Betriebsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, Was serdampf oder Druckluft in das Zylinder innere von Verbrennungsmotoren einzufüh ren, um den Wirkungsgrad derselben zu er höhen. Des weiteren ist es bekannt, Wasser oder Wasserdampf in die Zylinder soleher Motoren hineinzurlrüoken, zum Zweck der In nenkühlung dieser Zylinder. Hierbei erfolgt die Zuführung dieser Substanzen nur in einem kurzen Augenblick ödes Verfahrens, sei es am Ende der Verdichtung oder im Augen blick ;der Explosion oder unmittelbar nach erf olgter Verbrennung.
Im Gegensatz zu diesen bekannten Ver fahren geht die Arbeitsweise gemäss der Er findung derart vor sieh, dass die Eröffnung des Zuführungsorganes für ein in den Ar- beitsprozess des Motors eingeführtes Fluidum gegen Ende der Verdichtung erfolgt und über den Zeitraum der Verbrennung des Gemisches hinaus aufrecht erhalten bleibt. Hierdurch kann,<B>je</B> nach der Druchhöhe des Fluidum#i. zweierlei erreicht werden: <B>1.</B> Hat das Fluidum, z. B.
Dampf, einen Druck, der geringer ist alsder zulässige Ex- plosionsdruck, so wird verhindert, dass der bei der Explosion entwickelte Druck eine bestimmte Höchstgrenze Überschreitet; die an sich unwirtschaftliche obere Diagrammspitze des Arbeitsdiagramms kommt in Wegfall; die Druckbeanspruchung J.er Gestänge wird eine geringere und der Arbeitsgang stossfreier.
2. Wird das Fluidum mit einem Druck. zugeführt, der über der, durch den Kolben herbeigeführten Verdichtung der Zylinder ladung liegt, so wird, wenn das Fluidum durch Dampf oder ein Gasgemisch gebildet ist, erreicht, dass der erhöhte Druck eine selbsttätige Zündung herbeiführt.
Das in den Arbeitsprozess eingeführte Fluidum kann -beispielsweise durch ein Zu satztreibmittel gebildet sein.
Auf beiliegender Zeichnung ist eine, zur Ausführung des Verfa'hreils geeignete Motor- anlage schematiseli im Längsschnitt veran- schaulicUt.
In dem. in bekannter Weise mib einem Kühlmantel verselienen Zylinder<B>1</B> spielt der Kolben 2. Die Zuführung des Brennstoffluft- gemisches in den Zylinder erfolgt durchdas
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Einlass,;-c-iiiii, <SEP> <B>3,</B> <SEP> #vährend <SEP> die <SEP> Ableitun,- <SEP> der
<tb> Auspuff-a,e <SEP> durch <SEP> die <SEP> Kanäle <SEP> 4 <SEP> bewiAt
<tb> wird.
<tb>
In <SEP> den <SEP> Oberteil <SEP> des <SEP> Zylinders <SEP> ist <SEP> eiii <SEP> an
<tb> einem <SEP> Ende <SEP> <B>5'</B> <SEP> offener <SEP> Rohrhörper <SEP> <B>5</B> <SEP> eing bauf, <SEP> welcher <SEP> mit <SEP> seinem <SEP> -ausserhalb <SEP> des <SEP> Zy linders <SEP> lie,#,enden <SEP> Ende <SEP> an <SEP> eine <SEP> Rohrsehlange
<tb> <B>)</B> <SEP> angeschlossen <SEP> ist, <SEP> die <SEP> als <SEP> Ausgleichbehälter
<tb> <B>C</B>
<tb> oder <SEP> Dampfkessel <SEP> in,der <SEP> noch <SEP> züi <SEP> beschreiben den <SEP> \Weise <SEP> wirkt. <SEP> Zwischen <SEP> dem <SEP> Rohrhörper
<tb> <B>5</B> <SEP> und <SEP> dem <SEP> Kessel <SEP> <B>6</B> <SEP> ist <SEP> ein <SEP> oesteuertes <SEP> Ventil
<tb> <B>7</B> <SEP> eincebauf.
