Verpuffungsmotor für flüssigen Brennstoff. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verpuffungsmotor für flüssigen Brennstoff, bei welchem der Brennstoff in einem mit dem Arbeitszylinder in steuerbarer Verbindung befindlichen Raum eingeführt wird, der zum Einblasen des Brennstoffes in den Zylinder unter Gasdruck gesetzt wird und bei dem die Regeleinrichtung einer Brennstoffpumpe mit einer Regeleinrichtung für die Verbren nungsluft im Arbeitszylinder gekuppelt ist, so dass für jede Brennstoffmenge die ent sprechende Luftmenge eingestellt wird, das Ganze so,
dass die Zusammensetzung und Bildung des Gemisches stets unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Motors erfolgt, damit der Motor auch ohne Änderung der Steuerung für Gemischbildung- und Ladung beliebig langsam angelassen werden kann.
Die Zeichnung betrifft zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes, welche im folgenden als Mehrzylindermotoren ange nommen sind. Bei dem nach Fig. 2 ist die Einrichtung zum Regeln der Luftmenge mit der Einrichtung zum Regeln der Brennstoff- menge durch ein Verbindungsgestänge mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis ge kuppelt, um das Mischungsverhältnis für Brennstoffe von verschiedenen Heizwerten und für verschiedene atmosphärische Verhält nisse einstellen zu können.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine vom Motor aus in nicht gezeichneter Weise antreibbare, von ihm entkuppelbare und dann in auf der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise von Hand antreibbare Pumpe, welche Brennstoff durch eine Leitung 2 in ein Gehäuse 3 fördert, das durch ein Ventil 4 mit dem Arbeitszylinder in steuerbarer Verbindung steht. Eine Luft pumpe 5 liefert die zur Einspritzung des Brennstoffes erforderliche Druckluft.
An der Brennstoffpumpe 1 befindet sich eine nicht näher gezeichnete Regeleinrichtung, die durch einen Hebel 6 betätigt wird. Die schematisch gezeichnete dreieckige Öffnung 7 stellt den Einlassquerschnitt für die in den Arbeitszylinder eintretende Verbrennungsluft dar. Dieser Querschnitt 7 wird durch einen schwingbar angeordneten Schieber 8 in der auf der Zeichnung ersichtlichen Weise be herrscht. Der Schieber 8 ist mit dein Hand hebel 6 durch ein Gestänge 9 verbunden, derart, dass bei entsprechender Wahl der Form und Grösse des Einlassquerschnittes 7 für jede Brennstoffmenge die entsprechende Luft menge eingestellt wird.
20 bezeichnet eine von der Kurbelwelle \?2 in nicht gezeichneter Weise angetriebene Luftpumpe, welche durch eine Leitung und einen in diese eingeschalteten Windkessel 21 mit dem Ventilgehäuse 3 verbunden ist.
Auf der Kurbelwelle 22 des Motors sitzt ein Schneckenrad 23, in das die Schnecke 24 eingreift, die verschiebbar auf der Welle ?5 sitzt und eine Ringnut 31 aufweist. Durch Drehen dieser Welle mittelst einer Hand kurbel 26 kann infolge der grossen Unter setzung der Motor leicht angedreht werden. Von der Andrehwelle 25 wird eine kleine Luftpumpe 5 angetrieben, die den Wind kessel 21 während des Anlassens mit Druck luft füllt. Ferner ist mit der Welle 25 ein Hilfsmagrretapparat 27 gekuppelt. 28 ist ein Lager der Kurbelwelle 25; 29 ist eine auf der Welle<B>2</B>5 angeordnete Pufferfeder, und 30 eine federnde Nase.
Zum Anlassen wird die Brennstoffpumpe 1 vorn Motor abgekuppelt und der erforder liche Brennstoff zum Auffüllen der Leitungen und der Ventilkammer durch Handbetrieb hineingedrückt. Hierauf wird die Pumpe 1 wieder mit dein Motor gekuppelt. Dreht man nunmehr die Welle 25, so legt sich die Schnecke 24 gegen die Schulter des Lagers 28 und dreht langsam die Motorwelle, wobei gleichzeitig die Luftpumpe 5 den Windkessel 21 mit Druckluft füllt und die Welle des Hilfsmagnetapparates in Umdrehungen ver setzt.
