstufigen Verdichter handelt.
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Das durch .den Thermostaten 56 betätigte Steuergestänge steht a.u#erd,em
noch unter dem Einfluß des Speisedruckes des Verdichters, und zwar ist die Achse
6o jes Winkelhebels 59 zu diesem Zweck an dein Ende des einen Armes eines zweiten
Winkelhebels 61 gelagert, welcher um eine ortsfeste Achse 62 drehbar ist. Dias freie
Ende des anderen Armes des letztgenannten Winkelhebels ist mittels eines Lenkers
63 an eine barometrische Kapsel 64 o. dgl. angeschlossen, die unter dem Speisedruck
des Verdichters steht.
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Wenn der Speisedruck zunimmt, dehnt sich die Kapsel 64 aus, wodurch
die Hebelarmlänge zwischen der Drehachse 18 einerseits und dem Berührungspunkt der
Stange 15 mit dem Hebel 16 andererseits abnimmt.
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Die in Abhängigkeit von der Temperatur arbeitende Regelung der eingespritzten
Flüssigkeitsmenge kann auch gleichzeitig mit der in dem Hauptpatent beschriebenen
Vorrichtung zur Regelung des Beginns der Flüssigkeitseinspritzung verwendet werden.
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Der Flugkolben-Brennkraftverdichter gemäß der vorliegenden Erfindung
hat unter anderem den Vorteil, daß er mindestens zwis c hen gewissen Grenzen unabhäng
. ig, von den Temperaturänderungen der äußeren Umgebung immer mit einem besten
Wirkungsgrad arb eilet.