DE710732C - Vorrichtung zum Zufuehren von pulverfoermigem Brennstoff zu einer Vorbrennkammer einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Zuführen von pulverförmigem Brennstoff zu einer Vorbrennkammer einer Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen von pulverförmigem Brennstoff zu einer durch ein, gesteuertes Absperrmittel zeitweise vom Arbeitszylinder abgetrennten, mindestens in einer Ebene einen kreisförmigen Querschnitt besitzenden Vorbrennkammer einer Brennkraftmaschine mittels eines vom Arbeitszylinder abgezweigten, in einer Leitung geführten, den Brennstoff aufnehmenden und in die Vorbrennkammer geleiteten Teils der verdichteten Verbrennungsluft.
• Es sind Vorrichtungen zum Zuführen des Brennstoffes, und zwar flüssigen oder staubförmigen Brennstoffes, zu einer durch ,ein gesteuertes Absperrmittel zeitweise vom Arbeitszylinder abgetrennten Vorbrennkammer bekannt, bei denen der' Brennstoff mittels eines in einer Leitung geführten, den Brennstoff aufnehmenden und in die Vorbrennkammer ' einmündenden ,abgezweigten Teils der verdichteten Verbrennungsluft in die Vorbrennkammer eingeführt wird. Bei Brennkraftmaschinen für flüssigen. Brennstoff hat man derartige Vorrichtungen auch schon in Verbindung mit Vorbrennkammern angewendet, die mindestens in einer Ebene einen kreisförmigen Querschnitt besitzen. Bei den bekannten Vorrichtungen ist aber die Einströmungsrichtung des .abgezweigten Teils der Verdichtungsluft in die Vorbrennkamm@er senkrecht oder annähernd senkrecht zu der die Einströmungsöffnung umgebenden Kammerwand. Die Vermischung zwischen. dem eingeführten Brennstoff und der in der Vorbrennkammer bereits vorhandenen Verdichtungsluft ist infolgedessen ziemlich mangelhaft. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art eine kräftige und nachhaltige Mischung des pulverförmigen Brennstoffes mit der Ver-. dichtungsluft in der Vorbrennkammer 7u er-' zielen. Die gute Vermischung von Brennstoff und Luft ist bei Bremskraftmaschinen für pulverförmige Brennstoffe besonders wichtig. Durch die Mischbewegung sollen die festen Brennstoffteilchen voneinander getrennt und jedes Teilchen mit einem Luftmantel umgeben werden, damit die Verbrennung möglichst schnell verläuft.
• Erfindungsgemäß mündet die Leitung für den abgezweigten Teil der verdichteten. Verbrennungsluft tangential zum Umfang des kreisförmigen Querschnittes in die Vorbrennkammer ein. Nahe ihrer Mündung ist ein Staubvorratsbehälter mit einem injektorartig ausgebildeten Staubzuführungskanal an die Leitung angeschlossen. Durch die tangentiale Einführung des Brennstoffes und der Luft wird in der Vorbrennkammer eine Drehbewegung des Gemisches erzeugt, die die Staubteilchen schnell voneinander trennt, an alle Stellen der Vorbrennkanuner führt und gleichmäßig verteilt, so daß eine besonders gute Mischung von Brennstaub und Luft und damit eine schnelle Verbrennung des Brennstaubes zu erwarten ist.
• Die tangentiale Einführung des Brennstaubes- ist bei kreisförmigem Querschnitt der Vorbrennkammern am wirksamsten. Der Querschnitt braucht aber nicht mathematisch kreisförmig zu sein, sondern könnte sich z. B. auch in der Form der Ellipse nähern, wenn er nur ausgerundete Umrisse hat, die das einströmende Staub-Luft-Gemisch innerhalb der Vorbrennkammer in drehende Wirbelbewegung versetzen.
• Die Mischung wird noch verbessert .und beschleunigt, wenn mehrere ,auf den Umfang der Vorbrennkammer verteilte, tangential in sie einmündende Leitungen mit je einem Staubzuführungskanal in der Nähe der Mündung dieser Leitungen angeordnet werden.
• Die gesteuerten Absperrmittel in den Leitungen für den abgezweigten Teil der verdichteten Verbrennungsluft zwischen Arbeitsraum und Vorbrennkammer und in den Kanälen zwischen diesen Leitungen und den Staubvorratsräumen können als Nadelventile ausgebildet sein, so daß der Raumbedarf für die Absperrmittel ,gering bleibt und tote Räume in den Leitungen nach Möglichkeit vermieden sind.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.
