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Vorrichtung zur Regelung der Brennstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen
für staubförmige Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Regelung der Brennstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen für staubförmige Brennstoffe
mit einer Mischkammer zur Bildung eines Vorgemisches aus dem Brennstoff und einem
Teil der Verbrennungsluft, aus der -eine Entnahmeleitung in die zum Motor führende
Verbrennungsluftleitungführt, und mit einem Staubvorratsraum mit Zuführung von Teilluft.
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Bei den mit einer Mischkammer betriebenen Staubmotoren bereitet die
Regelung der Brennstoffzufuhr bisher besondere .Schwierigkeiten, weil es nicht genügt;
nur den Gemischaustritt aus der Mischkammer in die Verbrennungsluftleitung zu regeln.
Eine solche Regelung hätte nur- dann einen Sinn, wenn in der Mischkammer der Anteil
von Staub und Luft stets der gleiche bleibt. Hierfür sind aber umständliche Mittel
erforderlich, die durch die Erfindung vermieden, werden. Brei der Erfindung wird
eine Regelung mit ganz einfachen Mitteln und in außerordentlich zuverlässiger Weise
erreicht, indem in der Luftzuführungsleitung zur Mischkammer und in der Luftzuführungsleitung
zum Staubvorratsraum für die Mischkammer j e eine Regelvorrichtung angeordnet wird,
die beide miteinander gekuppelt sind und in dem Sinne gesteuert werden, daß .sich
beim Öffnen der einen Regelvorrichtung die andere schließt, und umgekehrt. Brei
geringer Belastung wird durch erweiterte Luftzuführung zur Mischkammer ein dünnes
Gemisch und bei anwachsender Motorbelastung durch Verringerung der Luftzuführung
zur Mischkammer und Erhöhung der Luftzuführung zum Vorratsraum ein reicheres Gemisch
@erzeugt. Allein durch die Änderung des Querschnittes der Luftzuführungsleitungen
läßt sich der Motor, in jeder beliebigen Weise regeln und auf jeden Betrieb reinstellen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann in an sich bekannter Weise
mit,einer Drossel= vorrichtung in der zum Motor führenden Verbrennungsluftleitung
vor der Mischstelle versehen
sein, die mit den beiden Regelvorrichtungen
in den Luftzuführungsleitungen zur Mischkammer und zum Staubvorratsraum gekuppelt
und im gleichen Öffnungs- und Schließsinne ivie die Regelvorrichtung in der Luftzufü,hrungsleitung
zum Staubvorrat$@,; raum gesteuert ist. Bei Öffnung der Drosselvorrichtung in der
Verbrennungsluftleitung wird also selbsttätig in der Mischkammer ein staubreicheres
und bei Schließung der Drosselvorrichtung ein staubärmeres Gemisch erzeugt.
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Es spielt übrigens für die Erfindung keine Rolle, ob die der Mischkammer
und dem Staubvorratsraum zugeführte Luft unter Atmosphärendruck einströmt oder als
Druckhtft eingeblasen wird und ob die Gemiscbaustrittsleitung der Mischkammer ständig
offen oder durch ein Ventil o. dgl. gesteuert ist.
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Neben den mit einer Mischkammer arbeitenden Vorrichtungen zur Bildung
eines Gemisches aus Staub und Luft sind übrigens auch Vorrichtungen anderer Art
bekannt, z. B. eine Vorrichtung, bei der der Staub aus einer Schütturig heraus fit
einen Vorraum eingesaugt und aus diesem in die Vorkammer des Motors gebracht wird.
Da die leichteren Staubteilchen dem auftretenden Saugzug williger folgen als die
schwereren Teilchen und bekanntlich der Staub nie durchweg die gleiche Korngröße
besitzt, ist die Staubförderung durch Saugzug aus einer Schütturig heraus sehr unbefriedigend.
Eine genaue Regelung erscheint bei diesen Vorrichtungen kaum möglich. Bei der Vorrichtung
nach der Erfindung ist der Staub in der Mischkammer gleichmäßig verteilt und mit
Ltift gemischt. Die bekannten Vorrichtungen der zuletzt erwähnten Art bilden das
brennfertige Gemisch, das ohne nochmaligen. Zusatz von Luft im ersten Mischungszustand
unmittelbar in den Brennraum der Maschine eingeführt wird. Die dem Staub vor seiner
Einführung in den Motor zugeführte Luft dient in erster Linie seiner Förderung;
die Mischung zwischen Luft und Staub bei der Einführung in den Brennraum ist nicht
ausreichend, da der Staub keine Gelegenheit hat, sich innig mit der ihm zugeführten
Luft zu ven mischen. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung dient die durch die
zum Motor führende Verbrennungsfuftleitung strömende Luft zur Förderung des Brennstoffes,
während in der Mischkammer ein Vorgemisch von Staub und Luft gebildet wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Verbrennungsluft wird durch die LeitungA dem Motor zugeführt, wobei es für die
Erfindung ohne Bedeutung ist, ob die Zuführung durch Saugwirkung beim Ansaughub
des Motors erfolgt oder ob die Verbrennungsluft unter Druck zum Motor geführt wird.
