DE703244C

DE703244C - Vorrichtung zum Betrieb von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen mit gespeicherten, druckverfluessigten Gasen

Info

Publication number: DE703244C
Application number: DE1938I0061182
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Scholz
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1938-04-30
Filing date: 1938-04-30
Publication date: 1941-03-04

Description

Vorrichtung zum Betrieb von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen mit gespeicherten, druckverflüssigten Gasen Beim Betrieb von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen für druckverflüssigte Gase (Flüssiggas) mit Ladeluftverdichter führte man bisher die Brenngase in die Ansaugluft des Motors vor oder hinter dem Verdichter ein. Bei Motoren mit verzweigter Ladeluftleitung sind hierzu langwierige Einbauarbeiten erforderlich. Es ist schon versucht worden, Flüssiggas durch die Einspritzpumpe dem Motor zuzuführen, doch tritt hierbei in. der Einspritzpumpe durch unbeabsichtigte Wärmezufuhr sehr leicht- Dampfblasenbildung auf, die das geregelte Arbeiten der Pumpe unmöglich macht. Die Mittel zur Beseitigung dieser Erscheinung, Kühlen der Einspritzpumpe und der Einspritzleitungen durch Wasser und Zufuhr des Flüssiggases zur Einspritzpumpe unter ungewöhnlich hohem Druck, sind umständlich und gefährden durch die erwähnten hohen Drücke die Festigkeit der in ihren Bauteilen möglichst leicht gehaltenen Einspritzpumpe.
Es wurde nun gefunden, daß man alle diese Nachteile vermeiden kann, wenn man die Hauptmenge des Treibgases in flüssigem Zustande den Einspritzdüsen der Maschine bei solchen Temperaturen zuführt, die unterhalb der Temperatur des Flüssiggases im Vorratsbehälter liegen und die Restmenge des Treibgases unter Wärmeaustausch mit dem dabei zu kühlenden und .einzuspritzenden flüssigen Treibgas und unter Verdampfung und Entspannung in die Ansaugluftleitung des Ladeluftverdichters einführt. Durch die Tieferlegung der Arbeitstemperaturen kann man so auch die Arbeitsdrücke illedriger. d. h. in der gewohnten Größenordnung des Flüssiggasbetriebes halten.
Gegenüber der Zufuhr der überwiegenden oder der gesamten Menge des Treibstoffs in die Ansaugluft der Maschine wird noch der Vorteil erzielt, daß die vorhandene Einspritzpumpe unter Belastung, also unter üblichen Betriebsbedingungen betrieben werden kann. Da die in der Regel für Benzin bemessene Einspritzpumpe bei dem größeren Raumbedarf des verflüssigten Gases sticht ausreichen würde, ist es erforderlich, einen Teil des Treibstoffes, etwa der Gesamtmenge, unter Umgehung der Einspritzpumpe der Maschine zuzuführen. Die Beigabe dieser verhältnismäßig geringen Treibstoffmenge zur Ansaugluft des Ladeluftverclichters kann in einfachster Weise erfolgen. Es besteht keine Gefahr, daß bei einem Rückschlag des -Motors eine Verpuffung in Ansaugleitung und Verdichter eintreten könnte, da das diesen Raum füllende Gas-Luft-Gemisch zu brennstoffarm ist, um zündfähig zu sein.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die bei der Unterkühlung des einzuspritzenden Treibstoffes auf die erforderlichen sehr niedrigen Temperaturen frei werdende Wärine zur Verdampfung der der Gebläseluft beizumischenden Treibstoffmenge zur Verfügung steht.
Es ist zwar schon bekannt, Dieselmotoren wechselweise mit Einspritzung flüssiger Brennstoffe und mit Einblasen verdichteter Brenngase zu betreiben. Hierbei ist entweder ein besonderer Ladeluftverdichter erforderlich, oder die Brenngase müssen im Druckbehälter einen Druck besitzen, der höher ist als der Verdichtungsenddruck des Motors, damit ein Einblasen möglich ist. Demgegenüber handelt es sich im vorliegenden Fall um Einspritzmotoren, die nach dem Otto-Verfahren arbeiten und denen wie sonst das Benzin auch das Flüssiggas in flüssigem und nicht in gasförmigem Zustande zugeführt wird, und zwar erfolgt die Zufuhr des Flüssiggases hierbei durch die gleiche Einspritzpumpe, die die Einspritzung des Benzins beim Benzinbetrieb bewirkt.
