DE721749C - Vorrichtung zur Einfuehrung pulverfoermigen Brennstoffes, insbesondere Kohlenstaub, in eine luftverdichtende Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Einführung pulverförmigen Brennstoffes, insbesondere Kohlenstaub, in eine luftverdichtende Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine luftverdichtende. Brennkraftmaschine, die mit pulverförmigem Brennstoff, insbesondere mit Kohlenstaub betrieben wird. Bei derartigen Maschinen ist es bekannt, den Brennstaub mit einer Teilmenge von Verbrennungsluft zu mischen und durch ein Druckgefälle in den Brennraum zu fördern. Die bekannten Brennstaubeinlaßventile, durch welche das Brennstaubluftgemisch in den Brennraum eintritt, litten anfangs daran, daß sich Brennstaub am Ventilkegel und an den Sitzflächen absetzte und allmählich ein dichtes Abschließen des Ventils verhinderte. Die Folge dieser undichten Ventile war ein Durchschlagen der Zündungen aus dem Brennraum in den vorgelagerten Brennstaub, das leicht zu Explosionen führt. Es mußten daher nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit die Ventile und ihre Sitze von den oft sehr harten Ansätzen befreit werden, wodurch unangenehme Betriebsstörungen entstehen.
• Dieser Nachteil wurde dadurch beseitigt, daß von zwei in an sich bekannter Weise hintereinandergeschalteten, einen Raum zwischen sich einschließenden Ventilen das dem Brennraum näher liegende zweite Ventil später schließt als das ihm vorgeschaltete erste Ventil.
• Nach Abschluß des ersten Ventils wird bei offenem zweitem Ventil der größte Teil des im Raum zwischen den Ventilen befindlichen Brennstaubes infolge des Unterdruckes im Brennraum in diesen hineingesaugt, so daß sich beim Schließen des zweiten Ventils, welches den Brennraum nach außen unmittelbar abschließt, in dem 'Raum zwischen den Ventilen nur noch wenig Staub befindet, der sich in der zur Verfügung stehenden Luftmenge bis zur nächsten Brennstoffeinführung schwebend hält. Auf diese Weise gelangt kein Staub zur Ablagerung, der sich zwischen Ventilkegel und -sitz klemmen kann.
• Mit der Verdopplung des Ventils treten nun äber Nachteile auf, die sich für die bauliche Ausbildung der Staubzuführungsvorrichtung unangenehm auswirken. Die na he.liegende Verdopplung der Ventilsteuerung bedeutet nicht nur eine erhebliche Verteuerung, sondern bereitet auch erhebliche Schwierigkeiten bezüglich des benötigten und in der Regel nicht zur Verfügung stehenden Raumes. Man ist daher dazu übergegangen, sog. Schleppventile zu verwenden, bei denen nach einer bestimmten Bewegungsstrecke des einen Ventils das andere Ventil mittels eines Anschlags mitgenommen wird. Diese Schleppventile arbeiten am Anschlag verhältnismäßig hart, so daß nicht nur die Lebensdauer der Ventile und ihres Antriebs ungünstig beeinträchtigt wird, sondern sich außerdem ein weiteres unangenehmes Geräusch ergibt, das den an sich schon lästigen Betriebslärm einer Brennkraftmaschine noch vermehrt.
• Bei der Brennstaubeinführungsvorrichtung nach der Erfindung erfolgt dagegen die übertragung der Ventilbewegung von dem unmittelbar zwangsläufig aufgesteuerten und mittels einer auf einen beweglichen Ansatz des Ventilschaftes des ersten Ventils sich abstützenden Schließfeder geschlossenen, dem Brennraum näher liegenden zweiten Ventil auf das vorgelagerte erste Ventil durch die sich auf die andere Stirnseite des Ansatzes des Ventilschaftes des ersten Ventils abstützende Schließfeder des letzteren, deren Charakteristik von der der Schließfeder des unmittelbar gesteuerten zweiten Ventils entsprechend abweichend gehalten ist. Auf diese einfache Weise wird der harte Schlag beim Einsetzen des Anschlags für das später öffnende Ventil vermieden. Die Mitnahme des Ventils erfolgt erst nach einer bestimmten Zusammendrückung seiner Schließfeder, wenn das unmittelbar gesteuerte Ventil bereits geöffnet hat. Sie gebt daher weich und unhörbar vonstatten.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Axialschnitt dargestellt.
