DE894937C - Brennkraftmaschine mit aeusserer Verbrennung - Google Patents

Description

• Brennkraftmaschine mit äußerer Verbrennung Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit äußerer Verbrennung. Die Erfindung beruht auf dem Prinzip der Verbrennung unter Druck in einer wärmegeschützten Kammer mit unveränderlichem Fassungsvermögen und der Verwertung der Expansion der erzeugten Gase in Kammern mit veränderlichem Fassungsvermögen zum Treiben einer Welle. Die Erfindung erstreckt sich auch auf . die Ausgestaltung der einzelnen Motororgane.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen kammer nach der Erfindung, Fig. i und z zwei Schnitte in um 9Q° verdrehten Ebenen durch den Motor nach der Erfindung, - . F'ig. 3 einen Schnitt durch die Verbrennungsq. das Einlaßventil des Motors nach Fig. i im Schnitt und in größerem Maßstab, Fig. 5 das Ascheabläßventil der Verbrennungskämmer.nach Fig. 3 in vergrößertem Maßstab und . Fig. 6 das Einlaßventil für den Brennstoff im Schnitt.
• Dem in: dien Fig: i und z dargestellten Motor strrnnen die in der -später -erläuterten Verbrennüngskammer (Füg. 3) erzeugten heißen Gase durch ein Rohr 9 zu, das wärmeisoliert ist. Die heißen Gase treten über das Einlaßventil q. in de Expansionskammer i ein. Die Expansionskamtrier hat die Form eines durch Faltwände gebildeten Zylinders. Die Faltwände sind durch aufgeschichtete kreisförini:ge Ringe- gebildet, die abwechselnd an den Innen- und Außenrändern miteinander verlötet sind. Die Federung der Faltwände gestattet eine Veränderung des Fassungsvermögens der Kammer. Der erste und letzte Ring ist an zwei kreisförmigen Böden befestigt, die das Volumen der Kammer begrenzen. Der untere Boden ist unbeweglich und am Rahmen befestigt. Er enthält das Einl.aßventil 4 und das Auslaßventil 5. Der obere Boden ist beweglich und gleitet unter der Einwirkung des Gasdruckes auf zwei diametral gegenüberliegenden Gleitschienen 16 mittels zweier Gleitbacken 15. Zwei Triebstangen 13 mit Gelenkzapfen 14 übertragen die Bewegung des beweglichen Bodens auf einen Hebel 12, der über den Hebel 21 diel Welle 1g antreibt. Auf 'dieser Welle ist ein Nocken 18 aufgekeilt, der das Auslaßventil 5 steuert. Die freien Gase werden in einem Auspuffsammler 1o aufgefangen. Auf der Welle 1g gleitet ferner ein Ansaugnocken 17 mit veränderlichem Profil, der über eine Bedienungstange und einen Hebel 2o bewegt wird und dadurch die Regulierung des Motorlaufes und die Dauer der Gaszufuhr erlaubt. Auf dem beweglichen Boden. der Expansionskammer i und zwischen (dem festen, unteren Boden und einem zweiten oberen Boden sind hintereinander zwei Verdichtungskammer n:2 und 3 angeordnet. Diese Kammern besitzen die gleiche Beschaffenheit wie die Kammer. z. Die Kammern steuern über drei Ventile 6, 7 und' 8 und einen Kanal i i die Luft in der Ummantelung z2 der Verbrennungskammer (saugen, verdichten, ausstoßen).
• Die Böden dieser Kammern sind derartig geformt, daß toter Raum vermieden wird, der durch die Stapelhöhe der Faltenringe entstehen könnte.
• Einer Ummantelung 22 derin Fig. 3 dargestellten Verbrennungskammer wird über einen wärmegeschützten Kanal i i von dem Motor erzeugte Preßluft zugeführt. Über einen Vielfacheinspritzer 27 saugt diese Preßluft beim Durchgang durch eine Wand 24 über eine Rohrverbindung 2$ aus dem Rohr 29 eine Mischung von Primärluft und Brennstoff ein. Der Brennsto£.kann fest, pulverförmig, flüssig oder gasförmig sein. In der aus. feuerfesten Materialien. bestehenden und mit Klammern 34 befestigten Wand 24 brennt der Brennstoff unter der doppelten Wirkung der Temperatur der Preßluft und derjenigen der Verbrennungskammer.
