NO115274B

NO115274B -

Info

Publication number: NO115274B
Application number: NO15970665A
Authority: NO
Inventors: H Storey
Original assignee: British Petroleum Co
Priority date: 1964-10-22
Filing date: 1965-09-15
Publication date: 1968-09-09
Also published as: BE671295A; NL6513686A; DK120921B; AT271958B; SE311772B; GB1064210A; DE1598076A1

Description

Igangsetningsinnretning for forbrenningsmaskiner. Starting device for combustion engines.

For i nødsfall å igangsette forbren-ningsmotorer, f. eks. automobilmotorer er det kjent å innføre krutt i sylinderen og bringe kruttet til antennelse. Da inntrer bare en kortvarig trykkimpuls som hoved-sakelig gir den utnyttbare energi, og som på_grunn av sin betydelige høyde er farlig og derfor uønsket. Man foretrekker derfor ved den slags igangsetting å benytte trykk-luft, idet en tilstrekkelig gassmengde under et tilstrekkelig høyt trykk kan innblå-ses i sylinderen'under et tilstrekkelig langt tidsrom. In order to start combustion engines in an emergency, e.g. automobile engines, it is known to introduce gunpowder into the cylinder and cause the gunpowder to ignite. Then only a short-term pressure impulse occurs which mainly gives it usable energy, and which, due to its considerable height, is dangerous and therefore undesirable. It is therefore preferred for this kind of start-up to use compressed air, as a sufficient amount of gas under a sufficiently high pressure can be blown into the cylinder for a sufficiently long period of time.

Dessuten kjennes såkalte selvtennende glødetennere, f. eks. av den art som anven-des for igangsetting av dieselmotorer, og som består av en blanding av cellulose eller lignende og surstoff holdige kjemikalier, idet disse antennes av seg selv ved de kom-presjonstemperaturer som opptrer i den kolde sylinder ved igangsettingen. In addition, so-called self-igniting glow lighters are known, e.g. of the kind that is used for starting diesel engines, and which consists of a mixture of cellulose or similar and oxygen-containing chemicals, as these ignite by themselves at the compression temperatures that occur in the cold cylinder at start-up.

Innretningen i henhold til oppfinnelsen adskiller seg fra disse kjente igangset-tingsinnretninger ved at en tennsats, som består av en bærer, f. eks. av nitrocelluloid som frembringer en brennbar trykkgass, er anordnet i en passende liten lukket tank som står i forbindelse med arbeidssylin-derrommet over en ventil som åpnes ved et ønsket trykk av den i tanken frembrakte gass, og først lukkes når den frembrakte trykkgass er strømmet over i arbeidssylinderen. The device according to the invention differs from these known starting devices in that an ignition set, which consists of a carrier, e.g. of nitrocelluloid which produces a flammable pressurized gas, is arranged in a suitable small closed tank which is connected to the working cylinder space via a valve which opens at a desired pressure of the gas produced in the tank, and only closes when the produced pressurized gas has flowed over in the working cylinder.

Herved oppnås at brennhastigheten for unngåelse av detonasjoner til å begynne med holdes liten og først ved økende gasstrykk og stigende temperatur påskynnes til en grad som er nødvendig for igangsetting av motorer. This achieves that the burning speed is initially kept low to avoid detonations and is only accelerated to a degree that is necessary for starting engines when the gas pressure increases and the temperature rises.

Ved anvendelse av ikke-surstoffholdige When using non-oxygen-containing

brennbare materialer må ved tennsatsenes fremstilling en egnet surstoffbærer, f. eks. kaliumnitrat, være til stede. Combustible materials require a suitable oxygen carrier, e.g. potassium nitrate, be present.

Tanken kan hensiktsmessig ha en normalt lukket åpning for innkasting av en brennende fyrstikk. Når da tennsatsen tennes, begynner for-brenningen av cellu-loidbåndet først langsomt og blir med skridende utvikling av varme og trykkgass stadig hurtigere, når man sørger for at de opphetende gasser omgir tennsatsen jevnt på alle sider. The tank can conveniently have a normally closed opening for throwing in a burning match. When the igniter is ignited, the burning of the celluloid tape begins slowly at first and becomes increasingly faster with the progressive development of heat and compressed gas, when it is ensured that the heating gases surround the igniter evenly on all sides.