<tb>
Anstatt <SEP> die <SEP> Rolirschlan,-e <SEP> <B>6</B> <SEP> ausserhalb <SEP> des
<tb> Zylinders <SEP> anzuordnen, <SEP> kann <SEP> sie <SEP> oder <SEP> eine <SEP> an flere <SEP> geeignete <SEP> Bebälteranordnung, <SEP> flie <SEP> dem
<tb> gleichen <SEP> Zwech <SEP> dient. <SEP> in <SEP> der <SEP> '#Vitndunr <SEP> des
<tb> Zylinders <SEP> oder <SEP> im <SEP> Zylinderkopf <SEP> Lintergebraebt
<tb> sein.
<tb>
Ebenso <SEP> kann <SEP> an <SEP> Stelle <SEP> eines <SEP> Rohrkörpers
<tb> eine <SEP> Anzahl <SEP> von <SEP> Rohren <SEP> an,-ebracht <SEP> wer flen. <SEP> ausserdem <SEP> kann <SEP> an <SEP> Stelle <SEP> des <SEP> Rohres <SEP> <B>5</B>
<tb> iipcl <SEP> der <SEP> darcestellfen <SEP> Crestaltunn, <SEP> des <SEP> Zviiii deroberteils <SEP> eine <SEP> andere <SEP> Anordnun- <SEP> wählt
<tb> werden, <SEP> welche <SEP> den <SEP> Verlauf <SEP> des <SEP> im <SEP> fol.-(Irleii
<tb> zu <SEP> schildernden <SEP> Verfahrens <SEP> zulässt.
<SEP> Beispiels v#-pi3e <SEP> lunin <SEP> der <SEP> Z,#,lindercleelzel <SEP> mit <SEP> einem <SEP> ent z#-Preehendem <SEP> Hohlraum <SEP> versehen <SEP> -ein, <SEP> der <SEP> an
<tb> Stelle <SEP> des <SEP> nach <SEP> Ader <SEP> Ausführunu
<tb> innerhalb <SEP> des <SEP> Explosionsraumes
<tb> Rolires <SEP> 5 <SEP> tritt <SEP> und <SEP> mit- <SEP> einer <SEP> Kaiialöfftiune# <SEP> <B>.5'</B>
<tb> ill <SEP> diesen <SEP> Explosionsraum <SEP> münflet.
<tb>
Die <SEP> geilt <SEP> fokrendernlasser.
<tb> vor <SEP> 4ch:
<tb> Der <SEP> sich <SEP> flem <SEP> Zylinderkopf <SEP> nähernde <SEP> Kol b#n <SEP> 2 <SEP> verdichtet <SEP> die <SEP> Laduiu, <SEP> die <SEP> in
<tb> fer <SEP> 'Weise <SEP> aus <SEP> einem <SEP> brennbaren <SEP> CT(,misch, <SEP> ce benenfalls <SEP> auch <SEP> aus <SEP> reiner <SEP> Luft <SEP> besteht.
<tb> <I>ge</I>
<tb> GeAen <SEP> Ende <SEP> dieser <SEP> Verdichtunlo# <SEP> wird <SEP> unter
<tb> P,enut7uno, <SEP> des <SEP> oesteuerten <SEP> Ventils <SEP> <B>7</B> <SEP> und <SEP> clez
<tb> -Rohres <SEP> <B>5</B> <SEP> eine <SEP> Verbindung <SEP> zwisehen <SEP> dem
<tb> TZezz:
,el <SEP> <B>C)</B> <SEP> un.,1 <SEP> dem <SEP> Motorzylinder <SEP> <B>1</B> <SEP> her.gestellt.
