DE729697C

DE729697C - Fuel supply device for internal combustion engines for dusty fuels

Info

Publication number: DE729697C
Application number: DEH156658D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Lefnaer
Original assignee: Hannoversche Maschinenbau AG
Current assignee: Hannoversche Maschinenbau AG
Priority date: 1938-07-31
Filing date: 1938-07-31
Publication date: 1942-12-21

Description

Brennstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen für staubförmige Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschinen für staubförmige Brennstoffe, die in der für einen Hub benötigten Menge in einem sowohl gegenüber der Staubzufuhrleitung als auch gegen den Arbeits- und Brennraum der Maschine wechselweise gesteuerten Einlägerungsraum eingebracht und aus diesem während des Verdichtungshubes mittels eines über dessen Ouerschnitt geleiteten Druckluftstromes ausgeblasen werden. Die Ausblasung des Einlagerungsraumes während des Verdichtungshubes erfordert einen entsprechend hohen Druck für die Ausblaseluft, da diese den Verdichtungsdruck überwinden muß.Fuel supply device for internal combustion engines for pulverulent Fuels The invention relates to a fuel supply device for Internal combustion engines for pulverulent fuels that are required for one stroke Amount in one both against the dust supply line and against the working and combustion chamber of the machine alternately controlled storage space and from this during the compression stroke by means of a cross section guided compressed air flow are blown out. Blowing out the storage room during the compression stroke requires a correspondingly high pressure for the exhaust air, since this has to overcome the compression pressure.

Es ist bei Brennkraftkraftmaschinen für staubförmige Brennstoffe bekannt, den Brennstoff in der für einen Hub benötigten :.Menge in einen Einlagerungsraum einzubringen, aus dem er während des Saughubes des Arbeitskolbens in den Brennraum der Maschine befördert wird. Der Einlagerungsraum hat bei dieser bekannten Anordnung etwa die Forin eines Würfels oder niedrigen Zylinders. Ein sauberes Ausblasen dieses Raumes -durch einen hochgespannten Druckluftstrom während des Verdichtungshubes -wäre innerhalb der- zur Verfügung stehenden kurzen Zeit ausgeschlossen, weil die Druckluft in dem Raum Wirbelungen bilden und nicht in einem Zug 'durch ihn hindurchgehen würde. Die Kammer würde nur unvollständig entleert, so daß eine genaue Regelung der bekannten 1l-Iaschine in diesem Falle kaum möglich sein dürfte.It is known in internal combustion engines for pulverulent fuels, the fuel required for one stroke: .quantity in a storage room to be brought in, from which he enters the combustion chamber during the suction stroke of the working piston the machine is conveyed. The storage room has in this known arrangement about the shape of a cube or a low cylinder. A clean blowout of this Space - by a high-pressure compressed air flow during the compression stroke -would be excluded within the- available short time because the Compressed air creates eddies in the room and does not go through it in one go would. The chamber would only be incompletely emptied, so that precise regulation the well-known 11-machine would hardly be possible in this case.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung ist der Einlagerungsraum ringförmig ausgebildet. Diesem Einlagerungsraum wird der Staub durch ein ringförmiges Ventil zugeführt. Damit der Staub durch dieses ringförmige Ventil leicht nachfallen kann, muß dessen Ouerschnittverhältnismäßig groß sein. Hieraus ergibt sich auch ein verhältnismäßig grober mittlerer Durchmesser für den Einlagertingäraum. Die Druckluftzuführungsleitung zu diesem Einlagerungsraum mündet in einen um seinen oberen Rand berttin.#.elegten Ringkanal, dem die Druckluft über ein Ventil zugeführt wird. Der zwischen dein Ventil und dem oberen Ende des Einlagerungsraumes liegende, von der Druckluft auszufüllende Raum besitzt den mehrfachen Inhalt des Einlagerungäraunies. Die Druckluftzuführung erfolgt also über einen breiten Querschnitt, der vor dem Ausblasen des Einlagerungsraunies zunächst mit Druckluft gefüllt werden muß, wodurch das eigentliche Ausblasen verzögert wird. Außerdem geht durch die Auffüllung der toten Räume ein Teil der Druckluft verloren, so daß sich ein schlechter Wirkungsgrad ergibt. Erst wenn die Druckluft den Ringkanal ausgefüllt hat, kann sie über die verhältnismäßig schmalen Zuführungsöffnungen in den Einlagerungsrauni strömen.In another known device, the storage space is annular educated. The dust is transferred to this storage room through an annular valve fed. So that the dust can easily fall through this ring-shaped valve, its cross-section must be relatively large. This also results in a proportionate coarse mean diameter for the storage room. The compressed air supply line to this storage room opens into a berttin. #. elegten around its upper edge Ring channel to which the compressed air is fed via a valve. The one between your valve and the upper end of the storage space to be filled by the compressed air Space possesses the multiple contents of the storage era unies. The compressed air supply thus takes place over a wide cross-section, which is before blowing out the storage space must first be filled with compressed air, which delays the actual blowing out will. In addition, some of the compressed air goes through the filling of the dead spaces lost, so that there is poor efficiency. Only when the compressed air has filled the ring channel, it can be via the relatively narrow feed openings pour into the storage room.

