NO136723B - - Google Patents

Abstract

nordning ved ekspansjonsmotor,.

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning ved en ekspansjonsmotor.

Oppfinnelsen har til hensikt å tilveiebringe en ekspansjonsmotor med stor effekt og med et forholdsmessig lavt turtall, hvilken motor mates med forbrenningsgasser, hvorved det skjer en fullstendig eller nesten fullstendig forbrenning av brennstoffet.

Dette oppnås ved en anordning som angitt i krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er definert i underkravene.

Fra det tyske patentskrift nr. 725 717 er det

kjent en ekspansjonsmotor som har en ytre forbrenning. Brennstoffet sprøytes imidlertid inn i et brennrom med en brennstoffinn-sprøytningsdyse og forbrenner i dette brennrom. I motsetning her-til er ifølge oppfinnelsen huset til forbrenningsinnretningen delt opp i to kammere ved hjelp av en mellomvegg, og i denne mellomvegg er det anordnet minst en brenner på en slik måte at den luft som befinner seg i et av disse kammere alltid må strømme gjennom den brennstoffpåtrykte brenner og inn i det andre rom, hvorved man oppnår en sikkerhet for at man alltid får en fullstendig forbrenning av brennstoffet. Det faktum at brennstoffet forbrennes i en brenner under tilføring av en tilstrekkelig stor luftmengde, be-virker at temperaturen til forbrenningsgassen ikke er så høy at man behøver å kjøle forbrenningsinnretningen, slik tilfellet er ved forbrenningskammeret i utførelsen i det nevnte tyske patentskrift.

Fra tysk patentskrift nr. 851 862 er det kjent en ekspansjonsmotor, men denne kjente utførelse har ikke et forbren-ningskammer som er delt i to ved hjelp av en mellomvegg, og for-brenningsluften strømmer ikke gjennom brenneren. Den kjente utfø-

reise er dessuten meget mer komplisert enn oppfinnelsen.

Den brennstoffmengde som tilføres brenneren eller brennerne under en fullstendig frem- og tilbakegående bevegelse av stemplet, kan fordelaktig reguleres på en slik måte at den største mengde brennstoff tilføres kort før eller ved begynnelsen av arbeidsslaget under en på forhånd bestemt tid og med konstant eller stort sett konstant mengde. Ved at brenneren hele tiden til-føres brennstoff oppnår man den fordel at brenneren ikke må ten-nes etter hvert stempelslag. Ved at brenneren påtrykkes ulike store mengder brennstoff, slik at den største mengde brennstoff tilføres kort før eller i begynnelsen av arbeidsslaget under en på forhånd bestemt tid og med konstant eller stort sett konstant mengde oppnår man ikke bare at brenneren kan brenne kontinuerlig, men også at brennstoffet ikke må forbrenne.i løpet av en kort tid. Man vil altså ha en forholdsmessig lang tid til rådighet. Dessuten kan forbrenningsinnretningen derved stå i åpen forbindelse med sylinderen i ekspansjonsmotoren.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvis-ning til tegningene hvor det er vist tre utførelseseksempler. Fig. 1 viser et skjematisk snitt gjennom en del av et første utførelseseksempel, forsynt med en separat beholder for trykkluft. Fig. 2 viser et snitt gjennom en del av en annen utførelsesform med frem- og tilbakegående stempel, idet det andre kammer er anordnet i beholderen for trykkluft. Fig. 3 viser et snitt gjennom en del av en tredje utførelsesform, hvor ekspansjonsmotoren er utformet som en dreiestempelmotor med et epicykloidalt dreiestempel.

I fig. 1 er den øvre del av en sylinder 1 i en ekspansjonsmotor vist, og det er inntegnet et frem- og tilbakebeveg-bart stempel 2. I endeveggen eller i sylinderlokket 3 er det anordnet en med en tilbakeslagsventil 4 forsynt åpning 5 som gjennom et rør 6 står i forbindelse med en beholder 7 for trykkluft.

