SE501034C2 - Anordning vid tändspalter - Google Patents

Description

Beskrivning av utföringsexempgl Föredragna utföranden av anordningen.enligt uppfinningen komme:~i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 i form av en schematisk, partiell genomskärning visar hur ett tändspaltavsnitt kan vara uppbyggt, fig 2 i schematiskt genomskärning visar uppbyggnaden av en något modifierad tändspaltanordning, fig 3 är en översiktsvy, delvis i sektion, visande hur tändspaltanordningen integreras i en insprutningsmekanism, fig 4 i genomskärning visar hur tre tändspaltskivor med olika hålkonfiguration hopfogas för att bilda sick-sackformigt förlöpande tändspalter, fig 5 är en ändvy av övre skivan i fig 4, fig 6 är en ändvy av ett annat utförande av platta, fig 7, 8 och 9 är genomskärningar genom plattan enligt fig 6 tagna utefter linjerna A-A, B-B resp C-C och fig 10 visar en utbredning tagen utefter radien r i fig 9 genom tre plattor anordnade enligt de i fig 4.

Beskrivning av utföringsexemggl I den schematiska fig 1 illustreras den allmänna idén bakom uppfinningen och den går ut på att man i bränslets väg fram till inblåsningsmunstycket i förbränningsrummet bringar bränslet d v s i regel pulvret att följa en sick-sackformad bana, vilken är skapad 501 054 3 genom av flera skivor eller moduler 1 uppbyggda tändspalter eller - kanaler 2, varvid varje skiva eller modul 1 innefattar ett eller flera kanal- eller spaltavsnitt, som när skivorna eller modulerna placerats intill varandra bildar en eller flera sick-sackformade spalter eller kanaler på grund av att kanal- eller spaltavsnitten i respektive skiva eller modul har olika riktningar, men in- och utlopp lokaliserade i samma positioner som in- och utlopp vid intilliggande skivor eller moduler. I utförandet enligt fig 1 är riktningsavvikelsen mellan avsnitten 2 i de tre skivorna 1 cirka l40°.

Skivorna eller modulerna 1 , som såsom framgår av det följande kommer att utsättas för höga temperaturer är av det skälet gjorda av keramer vars ändytor 3 är noga slipade och läppade så att de utan ytterligare tätningsanordningar tätar mot varandra och tillsammans väsentligen läckagefritt avgränsar kanalerna eller spalterna.

I fig 2 visas hur en rad skivor 1 anordnats i anslutning till ett insprutningsmunstycke 4 mynnande ovanför en kolv 5 i en dieselmotors förbränningsrum 6. Härvid är ändskivorna la och lb försedda med sfäriskt välvda ytor 7 noga hoppassande med komplementärt välvda ytor 8 vid en vid motorn fästad resp en vid insprutningsmekanismen anordnad del 9 resp 10. Den senare är försedd med en rörlig glandtätning 11, som tager upp temperaturrörelserna hos skivorna. De sfäriska ändskivorna underlättar monteringen. I figuren är medtagen också en upphettningsslinga eller -lindning 12, som har till uppgift att upphetta skivorna 1 under startmomentet.

I förtydligande syfte kan här inskjutas en förklaring rörande det föredragna bränslet, som har pulverform.

Vid tillverkningen av bränslepulver för förbränningsmotorer males och siktas bränslet. Kvarnar som här kan användas är slag-, kul-, cyllpeps- och pinnkvarnar samt vakumkvarnar. 501 034 4 Siktningen sker i vindsiktar, i princip uppbyggda som en centrifugalfläkt där en gas - bemängd med pulver tvingas strömma genom fläkten från periferin mot centrum. Detta medför att endast mycket små partiklar kan passera vindsikten. Genom att variera flödet genom fläkten samt dess varvtal kan ett mycket fint pulver framställas.

I fig 3 visas i form av en översiktsritning delvis i sektion hur anordningen enligt uppfinningen integreras i en insprutningsmekanism.

De mot varandra hoppassande skivorna betecknas med 1 och de med sfäriska ändytor med 7 med la resp lb. Insprutningsmunstycket betecknas med 4 och den bränslet fraxnmatande och portionernade insprutningsmekanismen som helhet med 13. Upphettningslindningen betecknas med 12. Övriga detaljer i figuren har medtagits enbart i belysande syfte.

Av detta har framgått att hoppassningen av skivorna 1 är mycket viktig följer att hoppassningen av skivorna måste vara noggrann.

För att tändspalterna skall fungera måste temperaturen vara minst 900'C. Mest rökfritt går motorn när temperaturen är 1100°C.

Hetalliska material tål ej dessa höga temperaturer varför man måste använda keramer.

För att bearbeta keramer måste diamantverktyg användas t.ex. kiselnitrid och aluminiumoxid.