• Die Vorbren.nkammer i ist durch einen Eianal z mit dem vom Kolben 3 abgeschlossenen Zylinderraum verbunden. Dieser Kanal 2 ist durch ein gesteuertes Ventil q. zeitweise abgeschlossen. Zwischen der Vorbrennkammer und dem Zylinderraum sind gleichmäßig auf den Umfang der Vorbrenukammer verteilt inehrereenge Leitungen 5 vorgesehen. Die Anzahl der Leitungen 5 ist an sich beliebig; es braucht unter Umständen nur eine Leitung vorgesehen zu werden.
• Innerhalb der Leitungen 5 befindet sich ein Absperrmittel, z. B. ein Nadelventil 6, das gesteuert ist. Die Leitungen 5 münden tangential in die Vorbrennkammer ein und nehmen an ihrem oberen Ende die Mündung eines düsenförmigen Kanals io auf, der mit einem Staubvorratsraum 7 über ein gesteuertes Ventil, z. B. ein Nadelventil 8, in Verbindung kommt. Die oberen Mündungen der Leitungen 5 und der Kanäle io sind so angeordnet, daß beim Durchströmen von Luft durch die Leitungen 5 in. Richtung zur Vorbrennkammer in den Kanälen i o ein Unterdruck erzeugt wird, der nach öffnung der Ventilnadel 8 aus dem Staubvorratsraum 7 einen Teil des -Staubes heraussaugt.
• In den Staubvorratsraum 7 gelangt der Staub z. B. durch ein Einfallrohr g. Wie die Abbildung erkennen läßt, lassen sich die Staubvorratsräume und die einzelnen Ventile 6 und 8 infolge der erfindungsgemäßen Anordnung sehr gut kühlen. Der Ansatz i i in der Vorbrennkammer bildet einen Wärmeschatz für die Mündung des Kanals i o.
• Im Anfang des Verdichtungshubes ist das Ventil q. geschlossen. Wenn im Arbeitsraum des Zylinders ,ein genügender Druck vorhanden ist, wird das Nadelventil 6 und zugleich oder etwas später das Nadelventil 8 geöffnet. Die durch die Leitung 5 strömende Luft erhält eine hohe Geschwindigkeit und saugt durch den Kanal 6 einen Teil des Staubes aus dem Staubvorratsraum 7 in die Vorbrennkammer mit. Nach Beendigung der Aufladung werden die Ventile 6 und 8 wieder geschlossen. Durch den tangentialen Einlauf der Leitung 5 in die Vorbrennkammer i wird in der Vorbrennkammer eine kreisende Strömung bewirkt, durch die Staub und Luft sehr innig miteinander vermischt werden. Nach Beendigung der Aufladung der Vorbrennkammer wird das Ventil q. geöffnet, zweckmäßig in dem Zeitpunkt, in dem die Zündung des Brennstoffes gewünscht wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Zuführen von pulverförmigem Brennstoff zu einer durch ein gesteuertes Absperrmittel zeitweise vom Arbeitszylinder abgetrennten, mindestens in einer Ebene einen kreisförmigen Qu°rschnitt besitzenden Vorbrennkammer einer Brennkraftmaschine mittels eines vom Arbeitszylinder abgezweigten, in einer Leitung geführten, den Brennstoff ,aufnehmenden und in die Vorbrennkammer geleiteten Teils der verdichteten Verbrennungsluft, dadurch gekennzeich. net, daß die Leitung (5) für den abgezweigten Teil der verdichteten Verbrennungsluft tangential zum Umfang dies kreisförmigen Querschnittes in die Vorbrennkamm:er (i) mündet und an die Leitung (5) nahe ihrer Mündung ein Staubvorratsbehälter (7) mit einem injektorartig ausgebildeten Staubzufühnungskanal (io) angeschlossen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Anordnung mehrerer auf den Umfang der Vorbrennkammer (i) verteilter, tang-ential in sie einmündender Leitungen (5) mit je einem Staubzuführungskanal (io) in der Nähe der Mündung der Leitungen (5).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerten Absperrmittel (6,8) in den Leitungen (5) zwischen Arbeitsraum und Vorbrennkammer (i) und in den Kanälen (i o) zu den Staubvorratsbehältern (7) als lNTadelventile ausgebildet sind.