Umstellung eines Glühkopfmotors Die Erfindung bezieht sich auf die
Umstellung eines Glühkopfmotors mit kugelförmig oder nahezu kugelförmig ausgebildeter,
nur teilweise gekühlter Verbrennungskammer, bei welcher der ungekühlte Teil durch
eine Glühschale gebildet wird, und in welche Verbrennungsluft während des Verdichtungshubes
durch einen tangential in sie einmündenden Kanal überströmt, auf den Betrieb mit
anderen Brennstoffen, z. B. Benzin oder Gas, die eine Vergrößerung des Verdichtungsverhältnisses
voraussetzen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Glühkopfmotor auf möglichst
einfache Weise für den wahlweisen Betrieb mit den verschiedensten Kraftstoffen,
vor allem solchen mit stark unterschiedlicher Cetan- oder Oktanzahl, geeignet zu
machen und auf diese Kraftstoffe umstellen zu können. Zu diesem Zweck soll das Anpassen
des Verdichtungsraumes an die verschiedenen Kraftstoffe und das erforderliche Verändern
seiner Größe einfacher und schneller durchgeführt werden können als bisher.Conversion of a hot-head motor The invention relates to the
Conversion of a hot-head motor with a spherical or almost spherical design,
only partially cooled combustion chamber, in which the uncooled part through
a glow bowl is formed, and in which combustion air during the compression stroke
overflows through a tangential channel opening into it, on the operation with
other fuels, e.g. B. gasoline or gas, which increases the compression ratio
presuppose. The invention is based on the object of the hot-head motor as possible
easy way for optional operation with a wide variety of fuels,
especially those with very different cetane or octane numbers
and to be able to switch to these fuels. For this purpose, the aim is to adapt
the compression chamber to the different fuels and the necessary changes
its size can be carried out more easily and quickly than before.
Die bekannten Glühkopfmotoren sind in der Regel jeweils nur für einen
bestimmten Kraftstoff oder für ein bestimmtes Gemisch von Kraftstoffen vorgesehen.
Der Übergang auf einen anderen Kraftstoff beeinflußt die
Leistung
der Maschine ungünstig. Um das zu vermeiden, muß man vor allem die Größe des Verdichtungsraumes
dem neuen Kraftstoff anpassen. Zu diesem Zweck tauscht man bei einem Kraftstoffwechsel
jeweils den gesamten Zylinderkopf mit dem Glüheinsatz gegen einen solchen aus, dessen
Verbrennungsraum das zur Entzündung des zur Verwendung, kommenden Kraftstoffes erforderliche
Verdichtungsverhältnis sicherstellt. Hierbei ist es auch bekannt, beim Betrieb mit
Steinkohlenteeröl eine größere Glühschale zu nehmen, so daß der ungekühlte Wandteil
des Verbrennungsraumes größer wird. Ferner ist es bekannt, für den Betrieb -mit
wasserhaltigen Kraftstoffen, z. B. Spiritus, die innere Wandung der Glühschale mit
einem dünnwandigen Belag aus hochhitzebeständigem Stahl von guter Wärmeleitfähigkeit
zu versehen, auf den der Brennstoff aufgespritzt wird. je nach dem Wassergehalt
des Kraftstoffes wird der dünnwandige Belag mit der dickwandigen ungekühlten Glühschale
mit seiner ganzen Fläche oder mir teilweise metallisch verbunden, oder er kommt
nur durch Aufliegen mit der Glühschale in Berührung. In diesen Fällen bleibt jedoch
die gekühlte Oberfläche des Verbrennungsraumes unverändert. Ein derartiger Umbau,
wie er auch bei anderen Brennkraftmaschinen üblich ist, ist aber sehr umständlich
und auch kostspielig. Aus diesem Grunde hat man bei Brennkraftmaschinen schon mancherlei
Maßnahmen vorgeschlagen, um den Verdichtungsraum auf einfachere Weise beliebig vergrößern
oder verkleinern zu können. Solche Maßnahmen sind z. B. das Anordnen eines verschiebbaren
Kolbens im Verdichtungsraum, Verändern der Länge der Pleuelstange und Verstellen
der Kolbenbolzenlagerung. Sie alle bedingen aber mehr oder' weniger verwickelte
zusätzliche und kostspielige Einrichtungen. Ferner ist es bei Dieselmaschinen bekannt,
die Größe der Brennkammer und damit des Verdichtungsverhältnisses durch Auswechseln
verschieden bemessener oder gestalteter Einsätze zu vergrößern oder zu verkleinern.