<tb> niese <SEP> Verbinduno, <SEP> hält <SEP> nach <SEP> der <SEP> Enfziinrlliny
<tb> 1,in#-ere <SEP> oder <SEP> kürzere <SEP> Zeit <SEP> an. <SEP> Der <SEP> sieh <SEP> hierbei
<tb> Aspielenfle <SEP> Vorcang <SEP> ist <SEP> verschirden, <SEP> je <SEP> naeh
<tb> ;
-]er <SEP> Ein4ell-LiTilo, <SEP> des <SEP> Steuerventils <SEP> <B>7,</B> <SEP> dessen
<tb> un-1 <SEP> Schlusszeitplinlzt, <SEP> mit
<tb> <B>_II</B> <SEP> sieh <SEP> bekannten <SEP> Mitteln <SEP> einstellbar <SEP> ist. <SEP> Es
<tb> kann <SEP> sein, <SEP> dass, <SEP> je <SEP> nach <SEP> der <SEP> Steuerung <SEP> dieses
<tb> <B>b</B>
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Ventils, <SEP> ani <SEP> <B>E</B> <SEP> nfle <SEP> (leii <SEP> Verdichtung <SEP> in <SEP> dem
<tb> Rohr <SEP> <B>5</B> <SEP> sif-li <SEP> eine <SEP> Gas-emisehladung <SEP> befindei.
<tb> oder <SEP> von <SEP> dem <SEP> vorlieri(ren <SEP> Arbeits(ran- <SEP> her
<tb> LI <SEP> <B>I'</B> <SEP> n
<tb> eine <SEP> Dampfmerge. <SEP> --e-,ebenenfalls <SEP> auch <SEP> ein
<tb> <B>C</B> <SEP> 'eiiiisch <SEP> <B>T</B> <SEP> von <SEP> Dampf <SEP> und <SEP> Gas.
<tb>
Der <SEP> Dampf <SEP> wird <SEP> in <SEP> dem <SEP> Kessel <SEP> <B>6</B> <SEP> erzeugd,
<tb> entweder <SEP> durch <SEP> die <SEP> Auspuffi-ase <SEP> oder <SEP> durch
<tb> die <SEP> Ab-#värme <SEP> der <SEP> Zylinderwand, <SEP> oder <SEP> durch
<tb> beliebi" <SEP> andere <SEP> ITeiziiii"".
<tb>
<I>t#</I>
<tb> Der <SEP> Betrieb <SEP> ist <SEP> hierbei <SEP> davon <SEP> abhäno,i-o-.
<tb> ob <SEP> der <SEP> Druch <SEP> im <SEP> Kessel
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<B>A)</B> <SEP> -eringer <SEP> ist <SEP> als <SEP> der <SEP> Explosionsdruül,-,
<tb> oder
<tb> B) <SEP> höher <SEP> ist <SEP> als <SEP> die <SEP> durch <SEP> den <SEP> Kolben
<tb> herbei-eführte <SEP> Verflichtuno# <SEP> der <SEP> Ladung.
<tb> In <SEP> dem <SEP> F <SEP> all <SEP> <B>A</B> <SEP> bewirht <SEP> -lie <SEP> zur <SEP> Explosion
<tb> --ebra-chte <SEP> Ladun-. <SEP> dass <SEP> die <SEP> in <SEP> dem <SEP> Rohr <SEP> <B>5</B> <SEP> be finrIliche <SEP> Dampfmün-ge <SEP> gegen <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> <B>7</B>
<tb> zu, <SEP> bezw.
<SEP> durch <SEP> das <SEP> o-ei-)ffiiet(, <SEP> Ventil <SEP> <B>7</B> <SEP> -e-en
<tb> den <SEP> Kessel <SEP> <B>C)</B> <SEP> zurückIgedrückt <SEP> wird.
<tb>
Querschnift <SEP> und <SEP> Form <SEP> des <SEP> Rohres <SEP> <B>5</B> <SEP> sind
<tb> so <SEP> Igewählt, <SEP> dass <SEP> 'bei <SEP> normaler <SEP> Explosinn. <SEP> die
<tb> Explosionso'ase <SEP> selbst <SEP> nicht <SEP> in <SEP> den <SEP> Kessel <SEP> ein drin.gen <SEP> können, <SEP> sondern <SEP> lediglich <SEP> den <SEP> in <SEP> dem
<tb> Rohr <SEP> <B>-5</B> <SEP> befindlieben <SEP> Dampf <SEP> vor <SEP> -,ich <SEP> liersehie ei,.
