DE901013C

DE901013C - Vorrichtung zum Betrieb von Otto-Motoren mit Dieselkraftstoff

Info

Publication number: DE901013C
Application number: DEW5399A
Authority: DE
Inventors: Ernst Wolff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-03-20
Filing date: 1951-03-20
Publication date: 1954-01-07

Description

Vorrichtung zum Betrieb von Otto-Motoren mit Dieselkraftstoff Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Betrieb von Otto-Motoren mit Dieselkraftstoff.
In dem Bestreben, Otto-Motoren auch für den Betrieb mittels schwererer Kraftstoffe, z. B. Dieselöl, herzurichten, sind verschiedene Vorrichtungen bekanntgeworden, mittels denen es möglich ist, einen Otto-Motor ganz für den Betrieb mittels Dieselkraftstoffs umzustellen oder auch den wahlweisen Betrieb mittels Otto-Kraftstoffs oder Dieselkraftstoffs vornehmen zu können. Die meisten dieser bekannten Vorrichtungen erfordern jedoch einen einschneidenden Umbau am Otto-Motor selbst, so daß sich dieser Motor auf Grund der einmal ausgeführten Änderung nicht mehr ohne Schwierigkeiten in einen reinen Otto-Motor umwandeln läßt, oder die Änderungen sind mit so erheblichem Kostenaufwand verbunden, daB die aus der Umstellung auf Dieselkraftstoff resultierende Kosteneinsparung durch die erheblichen Beschaffungs-bzw. Umbaukosten für den Motor aufgewogen wird. Darüber hinaus besteht bei solchen Vorrichtungen die Gefahr, daß die Nennleistung des Motors mehr oder minder stark zurückgeht.
Ferner sind selbsttätige Brennstoffeinspritzvorrichtungen bzw. Brennstoffeinspritzpumpen für Brennkraftmaschinen bekannt, deren Kolben durch den in der Verbrennungskammer der Maschine entwickelten Verdichtungsdruck betätigt wird. Dieser Druck wind über verschiedene mechanische Mittel zur Betätigung der Einspritzvorrichtung ausgenutzt. Von diesen an sich bekannten Vorrichtungen wird bei dem Erfindungsgegenstand insofern Gebrauch gemacht, als der Kraftbedarf für die Betätigung der Einspritzpumpe von einem durch den Verdichtungsdruck der Maschine betätigten Kolben abgeleitet wird.
Die bekannten Brennstoffeinspritzpumpen, die selbsttätig arbeiten, unterscheiden sich jedoch wesentlich durch ihren technischen Aufwand und einen gewissen Mangel an Betriebssicherheit von dem Erfindungsgegenstand, insbesondere aber dadurch, daß sie mindestens nicht ohne voraufgehende Umbauarbeiten an dem Motor angebracht werden können. Ferner haben diese Vorrichtungen nicht das Ziel, einen Otto-Motor mit Dieselkraftstoff zu betreiben.
Im Gegensatz zu vorbekannten Anordnungen und Vorrichtungen wird nach der Erfindung eine Vorrichtung zum Betrieb von Otto-Motoren mittels Dieselkraftstoffs vorgeschlagen, die sich durch Zweckmäßigkeit, Einfachheit und geringe Beschaffungskosten auszeichnet und mit einfachsten Mitteln an einem Otto-Motor, und zwar sowohl Viertakt- als auch Zweitaktmotor, anbringen läßt, ohne daß an dem Motor selbst Veränderungen vorzunehmen sind. Der Brennstoffverbrauch geht auf etwa 70°/o des Otto-Kraftstoffverbrauchs beim gleichen Motor zurück, so daß sich unter Zugrundelegung eines niedrigeren Preises für Dieselkraftstoff eine wesentliche Kosteneinsparung für den Betrieb des Motors ergibt.
Im wesentlichen ist die Vorrichtung nach der Erfindung durch einen Hohlkörper gekennzeichnet, der in die vorhandene Bohrung für die Zündkerze eines Otto-Motors eingeschraubt wird. -Der Hohlkörper umfaßt einen Verbrennungsraum mit darin mündender Einspritzdüse und einer Glühkerze oder ähnlichem und besitzt in seinem Oberteil einen zylinderartigen Raum mit einem darin gleitenden, in bekannter Weise durch den Verdichtungsdruck in dem Verbrennungsraum betätigten Kolben, dessen Pleuel über einen Kipphebel oder auch direkt eine Kraftstoffeinspritzpumpe betätigt. Nach ausreichender Vorerwärmung des gesamten Motors, beispielsweise durch kurze Anlaufzeit auf Otto-Kraftstoff, erfolgt dann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung selbsttätig die Zufuhr, d. h. die Einspritzung des Dieselkraftstoffs mittels der obengenannten Kraftstoffeinspritzpumpe, derart, daß der zur Betätigung der Einspritzpumpe dienende Kolben der erfindungsgemäßen Vorrichtung sich gleichlaufend zum Antriebskolben des Motors bewegt.
In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung nach der Erfindung näher veranschaulicht.
Fig. i ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung; Fig.2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i; Fig. 3 verdeutlicht im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung. Man erkennt in den Fig. i und 2 einen Hohlkörper i, der an seinem Unterende einen Gewindestutzen :2 zum Einschrauben in die Bohrung für die Zündkerze eines Otto-Motors besitzt. Der Hohlkörper i bildet einen sich von dem Gewindestutzen 2 nach oben stark kegelig erweiternden Verbrennungsraum, in den eine Einspritzdüse 3 und eine Glühkerze q. oder ähnliches münden. Auf dem verjüngten Oberteil des den Verbrennungsraum bildenden Hohlkörpers i schließt sich vorzugsweise unter Zwischenschaltung von perforierten Blechen 5 und gleichfalls perforierten Asbestscheiben ein Zylindergehäuse 6 an, in dem ein Kolben 7 gleitet. Der Pleuel 8 des Kolbens 7 ist mit einem Hebelarm eines bei 9a drehbar gelagerten Kniehebels 9 verbunden, dessen anderes Ende den Kolben einer bei io angedeuteten Kraftstoffeinspritzpumpe betätigt. Um den Kolben der Einspritzpumpe io und damit gleichzeitig den Betätigungskolben 7 nach jedem Arbeitshub in die Ausgangsstellung zurückzubringen, ist eine Schraubendruckfeder i i vorgesehen, die sich gegen das Pumpengehäuse und eine tellerartige Ausbildung 12 der Kolbenstange abstützt.