Auch bei Vorkammermaschinen erreicht man durch Herausnehmen des Vorkammereinsatzes
eine Veränderung des Verdichtungsverhältnisses; in diesem Fall wird aber gleichzeitig
das Arbeitsverfahren grundlegend geändert. Außerdem wird auch in diesen Fällen der
gekühlte Wandteil des Verbrennungsraumes nicht beeinflußt. Mit dem Verändern der
Größe des Verdichtungsraumes allein läßt sich außerdem bei einem Kraftstoffwechsel
noch kein einwandfreier Betrieb des Glühkopfmotors erzielen, vor allem dann nicht,
wenn Kraftstoffe von stark unterschiedlicher Cetan- oder Oktanzahl gegeneinander
ausgewechselt werden. Ein solcher Wechsel liegt z. B. dann vor, wenn von Teeröl
auf Benzin oder Holzgas umgestellt werden soll.The known hot-head motors are usually only for one
specific fuel or intended for a specific mixture of fuels.
The transition to another fuel affects the
power
the machine unfavorable. In order to avoid this, one must above all consider the size of the compression area
adapt to the new fuel. For this purpose you swap when changing fuel
in each case the entire cylinder head with the annealing insert against one whose
Combustion space that is required to ignite the fuel to be used
Ensures compression ratio. Here it is also known when operating with
Coal tar oil to take a larger glow bowl so that the wall part is not cooled
the combustion chamber becomes larger. It is also known to operate with -with
hydrous fuels, e.g. B. Spirit, the inner wall of the glow bowl with
a thin-walled covering made of heat-resistant steel with good thermal conductivity
to be provided on which the fuel is sprayed. depending on the water content
of the fuel is the thin-walled coating with the thick-walled uncooled glow bowl
with its entire surface or with me partially connected with metal, or it comes
only in contact with the glow bowl by resting on it. In these cases, however, remains
the cooled surface of the combustion chamber remains unchanged. Such a remodeling,
as is common with other internal combustion engines, it is very cumbersome
and also costly. For this reason, there are already many things in internal combustion engines
Measures proposed to increase the compression space in a simpler way as desired
or to be able to reduce it. Such measures are e.g. B. arranging a sliding
Pistons in the compression chamber, changing the length of the connecting rod and adjusting
the piston pin bearing. But they all require more or less complex ones
additional and expensive facilities. It is also known in diesel engines
the size of the combustion chamber and thus the compression ratio by replacing it
to enlarge or reduce different sized or designed inserts.
Even with pre-chamber machines, you can remove the pre-chamber insert
a change in compression ratio; in this case it will be at the same time
the working procedure fundamentally changed. In addition, the
cooled wall part of the combustion chamber is not affected. By changing the
The size of the compression space alone can also be determined when changing fuel
still fail to achieve perfect operation of the glow head motor, especially not if
when fuels with very different cetane or octane numbers are against each other
be replaced. Such a change is z. B. before when of tar oil
to be converted to petrol or wood gas.