Die Nachteile der bekannten Einrichtungen werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Einlagerungsraum als im Verhältnis zum Durchgangsquerschnitt langer Kanal in der Weise ausgebildet ist, daß die Länge des von der Druckluft in ihm von der am einen Ende befindlichen Eintritts- bis zur am anderen Ende gelegenen Austrittsöffnung zurückzulegenden Weges ein Vielfaches des Durchmessers der kreisförmigen oder bei anderer Ouerschnittsform auf einen Kreisquerschnitt umgerechneten Ouerächnittsfläche des freien Durchströmquerschnittes iin Einlagerungsraum beträgt. Die Ausblasedruckluft wirkt also unmittelbar und in voller Stärke auf den verhältnismäßig Ideinen Querschnitt des Einlagerungsraumes, so daß der Inhalt des Einlagerungsraunies wie unter der Wirkung eines Ausstoßkolbens schnell und restlos ausgeblasen wird. Der gesamte Staub wird durch eine einmalige Füllung des Einlagerungsraunies mit Druckluft ausgetrieben. Da die Druckluft vor dem Ausblasen des Einlagerungsrauines keine schädlichen Räume auszufüllen braucht, ist der Wirkungsgrad sehr günstig.According to the invention, the disadvantages of the known devices are thereby eliminated avoided that the storage space as in relation to the passage cross-section long channel is designed in such a way that the length of the compressed air in him from the entry point at one end to the entry point at the other end Outlet opening to be covered a multiple of the diameter of the circular or with another cross-section shape converted to a circular cross-section of the free flow cross-section iin the storage space. The exhaust compressed air thus acts directly and in full force on the relatively large cross-section of the storage room, so that the contents of the storage room as under the Effect of an ejector piston is blown out quickly and completely. All of the dust is expelled by filling the emplacement chamber once with compressed air. Since the compressed air does not have any harmful spaces before blowing out the storage roughness needs to be filled out, the efficiency is very favorable.

Der Einlagerungsraum kann rohrförmig ausgebildet und mittig in ihm ein Rohr angeordnet werden, dessen Außendurchmesser zur Freilassung eines ringförmigen Zwischenraumes kleiner ist als der Innendurchmesser des Einlagerungsraumes. Das innerhalb des Einlagerungäraumes angeordnete Rohr ist an dem dem Staubeinlaß des Einlagerungsrauines zugekehrten Ende an die Ausblasedruckluftleitung angeschlossen, mit dein anderen Ende bis in die Nähe des Staubeinlasses herangeführt und an diesem Ende offen. Auf diese Weise erhält man trotz der Länge des Weges der AusblasedruckIuft einen verhältnismäßig niedrigen Einlagerungsraum.The storage space can be tubular and centered in it a tube can be arranged, the outer diameter of which to expose an annular Space is smaller than the inner diameter of the storage space. That arranged inside the Einlagerungäraumes pipe is at the dust inlet of the Storage rough end connected to the exhaust compressed air line, with your other end up to the vicinity of the dust inlet and at this Open end. In this way, the exhaust pressure air is obtained despite the length of the path a relatively low storage space.