• In dem Ventilsitzgehäuse i, das auf den nicht dargestellten Zylinderdeckel aufgesetzt ist oder mit diesem aus einem Stück besteht, sind die beiden Ventile 2 und 3 achsgleich übereinander angeordnet. Der hohle Schaft des Ventils 2 umschließt den Schaft 5 des Ventils 3 und ist mit einem Ringbund 6 versehen, auf welchen sich die Feder 7 des Ventils 3 stützt. Die Feder 8 des Ventils 2 ist zwischen dem Ringbund 6 und einem Absatz der Ventilführung g angeordnet. Die Ventilfedern 7 und 8 haben voneinander abweichende Charakteristiken. Am oberen Ende des Schaftes 5 greift die Ventilsteuerung mit dem Kipphebel i o ein. Um das Ventilgehäuse i ist konzentrisch die Vorrichtung zur Brennstaubzuteilung angeordnet. Sie besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Brennstoffzuführungsrohr i i mit seinem unten offenen Ende 12, der axial verschiebbaren Mischpfanne 13 und den Zutrittsöffnungen 14. und 15 für die Mischluft. Die Mischpfanne 13 steht in der rechten Zeichnungshälfte in ihrer größten Offenstellung (Vollast der Brennkraftmaschine) und in der linken Zeichnungshälfte in ihrer Abschluß.>-stellung (Stillstand der Brennkraftmaschine). Die Anwendung der Ventilausbildung nach der Erfindung ist jedoch unabhängig von der Art der Brennstaubzuführung und der dargestellten :Mischvorrichtung. Es können auch andere Vorrichtungen Verwendung finden, in denen der Brennstaub mit einem Teil der Verbrennungsluft gemischt wird.
• Die Wirkungsweise der Ventile ist folgende: Wenn während des Saughubs des Kolbens der Druck im Arbeitszylinder bzw. in einem diesem vorgelagerten Vorbrennraum auf ein bestimmtes Maß gesunken ist, drückt der Hebel i o den Ventilschaft 5 abwärts und öffnet damit das Ventil 3. Über die Feder 7 wird diese Bewegung auch auf den Ringbund 6 und von dort auf den hohlen Schaft 4. des Ventils 2 übertragen, so daß auch dieses geöffnet wird. Der zeitliche Unterschied zwischen der öffnung der beiden Ventile 2 und 3 hängt von der Stärke der Feder 7 ab. Sind beide Ventile offen, dann wird Luft durch die Öffnungen 1.4 bzw. 15 angesaugt, die je nach der Stellung der Mischpfanne 13 mehr oder weniger Brennstaub mitreißt und durch das Venti12 erst in den Raum zwischen den Ventilen und dann durch das Venti13 in den Vorbrennraum bziv. gleich in den Arbeitszylinder eintritt, wo das Brennstaubluftgemisch später nach erfolgter Verdichtung entzündet wird und verbrennt. Infolge der verschiedenen Charakteristiken der Federn ,^ und 8 wird bei der Freigabe des Ventilschaftes 5 durch den zurückgehenden Kipphebel io das Venti12 zuerst geschlossen, so daß der nach außen abgeschlossene Raum zwischen den Ventilen noch mit dem Arbeitszylinder bzw. dem Vorbrennraum in Verbindung steht und infolgedessen der Brennstaub sieh nicht in diesem Raum und vor allem am Venti13 absetzen kann, sondern zum größten Teil. in den Arbeitszylinder bzw. in den Vorbrennraum abgesaugt wird. Erst dann schließt auch das Venti13.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Einführung pulverförmigen Brennstoffes, insbesondere von Kohlenstaub, in eine luftverdichtende Viertaktbrennkraftmaschine, bei welcher der Unterdruck des Arbeitszylinders zur Einführung des Brennstaubes in den Arbeitsraum benutzt wird und zwei konzentrisch zueinander angeordnete, hintereinandergeschaltete und einen Raum zwischen sich einschließende Staubeinlaßventile vorgesehen sind, von denen das dem Arbeitszylinder näher-gelegene Ventil früher öffnet und später schließt als das ihm vorgelagerte Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Ventilbewegung von dem unmittelbar zwangsläufig aufgesteuer ten und mittels einer auf einen beweglichen Ansatz (6) des Ventilschaftes des ersten Ventils sich abstützenden Schließfeder (7) geschlossenen, dem Brennraum näher liegenden zweiten Ventil (3) auf das vorgelagerte erste Ventil (2) durch die sich auf die andere Stirnseite des Ansatzes (6) des Ventilschaftes des ersten Ventils abstützende Schließfeder (8) des letzteren erfolgt, deren Charakteristik von der der Schließfeder (7) des unmittelbar gesteuerten zweiten Ventils (3) entsprechend abweichend gehalten ist.