<SEP> Der <SEP> Durebmüsser <SEP> des <SEP> Rohres <SEP> wird <SEP> hier bei <SEP> zwechmässia <SEP> go <SEP> berechnet, <SEP> (lass <SEP> vor <SEP> dem
<tb> <I>n</I>
<tb> Ventil <SEP> <B>7</B> <SEP> aueli <SEP> während <SEP> der <SEP> Explosion <SEP> noch
<tb> eine <SEP> 1)iiiipfiapn-e <SEP> verbleibt, <SEP> so <SEP> dass
<tb> das <SEP> Ventil <SEP> bierdureh <SEP> vor <SEP> der <SEP> Berührung <SEP> -mit
<tb> clen <SEP> bleibf.
<tb> Eillü <SEP> 'Wald <SEP> <B>des</B> <SEP> DurebInessers <SEP> be wirld <SEP> dass <SEP> eine <SEP> vor7(,itioe-Nfiseliiiii cler <SEP> mit <SEP> dem
<tb> i <SEP> iinür,iiill-) <SEP> <B>de,</B> <SEP> Polir(":z <SEP> <B>-5</B> <SEP> be; <SEP> der <SEP> Explosion
<tb> %vir(1, <SEP> <B>(IA</B> <SEP> "11,o <SEP> in <SEP> dem <SEP> Rohr <SEP> <B>5</B> <SEP> ein(,
<tb> eler <SEP> <B>G#Icze</B> <SEP> erf01-0,1-.
<tb>
Erst <SEP> wenn <SEP> unter <SEP> Zurückgang <SEP> Kol bens <SEP> <B>? <SEP> J*(#</B> <SEP> E-vpi,n-iop. <SEP> der <SEP> Laching <SEP> erfol--f,
<tb> irift <SEP> Oler <SEP> Dampf <SEP> durch <SEP> die <SEP> Üffnuing <SEP> <B>5'</B> <SEP> aus
<tb> (lüm <SEP> Rohr <SEP> <B>J)</B> <SEP> in <SEP> den <SEP> Z-#-Iiiicl"p <SEP> <B>1</B> <SEP> und <SEP> nimmt <SEP> an
<tb> rIer <SEP> E.x-Pansion <SEP> teil, <SEP> wobei <SEP> er <SEP> darch <SEP> die <SEP> Be rührung <SEP> mit <SEP> den <SEP> verbrannten <SEP> Gasen <SEP> in <SEP> der
<tb> sieli <SEP> ü-berhitzt. <SEP> Die <SEP> StenerumT <SEP> des <SEP> <B>Ver-</B>
<tb> tils <SEP> <B>7</B> <SEP> regAlf <SEP> die <SEP> Dampfmenge. <SEP> welche <SEP> in <SEP> der
<tb> Expansion <SEP> teilnimmt.
Durch Regelung der Dampftemperatur im Kessel<B>6</B> hat man es in der Hand, das Ver hältnis des Kesseldruckes zum Explosions druck zu regeln.
In dem Falle B, wobei der Kesseldruck höher ist als der Verdielitungsdruch: im<B>Zy-</B> linder<B>1,</B> drückt der, bei geöffnetein Ventil<B>7</B> <B>n</B> aus dem Kessel<B>6</B> kommende Dampf den In halt des Rohres<B>5</B> in den Zylinder<B>1</B> und Dampf strömt aus dem Kessel<B>6</B> nach.
Hier durch wird der durch den Kolbenli-ab <B>be-</B> wirkte Verdichtungsdruck im Zylinder noch gesteigert, und zwar gegebenenfalls bis zu einer solchen Höhe, dass eine Selbstentzfin- clung des Gasgemisches erfolgen kann, ohne dass es einer besondern Zündvorrielituno, be- en darf.