Die Erfindung weist nun einen vorteilhaften Weg, um die bestehenden
Mängel restlos zu beseitigen. Sie besteht darin, daß die Glühschale durch eine solche
ausgewechselt wird, welche einerseits den Rauminhalt und anderseits durch teilweise
Abdeckung der gekühlten Oberfläche die Kühlfläche der Brennkammer verkleinert und
deren Oberfläche je nach der Verdampfungswärme und Zündtemperatur des Brennstoffes
zu wählen ist. Die Erfindung ist dabei in der Erkenntnis begründet, daß es außer
auf die Größe des Verdichtungsraumes auf das Verhältnis der gekühlten zur ungekühlten
Oberfläche des Verdichtungsraumes ankommt. Bei einem Wechsel des Kraftstoffes brauchen
nach der Erfindung nur noch die den verschiedenen Kraftstoffen entsprechenden Glüheinsätze
gegeneinander ausgewechselt zu werden, während der Zylinderkopf unverändert beibehalten
werden kann. Die verschiedenen Glüheinsätze bestehen zweckmäßig aus einem in den
gekühlten Teil des Verdichtungsraumes mehr oder weniger. hineingezogenen Teil und
einer an diesen angeschlossenen, mehr oder weniger großen Schale. Die Schale kann
außerdem einen mehr oder weniger großen Ansatz, z. B. einen Zündsack besitzen. Durch
das Hochziehen der Schale in den gekühlten Teil des Verdichtungsraumes ist es möglich,
von der gekühlten Oberfläche einen beliebigen Teil abzudecken. Außerdem wird hierdurch
und durch die mehr oder weniger große Schale bzw. durch den mehr oder weniger großen
Zündsack die Größe des Verdichtungsraumes verändert. Wird also z. B. vom Schwerölbetrieb
auf Gas-oder Benzinbetrieb übergegangen, so wird ein Glüheinsatz gewählt, der so
bemessen und so gestaltet ist, daß er den Verdichtungsraum um so viel verkleinert,
als zur Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses für den Gas- oder Benzinbetrieb erforderlich
ist und der außerdem von der gekühlten Oberfläche so viel abdeckt, daß für jeden
Fall eine genügend große Glühfläche und die erforderliche Glühtemperatur erhalten
wird, die eine vollkommene Verbrennung gewährleisten. Für den Benzinbetrieb ist
es dabei vorteilhaft, die Schale bzw. den Zündsack des Glüheinsatzes gegenüber der
Ausführung bei Schwerölbetrieb etwas zu vergrößern, um die Zündung bei geringer
Belastung der Maschine (Leerlauf) sicherzustellen. Auf diese Weise können der Verdichtungsraum
und das Verdichtungsverhältnis ohne Schwierigkeiten vor allem auch bei Brennkraftmaschinen
für Kraftfahrzeuge auf der Fahrt den Eigenschaften des jeweils verfügbaren Kraftstoffes
schnell angepafft
werden,. da der Fahrer ohne weiteres einige Glüheinsätze
beständig mit sich führen kann. Die Einrichtung hat den erheblichen Vorteil, daß
bei einem Wechsel des Kraftstoffes die gewünschte Leistung der Maschine für den
Dauerbetrieb aufrechterhalten bleibt. Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es
u. a. möglich, mit einem Glühkopfmotor über den ganzen Drehzahlbereich einen einwandfreien
Betrieb mit teerhaltigen Gasen, z. B. Holzgasen, aufrechtzuerhalten.The invention now has an advantageous way to the existing
To eliminate defects completely. It consists in the fact that the glow bowl through such a
is exchanged, which on the one hand the volume and on the other hand by partially
Covering the cooled surface reduces the size of the cooling surface of the combustion chamber and
their surface depending on the heat of evaporation and ignition temperature of the fuel
to choose. The invention is based on the knowledge that it is except
on the size of the compression space on the ratio of the cooled to the uncooled
Surface of the compression area. Need when changing the fuel
according to the invention only the glow inserts corresponding to the various fuels
to be interchanged with each other while maintaining the cylinder head unchanged
can be. The various annealing inserts expediently consist of one in the
cooled part of the compression space more or less. drawn part and
a more or less large shell connected to this. The shell can
also a more or less large approach, e.g. B. have a primer bag. By
it is possible to pull the shell up into the cooled part of the compression chamber,
to cover any part of the cooled surface. It also makes
and by the more or less large bowl or by the more or less large one
Ignition bag changed the size of the compression space. So z. B. from heavy oil operations