Das Einlaßventil für das Staubluftgemisch in den Arbeits- und Brennraum der Maschine und das Abschlußventil des Staubvorratsraumes gegen den Einlagerungsraum besitzen zweckmäßig je einen hohlen Schaft. Diese Hohlschäfte sind teleskopartig ineinander verschiebbar und schließen in sich den Einlagerungsraum für den Brennstoff ein.The inlet valve for the dust air mixture in the working and combustion chamber the machine and the shut-off valve of the dust storage room against the storage room appropriately each have a hollow shaft. These hollow shafts are telescopic slidable into one another and close in on the storage space for the fuel a.

Weitere Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, und zwar Abb. i einen Längsschnitt durch die Vorrichtung, Abb..2 einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. i in gegenüber der Abb. i vi rgr<ii:Krtein Maßstabe.Further features of the invention are the following description refer to. The drawing shows an embodiment according to the invention, and although Fig. i a longitudinal section through the device, Fig..2 a section after Line II-II of Fig. I in opposite to Fig. I vi rgr <ii: Krtein scale.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besitzt einen trichterförmigen Staubvorratsraum i, in dem ein Wirbelraum 2 angeordnet ist. In den Wirbelraum .2 wird durch einen Ringspalt 3 Luft von unten eingeblasen. Das Abschlußventil .I des Wirbelraumes 2 wird durch den Steuerhebel 6 entgegen dem Druck der Federn 9 betätigt und besitzt einen hohlen Ventilschaft 7, der den Einlagerungsraum 8 für das Staubluftgemisch umschließt. Den Abschluß des Einlagerungsrauines 8 zur Vorbrennkammer io bildet das Einlaßventil i i, das dur,7li eine Feder 12 auf seinen Sitz 13 gedrückt und durch den Steuerhebel 14 betätigt wird. Das Einlaßventil ii besitzt einen Hohlschaft 20. Die Hohlschäfte 7 und 2o der Ventile 4. und i i sind teleskopartig ineinander verschiebbar.The device shown in the drawing has a funnel-shaped Dust storage space i, in which a vortex space 2 is arranged. Into the vertebral space .2 air is blown in from below through an annular gap 3. The shut-off valve .I des The vortex space 2 is actuated by the control lever 6 against the pressure of the springs 9 and has a hollow valve stem 7, the storage space 8 for the dust air mixture encloses. The conclusion of the storage roughness 8 to the pre-combustion chamber io forms the inlet valve i i, the dur, 7li pressed a spring 12 on its seat 13 and is operated by the control lever 14. The inlet valve ii has a hollow shaft 20. The hollow shafts 7 and 2o of the valves 4. and i i are telescopically one inside the other movable.

Der Einlagerungsraum 8 steht durch die Kanäle 15 oberhalb der Dichtflächen des Gemische.inlaßventils i i mit der Vorbreimkammer io zeitweise in Verbindung. Innerhalb des Einlagerungsraumes 8 ist ein Rohr 29 angeordnet, das an seinem unteren Ende radiale, nach außen gehende Kanäle 28 zur Verbindung mit der Ringnut 27 besitzt und durch das Kopfstück 30 mit dem Ventilschaft 7 fest verbunden ist. Ini Kopfstück 30 sind mehrere Kanäle 31 im Kreise angeordnet (Abb. 2), die je in Form einer steilen Schraubenlinie durch das Kopfstück 3o hindurchgehen und den da, Rohr 29 aufnehmenden Teil des Einlagerungsraunies 8 mit dem die Mündung der Kanäle 15 enthaltenden Teil verbinden.The storage space 8 is temporarily connected to the pre-pulp chamber io through the channels 15 above the sealing surfaces of the mixture inlet valve ii. A tube 29 is arranged within the storage space 8, which has radial, outwardly extending channels 28 at its lower end for connection to the annular groove 27 and which is firmly connected to the valve stem 7 by the head piece 30. In the head piece 30 , several channels 31 are arranged in a circle (Fig. 2), each of which goes in the form of a steep helix through the head piece 3o and connects the part of the storage chamber 8 receiving the tube 29 with the part containing the mouth of the channels 15.

Der Ventilschaft 7 ist zweckmäßig mit einem Ansatz 33 und der Ventilschaft 20 mit einem Ansatz 34 zum Angriff der Ventilsteuerhebel 6 und 14 versehen.The valve stem 7 is expediently provided with a shoulder 33 and the valve stem 20 is provided with an attachment 34 for engaging the valve control levers 6 and 14.