Lokket 3 er ,forsynt med et hus 8 som sammen med en gunstig lokalisering danner en vinkel med sylinderen 1, og huset er med en mellomvegg 9 delt i et første kammer 10 og et andre kammer 11. Fortrinnsvis er huset forsynt med en varmeisolerende f6ring 12. Kammerne 10 pg 11 står i forbindelse med hverandre gjennom kanaler 13•som tjener for utligning av trykket i disse .. kammere og'samtidig tjener som varme" fe ile/ Kanalene kan være ut- ' formet som-riller i innerveggen av huset 8 eller som rør i kammerne..: I kammeret 10, som gjennom en åpning 14 har åpen' forbindelse med -syliriderrommet 15"over stempelet 2, er det" anordnet en brenner 16/■En i-åpningen 14 anordnet skjermplate 17 for-hindrer at'brennérens i6 flamme■får 'direkte berøring med stempé-lets 2 øvre flate; Den øvre flate er dessuten forsynt med et ke-ramisk bele'gg 18.

Husets 8 andre kammer 11 er med et rør 19 forbun-

det med beholderen - j. 1 'røret 1'9 er det anordnet en innløpsventil 20 som styres av en kaminnretning som drives av ekspansjonsmotoren.

I ledningene 6 og 19 kan det være anordnet ikke

viste lukkeorganer som lukkés når' ékspansjonsmotoren ikke benyttes, for derved -å hindre at trykkluft lekker ut fra beholderen. Beholderen "7 er gjennom en med et lukkeorgan 45 forsynt'ledning

46 forbundet med kammeret 11.

Den ovenfor beskrevne' ekspansjonsmotor virker på følgende måte: Fra beholderen 7 strømmer det, styrt av innløpsven-tilen 20, luft inn i kammeret 11, og derfra strømmer luften til brenneren l6. Brenneren tilføres brennstoff gjennom en ikke vist, styrt brennstofftilføring. Forbrenningsgåssene strømmer gjennom åpningen 14 og inn i sylinderrommet 15 og trykker stempelet ned-over, helt til utløpsåpningene 21 frigis. Dé'utnyttede forbren-ningsgasse-r strømmer gjennom utløpsåpningene ut: av sylinderen"1. Sylinderen spyles gjennom en eller flere luftinnløpsåpninger 22

og fylles med luft. Ved stempelets tilbakegang trykkes iuften av stempelet' 2 inn'i beholderen 7 gjennom tilbakeslagsventilen 4, - kanalen 5 og ledningen 6. Endel av'luften blir'imidlertid igjen i sylinderen mellom stempelet 2 og sylinderlokket 3 og i kammeret 10. Brenneren 16, som tilføres en liten mengde brennstoff, kan derved opprettholde sin forbrenning. Når stempelet går tilbake,

økes den brennstoffmengden som brenneren l6 tilføres.

Utførelsesformen i fig. 2 adskiller seg fra den i fig. 1 ved at den øvre del av huset er utført slik at det andre kammer 11 faller sammén med en' beholder' 23 for trykkluft. Behol-derens 23 lengdéakse faller sammen méd ' lengdeaksen til syiinderen 1. Kammeret 11 i brenneren står'-i forbindelse med beholderen 23 ved hjelp av en med en lett fjær belastet innløpsventil 24. Beholderen 23 er med en ledning 25 forbundet med en i sylinderlokket 26 anordnet, og med en tilbakeslagsventil 27 forsynt åpning 28. Innholdet i beholderen 23, luftinnløpskanalen til brenneren, forbindelseskanalen 25 og rommet i sylinderen over stempelet .2, når stempelet befinner seg i sin øverste stilling, danner sammen volumet til en sylinderkompresjonsenhet. Tilbakeslagsventilen 27 er i dette tilfelle anordnet for å hindre at luft kan strømme tilbake uten at den i tilstrekkelig grad har deltatt i forbren-nings pr oses sen.

