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Publication number: DE82168C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

stattfindenden Brennstoffeinführung.

Um die nachstehend beschriebene Regulirung von Verbrennungskraftmaschinen zu veranschaulichen, sei zunächst auf die Patentschrift Nr. 49935 (von Oechelhäuser) verwiesen, in welcher die bisher bekannten Regulirungsverfahren von Gasmaschinen sehr scharf gekennzeichnet sind.

Die dortigen Diagramme sind in Fig. 4 und 5 wiedergegeben. Der dazu gehörige Text lautet:

»Das Diagramm Fig. 4 zeigt die ältere Regelung dargestellt, wo mit ρ der Druck des einströmenden Brennstoffs und der bis zur Absperrung des letzteren constant bleibende Verbrennungsdruck bezeichnet ist, und mit 0 ab, ο ab¹, ο α b², ο α b³, ο α b* die verschiedene Dauer der Einströmung des Brennstoffs, so dafs also für die starke Belastung des Motors eine kurze Expansion b* c*, für schwache Belastung des Motors eine lange Expansion b c eintritt. In Fig. 5 ist die neue Regelungsart dargestellt, und zwar bedeutet pp^lp²p³ bis p¹ die jeweiligen, der abwechselnden Belastung des Motors entsprechenden, veränderlichen Verbrennungsdrucke von i, 2, 3 bis 7 Atmosphären, welche für jedes Mischungsverhältnifs von Gas zu Luft bei nahezu constantem Volumen des Arbeitsraumes erreicht werden und annähernd dieselbe Expansionsdauer haben.«

Die eine Regelung ändert also die einströmende Gasmenge bei constantem Druck, die andere bei constantem Volumen. Die den Gegenstand dieser Erfindung bildende Regelung weicht von beiden ab, indem dieselbe durch Aenderung der Gestalt der Verbrennungscurve stattfindet.

Fig. 6 giebt das Arbeitsdiagramm der hier in Betracht kommenden Verbrennungskraftmaschine nach Patent Nr. 67207 wieder. Darin stellt die Curve 2-3 die Verbrennungsperiode dar, d. h. die Curve, während welcher Brennstoff eingespritzt wird, und zwar unter einem höheren Druck als der höchste Compressionsdruck im Punkte 2.

Dieser Ueberdruck kann verschieden grofs gemacht werden. Entsteht bei einem gegebenen Ueberdruck ρ im Beharrungszustand der Maschine die bestimmte Verbrennungscu'Ve 2-3, so wird bei geringem Ueberdruck eine tiefer verlaufende Curve 2-3', bei höherem Ueberdruck eine höher verlaufende Curve 2-3", 2-3'" entstehen, wodurch auch die Lage der nachfolgenden Expansionscurve und daher die Gröfse des Diagramms verändert wird.

Die Fig. 6 zeigt deutlich, dafs zur Verwirklichung dieser Regelungsart zwei Bedingungen erfüllt sein müssen: es mufs die Gröfse der Zufuhrzeit von Brennstoff veränderlich sein, wodurch die Länge der Verbrennungscurven 2-3, 2-3' u. s. Wi bestimmt wird, und es mufs der Ueberduck, mit welchem der Brennstoff eingespritzt wird, veränderlich sein, wodurch die jeweilige Lage der Verbrennungscurven bezw. deren Gestalt bestimmt wird. .

Fig. ι zeigt eine Ausführungsart dieses Regulirverfahrens für feste, gepulverte Brennstoffe.

Darin ist C der Cylinder, P der Kolben und V das Luftventil. D ist die Düse für Brennstoffzufuhr , welche mittelst des gesteuerten Nadelventils η die Brennstoffzufuhrzeit, d. h. die Länge der Curve 2-3, 2-3' u. s. w. in Fig. 6 bestimmt; auf welche Weise diese Zufuhrzeit veränderlich gemacht wird, ist durch mehrere Ausführungsformen bekannt geworden; auch der Kohlenstaubtrichter T mit dem gesteuerten Staubeinstreuer r ist nicht mehr neu.

Das Rohr 5 verbindet die Düse und den Brennstoffstreuer mit dem Gefäfs L, welches ein brennbares Gas oder ein Gemisch von Luft mit brennbaren Gasen, Dünsten oder Dämpfen, oder auch reine Luft enthält, und zwar unter einem höheren Drucke, als der höchste Compressionsdruck im Cylinder. Dieses Gas oder Gasgemisch wird bei m mittelst Gas- oder Luftpumpe eingeführt. Beim Oeffnen der Nadel η strömt dasselbe infolge seines Ueberdruckes durch die Düse D nach dem Compressionsraum der Maschine, indem es das ihm unterwegs durch r beigestreute Kohlenpulver mit sich reifst und in seiner ganzen Masse vertheilt, wodurch eine raschere und vollkommenere Verbrennung eintritt, als beim directen Einstreuen des Pulvers in den Cylinder.