Sowie bei einem Zylinder sich beim Ansaugen das nicht gezeichnete Hauptein- lassventil öffnet; wird gleichzeitig das Ein blaseventil 4 geöffnet, und es bläst die von der Pumpe 5 erzeugte Druckluft den Brenn stoff durch eine nicht dargestellte Zerstä,u- bungseinrichtung hindurch fein zerstäubt in den Zylinder.
Bei Weiterdrehen der Felle 25 wird das Gemisch im Zylinder verdichtet, und der nicht gezeichnete Verteiler des Mo tors schaltet den Funken des Hilsrnagnet- zündapparates 2 7 . auf die entsprechende Kerze, worauf die Verpuffung des Gemisches im Zylinder erfolgt. Hierdurchwird die Kurbel welle so beschleunigt, dass das inzwischen eingeführte Gemisch der nächsten Zylinder verdichtet und mit Hilfe eines mit der Ma schine gekuppelten, nicht dargestellten Hoch spannungsmagnetapparates entzündet wird und der klotor anläuft.
Durch die Beschleuni gung der Kurbelwelle wird die Schnecke 2.1 ausser Eingriff mit dem Schneckenrad 23 gebracht und gegen die Pufferfeder 29 ge schleudert, worauf sie durch die federnde Nase 30, die in die Ringnut 31 eingreift, festgehalten wird. Sobald sich der Motor in Bewegung setzt, übernimmt die von der Mo torwelle angetriebene Luftpumpe 20 die Be schaffung der Einblaseluft.
Bei dem beschriebenen Verpuffungsmotor erfolgt also die Zusammensetzung und Bil dung des Gemisches stets unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Motors, so dass der Motor ohne jede Änderung der Steuerung beliebig langsam angelassen werden kann. Die richtige Zusammensetzung des Gemisches wird dabei durch die Kupplung der Regel einrichtungen gesichert, während die richtige Bildung des Gemisches bei jeder Drehzahl dadurch erreicht wird, dass der Brennstoff durch Druclduft eingespritzt wird, deren Druck von der Drehzahl unabhängig ist.
Zu Beginn des Anlassens könnte auch ein Anlassbrennstoff durch eine nicht gezeich nete verschlielibare Öffnung direkt in das Ventilgehäuse 3 eingeführt werden.
Ein Versagen der Gemischbildung beim Anlassen ist beim beschriebenen Verpuffungs- motor vermieden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. \? ist das Übersetzungsverhältnis zwischen den bei den Regeleinrichtungen veränderlich. Hier durch soll erreicht werden, dass das Verhält nis des Brennstoffes zur Luft verändert und dadurch das Explosionsgemisch für Brenn stoffe von verschiedenem Heizwert - von Benzin bis zum verdünnten Spiritus herab - einerseits und für die verschiedensten atmosphärischen Verhältnisse - Luftdruck, Feuchtigkeitsgehalt usw. - anderseits ein gestellt werden kann.
Zu diesem Zweck sitzt auf dem Hebel 6 eine verstellbare Muffe 32, die durch das Gestänge 9 mit dem Drosselschieber 8 ver bunden ist. Durch Verschieben der Muffe 32 lässt sich das Übersetzungsverhältnis ändern.
Der untere Teil des Gehäuses 3 ragt un- gekühlt in das Zylinderinnere hinein und wirkt demnach als Verdampfer. Durch zwi schen den Zylinder und das Ventilgehäuse eingelegte Scheiben 10 von verschiedener Stärke kann die Grösse der in das Zylinder innere hineinragenden Oberfläche des Ventil gehäuses entsprechend den verschiedenen Brennstoffen und der Drehzahl des Motors derart geregelt werden, dass ein schädliches Glühen und damit eine Verkokung und Selbst zündung im Zylinder oder im Ventilgehäuse nicht auftreten kann.
