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Ladeverfahren für Verbrennungskraftmaschinen und Maschine zur Durchführung dieses
Verfahrens.
Die Erfindung betrifft Gleichdruckverbrennungskraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung. insbesondere Zweitaktmaschinen. Die Arbeitsweise solcher Maschinen, bei der der flüssige Brennstoff in die im Verbrennungsraum kreisende Ladeluft eingespritzt wird, ist bekannt. Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung dieser Arbeitsweise, um eine vollkommener Zerstäubung des Brennstoffes zu erzielen. wodurch auch die Verbrennung vollständiger wird. Die Arbeitsweise nach der Erfindung ist insbesondere für Maschinen geeignet, die in der Wand des Arbeitszylinders eine oder mehrere Lufteinlassöffnungen besitzen, die nicht in radialer Richtung, sondern derart angeordnet sind, dass ihre Mittelebenen seitlich an der Zylinderachse vorbeigehen.
Bei dieser bekannten Anordnung erteilt der in tangentialer Richtung eintretende Luftstrom der Luftmasse im Zylinder eine kreisende Bewegung um die Zylinderachse oder um eine annähernd zu ihr parallele und naheliegende Achse. Während dieser Bewegung kann die ganze Luftmasse als kreisender Zylinder angesehen oder es können auch spiralförmig verlaufende Strömungen angenommen werden.
Es ist nun bekannt, in die derart kreisende Luftmasse durch eine Spaltdüse einen scheibenförmigen Brennstoffstrahl einzuführen, dessen Ebene senkrecht zur Drehachse der kreisenden Luftmasse steht, so dass viele Luftteilchen auf ihrer Kreisbahn den Brennstoffstrahl nicht berühren, während andere Luftteilchen, deren Kreisbahn in der Ebene des Brennstoffschleiers liegt, mit mehreren Brennstoffteilchen zusammentreffen. Daher kann auf diese Weise nicht die beste Mischung des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft erreicht werden. Es wurde ferner vorgeschlagen, den Brennstoff in Form eines
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Luftmasse ausbreiten kann, und es wurde auch vorgesehen, die Form dieses Brennstoffkegels den jeweiligen Verhältnissen anzupassen.
Doch kann durch die Änderung des Brennstoffkegels in erster Linie nur ein gutes Ausfüllen des Verbrennungsraumes erzielt, die Mischung mit der Verbrennungsluft aber nicht in der günstigsten Weise herbeigeführt werden, da wieder einzelne Luftteilchen auf ihrem Wege keinem oder wenigen Brennstoffteilehen, andere Luftteilchen, die z. B. durch die Kegelachse kreisen, dafür wieder vielen Brennstoffteilchen begegnen.
Damit Gleichdruckmaschinen mit Ölen von'hohem spezifischen Gewicht anstandslos arbeiten, ist aber, wie die Erfahrung lehrt, vor allem ine möglichst innige Mischung-des-Brennstoffes mit der Verbrennungsluft erforderlich. Diese wird nun nach der Erfindung dadurch erreicht, dass der Brennstoff in der an sich bekannten Form eines flachen fächerförmigen Strahles in die Luftmasse eingespritzt wird und einen ebenen Schleier bildet, der die kreisende Luftmasse jedoch nicht senkrecht, sondern parallel zuihrerDrehachse durchdringt. Vorteilhaft verläuftdie Ebene des Brennstoffschleiers durch die Drehachse der Luftmasse selbst, wobei der Brennstoffschleier von der Umfläche des Luftzylinders bis zu seiner Mittellinie und zweckmässig darüber hinaus reicht.
Die kreisenden Luftteilchen treffen nunmehr normal auf einen Brennstoffschleier von verhältnismässig gleicher Dichte, wobei im Gegensatz zu den bekannten
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Die Brennstoffdüse ist so ausgebildet und angeordnet, dass Form und Lage des Brennstoffschleiers in der Luftmasse gewährleistet sind. In einem lotrechten Arbeitszylinder ist die Flächeneistreckung des Brennstoffschleiers auch lotrecht. Diese Lage des Brennstoffschleiers in der kreisenden Luftmasse sichert
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spezifischen Gewicht (0-945) anstandslos lief.
Wie der Versuch zeigte, ist durch die Erfindung nicht nur die vollständige Verbrennung von bisher nur in Kesselfeuerungen verwendbaren Eohölarten in Verbrennungskraftmaschinen ermöglicht, sondern es wurde auch ein hoher thermischer Wirkungsgrad und eine bessere Wirtschaftlichkeit der neuen Maschine festgestellt.,
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch veranschaulicht. Die Fig. 1 und 2 zeigen den durch die Brennstoffdüse, geführten Querschnitt bzw. Längsschnitt des Zylinders einer Maschine mit zwei gegenläufigen Kolben, Fig. 3 zeigt den Längsschnitt durch den Zylinder einer Maschine mit einem Kolben, Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig.
5 zeigt den Längsschnitt einer doppelt wirkenden Maschine mit einem Kolben, Fig. 6 den Längsschnitt durch eine Maschine mit zwei gegenläufigen Kolben, die Fig. 7 und 8 sind Schnitte nach den Linien 7-7 bzw. 8-8 der Fig. 6, Fig. 9 zeigt bei einer teils in Ansicht und teils im Schnitt dargestellten Maschine mit zwei gegenläufigen Kolben die Anordnung zweier einander gegenüberliegender Brennstoffdüsen, die Fig. 10 und 11 sind Schnitte nach den Linien 10-10 bzw. 11-11 der Fig. 9, die Fig. 12 und 13 zeigen teils in Ansicht und teils im Schnitt Maschinen mit zwei gegenläufigen Kolben und verschiedenen Anordnungen der Brennstoffdüsen, Fig. 14 zeigt den Querschnitt eines Maschinen- zylinders mit vier Brennstoffdüsen und die Fig.
15 und 16 stellen eine Ausführung einer beim Gegenstande der Erfindung zur Anwendung kommenden Düse im Längsschnitt und in Seitenansicht dar.
Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, wie ein Brennstoffstrahl D aus der nahe dem einen Ende des Verbrennungsraumes zwischen den zwei Kolben B, B1 seitlich angeordneten Düse C radial eingespritzt wird und die unterbrochen gezeichnete Linie D'zeigt den Weg, den die durch den Luftwirbel D2 vom Schleier D abgelösten Brenn. stoffteilchen nehmen ; dabei liegt erfindungsgemäss die Achse der kreisenden Luftmasse in der Ebene des Brennstoffschleiers D. In Fig. 3 und 4 bezeichnet A den mit einem Kühlmantel versehenen Zylinder, B den'Kolben, eine untere, A2 eine obere Reihe von Luftdurchström- öffnungen. Die Öffnungen der rechten'Zylinderhälfte dienen als Auslässe und sind. wie aus Fig. 4
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ersetzen.
Bei dem durch die Fig.. 6, 7 und 8 dargestellten Zylinder erstreckt sich der fächerförmige Brennstoffstrahl D zwischen den beiden Kolben B, Bin einer Ebene, die erfìndungsgemäss, wie in Fig. 8 gezeigt, durch die Zylinderachse geht, um die auch der Luftinhalt kreist.
Die in Fig. 9,10 und 11 dargestellte Ausführung zeigt gegenüber der nach den Fig. 6,7 und 8 Unterschiede in der Anordnung der Lufteinlasskanäle A2 (Fig. 7 und 10). Ferner sind bei der letztgenannten Ausführung zwei gleichachsige, einander gegenüberliegende Brennstoffdüsen C vorgesehen.-
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