Wäre der Ueberdruck im Gefäl'se L ein- für allemal gegeben, so würde stets ein und dieselbe Verbrennungscurve 2-3 entstehen (Fig. 6). Soll aber bei veränderlicher Leistung der Maschine die Gestalt der Verbrennungscurve geändert werden, so mufs der Druck im Gefäfs L einem regulirenden Einflufs unterworfen sein. Zu diesem Zweck ist der Behälter mit einem Sicherheitsventil -R versehen, dessen Belastung B von der Zugstange Q des Regulators verstellt werden kann, so dafs der Druck im Gefäfs stets nur der Belastung des Sicherheitsventils entspricht. Es tritt also zu der Aenderung der Zufuhrzeit von Brennstoff als Neuerung die gleichzeitige Aenderung des Ueberdruckes des Brennstoffstrahles hinzu. Beide zusammen erzeugen die veränderliche Gestalt der Verbrennungscurve, Kennzeichen der neuen Regulirung. Beide zusammen können vom Regulator beeinflufst sein, oder aber es wird blos die eine vom Regulator, die andere von Hand eingestellt, je nach dem gewünschten Empfindlichkeitsgrad.

Statt der Gewichtsbelastung kann das Ventil jR auch Federbelastung haben; oder es kann die Druckregulirung statt am Gefäfse auch an der bei m mündenden Pumpe angebracht werden. Letzteres wird namentlich dann geschehen , wenn ausschliefslich flüssige Brennstoffe verwendet werden, in welchem Falle das Gefäfs L als Druckwindkessel der Pumpe

Ferner kann der Kohlenstaub statt im Rohr 5 auch im Gefäfs L selbst in die Gasmasse eingeführt werden, indem man den Trichter T direct auf dieses Gefäfs setzt und Sorge trägt, dafs die Bewegungen des ein- und austretenden Gases den Staub stets schwebend erhalten. Auch kann durch den Trichter T statt festen Brennstoffs flüssiger Brennstoff zugeführt werden. Ferner kann die Mischung erst innerhalb des Cylinders vorgenommen werden. Das Gefäfs L enthält in diesem Falle reine Luft, und es wird nach Fig. 2 aufser der Düse D für festen Brennstoff eine dazu concentrische Düse d für flüssige oder gasförmige Brennstoffe angeordnet, so dafs gleichzeitig mit dem einblasenden Kohlenpulver ein feiner Flüssigkeits- oder Gasstrahl zerstäubt einspritzt.

Statt concentrisch kann man nach Fig. 3 die Düsen auch getrennt anordnen und in eine besondere Kammer des Deckels münden lassen, wo sich das Gemisch erst bildet, um von da in den eigentlichen Compressionsraum überzutreten.

Zur Vermeidung einer besonderen Luftpumpe ist in Fig. 7 und 8 eine andere Ausführungsart des Verfahrens dargestellt, bei- welcher der Arbeitskolben sich selbst die zur Regulirung nöthige verdichtete Luft erzeugt, und zwar nicht, wie schon mehrfach bekannt, durch die lebendige Kraft des Schwungrades beim Auslaufen nach Abstellung der Verbrennung, sondern während des Arbeitsganges, im normalen Betriebe ohne Unterbrechung der Verbrennung, also als ein integrirender Bestandtheil des Arbeitsprocesses selbst.

In Fig. 7 und 8 ist Y ein gesteuertes Ventil; durch welches während des Arbeitsganges der Maschine bei regelmäfsigem Betriebe am Ende jedes Compressionsdruckes des Kolbens eine geringe Menge verdichteter Luft austritt, um durch Rohr b (Fig. 8) in das mehrfach genannte Luftgefäfs L überzutreten (U, Fig. 7, ist ein Sicherheitsventil für den Cylinder). Der Luftdruck im Behälter ist daher gleich dem höchsten Compressionsdruck im Cylinder, während dem beschriebenen Regulirverfahren gemäfs ein Ueberdruck zum Einblasen des Brennstoffs nöthig ist. Deshalb wird die Brennstoffdüse erst geöffnet, wenn der Kolben am Todtpunkt etwas zurückgewichen, d. h. der Druck im Cylinder etwas schwächer geworden ist; da das Oeffnen der Düse je nach Einstellung des Regulators früher oder später erfolgt, so ist dem vorliegenden Verfahren gemäfs der Ueberdruck im Luftbehälter veränderlich; das Einblasen des Brennstoffs geschieht im übrigen wie beschrieben.

Das Ventil Y kann auch so liegen, dafs es am Hubende vom Kolben selbst aufgestofsen wird; es kann auch hier ein selbstthätig wirkendes Ventil sein, oder es kann durch einen Hahn oder Schieber ersetzt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:
Verbrennungskraftmaschinen der im Patent Nr. 67207 gekennzeichneten Art, bei welchen die Veränderung der Leistung durch Veränderung der Gestalt der Verbrennungscurve, und zwar durch Einblasen eines einfachen oder gemischten Brennstoffstrahles in den Verdichtungsraum der Maschine bei wechselndem Ueberdruck und veränderlicher Dauer der Brennstoffeinführung herbeigeführt wird.
2. Eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch ι., bei welcher die zum Einblasen dienende Druckluft durch den Arbeitskolben selbst erzeugt wird, und zwar bei normalem Betriebe ohne Abstellung des Arbeitsprocesses während eines Theiles des Compressionshubes, wobei der nöthige Ueberdruck dadurch entsteht, dafs die Brennstoffzuführung mehr oder weniger lange nach Beginn des Kolbenhubes erst eingeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.