Die in Fig.3 veranschaulichte weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zeigt im wesentlichen gleichen Aufbau. In dieser Figur ist auch die Art des Einsetzens der erfindungsgemäßen Vorrichtung in. einen Zylinderkopf 13 eines Otto-Motors zu erkennen. Das Gehäuse der Vorrichtung bei dieser Ausführungsform ist im Interesse einer einfachen Vorrichtung mehrteilig. Der Pleuel 1q. des Kolbens 15 ist bei dieser Ausführungsform direkt und ohne Zwischenschaltung von Hebelanordnungen als Kolbenstange 16 zur Betätigung der bei 17 schematisch angedeuteten Einspritzpumpe ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform sind auch zwischen Verbrennungsraum und Kolben 15 keine druck- und hitzemindernden perforierten Scheiben eingeschaltet. Die Anwendung bzw. das Weglassen dieser Scheiben richtet sich nach dem gewählten Kolbendurchmesser des Kolbens 15.
Die Arbeitsweise einer Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich aus der Zeichnung.
In der Annahme, daß die Vorrichtung nach der Erfindung an einem Viertaktmotor angebracht ist, erfolgt bei dem Kompressionshub des Arbeitskolbens des Otto-Motors bei geschlossenen Einlaß-und Auslaßventilen die Komprimierung der bei dem vorhergehendenAnsaughub über die geöffneten Einlaßventile angesaugten Luft in dem Raum oberhalb des Arbeitskolbens und gleichermaßen in der damit direkt verbundenen Verbrennungskammer i bzw. 18. Kurz vor Beendigung des Kompressionshubes ist der Druck in dem Verbrennungsraum i bzw. 18 so weit angestiegen, daß der Kolben 7 bzw. i 5 gegen den Federdruck der Federn i i bzw. i 9 aufwärts bewegt wird und somit direkt oder über den Kipphebel 9 die Einspritzpumpe io bzw. 17 betätigt wird und über eine zugeordnete Kraftstoffleitung und die Einspritzdüse eine entsprechend der Verdrehungsstellung des Pumpenkolbens wählbare Kraftstoffmenge in den Verbrennungsraum eingespritzt wird. Dort erfolgt unmittelbar beim Erreichen des oberen Totpunktes des Arbeitskolbens des Otto-Motors die Zündung mit daran anschließendem Arbeitstakt. Der Betätigungskolben 7 bzw. 15 für die Kraftstoffeinspritzpumpe geht unter Wirkung der zugeordneten Feder wieder in die Ausgangslage zurück. Während des nachfolgenden Auspufftaktes wird der Kolben 7 bzw. 15, da inzwischen das Auslaßventil geöffnet wurde, auf Grund des geringeren Druckes nur so unwesentlich angehoben, daß keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt.
Es ist zu erwähnen, daß die Vorrichtung nach der Erfindung gleichermaßen für Viertakt- und Zweitaktmotoren anwendbar ist, ohne daß hierfür irgendwelche Umstellungen notwendig sind. Zur Zündung können außer Zündkerzen, Glühkerzen oder ähnlichen Mitteln auch einfache Glühdrähte benutzt werden, die nach ausreichender Vorerwärmung des Motors selbsttätig wirken.
Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Formen stellen lediglich Anwendungsbeispiele dar, die in beliebiger Weise abgewandelt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Die Lage der Einspritzpumpe zu dem die Verbrennungskammer umschließenden Hohlkörper richtet sich nach der Art des Motors, bei dem die Vorrichtung zur Anwendung kommen soll, bzw. nach dem zur Verfügung stehenden Raum. Gegebenenfalls sind besondere Hebelanordnungen zur Kraftübertragung von dem Betätigungskolben der Einspritzpumpe vorzusehen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum Betrieb von Otto-Motoren, und zwar Zweitakt- oder Viertaktmotoren, mit Dieselkraftstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Zündkerzenbohrung des Motors einschraubbarer Hohlkörper, der eine Brennkammer mit darin mündender Einspritzdüse und eine Glühkerze od. dgl. enthält, in seinem dem Anschlußstutzen gegenüberliegenden Teil auch noch einen Zylinderansatz mit darin gleitenden, in bekannter Weise durch den Verdichtungsdruck in dem Verbrennungsraum betätigten Kolben besitzt, dessen Pleuel über eine geeignete Hebelanordnung oder direkt eine Kraftstoffeinspritzpumpe betätigt, derart, daß nach ausreichender Vorerwärmung des gesamten Motors, beispielsweise beim Lauf auf Otto-Kraftstoff, die Zufuhr, d. h. die Einspritzung des Dieselkraftstoffs mittels der vorgenannten Einspritzpumpe erfolgt, deren Kolben beim Arbeitstakt gleichzeitig und gleichlaufend mit dem* Antriebskolben des Motors in Bewegung gesetzt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 491 152, 661 468, 7 0 8 739, 732 908.