Die Arbeitsweise der dargestellten Breiinstoffzufuhrvorrichtung ist folgende: Es sei angenommen, daß der Einlagerungsraum 8 bereits mit Staubluftgemisch aus dein Wirbelraum 2 beschickt ist. Zum gewünschten Zeitpunkt der Einleitung der Zündung, vorzugsweise bevor der Kolben im Verdichtungshub den oberen Totpunkt erreicht, wird über den Steuerhebel 14 und den hohlen Ventilschaft 2o das Einlaßventil ii von seinem Sitz abgehoben und nach abwärts gedrückt. Nach einem bestimmten Hubweg des, Ventils i i setzt sich der Anschlag 21 auf das Ventil ig und öffnet dieses; die Betätigung dieses Ventils sei jedoch zunächst nicht weiter verfolgt. Nachdem der Hub des Ventils i i noch weiter fortgeschritten ist, wird über den Ventilschaft 2o und den Anschlag 25 auch .das Ventil 2:I niedergedrückt, d. h. geöffnet, und damit der Ausblasedruckluft der Weg in die Leitung 23 und den Ringkanal 22 freigegeben. Nachdem das Ventil i I inzwischen so weit niedergedrückt wurde, daß die radialen Bohrungen 26 im Schaft 2o des Ventils i i in einer Höhe mit dem Ringkanal 22 stehen, verbinden sie diesen mit dem Ringraum 27, so daß die Ausblasedruckluft nun4iehr auch in diesen eintritt. Aus dem Ringraum 27 gelangt die Ausblaseluft durch die Kanäle 28 im Kopfstück 30 in das Rohr 29, das mit Staubluftgemisch gefüllt ist. Nunmehr ist das Ventil i i auch bereits auf seine volle Hubhöhe gebracht, so daß die Kanäle 15 vom Ventilsitz 13 nicht mehr abgedeckt werden. Die Ausblaseluft schiebt das Staubluftgemisch aus dem Einlagerungsraum, und zwar zunächst aus dem Rohr 29 und anschließend aus dem das Rohr umschließenden Ringraum vor sich her durch die schraubenlinienförmig verlaufenden Kanäle 31, wobei das Staubluftgemisch in kräftige Wirbelbewegung versetzt wird, um anschließend durch die Kanäle 18 in die Vorbrennkammer io zu gelangen. ' Die Kanäle 15 sind derart geneigt, daß eine Berührung des Staubes mit den Ventildichtungsfiächen und somit ein Verschleiß derselben durch den Staubstrom vermieden wird.The mode of operation of the pulp feed device shown is as follows: It is assumed that the storage space 8 has already been charged with a mixture of dusty air from the vortex space 2. At the desired point in time at which the ignition is initiated, preferably before the piston reaches top dead center in the compression stroke, the inlet valve ii is lifted from its seat via the control lever 14 and the hollow valve stem 2o and pushed downwards. After a certain stroke of the valve ii, the stop 21 sits on the valve ig and opens it; however, the operation of this valve is not initially pursued any further. After the stroke of valve ii has progressed even further, valve 2: I is also depressed, ie opened, via valve stem 2o and stop 25, thus releasing the path into line 23 and annular channel 22 for the compressed air to be blown out. After the valve i I has meanwhile been depressed so far that the radial bores 26 in the shaft 2o of the valve ii are level with the annular channel 22, they connect this to the annular space 27, so that the compressed air now also enters this. From the annular space 27, the blown air passes through the channels 28 in the head piece 30 into the pipe 29, which is filled with a mixture of dusty air. The valve ii has now also already been brought to its full stroke height, so that the channels 15 are no longer covered by the valve seat 13. The blown air pushes the dust-air mixture out of the storage space, first out of the pipe 29 and then out of the annular space surrounding the pipe in front of it through the helical channels 31, the dust-air mixture being set in a powerful vortex movement, then through the channels 18 in to get to the pre-combustion chamber io. The channels 15 are inclined in such a way that contact of the dust with the valve sealing surfaces and thus wear and tear of the same as a result of the dust flow is avoided.

