DE720658C - Druckluftbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Druckluftbrennkraftmaschine Es sind bereits sowohl solche Druckluftbrennkraftmaschinen bekanntgeworden, bei denen Verdichter- und Arbeitszylinder zu einem Aggregat zusammengebaut sind, als auch solche, bei denen Verdichter- und Arbeitszylinder vollständig' getrennt voneinander arbeiten und zwischen beide ein Sammler, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Vorwäriners, geschaltet ist. Im Ausschubhub des im Zweitakt arbeitenden Arbeitskolbens werden die Abgase, gegebenenfalls bis auf einen zu verdichtenden Rest, ausgestoßen. Der Brennstoff wird dabei entweder vor dem am Arbeitszylinder befindlichen Einlaßventil der Druckluft beigemischt und sofort oder später im Hubraum gezündet, oder er wird in einer mit Abgasen gefüllt bleibenden Kammer zwecks Erzielung der Selbstzündung vorgelagert. Auch ist schon empfohlen worden, ihn unmittelbar in den Hubraum einzuführen und dort zu zünden-Alle diese Maßnahmen ergeben aber Schwierigkeiten an den Einlaßventilen, die zu heiß werden, keine sichere Durchzündung des Gemisches wegen des AbZasgehaltes, beziehentlich irrzureichender und verspäteter Verwirbelung oder, bei zu spät einsetzender Zündung, harten Gang. Bei sämtlichen bekannten Maschinen dürfte ferner das Anlassen des kalten Motors zu Schwierigkeiten Anlaß geben. .
• Die Erfindung betrifft nun DTuckluftbrennkraftmaschinen der vorstehend bezeichneten Art, bei denen der Arbeitszylinder (A in der Zeichnung) im inneren Totpunkt des Arbeitskolbens F aus einem Sammler oder dem Verdichterzylinder D@ mit hochgepreßter Luft beschickt wird. Das Neue besteht darin, daß die gepreßte Luft ungemischt das Einlaßventil C des Arbeitszylinders durchströmt und in eine Zündkammer B eintritt, die nach Art einer Vorkammer in ständig offener gedrosselter Verbindung mit dem Arbeitszylinder steht. Die Zündkammer erhält einen Vorraum E, in dem die nach Maßgabe des Zurückweichens des Arbeitskolbens eintretende Preßluft mit dem Brennstoff gemischt wird, der durch eine Düse Cr fein verteilt eingespritzt wird. Mit dem Zylinder ist der Vorraum durch einen Hals oder Trichter H verbunden, in dem zerklüftete, aus katalytischem Baustoff bestehende Glühteile f mit großer Oberfläche, wie sie an sich bei Vorkammern üblich sind, eingebaut sind. Die Glühteile J können regelbar elektrisch beheizt und auch als Teile K im Vorraum untergebracht sein. Die Zündung des Gemisches erfolgt an den heil')en Glühteilen, an der vorgewärmten Luft, gegebenenfalls auch an Zündkerzen entsprechend hoher Spannung. Füllung und Pressung werden so hoch gewählt, daß eine genügend wirtschaftliche Abkühlung der Feuergase bei der nachfolgenden Ausdehnung erreicht wird. Zur Erleichterung der Zündung und der Gemischbildung bei Betrieb mit Schwerölen ist die Preßluft gegebenenfalls durch die Abgase bzw. beim Anlassen durch Brenner bis zum Brennpunkt oder Siedepunkt des Schweröles vorgewärmt dem Steuerventil -zuzuführen, falls die Verdichtungswärme bei größerer Entfernung des Arbeitszylinders vom Verdichter ganz oder teilweise verlorengegangen ist, wie es z. B. auf Fahrzeugen vorkommen kann, wenn der Verdichter getrennt von den Arbeitszylindern von den Achsen angetrieben wird. Hierdurch wird auch der Verlust derselben in wirtschaftlicher Beziehung weitgehend ausgeglichen. Es ist vorgesehen, sowohl die in den Vorraum der Zündkammer eintretende Luft als auch die aus dem Hals in den Arbeitszylinder strömenden Feuergase zur Erzeugung von Wirbeln über Drosselstellen zu leiten.
• Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß die Zündung und Verbrennung des Gemisches zeitlich und örtlich unmittelbar vor oder während des Austrittes aus der Zündkammer in den Arbeitszylinder erfolgt und @.#"'ärmeverluste weitgehend wie bei den bekannten Vorkammermotoren vermieden werden. Dabei ist es thermisch von großem Vorteil, daß die Zündkammer im Gleichstrom und nicht im Gegenstrom durchströmt wird. Dieser Umstand ermöglicht auch eine wirtschaftliche Kühlung der Glühteile durch Luft nach Aufhören der Brennstoffeinspritzung.
• Auf den Dehnungshub des Arbeitskolbens folgt der Ausschubhub durch ein entsprechend gesteuertes Auspuffventil im Zylinderdeckel l_ oder durch Hilfsschlitze, so daß der Arbeitszylinder im Zweitakt arbeitet. In der Zeichnung bezeichnet Q die Steuerwelle zur Betätigung des Steuerventils C und des Auspuffventils L.
• Der schädliche Raum des Arbeitszylinders ist, wie bei Druckluftbrennkraftmaschinen bekannt, so klein wie möglich zu halten. Der Ausschubhub des Arbeitskolbens kann dann zum größten Teil zum Ausschieben der Verbrennungsgase durch das Auspuffventil L und nur zu einem kleinen Teil zur Erzeugung einer Gegenverdichtungsspannung ausgenutzt werden.
• Die Abgasfüllung kann auch durch Spülen des Arbeitszylinders, sei es über Schlitze U oder ein Hilfsventil im Deckel bzw. in umgekehrter Richtung, beseitigt weiden.
• Die hochverdichtete Luft ist durch einen Kolbenverdichter zu erzeugen, der entweder vom Motor selbst oder durch Freindantriel? anzutreiben ist. Arbeits- und Verdichter7ylinder können baulich entsprechend- ihren verschiedenen Aufgaben- auf das günstigste ausgebildet werden. Der Verdichter z. B. doppelwirkend, in Tandemanordnung usw. -Um die Verluste an Verdichtungswärme geringzuhalten, kann der Verdichterzylinder unmittelbar neben dem Arbeitszylinder angeordnet und das Steuerventil auf dem ersteren aufgesetzt sein, wie die Zeichnung zeigt. Die Triebwerke der beiden Zylinder sind der besseren bersicht wegen durch Zahnräder S, T gekuppelt gezeichnet. Die Kurbel Al des Verdichterzylinders hat dann der Kurbel N des Arbeitszylinders um eine Anzahl Kurbelgrade zwecks L berschiebens der Luft nachzueilen. Gegen Rückschläge aus dem Arbeitszylinder kann der Verdichterzylinder, wenn nötig, durch. ein Rückschlagventil0 gesichert werden. R bedeutet die Brennstoffleitung zur Düse G.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Druckluftbrennkraftmaschine, die entweder mit einem Verdichter unmittelbar zusammenarbeitet oder ihre Verbrennungsluft aus einem Sammler, gegebenenfalls über einen zwischengeschalteten Vor, :-ärmer, erhält und bei der der Brennstoff der Druckluft vor dem Eintritt in den Arbeitszylinder zugemischt wird, gekennzeichnet durch eine mit dem Verdichter oder dem Sammler über ein Einlaßventil und mit dem Arbeitszylinder in stets offener gedrosselter Verbindung stehende Vorkammer sowie in diese eingebaute, gegebenenfalls elektrisch beheizte Glüh- oder Zündteile, die den nach Maßgabe des Kolbenniederganges geregelt sler Druckluft beigemischten Brennstoff beziehentlich das in den Hubraum überströmende Gemisch laufend zünden.
2. 2. Druckluftbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer nach Beendigung der Brennstoffeinspritzung durch nachströmende Druckluft gekühlt wird.