In die Vebrennungsluftleitung A mündet ein Injektor B ein, der mit einer zweck-
| ' 3 ig trichterförmigen Erweiterung C aus |
| . r Mischkammer D herausführt. E ist ein |
| ;' bvorratsbehälter, aus dem der Staub in |
| r`Mischkammer D gelangt. In der Ver- |
brennungsluftleitung A ist eine Drosselklappe F angeordnet.
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In den Staubvorratsbehälter E mündet eine Luftleitung O und in den
Mischraum D eine Luftleitung 1, die entweder mit der Außenluft in Verbindung stehen
oder durch die Luft unter Druck eingeblasen wird. In der Leitung O ist eine als
Drosselklappe G ausgebildete Regelvorrichtung vorgesehen und in der Luftzuführungsleitung
1 eine als Drosselklappe H ausgebildete Regelvorrichtung. Die Drosselklappen sind
z. B. durch ein Gestänge I(, L, N derart miteinander verbunden, daß sich
beim i")iiilen der Drosselklappe G die Drosselklappe H schließt, und umgekehrt.
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Die Wirkungsweise der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist
folgende: .
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Bei Leerlauf der Maschine wird das Gestänge 1(, L, N so eingestellt,
daß die Drosselklappe G die Luftleitung O vollständig oder nahezu vollständig absperrt
und die Drosselklappe H ihre größte oder nahezu größte öffnungsstellung erreicht.
Durch die Luftleitung I strömt dann sehr viel und durch die Leitung O keine oder
nur wenig Luft in die Mischkammer D ein. Infolgedessen wird in der Mischkammer D
ein sehr staubarmes Gemisch erzeugt, das gerade ausreicht, um die Maschine im Leerlauf
zu erhalten.
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Wenn nun die Belastung der Maschine anwächst, so wird das Gestänge
I(, L, N derart verstellt, daß die Drosselklappe G sich öffnet, während
sich die Dosselklappe H im Schließsinne bewegt. Es tritt dann durch die Leitung
O mehr und durch die Leitung I weniger Luft ein als bei Leerlauf. Die vermehrte
Luftzuführung durch die Leitung O bewirkt, da,ß entsprechend mehr Staub in die Mischkammer
D@ gelangt und das Gemisch staubreicher wird. Es gelangt daher auch mehr Staub in
die Leitung A und somit in die Maschine. Bei kleiner und mittlerer Belastung nehmen
die Drosselklappen G und H etwa die Stellung nach der Zeichnung ein.
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Bei großer Belastung wird das Gestänge K, L, N so eingestellt,
daß die Drosselklappe G vollständig oder nahezu vollständig geöffnet und die Drosselklappe
H vollständig oder nahezu vollständig geschlossen ist. Dann strömt durch die Leitung
0 viel Luft in die Mischkammer D ein, die auch entsprechend viel Staub mitnimmt,
während durch die Leitung
I keine oder nur wenig Luft zur Mischkammer
D, strömt. In diesem Falle wird in der Mischkammer D ein verhältnismäßig staubreiches
Gemisch erzeugt und dementsprechend auch der Maschine eine verhältnismäßig große
Menge Staub zugeführt.
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Durch die zwangsläufig gemeinsame Verstellung der Drosselklappen G
und H kann also die dem Motor zuzuführende Staubmenge sehr einfach geregelt werden.
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Die Erfindung bleibt selbstverständlich nicht auf das in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Gestaltung der Mischkammer und
die Art der Absaugung des Gemisches aus ihr ist beliebig. Statt der Drosselklappen
können selbstverständlich auch beliebige andere Regelvorrichtungen T% erwendung
finden. Es ist ferner möglich, das übersetzungsverhältnis derkraftschlüssigen Verbindung
der beiden Drosselklappen G und H zu ändern, indem beispielsweise- der Auflagepunkt
M im Sinne der 7eichnung nach rechts oder links verschoben wird.