Nach Beendigung des Arbeitshubes wird das Ventil i i wieder im Öffnungssinne abgehoben, jedoch nur so weit, daß sein abwärtsgehender Ventilschaft 2o über den Anschlag 21 das Ventil r9 öffnet, das Ventil 2¢ jedoch geschlossen bleibt. Hierbei strömt Luft von einigen.Atmosphären Überdruck durch das Ventil i9, den Kanal 18 und das sich öffnende Kugelrückschlagventil 32 in den Ringraum 17. Da das Ventil nun etwa auf seinen halben Hub angehoben ist, schließt sich, von dem Ringraum 17 ausgehend, eine durch die zylindrische Wand 16 und den nach oben verjüngten kegelförmigen Teil des Kopfes des Ventils i i gebildete Ringdüse. an, in die etwa an ihrer engsten Stelle die Kanäle 15 münden. Durch die so gebildete Düse strömt die durch das Ventil ig gesteuerte Luft in die Vorbrennkammer io und übt auf die Kanäle 15 eine Injektorwirkung aus, d. h. durch die Kanäle wird Luft abgesaugt, wodurch der Einlagerungsraum 8 unter Unterdruck gesetzt wird.After the end of the working stroke, the valve i i is again in the opening direction lifted, but only so far that its downward valve stem 2o over the Stop 21 opens valve r9, but valve 2 ¢ remains closed. Here air of some atmospheres overpressure flows through valve i9, channel 18 and the opening ball check valve 32 in the annulus 17. Since the valve is now raised to about half its stroke, closes from the annular space 17 starting out, one through the cylindrical wall 16 and the upwardly tapered cone-shaped Part of the head of the valve i i formed ring nozzle. at, roughly at their closest Place the channels 15 open. The nozzle thus formed flows through the valve ig controlled air into the pre-combustion chamber and exerts an injector effect on the channels 15 off, d. H. Air is sucked out through the channels, whereby the storage space 8 is placed under negative pressure.

Nachdem das Ventil i i geschlossen ist, öffnet das Ventil q., durch das infolge des Unterdruckes im Einlagerungsraum 8 Staubluftgemisch aus dem Wirbelraum 2 ausgesaugt wird.After valve i i is closed, valve q., Opens through the 8 dust air mixture from the swirl chamber as a result of the negative pressure in the storage room 2 is sucked out.

Claims

-PATENT CLAIMS: i. Fuel supply device for internal combustion engines for dusty fuels in the amount required for one stroke in one both against the dust supply line and against the work and combustion chamber the machine alternately controlled storage space introduced and from this during the compression stroke -means of a guided over its cross-section Compressed air flow are blown out, characterized in that the storage space designed as a long channel in relation to the passage cross-section in this way is that the length of the compressed air in it from the one at one: end Entrance to the outlet opening at the other end to be covered A multiple of the diameter of the circular or other cross-sectional shape The cross-sectional area of the free flow cross-section converted to a circular cross-section in the storage room. z. Fuel supply device according to claim i, characterized characterized in that centrally within the tubular storage space (8) a Tube (29) is arranged, the outer diameter of which to expose an annular Space is smaller than the inner diameter of the storage space (8), also at the end facing the dust outlet of the storage space to the Exhaust air line is connected, with the other end up close the dust inlet and is open at this end. 3. Fuel supply device according to Claims i and 2, characterized in that the inlet valve (i i) for the dust-air mixture in the work and combustion chamber of the machine and the shut-off valve (: l.) of the dust storage room (1, 2) each have a hollow shaft (7 or 2o) facing the storage space (8), these Hollow shafts can be telescoped into one another and include in the storage space (8) for the fuel. 4. Fuel supply device according to claims i to 3, characterized in that above the seat of the inlet valve (i i) for the dust-air mixture in the working and combustion chamber of the machine in the Valve stem (2o) provided and from your storage space. (8) coming channels (15) are inclined towards the cylinder in such a way that, when fully opened, they form the mixture Let it go at a distance over the seat of the inlet valve. ;. Fuel supply device according to Claims i to 4, characterized in that the tube (29) receiving part of the storage roughness (8) with your mouth of the channels (15) containing part through in a head piece (3o) of the I) ruckluftzufuhrkörpers arranged in a circle, each in a steep helix through the headpiece (30) going channels (31) is connected.