• Da die Verwendung eines festen Brennstoffes das. Wegschaffen der anfallenden Asche erfordert, ist axial zur Wand 24 ein hohler Kegel 26, ebenfalls aus feuerfesten Stoffen, angebracht, wobei jeder Einspritzungsbestandteil des Vielfacheinspritzers eine Achse hat, anstoßend an einen Kreis, dessen Mitte auf der Kammerachse liegt.
• Auf dieseWeise entsteht eine wirbelndeFlamme, die durch. Zentrifugalkraft eine erste Abscheidüng der Asche aus den Gasen bewirkt. Über Leitungen 33 fä11t die Asehe in eine Schleuse 35. Durch aufwärts gerichtete Öffnungen §i kommen die Gase in das Innere eines Kegels 26 und erreichen den Baden eines Ringraumes 23 durch aufwärts gerichtete Leitungen 32. Durch den großen, ihnen zur Verfügung stehenden Abschnitt steigen. die Gase lang= sam wieder in dem Ringraum auf, wo eine zweite Abscheidurig erfolgt. Die Asche fällt in die Schleuse 35.
• Bei Stillstand der Ansaugung durch den Ein-'spritzer 29 verhindert eine Klappe 3o eine Rückwirkung des Druckes auf das Rohrnetz 29.
• Das in ?ig. 4 veranschaulichte Einlaßventil, das über den gleitenden Nocken. 17 angetrieben wird, besitzt einen Umkehrmechanismus.
• Die Fassung 36, die mittels des Nockens 17 geschoben wjrd, hat eine kegelförmige Fläche 38, auf welche sich eine Reihe Kugeln 4o stützen, die ebenfalls von einer zweiten kegelförtnigen Fläche 39, zur Fassung 37 gehörend, geführt werden., die mit dem Ventilschaft q. verbunden sind und in der Fassung @6 gleiten. Ein kleiner Schlitten 41, -welcher aus einem Untergestell, zwei Achsen und vier Rollen besteht, stützt sich gegen die untere Fläche einer festen Scheibe und hält jede Kugel an ihrem Platz.
• Wenn unter, dem Ein,fluß des Nockens 17 sich die Fassung 3,6 hebt, rollen die Kugeln 4o auf den beiden Kegeln 38 und 39 und den Rollen der Schlitten. 41, welche .ihrerseits entlang der verschiedenen Fächer der oberen Scheibe rollen. Die Fassung 37 senkt sich um eine Länge imVerhältnis zu derjenigen, um welche die Fassung 36 steigt und bewirkt so die Öffnung des Ventils 4, welches mit ihm verbunden ist.
• Eine Feder 42 stützt sich auf die beiden Fassungen 36 und 37 und sichert die Rückkehr des Ventils auf seinen Sitz sofort nach Freigabe der Fassung 36 durch den Nocken 17.
• Flig. 5 zeigt das Ascheablaßventil. Die durch den Anbau 43 der Verbrennungskammer gesammelte Asche speichert. sich in der Schleuse 35 auf, deren untere Öffnung durch eine kegelförmige Klappe 51 verschlossen: ist und durch eine Feder 52 in. Verschlußstellung gehälten wird. Ein Drücker 49, dessen Stange 44 durch eine Stopfbüchse 5o an die Außenseite der Schleuse tritt, erhält von der Motor--welle eine wechselnde Bewegung mittels Hebel und Gelenken 47,45,48 und 46.
• Dieser Drücker komprimiert dm Sinken die Asche der Schleuse 35. Sobald ihr Druck ausreicht, stößt diese die Klappe 51 zurück, deren kegelförmige Form die Asche zerteilt. Die fische wird dann ausgeworfen.
• Selbstverständlich, wenn der benutzte Brennstoff flüssig oder gasförmig ist, ist dieser Ascheausscheider nicht vorhanden, wodurch die Konstruktion der, Verbrennungskammer vereinfacht ist.
• Fig. 6 zeigt das Einlaßventil für den Brennstoff. Der Behälter 53, der den: Brennstoff enthält, endet am unteren Teil mit einem Kegel und einer bei Stillstand durch ein halbflaches Teil @in einem nach außen. hin. zylindrischen und innen düsenförmigen Rohrstück 57 verschlossenen Mündung 54. Dieses Rohrstück ist durch eine Stange mit einem Ventil 58 verbunden, welches das Ende der Brennstoffzufuhrleitung 29 zur Brennstoffkammer schließt und bei-Nichtbeanspruchung mittels einer Feder 59 zugehalten wird. Endlich erlaubt eine Öffnung 56 mit einem ungefähr dreieckigen Querschnitt die Einmündung 54 mit dein Hals des Rohrstückes. in Verbindung zu setzen, wenn dieses nach links verschoben ist. Der Anschluß der Einmündung 54 und der Öffnung 56 ist mittels eines elastischen Abschlus:se@s 55 abgedichtet.