Tennsatsene består derfor hensiktmes-sig av små ruller, det vil si av sylindriske hullegemer, som oppstår ved opprulling av en celluloidstrimmel og som trekkes kjeg-leformig ut fra hverandre før innføringen i trykkbeholderen. Denne form for tennsatser tillater en god kontrollerbar og inn-stillbar forbrenningshastighet som ved sprengstofflignende tennsatser dessuten kan nedsettes ved tilsetning av egnede materialer, f. eks. binde- og oppløsningsmid-ler eller lignende. The igniters therefore conveniently consist of small rolls, that is to say of cylindrical hollow bodies, which are created by rolling up a celluloid strip and which are pulled apart in a cone shape before being introduced into the pressure vessel. This type of igniter allows a good controllable and adjustable combustion rate which, in the case of explosive-like igniters, can also be reduced by adding suitable materials, e.g. binders and solvents or the like.

Ved riktig valg av tankventilens åpningstrykk er det mulig å oppmagasinere den ved avbrenning av tennsatsen utviklede varme og gasser inntil den hele masse av tennsatsen er opphetet så meget at den resterende forbrenning begynner samtidig overalt og blir så hurtig at de utviklede varme trykkgasser ikke har noen tid for avkjøling og kan utnyttes til igangsetting av motorer på den for oppfinnelsen eien-dommelige måte. Forbrenningshastigheten og dermed trykkgassutviklingen kan altså reguleres vidtgående ved riktig valg av ventilens åpningstrykk på den ene side og massen samt overflatestørrelse av tennsatsen på den annen side. By correctly choosing the opening pressure of the tank valve, it is possible to store the heat and gases developed by burning the igniter until the entire mass of the igniter is heated to such an extent that the remaining combustion begins simultaneously everywhere and becomes so fast that the developed hot pressurized gases have no time for cooling and can be used to start engines in the manner unique to the invention. The combustion speed and thus the development of compressed gas can therefore be widely regulated by correctly choosing the opening pressure of the valve on the one hand and the mass and surface size of the igniter on the other hand.

Det kommer ikke i betraktning som ventiler å anvende de vanlige sikkerhets-ventiler som riktignok åpner seg ved over-skridelse av et bestemt trykk, men straks igjen lukker seg etter underskridelse av dette trykk, fordi da for igangsetting bare det over ventilens åpningstrykk liggende gasstrykk står til disposisjon, og de gasser som ellers befinner seg i trykkbeholderen ikke kan benyttes.. Ventilen må altså først lukke seg ved et meget mindre trykk, for at tilnærmelsesvis den hele frembrakte gassmengde skal kunne utnyttes for igang-settingsoperasjonen. Dette skjer i henhold til oppfinnelsen ved at ventilen resp. dens skaft er utformet trinnstempelaktig, så at etter ventilens åpning, trykket av de frembrakte gasser virker på begge stempelflater og ventilen først igjen lukker seg når trykket i tanken er sunket så meget at ventilfjæren som forøvrig ved normal gang av maskinen holder ventilen lukket mot forbrenningstrykk, kan overvinne summen av de trykk som virker på begge sider av ventilspindelens stempelflater. It does not come into consideration as valves to use the usual safety valves, which indeed open when a certain pressure is exceeded, but immediately close again after falling below this pressure, because then only the gas pressure above the valve's opening pressure is required for activation available, and the gases that are otherwise in the pressure vessel cannot be used. The valve must therefore first close at a much lower pressure, so that approximately the entire amount of gas produced can be used for the start-up operation. This happens according to the invention by the valve resp. its shaft is designed like a stepping piston, so that after the valve opens, the pressure of the produced gases acts on both piston surfaces and the valve only closes again when the pressure in the tank has dropped so much that the valve spring, as otherwise during normal operation of the machine, keeps the valve closed against combustion pressure, can overcome the sum of the pressures acting on both sides of the valve stem piston surfaces.

Tegningen viser et utførelseseksempel på oppfinnelsen. The drawing shows an embodiment of the invention.

Fig. 1 viser innretningen i tverrsnitt og Fig. 1 shows the device in cross-section and

fig. 2 en annen mulighet for lukking av tanken. fig. 2 another option for closing the tank.

