DE733404C

DE733404C - Fuel supply device on air-compressing four-stroke internal combustion engines for powdery fuels

Info

Publication number: DE733404C
Application number: DEH153349D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Rohrbach
Original assignee: Hannoversche Maschinenbau AG
Current assignee: Hannoversche Maschinenbau AG
Priority date: 1937-10-23
Filing date: 1937-10-23
Publication date: 1943-03-25

Description

Brennstoffzuführvorrichtung an luftverdichtenden Viertaktbrennkraftmaschinen für pulverförmige Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Bre,nnstoffzuführvorrichtimg an luftverdichtenden Viertaktbrennkraftmaschinen für pulverförmige Brennstoffe mit einer durch eine oder mehrere unverschlossene verengte öffmmgen mit dem Arbeitszylinder in Verbindung ste:lianden, während « des Saughubes aufzuladenden Vorkammer. In die Vorkammer wird -%vährend der Frischluftladezeit des Zylinders Brennstaub eingebracht. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß der Staub nicht schon während des Saughubes in den Zylinder ,gelangt und sich an den geschmierten Zylinderwänden absetzt.Fuel supply device on air-compressing four-stroke internal combustion engines for pulverulent fuels The invention relates to a fuel feed device on air-compressing four-stroke internal combustion engines for powdered fuels with one by one or more unlocked narrowed openings with the working cylinder connected to the antechamber to be charged during the suction stroke. In the Pre-chamber -% v fuel dust is introduced during the fresh air loading time of the cylinder. Care must be taken to ensure that the dust does not fall during the suction stroke gets into the cylinder and settles on the lubricated cylinder walls.

Um den vorzeitigen Staubaustritt zu beschränken, hat man bei bekannten Maschinen die Öffnung zwischen der Vorkammer und dem Zylinder möglichst eng gemacht. Durch besondere. Hemmnisse, z. B. Reibflächen oder Prallflächen, wurde versucht, die Sperre geben das Herausfallen des Staubes zu verbessern.In order to limit the premature escape of dust, known Machines made the opening between the antechamber and the cylinder as narrow as possible. By special. Obstacles, e.g. B. friction surfaces or impact surfaces, an attempt was made to give the lock to improve the dust falling out.