• Der durch den Einspritzer a7 in der Leitung 29 erzeugte Unterdruck wirkt auf das Ventil 58, welches, das Rohrstück 57 mehr oder, weniger gemäß seiner Achse verschiebend', die Öffnung gegenüber der Einmündung 54 bringt. Der Brennstoff wird durch den am Düsenhals bestehenden Unterdruck im Mengenverhältnis zum Luftumsatz eingesaugt. Das Verhältnis wird durch die Form der Öffnung 56 geregelt.
• Die Auspuffgase, die durch den Stutzen 61 kommen, überqueren mittels einer Reihe von Rohren bot den unteren Teil des Behälters 53 und heizen und trocknen, wenn nötig, den Brennstoff vor dem Ansaugen. Die gekühlten. Gase werden durch die Rohrleitung 62 abgeleitet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraftmaschine mit äußerer Verbrennung in einer Brennkammer, gekennzeichnet durch zwei Gruppen verformbarer Kammern, von denen die eine als Arbeitskammer, die andere als Kompressor wirkt. a. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Böden jeder Kammer im Gehäuse festgelegt und der andere Boden beweglich ist. 3. Brennkraftmaschine nachArnspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Kammern aus Blechringen gebildet sind, die untereinander vorzugsweise durch Löten. so miteinander verbunden sind, daß ihr innerer Rand mit dem vorhergehenden, ihr Außenrand aber mit dem folgenden Ring verbunden. ist. 4. Brennkraftrnaschine nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der beweglichen. Böden der Arbeitskammern auf die Abtriebswelle des Motors durch Lenker und Hebel übertragen werden. 5. Steuerung für das Trenbgasennlaßventil einer Brennkraftmäschine nachAnspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem auf der Motorwelle sitzenden- Steuernocken, betätigte Stoßstange eine konische Oberfläche aufweist und daß das untere Ende des Ventilschaftes ebenfalls. eine konische Oberfläche besitzt, wobei die Verbindung dieser zwei Oberflächen durch einen Kugelkranz gesichert wird. 6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholung des Ventils durch eine zwischen Ventilschaft und Stoßstange angeordnete Feder gesichert ist. 7. Verbrennungskammer für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch eine feuerfeste zylindrisch-konische Umhüllung, die in ihrer Achse einen. mit aufsteigenden Löchern versehenen Gassammelraum auf-«reist, gier einen Aschenabscheider darstellt. B. Verbrennungskammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sekundärluft von dem Kompressor zur Brennkammer führende Leitung an der Eintrittsstelle in die Brennkammer die Einspritzvorrichtung, die die Primärluft und den Brennstoff erhält, umschließt. 9. Verbrennungskammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei Einspritzvorrichtung mehrere tangentiale, so gegen die feuerfeste Wandung gerichtete Öffnungen aufweist, daß eine wirbelnde Bewegung der Flammen entsteht. io. Verbrennungskammer nach Anspruch 7 zur Verwendung von festen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil ein Sammelraum vorgesehen ist, in dem durch geeignete Öffnungen die in der feuerfesten Umhüllung und dem diese umschließenden Gasabzugsmantel abgeschiedenen Aschenteile aufgenommen werden. i i. Verbrennungskammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aschenbehälter durch eine federbelastete Klappe verschlossen ist, die längs ihrer Achse unter der Wirkung einer vom Motor betätigten Stoßstange beweglich ist, wodurch die Asche zusammengedrückt und ausgestoßen wird. 12. Verbrennungskammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Brennstoffbehälter und der Primärluftansaugleitung ein verschiebliches Organ, beispielsweise ein Rohr, angeordnet ist, in dem die Vermischung derart vorgenommen wird, daß der Primärluft die geeigneten Mengen Brennstoff in Abhängigkeit von dem Unterdruck an der Einspritzstelle beigemischt werden. 13. Brennstoffbehälter für eine Verbrennungskammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase durch ein Rohrleitungsnetz abgeleitet werden, das den Behälter durchzieht, so daß der Brennstoff getrocknet und vorgewärmt wird.