Das Brennstoffventil 4 ist in einer Ventil büchse 11 geführt, die am untern Ende mit Aussengewinde versehen ist, so dass zwischen der Büchse 11 und dem sie umgebenden Ventilgehäuse 3 zwei schraubenförmig ge wundene Kanäle 12 gebildet werden-, durch die der Brennstoff vor seinem Eintritt in das Zylinderinnere hindurchgeblasen wird. Luft kann in den die Ventilspindel umgebenden Ringraum 14 und darin durch die Löcher 15 in die Kanäle 12 eingeführt werden. Der Brennstoff tritt durch die Leitung 2 in den Ringraum 16 ein und dann durch die Kanäle 17, die durch Aussparungen an der Büchse 11 gebildet werden, in die Kanäle 12.
Es reisst demnach die aus der Büchse 11 durch die Löcher 15 austretende Luft den ihr vor gelagerten Brennstoff mit. 18 ist die Ventil feder und 19 eine als oberer Anschluss die nende Membran.
Das Ventilgehäuse 3 ist an seinem in den Zylinder hineinragenden Ende mit Rip pen versehen, die eine grosse Wärmeauf nahme ermöglichen. Die Ausbildung des Ventilgehäuses ermöglicht es, dass der Brenn stoff am untern Ende durch schraubenförmig gewundene Kanäle zwangsweise an der von aussen erhitzten Innenwand des Ventilge häuses vorbeigeführt wird, so dass jede Stelle des Verdampfers an den an ihm vorbei streichenden Brennstoff auf dem kürzesten Wege Wärme abgeben kann.
Bei einem Zweitaktmotor spielt sich der Vorgang beispielsweise folgendermassen ab Der Kolben stehe in seiner untersten Tot punktstellung bei Beginn der Kompression. In dieser Stellung wird die Verbindung zwi schen dem Zylinderinnern und dem Einblase ventilgehäuse hergestellt, so dass in beiden gerade Atmosphärendruck herrscht. Das Ein- blaseverrtilgehäuse und der Zylinder bleiben während des Kompressionsbubes bis kurz vor der Zündung in Verbindung, so dass also beispielsweise bei einer Endkompression von ä Atm. im Zylinder die Verbindung bei etwa 4 Atm. getrennt. wird.
In dem nunmehr all seitig geschlossenen Einblaseventilgehäuse 3 befindet sich also ein dem Zylinder entnom menes Gemisch unter einem Druck von 4 Atm. Bald nach oder vor Schluss des Ein blaseventils wird das für die nächste Ladung benötigte Brennstoffquantum in das Einblase ventilgehäuse eingeführt und dein dort be findlichen Druckluftbremsstoffgemisch vorge lagert. Nunmehr setzt die Zündung ein, der Kolben geht wieder nach unten und es er folgt die Expansion der Verbrennungsgase.
Nach erfolgter Spülung und Ladung des Zylinders mit frischer Luft wird in der Nähe des untern Totpunktes das Einblaseventil geöffnet, worauf das dort befindliche Druck luftbrennstoffgemisch den ihm vorgelagerten Brennstoff in den Zylinder treibt. Das Ein blaseventil bleibt nunmehr während des Kom pressionshubes wieder bis kurz vor der Zün dung offen.
Beim Anlassen ist keinerlei Änderung am Motor erforderlich, vielmehr wirken die zum normalen Betrieb benötigten Steuerorgane auch während des Anlassens. Der Vorgang spielt sich dann analog dem obere beschrie benen ab, nur mit dem Unterschied, dass zu erst ein Teil der komprimierten Luftladung in der Einblaseventilkammer abgesperrt wird, ohne dass im Zylinder Zündung erfolgt.
Zum Einblasen des Brennstoffes wird fer tiges Gemisch benutzt und infolgedessen die Verdünnung des Brennstoffes durch die Ein- bla.seluft vermieden. Bei einem Viertaktmotor ist der Vorgang.ähnlich.
Beim Betriebe mit schwer vergasbaren Brennstoffen wird das unter Gasdruck stehende Gehäuse 3 derart geheizt, dass der in dieses eingeführte Brennstoff darin ganz. oder teil weise verdampft und in dieser Form in die im Zylinder befindliche Luftladung einge blasen wird, worauf dann nach erfolgter Ge mischbildung und Kompression das Gemisch entzündet wird.