Es ergeben sich z. B. für Ausführungen gemäß der Erfindung die in den Abb. i und 2 dargestellten einfachen baulichen Anordnungen.
In Abb. i bedeutet a die Brennkraftmaschine mit der Ansaugleitung b, dem Ladeluftverdichter c und der Einspritzpumpe d. Aus dem Flüssigkeitsbehälter e führt eine Rohrleitung/ das Flüssiggas zu dem D@ruckregler g. An der Entspannungsdüse h des Druckreglersg verdampft ein Teil des Treibstoffes und geht in gasförmigem Zustande durch die Leitung i zti dem Gasluftmischer k, wo das zugeführte Gas der Ansaugluft des Ladeluftverdichters beigemischt wird. Das durch die Entspannungsdüse h eintretende, nicht verdampfte Flüssiggas füllt den Entspannungsraum l des Druckreglers g mit drucklosem flüssigem und daher stark unterkühltem Flüssiggas. In diesem Raume liegt eine Rohrschlange m, durch die der Hauptteil des durch das Rohr/ zuströmenden flüssigen Treibstoffes. der noch unter Behälterdruck steht, auf die sehr niedrige Temperatur des im Raume l befindlichen drucklosen flüssigen Treibstoffes heruntergekühlt wird. Dieses auf diese Weise stark vorgekühlte, unter Druck stehende Flüssiggas wird der Einspritzpumpe il zugeführt, die ihrerseits noch durch die gemeinsame Wandp von dem in dem Raum l l4gernden kalten Flüssiggas gekühlt wird. Zur Bemessung des Mengenanteils des gasförmig und des flüssig zugeführten Treibstoffs dient einerseits eine in der Gasleitung! sitzende Blende tf, anderseits die in jeder Einspritzpumpe bereits vorhandene Regeleinrichtung.
In J1bb.2 bedeutet wieder a die Brennkraftmaschine mit der Ansaugleitung b, dem Ladeluftverdichter c und der Einspritzpumpe d. aus dem Flüssiggasbehälter e strömt durch die Rohrleitung f flüssiges Treibgas in den Trennbehälter r, an dessen Eingang sich ein drosselndes Ventils befindet. Beim Durchströmen dieses Ventils verdampft ein Teil des zugeführten Treibstoffs, füllt den oberen Teil des Trennbehälters r, wird in einem Diruckreglerg völlig entspannt und über eine Blende q dein Gasluftmischkörper k zugeleitet. Der bei dem Drosselvorgang an dem Ventil s flüssig gebliebene Anteil des Flüssiggases sammelt sich in stark unterkühltem Zustande am Boden des Trennbehälters r und fließt von hier der Flüssigkeitsförderpumpe t zu, die die Flüssigkeit unter Druck setzt und zur Einspritzpumpe d fördert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Betrieb von gen fischverdichtenden Brennkraftinaschinen mit Ladeluftverdichter und Einspritzung gespeicherter, druckverflüssigter Gase in den Arbeitszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmenge des Treibgases in flüssigem Zustande über eine Pumpe i d 1 den Einspritzdüsen der Maschine bei unterhalb der Temperatur des Flüssiggases im Vorratsbehälter liegenden Temperaturen zugeführt und die Restmenge des Treibgases unter Wärmeaustausch mit dem dabei zu kühlenden und einzuspritzenden flüssigen Treibgas und- unter Verdampfung und Entspannung in die Ansaugluftleitung (n) des Ladeluftverdichters (e) eingeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Anordnung eines Druckreglers (g) an sich bekannter Bauart, dem das zur Mischung mit der Ansaugluft des Ladeluftverdichters bestimmte Flüssiggas, im wesentlichen ungedrosselt, in flüssigem Zustande zugeführt wird und dessen der Entspannungsdüse (h) nachgeschalteter Entspannungsraum (1) Wärmeaustauschflächen (m, p) enthält, mittels deren die Zuleitung des Einspritzbrennstoffes zur Einspritzpumpe und/oder diese selbst gekühlt werden (Abb. i).
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB in der Treibgaszuleitung (f) zwischen dem Speicherbehälter (e) des Flüssiggases und , der Einspritzpumpe (d) ein über .eine Drosselstelle (s) mit der Treibgaszuleitung (f) verbundener Raum (r) geschaltet ist, von dessen tiefster Stelle die Flüssigkeitszuleitung über eine Förderpumpe (t) zur Einspritzpumpe (d) führt und an dessen höchster Stelle die Entnahmeleitung für das zu verdampfende Treibgas angeschlossen, ist, das über einen Druckregler (g) an sich bekannter Bauart in einem Gasluftmischkörper (k) der Ansaugluft des Ladeluftverdichters beigegeben wird (Abb. 2).