Da diese Maßnahmen nicht wirksam genug waren, wurde nach besseren Mitteln gesucht und der Vorschlag gemacht, den Staub in die Vorkammer während des Zeitabschnittes am Ende des Saughubes und zu Beginn des Verdichtungshubes einzuführen, während dessen der Druck in der Vorkammer dem anstels,enden Druck im Arbeitszylinder etwas nacheilt. Es tritt während dieses Zeitabschnittes eine geringe Luftströmung vom Arbeitszylinder in die Vorkammer ein, die .das vorzeitige Ausfallen des Staubes vermeidet. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, .d:aß das Luftladeventil des Arbeitszylinders unverhältnismäßig früh geschlossen werden muß, damit am End° des Saughubes noch genügend Unterdruck für die Einsaugung des Staubes in die Vorkammer vorhanden ist. Dabei setzt aber das Nacheilen des Druckes in der Vorkammer bei wechselnden Drehzahlen nicht stets im gleichen Zeitpunkt ein. Die dadurch bedingte Steuerung des Staubeinlaßventils in die Vorkammer bereitet aber bei dieser bekannten Brennkraftmaschine erhebliche Schwierigkeiten.Since these measures were not effective enough, better ones were sought Means sought and the proposal made to keep the dust in the antechamber during the To introduce a time period at the end of the suction stroke and at the beginning of the compression stroke, during which the pressure in the antechamber corresponds to the pressure in the working cylinder instead of ending something is lagging behind. There is a slight flow of air during this period from the working cylinder into the antechamber, the premature precipitation of the dust avoids. This results in However, the downside, .d: ate the air charge valve of the working cylinder must be closed disproportionately early so that at the end ° of the suction stroke, there is still enough vacuum to suck the dust into the antechamber is available. In this case, however, the lagging of the pressure in the antechamber continues with changing Speeds not always at the same point in time. The resulting control of the dust inlet valve in the prechamber but prepares in this known internal combustion engine considerable difficulties.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird erfindungsgemäß das Brennstoffventil in der ersten Hälfte des Saughubes etwa zwischen 30 und .4y' Kurbelwinkel nach oberem Totpunkt zur Ladung der Vorkammer für kurze Zeit geöffnet, während das oder die. Luftladeventile des Zylinders erst während oder unmittelbar nach Einbringung des Staubes in die Vorkammer mit möglichst großem Durchgangsquerschnitt geöffnet werden. Da der Saughub bei zunächst geschlossenem Luftladeventil des Zylinders erfolgt, herrscht zur Zeit der Eröffnung des Brennstöffventils der Vorkammer en verhältnismäßig hoher Unterdruck im Zylinder und in der Vorkammer, so daß das Einbringen der Staubladung in die Vorkammer sehr schnell vor sich geht. Der Staub kann aber nicht bis zum Zylinder durchfallen, wea schon während seiner Einbringung in die Vorkammer oder unmittelbar danach das Luftladeventil des Zylinders mit so großem Querschnitt geöffnet wird, daß der Druck im Zylinder sich sehr schnell. dem Druck der Außenluft angleicht. Dieser Druckausgleich wird in der Vorkammer durch deren enge Verbindungsöffnungen mit dem Zylindererheblich langsamier vor sich gehen, so daß über den restlichen Teil des Saughubes eine Luftströmung aus dem Zylinder in die Vorkammer hinein stattfindet, die das vorzeitige Ausfallen auch einzelner Staubteilchen aus der Vorkammer in den Zylinder verhütet. Diese Wirkung tritt über den gesamten Drehzahlbereich der Maschine ein und wird lediglich durch die angegebene Andei-ung ,des Zeitpunktes für die Eröffnung bzw. den Abschluß einzelner Ventile erzielt, also ohne daß der Aufbau der Maschine selbst geändert oder durch Hinzufügen neuer Teile umständlicher wird.To avoid these difficulties, according to the invention, the fuel valve is opened for a short time in the first half of the suction stroke between approximately 30 and .4y 'crank angle after top dead center to charge the antechamber, while the. Air loading valves of the cylinder are opened with the largest possible passage cross-section only during or immediately after the introduction of the dust into the antechamber. Since the suction stroke takes place with the air charging valve of the cylinder initially closed, there is a relatively high negative pressure in the cylinder and in the antechamber at the time the fuel valve of the antechamber is opened, so that the dust charge is introduced into the antechamber very quickly. However, the dust cannot fall through to the cylinder because the air loading valve of the cylinder with such a large cross-section is opened during its introduction into the antechamber or immediately afterwards that the pressure in the cylinder increases very quickly. adjusts to the pressure of the outside air. This pressure equalization will take place considerably more slowly in the antechamber through its narrow connection openings with the cylinder, so that over the remaining part of the suction stroke an air flow from the cylinder into the antechamber takes place, which prevents even individual dust particles from falling out of the antechamber into the cylinder prematurely prevent. This effect occurs over the entire speed range of the machine and is only achieved by adding the specified time for opening or closing individual valves, i.e. without changing the structure of the machine itself or adding new parts to it.

Die Eröffnung des Luftladevenäls .des Zylinders erst nach überschreiten des. oberen Totpunktes ist eine bei Breinnkraftmaschinen für pulverförmige Brennstoffe an sich bekaonte Maßnahme, die aber bisher nu:r bei Verwendung bestimmter Staubarten hilfsweise empfohlen worden ist, um -eine stärkere Sau-C auf den einzubringenden Staub auszuüben, wenn dieser z. B. schwer beweglich ist. In, diesem Falle soll der Arbeitskolben im Beginn des Saughubes nur Staub in die Vorkammer einsaugen, also das Brennstoff-@-entil im Gegensatz zur Eifindung schon im oberen Totpunkt geöffnet -#t>erden, während die Eröffnung des Luftladeventils erst erfolgen soll, renn eine genügende Menge Staub in der Vorkammer angelangt ist. Es läßt sich aber bei Anwendung dieser bekannten Mäßnahm.e selbst bei Verwendung schwer beweglichen Staubes die Gefahr eines vorzeiti-;en Ausfallens desselben in den Zylinder nicht vermeiden, da wenigstens einzelne Staubteilchen unmittelbar nach der Eröffnung des Brennstoffventils in die Vorkammer einfallen und infolge der starken Saugwirkung besonders schnell durch die Vorkammer hindurch in den Zylinder mitgerissen werden.The opening of the Luftladevenäls. Of the cylinder only after exceeded Des. Top dead center is one in Breinn engines for pulverulent fuels A measure known per se, but so far only with the use of certain types of dust has been recommended as an alternative to -a stronger Sau-C on the to be introduced Exercise dust when this z. B. is difficult to move. In this case the Working piston only suck in dust into the antechamber at the beginning of the suction stroke, that is the fuel - @ - valve, in contrast to the finding, is already open at top dead center - # t> ground, while the opening of the air loading valve is only to take place, run one a sufficient amount of dust has reached the antechamber. But it can be used this known Mäßnahm.e even when using difficult to move dust the Do not avoid the risk of premature failure of the same in the cylinder, there are at least individual dust particles immediately after opening the fuel valve fall into the antechamber and particularly quickly due to the strong suction be entrained through the antechamber into the cylinder.