Tanken 9 har nær sin ende et ventil-hus 10, ved hvilket den er- festet på motorens sylinder. Ventilen består av ventil-kjeglen 1, hvis skaft- 3 er fortykket trinnstempelaktig og som er belastet av fjæren 2, som mot forbrenningstrykket i arbeidssylinderen holder ventilen i lukkestilling. Da tverrsnittet av ventilskaftet 3 er større enn tverrsnittet av kjeglen 1, åpner ventilen seg først når trykket av de i tanken 9 frembrakte gasser, hvilket trykk virker på spindeltverrsnittet minus kjegletverr-snittet, er lik eller større enn fjærens 2 kraft. The tank 9 has a valve housing 10 near its end, by which it is attached to the engine's cylinder. The valve consists of the valve cone 1, whose shaft 3 is thickened like a step piston and which is loaded by the spring 2, which against the combustion pressure in the working cylinder keeps the valve in the closed position. As the cross-section of the valve stem 3 is larger than the cross-section of the cone 1, the valve only opens when the pressure of the gases produced in the tank 9, which pressure acts on the spindle cross-section minus the cone cross-section, is equal to or greater than the force of the spring 2.

. Da tverrsnittet av den kortest mulig til arbeidssylinderen førende kanal 4 ikke er større eller ikke vesentlig større enn tverrsnittet av ventilkj eglen 1, virker trykket av de gjennom kanalen 4 i sylinderen strømmende gasser også på ventilskaftet 3, nemlig på det totale til forføyning stående ventiltverrsnitt. Skaftet 3 beveger seg altså, betydelig lenger bort fra ventilsetet. enn tilfellet er ved en normal tilbakeslagsven-til. Det må sogar sørges for at ventilens åpning ikke blir for stor, da de enkelte fjærvindinger da kan treffe på hverandre. Ventilen bevirker derfor en begrensning av spindelbevegelsen derved at der på . As the cross-section of the shortest possible channel 4 leading to the working cylinder is not larger or not significantly larger than the cross-section of the valve cone 1, the pressure of the gases flowing through the channel 4 in the cylinder also acts on the valve stem 3, namely on the total available valve cross-section. The shaft 3 therefore moves significantly further away from the valve seat. than is the case with a normal rebound friend-to. It must even be ensured that the valve's opening is not too large, as the individual spring windings can then hit each other. The valve therefore causes a limitation of the spindle movement, whereby on

skaftet er anordnet et trykkstykke 5, som slår mot fjær hy Isen 6 og umuliggjør en videre bevegelse av skaftet. the shaft is provided with a pressure piece 5, which strikes against spring hy Isen 6 and makes further movement of the shaft impossible.

I tanken 9 befinner seg tennsatsen 14, som består av en celluloidbåndrulle som er anordnet i en likeledes av båndcelluloid bestående hylse 18, og i likhet med en flue-fanger kan trekkes kjegleformet ut av denne. Derved oppnås at tennsatsens over-flate mest mulig jevnt på alle sider vender mot tankens 9 indre rom. In the tank 9 is the igniter 14, which consists of a roll of celluloid tape which is arranged in a sleeve 18 also consisting of tape celluloid, and like a fly catcher can be pulled out of this in a cone shape. Thereby, it is achieved that the surface of the igniter faces as evenly as possible on all sides towards the inner space of the tank 9.

Tennsatsen 14, 18 er festet til et hode-stykke 16, som lukker tanken 9 oventil og er forsynt med en boring 12a som er lukkbar ved hjelp av en enveiskik 7, som under motvirkning av en fjær 16 kan dreies til anslaget. 17, så at hodestykkeboringen 12a dekker kikens 7 boring. Fig. 2 viser en annen utførelse, ved hvilken dreiekiken 7 er-stattes av en sleid 11 som kari skyves inn i hodestykket 12 under motvirkning av en fjær 13, for å kunne bringe dens boring inn i området av boringen 12a i hodestykket 12. The igniter 14, 18 is attached to a head piece 16, which closes the tank 9 at the top and is provided with a bore 12a which can be closed by means of a one-way valve 7, which under the counteraction of a spring 16 can be turned to the stop. 17, so that the headpiece bore 12a covers the eyepiece 7 bore. Fig. 2 shows another embodiment, in which the rotary eye 7 is replaced by a slide 11 which is pushed into the head piece 12 under the counteraction of a spring 13, in order to be able to bring its bore into the area of the bore 12a in the head piece 12.