Det billigaste sättet att tillverka keramer är att formpressa pulver som sedan sintras vid hög temperatur. En möjlighet är att försintra det formpressade pulvret samt utföra svarvning och borring varefter den slutliga sintringen sker. Vid ovan beskrivna dieselmotorn är den sicksackformade tändspalten uppbyggd av tio delar med raka kanaler med 140' krökar samt en tändspaltsdiameter av 6 mm. Den sicksackformade tändspalten är uppbyggd av ett antal runda skivor med 501 034 S vinklade hål. Skivorna är som nämnts slipade och läppade så att när de pressas mot varandra läckaget mellan dem är försumbart, se fig 1.

I fig 4 och 5 visas ett modifierat utförande av skivor 1, varvid kanal- eller slitsavsnittens form varierar mellan de olika skivorna.

Detta utförande liksom även de övriga kan pressas till färdig form innan de sintras, varvid det enda som återstår är slipning och läppning.

I fig 6, 7, 8 och 9 visas ännu ett utförande av skiva, som även det kan pressas till färdig form innan den sintras för att därpå slipas och läppas. Även i detta utförande kan man få en annorlunda kanal- eller spaltform.

Pig 10 visar i form av en schematisk utbredning hur transportbanorna för bränslet uppkomer och hur dessa får en utpräglad sick-sackform, som medför att bränslepartiklarna tvingas att upprepade gånger slå an mot väggarna i spalten eller kanalen, som är kraftigt upphettade, vilket leder till antändning av bränslet i anslutning till att det insprutas i förbränningsrummet.

Sicksackformade tändspalter enligt uppfinningen kan användas för antändning av alla pulverformade bränslen framställda av trä, halm, gräs, bargass, torv, kol och brunkol för drift av pannor, förbränningsmotorer både otto- och dieselmotorer samt gasturbiner.

Det bränsle som utan tvekan är det bästa är Eucalyptus Teriticornis på grund av dess utomordentliga låga askhalt. Beroende på växtplats har detta trädslag mindre än 0.038 aska räknat på träets torrvikt.

Praktiska försök visar att om bränslepartiklarna är mindre än 16 p och normalfördelade omkring 8 p samt det fasta bränslet består av träpulver som hydrolyserats (med hjälp av överhettad myrsyra ånga vid 200°c under 2 timmar vid atmosfärstryck) blir tändfördröjningen endast 15' vid ett varvtal av 3.600 r/min om sicksackformade spalter eller kanaler om ca 200 m längd och en diameter av 6 mm användes. 6 användes. Förklaringen till att en sicksackformad kanal eller spalt är mer effektiv än en konisk är att de större partiklarna kommer att träffa de varma väggarna ett mycket stort antal gånger vid passagen genom tändspalten jämfört med en expanderande spalt som beskrives i patentet 8202835-8.

Claims (10)

UW CD ._ .s CD (JJ PATENTKRAV

1. Anordning vid sådana tändspalter eller -kanaler, som utnyttjas vid förbränningsanordningar, exempelvis förbrännings- motorer för att bibringa insprutat finfördelat bränsle i partikelforn1för antändning tillräcklig temperatur, varvid värme överföres från tändspalternas eller -kanalernas väggar, som är upphettade, k ä n n e t e c k n a d därav, att tändspalten eller tändspalterna (2) är sicksackformad eller eljest formad av två eller flera väsentligen raka avsnitt förenade i vinkel med varandra.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att en eller flera tändspalter är uppbyggda med hjälp av ett antal plattor (1) med genomgående, väsentligen snedställda öppningar (2), anordnade den ena intill den andra med öppning- arnas ändar korresponderande med varandra, varvid öppningarna (2) i intill varandra belägna plattor har avvikande riktningar.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att vid ett antal plattor (1), vardera med minst en genomgående öppning (2) lutningen hos den genomgående öppningen avviker från normalen. mot respektive plattas plan med ett vinkelvärde av storleksordningen 20°.

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att plattorna (1) har en tjocklek av storleksordningen 20 mm.

5. Anordning enligt patentkraven 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att plattornas (1) mot varandra anliggande ytor (3) är slipade och läppade eller eljest bibringade sådan jämnhet att erforderlig täthet uppnås. (11 CD ...à É LJJ Jb.. 8

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att plattorna är tillverkade av keramiskt material, att plattorna är bibringade avsedd form före sintring och att enbart ändytorna (3) är slipade och läppade efter sintringen.

7. Anordning enligt patentkravet 1 eller följande, k ä n n e t e c k n a d därav, att åtminstone de två yttersta plattorna (la, lb) i en stapel plattor uppvisar sfäriskt välvda jämngjorda ändytor inrättade att ingripa med komplementärt formade ytor vid stöd- och sammanpressningsdon.

8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att sammanpressningsdonet innefattar en glandtätnings- anordning mot vilken stapeln plattor (1) är ansluten och att sammanpresningsdonet lämpligen är försett med medel för kylning av detsamma.

9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att åtminstone en mot ena änden av stapeln plattor (1) verkande flänsanordning är påverkbar av ett yttre tryck strävande att hålla plattorna (1) sammanpressade.

10. Anordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att materialet för plattorna (1) är avpassat att tåla en temperatur av storleksordningen 1.250°C och ett inre pulserande tryck av storleksordningen 1 till 200 bar.