Sobald die Explosion eintritt, pflanzt sich der Explosionsidruck, Ader auch im Falle B na,tur-gemäss# höher ist als der Kesseldruck, durch das Rohr<B>5</B> nach dem Kessel<B>6</B> zu fort, ähnlich wie dies bei<B>A</B> beschrieben worden ist. Bei beginnender Expansion tritt Ader Inhalt des Rohres<B>5</B> wieder in den Zylinder<B>1</B> zu rück und Dampf strömt aus dem Kessel<B>6</B> nach.
Bei einer besondern Ausführungsform der Erfindiing kann,durch den Dampf Brennstoff in den Zylinder eingeführt werden, welcher an einer geeigneten Stelledes Rohres<B>5,</B> z. B. nach dem A-Listrit-t3encle, <B>5"</B> eingespritzt; wird. Diese Ausführiingsform kommt in Betracht, wenn beabsichtigt ist, den Zylinder ii-tir mit Luft züi lallen.
Wenn bei dieser Ausfithrungs- form der Brennstoff gegen Ende -der Ver dichtung in das Rohr<B>5</B> eingeführt wird, so wird die in dieses Rohr eindringende Laft mit dem Brennstoff sich mischen, während der von dem vorherigen Arbeitsgang in dem Rohr<B>5</B> zurückbleibende Dampf von der ver dichteten Luft vor sich her gedrückt wird.
Bei beiden Ausführungsformen<B>A</B> und B ermöglicht also das Zwiselienrohr <B>5</B> eine wirk- saine Schichfung zwischen der Ladung des Zylinders<B>1</B> und dem aus dem Kessel<B>6</B> hoim- menden Dampf. Ferner kann man das Rohr<B>5</B> und den Kessel<B>6</B> derart anordnen, dass einige ihrer Teile überhitzt oder abgekühlt werden, um einen örtlich niehr gesättigten oder mehr überhitzten Dampf zu erhalten.
Anstatt den Kessel<B>6</B> als Dampfkessel auszubilden, kann derselbe durch den Betrieb des Motors selbst allmählich mit Verbrennungsprodukten an gefüllt werden, die sieh im Kessel bis zu einem bestimmten Höchstmass zusammen drücken und dann die gleiche Aufgabe er füllen, wie bei denf oben besprochenen Aus führungsbeispiel der Dampf.
Gemäss einer weiteren Ausführuingsform der Erfindung kann ausser dem Kessel<B>6</B> ein Druckluftbehälter Verwendung finden, der mit dein Verdichtungsraum des Zylinders<B>1,</B> unter Verwendung der gleichen Steuerung<B>7,</B> verbunden- wird, wie dies oben hinsichtlich des Kessels<B>6</B> beschrieben worden ist. Der Anschluss eines Druckluftbehälters hat in diesem Falle insbesondere Bedeutung für das Anlassen des Motors. Sobald derselbe in Gano- gesetzt ist, wird der Druckluftbeliälter abge schaltet und der Kessel<B>6</B> eingeschaltet.
Der selbe arbeitet dann in der oben gekennzeich- lieten Weise als Dampfkessel oder als Aus- gleiehbehälter, der mit Verbrennungsgasen O-efüllt ist-.
Die Erfindung kann in einer weiteren Ausführungsform auch derart Anwendung finden, dass überhaupt von einem Dampf kessel Abstand genommen wird. In diesem Falle würde in das entsprechend zu cHmeii- sionierende Rohr<B>5</B> Wasser einzuführen sein, und zwar etwa von dem Zeitpunkt des Zylin derauspuffes an. Während der Dauer der Verdichtung wird hierbei das Wasser durch die Verdichtungswärme verdampft. Die Ex plosion verdichtet den auf #diese Weise in dem Rohr<B>5</B> erzeugten Dampf. Bei der Ex plosion treten die oben gekennzeichneten Wir kungen auf, indem die Explosionsgase in das freie Rohrende<B>5'</B> eintreten und den Dampf vor sieh herschieben.
Bei der darauffolgen- clen Expansion tritt, wie oben beschrieben, der Dampf hinter den Crasen aus dem Rohr<B>5</B> in den Zylinder<B>1.</B>