DE933960C

DE933960C - Verfahren zur Herstellung von Schweroeldampf-Luft-Gemischen fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE933960C
Application number: DEB4443A
Authority: DE
Inventors: Erich Baentsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-06-13
Filing date: 1950-06-13
Publication date: 1955-10-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Schweröldampf-Luft-Gemischen für Brennkraftmaschinen Das Patent 905 9o2 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schweröldampf-Luft-Gemischen zur Verbrennung unter Überdruck, insbesondere für niedrig verdichtende Brennkraftmaschinen. Der flüssige Brennstoff wird zu diesem Zweck in Kapillarspalten auf höheren Druck , als den Kompressionsdruck und auf höhere Temperatur als die Kompressionstemperatur gebracht und beim Eintritt in den Kompressionsraum verdampft. Eine Temperatur von 35o° C beim Übertritt des Brennstoffs in den Kompressionsraum hat sich als brauchbar erwiesen. Die Kapillarspalten werden in einem Wärmeaustauscher angeordnet, welcher ähnlich einer Zündkerze in den Kompressionsraum der Brennkraftmaschine einschraubbar ist. Wenn nun auch im Betrieb das Verfahren nach dem Hauptpatent zum Erfolg führt, so ist doch das Anfahren bei kalter Maschine nicht ohne weiteres möglich.
Gemäß der zusätzlichen Erfindung wird das Verfahren nun dahin erweitert, daß beim Anfahren im Leerlauf und bei geringen Teillasten der Brennstoff zusätzlich vor seinem Übertritt in den Kompressionsraum beheizt wird. Die zu diesem Zweck benutzte elektrische Heizwendel wird in dem Wärmeaustauscher untergebracht, der auch die Kapillarspalte aufnimmt.
Mit der elektrischen Heizung wird innerhalb etwa einer Minute der Wärmeaustauscher so weit aufgeheizt, daß der unter hohem Druck durch den Kapillarspalt- getriebene Brennstoff beim Übertritt in den Kompressionsraum verdampft. Die Brennkraftmaschine kann daher nach Einschalten der elektrischen Heizung im Wärmeaustauscher mit Schweröl unter Ausübung des' Verfahrens nach dem Hauptpatent -angelassen werden.
Beim Dauerbetrieb des Motors ist die Heizung ausgeschaltet. - Die Schaltung kann von der Belastung der Brennkraftmaschine abhängig gemacht werden.
Bei Anwendung des neuen Verfahrens und der entsprechenden Ausbildung des Wärmeaustauscherg wird auch vermieden, daß der Wärmeaustauscher bei Leerlauf mit hoher Drehzahl zu kalt wird und dann bei einem neuerlichen Belastungsstoß lizeinen Dampf erzeugt. Auch beim Bergabfahren mit bremsender Brennkraftmaschine treten keine.-unzulässigen Abkühlungen infolge Abschaltung der Zündung auf, denn die elekffische Heizung gleicht diese Abkühlung aus.
Um die gewünschte hohe Temperatur des Brennstoffs vor seinem Übertritt in den Kompressionsraum mit Sicherheit zu erreichen, wird gemäß der weiteren Erfindung der Wärmeaustauscher in den Strom der Auspuffgase gelegt, er wird daher immer wieder von diesen Auspuffgasen geheizt, so daß bei zeitweisem Leerlauf der Maschine oder bei Bergabfahrt genügende Wärme aufgespeichert ist, um entweder ohne sofortige Einschaltung der elektrischen Heizung oder bei verminderter -elektrischer Heizung fahren zu können.
Bei Maschinen mit seitlich angeordneten, stehenden Ein- und Auslaßventilen macht der Einbau des Wärmeaustauschers in der vom Hauptpatent her bekannten langgestreckten, zylindrischen Form keine Schwierigkeiten.
Bei Verbrennungsräumen ähnlich den in Dieselmotoren benutzten Räumen wird der Wärmeaustauscher gemäß der weiteren Erfindung ringförmig ausgebildet, und der Ring wird vor der Auspufföffnung angeordnet. Der Kapillarspalt wird ebenfalls ringförmig ausgeführt, und der Brennstoff wird zur Erzielung eines möglichst langen Weges in der Umfangsrichtung durch diesen Ringspalt geführt. Derartige ringförmige Wärmeaustauscher lassen sich auch in besonders schmalen Verbrennungsräumen unterbringen, wie sie bei Brennkraftmaschinen für Generatorgas benutzt werden.
In der Zeichnung sind -zwei Ausführungsbeispiele für Wärmeaustauscher dargelegt, die nach dem neuen Verfahren arbeiten.