I stempelets 2 øvre flate er det overfor brenneren 16 anordnet en gropformet utsparing 29, og mellom denne gropforme-de utsparing 29 og sylinderlokket 26 er det anordnet en med åpnin-ger 30 forsynt skjermplate 31 som hindrer at brennerens 16 flamme får direkte berøring med stempelets 2 øvre flate.

I beholderen 23 er det anordnet en ventilator 32. Ventilatoren sørger for at brenneren tilføres tilstrekkelig luft også ved minimal brennstofftilførsel, og derved oppnår man at brenneren kan brenne under hele kretsløpet. Kammerne 10 og 11 står i forbindelse med hverandre ved lange tynne kanaler 13, på samme måte som beskrevet i forbindelse med utførelsen i fig. 1.

Fig. 3 viser en dreiestempelmotor med en sylinder 33* og med et epicykloidalt stempel 34. Rommet 35 i sylinderen 33 står i forbindelse med et hus 38 som inneholder to kamre 36, 37-Huset står gjennom en åpning med en styrt ventil 39 og en ledning 46 i forbindelse med en beholder 4l for trykkluft. Beholderen til-føres frisk, av stempelet 34 komprimert luft gjennom en ledning 43 som er forsynt med en tilbakeslagsventil 42. Den med kamrene 36 og 37 og brenneren 44 forsynte innretning kan være utformet på samme måte som ved utførelsesformene i fig. 1 og 2.

Det skal her bemerkes at dersom det ikke ville væ-re en tilstrekkelig luftstrømning tilstede når stempelet 34 passe-rer åpningen til kammeret 36, slik at det ikker ser sikkert at brenneren kan fortsette å brenne, så kan. det benyttes en ventilator.

Ekspansjonsmotoren kan også utformes som en. f-ler-trinnsekspansjonsmotor, og de fra den første sylinder kommende forbrenningsgasser tilføres da etter hverandre en med lavere trykk arbeidende sylinder, og omvendt til den siste sylinder til-

slutt tilføre trykkluftbeholderen komprimert luft.

En flertrinnsmotor kan være utformet slik at deÆ første arbeidstrinn benyttes fullstendig til fylling. I dette . tilfelle er det ikke nødvendig med en innløpsventil 39-

Claims (3)

1. Anordning ved ekspansjonsmotor, som arbeider i ett eller flere trinn og som har minst en sylinder (l) og et hus (8), hvilket står i åpen forbindelse med sylinderen (l) og har en tilførselsledning (19) for luft under trykk, idet forbrenning av brenselet skjer i huset, karakterisert ved at huset (8) er delt opp i et første kammer (10) og et andre kammer (11) ved hjelp av en mellomvegg ( 9), at det første kammer (10) står i åpen forbindelse med sylinderen (1), at mellomveggen (9) er forsynt med i det minste en brenner (l6) som strekker seg inn i det første kammer (10), at det andre kammer (11) står i forbindelse med en beholder (7) som inneholder trykkluft, via den med en styrt innløpsventil (20) forsynte tilførselsledning (19) for luft, at beholderen (7) er forbundet med sylinderen (l) via en méd tilbakeslagsventil (4) forsynt ledning ( 5), og at de to kammere (10, 11) er forbundne med hverandre via en eller flere trykkutjamningsledninger { 13), hvilke er utformet som varmelås-, samt at en tilstrekkelig luftmengde for uavbrutt forbrenning i brenneren (16) tilføres med en egnet anordning.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det første kammer er forbundet med sylinderen (l) via forbindelsesåpninger (14), hvilke er anordnet i en skjermplate (17) for den fra brenneren eller brennerne (l6) ut-gående flamme.

3. Anordning ifølge et av kravene 1-2, karak-terisert ved at den brennstoffmengde som tilføres brenneren eller brennerne (16) under en fullstendig frem- og tilbakegående bevegelse av stempelet (2), er regulert på en slik måte at den største mengde brennstoff tilføres kort -før eller ved begynnelsen av arbeidsslaget under en på forhånd bestemt tid og med konstant eller stort sett konstant mengde.