Von einer brauchbaren Dampfkraftmaschine mit Dampferzeugung im Zylinder
muß gefordert werden, daß sie einmal hohe Drehzahlen zu erreichen gestattet und
andererseits, daß der Zylinder Kompressionsräume aufweist, die sehr klein sind.
Das bedingt, daß der Zylinderkopf, der als Wärmetauscher dient, eine besondere Ausbildung
erfährt, die erfindungsgemäß darin besteht, daß auf der gasberührten Seite des Wärmetauschers
große Heizflächen, vorzugsweise in Form von Lamellen, auf der dampfflüssigkeitsberührten
Innenseite des Wärmetauschers dagegen kleine, im wesentlichen zylindrische Heizflächen
vorgesehen sind. Hierdurch wird das Ziel der Erfindung erreicht, kleine Verdichtungsräume
im Maschinenzylinder zu erhalten und damit eine hohe Maschinendrehzahl zu ermöglichen,
was besonders wichtig für den Fahrzeugbetrieb ist.From a usable steam engine with steam generation in the cylinder
it must be required that they are allowed to reach high speeds and
on the other hand, that the cylinder has compression spaces which are very small.
This means that the cylinder head, which serves as a heat exchanger, has a special design
experiences, which according to the invention consists in that on the gas-contacted side of the heat exchanger
large heating surfaces, preferably in the form of lamellas, on the surface that is in contact with steam
On the other hand, the inside of the heat exchanger has small, essentially cylindrical heating surfaces
are provided. This achieves the aim of the invention, small compression spaces
in the machine cylinder and thus enable a high machine speed,
which is particularly important for vehicle operation.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar
in Fig. i den Längsschnitt durch den Wärmetauscherteil des Maschinenzylinders und
in Fig. 2 eine Einzelheit in perspektivischer Ansicht und, der Deutlichkeit halber,
in auseinandergezogener Form.The drawing shows an embodiment of the invention, namely
in Fig. i the longitudinal section through the heat exchanger part of the machine cylinder and
in Fig. 2 a detail in perspective view and, for the sake of clarity,
in an expanded form.
Auf dem Teil des Zylinders i, der die Lauffläche für den Kolben 2
aufweist, ist die als Gehäuse für den Wärmetauscher dienende Haube 3 befestigt.
In das Gehäuse 3 führt das Brennerrohr 4, dessen Flamme in den Einsatztopf 5 schlägt.
Die Flamme bestreicht den Boden und die Seitenwände des Einsatzes 5 und gelangt
durch einen Zwischenraum zwischen Einsatz 5 und Boden des Gehäuses 3 in ein Lamellensystem,
das an der zylinderförmigen Wand der Einsatzbüchse 6 befestigt ist. Der Zwischenraum
zwischen den Lamellen und dem Gehäuse 3 ist so klein, daß die Heizgase gezwungen
sind, die Lamellenzwischenräume so zu durchströmen, wie dies Fig. 2 in größerem
Maßstabe erkennen läßt. In dieser Figur sind die Lamellen 7 in größerem Maßstabe
für sich gezeichnet. Sie lassen die Bohrungen 8 erkennen, die den Heizgasen den
Weg von Lamelle zu Lamelle freigeben. Sie lassen weiter erkennen, daß die Heizgase
unter Wirbelung ihre Wärme abgeben. Die Einsatzbüchse 6 weist außerdem noch zwischen
den größeren Lamellen 7 kleinere Lamellen 9 auf. Die Innenseite der Einsatzbüchse
6 ist lediglich aufgerauht. Sie bildet mit der Außenseite des Einsatzes 5 den Zwischenraum
io, in den durch die bei i i angedeuteten Einspritzdüsen die zu verdampfende Flüssigkeit
eingespritzt wird. Nach Wärmeabgabe verlassen die Heizgase das Gehäuse 3 bei 12.
Der Kolben 2 ist in der oberen Totpunktlage gezeichnet. Kurz vor Erreichung der
oberen Totpunktlage wird durch die Düsen i i die zu verdampfende Betriebsflüssigkeit
eingespritzt, wobei sie in die infolge der Rauheit der Wand der Büchse 6 in starke
Wirbelbewegung versetzte Restladung trifft. Die Flüssigkeitströpfchen aus den Einspritzdüsen
werden mit großer Geschwindigkeit in den Zwischenraum io gerissen und verdampfen
infolge der günstigen Wärmeübergangsmöglichkeiten in außerordentlich kurzer Zeit.
Die im oberen Totpunkt herrschenden Strömungsverhältnisse sind durch Pfeile angedeutet.
Ebenso ist der U-eg der Heizgase durch Pfeile angedeutet.On the part of the cylinder i which is the running surface for the piston 2
has, serving as a housing for the heat exchanger hood 3 is attached.
The burner tube 4, the flame of which strikes the insert pot 5, leads into the housing 3.
The flame sweeps the bottom and the side walls of the insert 5 and arrives
through a space between the insert 5 and the bottom of the housing 3 in a lamellar system,
which is attached to the cylindrical wall of the insert sleeve 6. The gap
between the slats and the housing 3 is so small that the heating gases are forced
are to flow through the lamellae spaces as shown in Fig. 2 in a larger
Scale can be recognized. In this figure, the slats 7 are on a larger scale
drawn for themselves. You can see the holes 8 that the heating gases
Release path from slat to slat. They also show that the heating gases
give off their heat with swirling. The insert sleeve 6 also has between
the larger slats 7 smaller slats 9 on. The inside of the insert sleeve
6 is only roughened. It forms the space with the outside of the insert 5
io, the liquid to be evaporated in the injection nozzles indicated by i i
is injected. After the heat has been given off, the heating gases leave the housing 3 at 12.
The piston 2 is drawn in the top dead center position. Just before reaching the
The operating fluid to be evaporated becomes the top dead center position through the nozzles i i
injected, being in the strong as a result of the roughness of the wall of the sleeve 6
Whirling motion offset residual charge meets. The liquid droplets from the injection nozzles
are torn into the space io at great speed and evaporate
due to the favorable heat transfer possibilities in an extremely short time.
The flow conditions prevailing at top dead center are indicated by arrows.
The U-eg of the heating gases is also indicated by arrows.
Das Ausführungsbeispiel läßt erkennen, daß der Wärmeübergang im Verdampfungsraum
einerseits durch Strahlungswärme und andererseits durch Berührungswärme erfolgt
und daß der Kompressionsraum verhältnismäßig klein ist.The embodiment shows that the heat transfer in the evaporation chamber
takes place on the one hand by radiant heat and on the other hand by contact heat
and that the compression space is relatively small.