switched to gas or gasoline operation, a glow insert is selected that is like this
dimensioned and designed in such a way that it reduces the compression space by so much,
than necessary to increase the compression ratio for gas or gasoline operation
and which also covers so much of the cooled surface that for everyone
If a sufficiently large annealing surface and the required annealing temperature are obtained
that ensure perfect combustion. For petrol operation is
it is advantageous to place the shell or the ignition bag of the glow insert opposite the
Version to enlarge a little for heavy oil operation in order to reduce the ignition
Load the machine (idle). In this way, the compression area
and the compression ratio without difficulty, especially in internal combustion engines
for vehicles on the move, the properties of the fuel available in each case
puffed up quickly
will,. since the driver does a few annealing operations without further ado
can always carry with him. The facility has the significant advantage that
when changing the fuel, the desired performance of the machine for the
Continuous operation is maintained. With the method according to the invention it is
i.a. possible, with a hot-head motor over the entire speed range a perfect
Operation with gases containing tar, e.g. B. wood gases to maintain.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Abbildungen beispielsweise
dargestellt. Abb. I zeigt im Längsschnitt zum Vergleich die bei Schwerölbetrieb
übliche Ausbildung des Glüheinsatzes eines Glühkopfmotors. Abb. 2 zeigt ebenfalls
im Längsschnitt einen Glüheinsatz z. B. für Benzinbetrieb.The invention is shown in the drawing in two figures, for example
shown. Fig. I shows in a longitudinal section for comparison that with heavy oil operation
usual design of the glow insert of a glow head motor. Fig. 2 also shows
in longitudinal section an annealing insert z. B. for petrol operation.
An den Maschinenzylinder i ist der wassergekühlte Zylinderkopf 2 angeschlossen,
der mit der Brennstoffdüse 3 versehen ist. Der Zylinderkopf 2 ist nach unten offen,
wo er durch den Glüheinsatz 4 verschlossen ist. Der Zylinderkopf :z und der Glüheinsatz
4 bilden zusammen den kugelförmigen oder nahezu kugelförmigen Verdichtungsraum 5
des Glühkopfmotors. Der Glüheinsatz 4 ist von einer am Zylinderkopf 2 befestigten
Schutzkappe 6 umgeben. Die Größe des Verdichtungsraumes 5 und das Verhältnis seiner
gekühlten Oberfläche zu seiner ungekühlten wird nun dadurch verändert bzw. beeinflußt,
daß der Glüheinsatz 4 gegen einen anders gestalteten und/öder anders bemessenen
ausgetauscht wird. Nach Abb. 2 ist der Verdichtungsraum 5 im Vergleich zu dem nach
Abb. i verkleinert worden. Um das Verhältnis der Oberflächen zu verändern, hat der
Glüheinsatz 4 eine hochgezogene Gestalt, so daß er mehr in den Hohlraum des Zylinderkopfes
2 hineinragt und mit seinem oberen Teil einen Teil der gekühlten Oberfläche abdeckt.
Ferner hat er in diesem Fall einen in seinem Rauminhalt größeren Zündsack 7 als
nach Abb. i, um bei Benzinbetrieb im Leerlauf die Zündung sicherzustellen.The water-cooled cylinder head 2 is connected to the machine cylinder i,
which is provided with the fuel nozzle 3. The cylinder head 2 is open at the bottom,
where it is closed by the annealing insert 4. The cylinder head: z and the annealing insert
4 together form the spherical or almost spherical compression space 5
of the glow head motor. The annealing insert 4 is fastened to the cylinder head 2 by one
Protective cap 6 surrounded. The size of the compression space 5 and the ratio of its
cooled surface to its uncooled is now changed or influenced by
that the annealing insert 4 against a differently designed and / or dimensioned differently
is exchanged. According to Fig. 2, the compression space 5 is in comparison to that according to
Fig.i has been reduced in size. In order to change the relationship between the surfaces, the
Annealing insert 4 has a raised shape so that it is more in the cavity of the cylinder head
2 protrudes and with its upper part covers part of the cooled surface.
Furthermore, in this case, he has a larger in its volume than ignition bag 7
as shown in Fig. i, to ensure ignition when idling with petrol.