Nach Abb. r wird ein langgestreckter Wärmeaustauschermit Heizvorrichtung benutzt, während nach Abb. ä und 3 ein ringförmiger Wärmeaustauscher mit Heizvorrichtung angewendet wird, von dem Abb. 2 einen Querschnitt und Abb. 3 eine Draufsicht zeigen.
In dem Kompressionsraum 7 ist, wie beim Hauptpatent, der Wärmeaustauscher ro eingesetzt. Der Brennstoff gelangt durch den Kanal 4 in den Zwischenraum r z zwischen den Zylindern 8 und 9, um dann bei 12, auszutreten. In den Kapillarspalt zwischen den Teilen 8 und o wird der Brennstoff mit hohem Druck eingepreßt und erhält dort. eine höhere Temperatur als im Kompressionsraum herrscht. Bei seinem plötzlichen Übertritt in den Kompressionsraum wird er entspannt und verwandelt sich in eine Brennstoffwolke. Der Druck des Brennstoffstrahles in dem zylindrischen Spalt kann etwa 14o atü betragen. In dem Innern des Zylinders 8 befindet sich eine Heizwendel 13, welcher der Strom durch das Kabel 14 zugeführt wird. Die elektrische Heizung erwärmt die Zylinder 8, 9 so stark, daß der Anlauf des Motors ohne Hilfsbrennstoff, wie Benzin od. dgl., möglich ist. Gegen den durch das Einlaßventil 15 kommenden Luftstrom ist der Wärmeaustauscher durch die- Scheidewand 16 abgeschirmt. Die Zündkerze 17 ist in unmittelbarer Nähe des Austritts aus dem -Wärmeaustauscher angeordnet, so daß auch beim Leerlauf mit Sicherheit noch gezündet wird.
Die elektrische Heizung wird dann besonders wirksam unterstützt, wenn der Wärmeaustauscher nach Abb. 2 und 3 ringförmig gestaltet wird. Der Wärmeaustauscher umgibt in diesem Fall das Auspuffventil 18. Er besteht aus dem inneren Ring 2o und dem äußeren Ring 22, zwischen denen der Kapillarspalt 21 liegt. Der Wärmeaustauscher sitzt an dem Halter 24, durch dessen Bohrung 4 der Brennstoff zugeführt wird. Der Niet 23 ist durch den äußeren und den inneren Ring hindurchgezogen, so daß an dieser Stelle der Ringspalt geschlossen ist. Dadurch wird der Brennstoff gezwungen, den Ringspalt im Uhrzeigersinn zu durchlaufen, bis er aus den Bohrungen 25, 26 und 27 austreten kann. Wesentlich ist dabei, daß mindestens eine dieser Austrittsöffnungen, z. B. die Öffnung 25, in der Richtung auf die Zündkerze 17 hin bläst, so daß auch bei Teilbelastung mit Sicherheit ein kleines Brennstoffwölkchen die Zündkerze erreicht und dort verbrannt wird. Die Heizwendel 30 liegt zweckmäßig im äußeren Tei122 des Wärmeaustauschers.
Gegebenenfalls kann der Kapillarringspalt die Form einer Schraubenlinie erhalten, so daß der Brennstoff in mehreren Schraubenwindungen an den erhitzten Flächen vorbeistreichen muß, ehe er in den Verbrennungsraum gelangt. Die Ringe 2o und 22 werden von den Auspuffgasen bespült, so daß im Betrieb dauernd die zur Verdampfung des Brennstoffes erforderliche Wärmemenge zur Verfügung steht und daher selbst schwere Öle noch mit Sicherheit verdampft werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Schweröldampf-Luft-Gemischen zur Verbrennung unter Überdruck, insbesondere für niedrig verdichtende Brennkraftmaschinen, bei dem der flüssige Brennstoff in Kapillarspalten auf höheren Druck als den Kompressionsdruck und auf höhere Temperatur als die - Kompressionstemperatur gebracht wird und beim Übertritt in den Kompressionsraum verdampft, nach Patent 905 go2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anfahren im Leerlauf und bei geringen Teillasten der Brennstoff zusätzlich elektrisch beheizt wird. z. Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i mit einem im Kompressionsraum angeordneten Wärmeaustauscher, bei welchem der Brennstoff vor dem Übertritt in den Kompressionsraum durch einen Kapillarspalt des Wärmeaustauschers gepreßt wird, aus dem er dampfartig entweicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher einen elektrischen Heizkörper zur Beheizung des Brennstoffes aufnimmt. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher im Strom der Auspuffgase angeordnet ist. q.. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeaustauscher und entsprechend elektrische Heizvorrichtung ringförmig ausgebildet sind, der Brennstoff durch den Kapillarspalt in der Umfangsrichtung geführt ist und der Wärmeaustauscher im Strom der Auspuffgase angeordnet ist.