In der Zeichnung ist zur Erläuterung der Erfindung der Druckverlauf in Vorkammer und Arbeltszylinder während des Saug- und Verdi:clittrngshubes eingezeichnet, wie er sich ungefähr beim Betrieb der Maschine beispielsweise ergeben wird. Die ausgezogene Kurve A gibt den Druckverlauf im. Zylinder und die gestrichelte Kurve B den entsprechenden Druckverlauf in der Vorkammer an.In the drawing, the pressure curve is to explain the invention drawn in the antechamber and working cylinder during the suction and compression stroke, as it will approximately result from the operation of the machine, for example. the The solid curve A shows the pressure curve in. Cylinder and the dashed curve B the corresponding pressure curve in the antechamber.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird zunächst bei geschlossenen Ventilen von der oberen Totpunktlage .ab angesaugt, bis nach et@':a 3o bis 45- Kurbelwinkel ein verhälcnismäßig hoher Unterdruck im Zylinder und der Vorkammer erreicht ist. Dann wird das Brennstoffventil geöffnet, das infolge des hohen Unterdruckes und der dadurch bedingten schnellen Einströmung des Brennstoffes in die Vorkammer schon kurze Zeit nach der Eröffnung wieder geschlossen werden kann. Noch während der Öffnungszeit des Brennstoffventils kann das Luftladeventil des Zylinders geöffnet werden, und zwar mit einem so großen Querschnitt, daß der Unterdruck im Zylinder sehr schnell bis fast auf d-en Druck der Außenluft abfällt. Di:es:er starke Druckabfall wirkt sich aber infolge der engen Verbindungsöffnung zwischen Vorkammer und Zylinder sehr langsam auf den Vorkaminerinhalt aus, so daß der Druckunterschied zwischen der Vorka:nnmer und dem Zylindir «-ährend des ganzen Saughubes von der Öffnung der Ventile ab ziemlich groß ist und eine Strömung vom Zylinder in die Vorkammer hervorruft, die den -esa.mten Staub in der Vorkammer zurückhält.As can be seen from the drawing, it is initially closed Valves sucked in from top dead center until after et @ ': a 3o to 45 crank angle a relatively high negative pressure is reached in the cylinder and the antechamber. Then the fuel valve is opened due to the high negative pressure and the resulting rapid influx of fuel into the antechamber can be closed again a short time after opening. During the opening hours of the fuel valve, the air loading valve of the cylinder can be opened, and with such a large cross-section that the negative pressure in the cylinder very quickly until almost the pressure of the outside air drops. Di: es: he acts strong pressure drop but due to the narrow connection opening between antechamber and cylinder slowly on the contents of the antechamber, so that the pressure difference between the antechamber and the cylinder during the whole suction stroke from the opening of the valves is large and creates a flow from the cylinder into the antechamber, which the -esa.mten Retains dust in the antechamber.

Claims

PATENT CLAIM: Fuel feed device to air compressor: chtendenVi: ertal> tbrennkrafttn a sch in, n for fuel in powder form with one unsealed by one or more narrowed openings connected to the working cylinder, Pre-chamber to be charged during the suction stroke, in which the air inlet valve: l of the cylinder initially remains closed at the beginning of the suction stroke, characterized in that @ that the fuel valve in the first half of the suction stroke between about 3o and 45 'crank angle opened for a short time after top dead center for charging the antechamber and that the or the air loading valves of the cylinder only during or immediately after the dust has been introduced into the antechamber with the largest possible passage cross-section be opened to prevent the dust from falling over the entire length of the suction stroke to prevent from the antechamber.