I denne eller i den i fig. 1 viste tilstand blir en brennende fyrstikk kastet gjennom den langsgående boring 12a, idet fyrstikken da kommer inn i tennsatsens 14 indre rom 15. Etter innkasting av fyrstikken lukkes kiken 7 resp. sleiden 11. Den brennende fyrstikk tenner nå tennsatsen 14 ved dens øvre ende, hvorved trykkgassutviklingen innledes. Da de utviklede gasser straks omgir tennlegemet jevnt på alle sider, stiger varmen og gasstrykket overor-dentlig hurtig, så at ventilfj ærens 2 trykk overvinnes og gassene nesten fullstendig trer inn i arbeidssylinderen og pådrar, stempelet under innvirkning av sitt trykk. In this or in the one in fig. 1 state, a burning match is thrown through the longitudinal bore 12a, as the match then enters the inner space 15 of the igniter 14. After throwing in the match, the peephole 7 is closed, resp. slide 11. The burning match now ignites the igniter 14 at its upper end, whereby the development of compressed gas is initiated. As the developed gases immediately surround the igniter evenly on all sides, the heat and gas pressure rise extremely quickly, so that the pressure of the valve spring 2 is overcome and the gases almost completely enter the working cylinder and impinge on the piston under the influence of its pressure.

Hvis igangsettingsinnretningen for' å oppnå, en hurtig driftsberedskap også under motorens gang, allerede skal være forsynt med en tennsats 14 og ved plutselig stopping av maskinen straks brukes, er det å anbefale normalt å holde sluselukket. 7 resp. 11 åpent. Ellers kunne f. eks. ved utetthet av den automatiske ventil en util-siktet tenning av tennsatsen inntre, og de igangsettingsgasser som da utvikler seg kunne nettopp inntre i sylinderen i det øyeblikk i hvilket også maksimumtrykket hersker i denne. Begge trykk ville da sum-meres, hvilket må unngåes. Så snart imid-lertid lukkeslusen er åpnet, kan der ikke oppstå noen fare, da gassene da helt enkelt kan strømme ut. I dette tilfelle tjener fjæ-rene 16 resp. 13 til å holde kiken 7 resp. sleiden 11 alltid i åpen stilling, så at hode-stykkets 12. åpning 12a. alltid er åpent,, idet If the starting device, in order to achieve a rapid readiness for operation also during the engine's operation, is already to be provided with an ignition set 14 and is immediately used in the event of a sudden stop of the machine, it is normally recommended to keep the sluice closed. 7 or 11 open. Otherwise, e.g. in the event of a leak in the automatic valve, an accidental ignition of the ignition charge occurs, and the ignition gases that then develop could just enter the cylinder at the moment in which the maximum pressure also prevails in it. Both pressures would then be summed, which must be avoided. However, as soon as the sluice gate is opened, no danger can arise, as the gases can then simply flow out. In this case, the springs serve 16 resp. 13 to hold the peephole 7 resp. the slide 11 always in the open position, so that the head piece's 12th opening 12a. is always open,, idet

denne åpning bare lukkes ved igangsetting for hånden. this opening only closes when starting by hand.

Claims

1. Starting device for internal combustion engines with an ignition pack that can be ignited by foreign impact, characterized in that the combustion body consists of a nitrocelluloid film, and the tank (9) which surrounds the combustion body is connected to the working cylinder via a valve (1, 3), if cone (1) faces the engine and whose valve stem (3) is designed as a step piston, on whose inner piston the engine's combustion gases act, as the valve spring (2) is so strongly tensioned that in normal conditions it exerts a pressure that exceeds the engine's combustion pressure, and the starting gases act on the differential cross-section between larger and smaller pistons, so that the valve can only open when the pressure on the differential cross-section is greater than the pressure of the spring.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the cross-section of the overflow channel (4) is not larger or not significantly larger than the cross-section of the cone (1), and the length of the channel that follows the cone termination is so long that a throttling of the exiting gases appear on a such a way that the pressure of the pressurized gases on the inner piston is not much less than the pressure in the tank (9), so that after opening the valve, the pressure acts on both piston surfaces and the valve is only closed again when the pressure in the tank (9) has dropped so much so that the spring (2) can overcome the sum of the pressures acting on both piston surfaces.

3. Device as stated in claims 1 and 2, characterized in that a pressure body (5) is arranged on the valve stem (3) which limits the opening movement of the valve.

4. Device as stated in claims 1-3, characterized in that on the pressure tank (9) in order to be able to throw a burning match into the tank from the outside, a sluice is arranged which can be closed using a peephole (7) or a slide (11).

5. Device as stated in claim 1-3, characterized in that the sluice gate (7 or 11) is automatically kept open and only closed for starting under the counteraction of the spring (16 or 13).