DE355901C

DE355901C - Arbeitsverfahren fuer mit fluessigem Brennstoff arbeitende Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE355901C
Application number: DEM69001D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1922-07-07

Description

Arbeitsverfahren für mit flüssigem Brennstoff arbeitende Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren für mit flüssigem Brennstoff arbeitende Verbrennungskraftmaschinen mit einem mit dem Arbeitszylinder nicht in dauernder Verbindung stehenden Hilfszylinder und darin bewegtem Hilfskolben.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in sieben Abbildungen dargestellt.
Abb. i und 2 zeigen schematisch die erste Ausführungsform eines für das Verfahren geeigneten Motors im Längsschnitt in zwei Stellungen der Kolben.
Abb. 3 und q. zeigen ebenso die zweite Ausführungsform eines solchen Motors.
Abb. 5, 6 und 7 zeigen die dritte Ausführungsform, wobei Abb. 7 einen Schnitt nach VII-VII der Abb. 5 veranschaulicht.
Bei den Abb. i bis 7 ist angenommen eine Zweitaktmaschine mit Hilfszylinder, dessen Kolben mit der Hubzahl des Hauptkolbens läuft.
In den Abb. i bis 7 sind: i. der Hauptzylinder, 2. der Hauptkolben, 3. der Hilfszylinder, q.. der Hilfskolben, 5. die Brennstoffzuführung, 6. ein annähernd wagerechter Kanal im Hilfskolben, 7. ein damit verbundener, annähernd - senkrechter Kanal im Hilfskolben, B. ein Verbindungskanal zwischen dem Hilfszylinder und Hauptzylinder, g. die Auspuffschlitze, io. das Lufteinlaßventil.
Das Verfahren gemäß Abb. i und 2 spielt sich folgendermaßen ab Der Hauptkolben ist in Abb. i aus seinem unteren Totpunkt zurückgekehrt und hat bei seinem Aufwärtsgang gerade die Auspuffschlitze a nnähernd wieder abgedeckt; der Hilfskolben steht annähernd im oberen Totpunkt und hat die Verbindung der beiden Zylinder durch die Kanäle 6, 7, 8 hergestellt. Kurz vorher ist der Hauptzylinder mit Luft gefüllt. Bei dieser Stellung blasen die warmen Gase des Hilfszylinders den Brennstoff aus diesem in den Hauptzylinder ein. Nach erfolgter Einblasung wird beim Herabgehen des Hilfskolbens q. die Verbindung unterbrochen; es beginnt beim Aufwärtsgang des Kolbens 2 im Hauptzylinder die Kompression des Brennstoffluftgemisches, und es wird in die Kanäle 6 und 7 des Hilfskolbens neuer Brennstoff eingespritzt. Ungefähr in der Nähe des oberen Totpunktes des Hauptkolbens erfolgt in bekannter Weise, beispielsweise elektrisch, die Zündung im Hauptzylinder.
Während der auf die Zündung folgenden Expansion wird, sobald der Hilfskolben an seinem unteren Totpunkt angekommen ist, die Verbindung der beiden Zylinder wieder hergestellt (Abb. 2), und es füllt sich der Hilfszylinder mit hochgespannten verbrannten Gasen aus dem Hauptzylinder.
Der Hilfskolben kehrt nunmehr um, sperrt bei seinem Aufwärtsgang den Hilfszylinder wieder ab und schließt die darin befindlichen Gase ein. Der Brennstoff verdampft in den heißen Gasen, wobei diese Verdampfung noch dadurch unterstützt wird, daß die eingeschlossenen Gase durch den nach oben gehenden Hilfskolben weiter verdichtet werden. Da diese Verdampfung in toten Gasen stattfindet, ist die Gefahr einer Entzündung des Brennstoffes dabei ausgeschlossen, so dass man beliebig hoch verdichten kann. Der Verdichtungsgrad darf allerdings nur eine solche Höhe erreichen, daß der verdampfte Brennstoff mit einer solch niedrigen Temperatur in den Hauptzylinder eintritt, daß er sich beim Eintritt in den -Zylinder nicht von selbst entzündet.
Nachdem der Hauptkolben bei seinem Abwärtsgang die Auslaßschlitze freigegeben hat, und der Zylinder ausgespült worden ist, und nachdem der umkehrende Kolben die -"luslaßschlitze annähernd wieder abgedeckt hat, ist die Stellung nach Abb. z wieder erreicht und nach erfolgter Verbindung der beiden Zylinder die Eintreibung der Ladung in den Hauptzylinder erfolgt, womit der Kreislauf geschlossen ist.
Das zweite Verfahren gemäß Abb. 3 und q unterscheidet sich von dem ersten Verfahren in folgendem Bei dem ersten Verfahren füllt sich der Hilfszylinder mit verbrannten Gasen von verhältnismäßig hohem Druck aus dem Hauptzylinder, da die Verbindung beider Zylinder im Anfang der Expansionsperiode hergestellt wird. Bei dem Verfahren gemäß Abb. 3 und 4. ist die Eintrittsstelle des Verbindungskanals 8 tiefer in den Zylinder gelegt, so daß die Verbindung beider Zylinder erst kurz vor dem Eröffnen der Auslaßschlitze erfolgt, nachdem also der Druck im Hauptzylinder schon wieder beträchtlich gesunken ist. Diese Anordnung ermöglicht es auch, die Eintrittsstelle des Verbindungskanals 8 schräg nach aufwärts einmünden zu lassen, so daß der gegen die Ladeluftströmung eintretende Brennstoffstrahl sich innig mit der Zylinderladung mischen kann.
Das dritte Verfahren ist in Abb. 5 bis 7 dargestellt.
Bei dem ersten Verfahren gemäß Abb. i und 2 wird die Brennstoffpumpe so gesteuert, daß die Einführung des Brennstoffes in die Kanäle 6 und 7 bei Beginn der Kompression im Hauptzylinder erfolgt, und wenn der Hilfskolben die Stellung ungefähr entsprechend der Abb. i erreicht hat. Die Einspritzung erfolgt also, wenn der freie Raum im Hilfszylinder ungefähr sein Minimum erreicht hat. Dadurch wird die gute Mischung und Zerstäubung des Brennstoffes verringert. Bei dem Verfahren gemäß Abb. 5 bis 7 erfolgt dagegen die Einspritzung des Brennstoffes in einer Stellung entsprechend der Abb. 6, d. h. wenn der Hilfskolben gerade wieder die Verbindung aufgehoben und die heißen Gase im Hilfszylinder eingeschlossen hat. In diesem Augenblick decken sich gerade die Kanäle 5 und 7, so daß der Brennstoff unmittelbar in die heißen Gase eingestäubt wird und dort schnell verdampft und innig vermischt werden kann.
Abb.7 zeigt im Querschnitt den in den Abb. i bis 6 im Längsschnitt punktiert erkennbaren Kanal ii, der gleichfalls im Hilfskolben liegt und in einen Kanal 12 mündet, der ungefähr in derselben Ebene liegt wie der Kanal 8 und gleichzeitig in den Hauptzylinder führt.
Die Einführung des Brennstoffes geschieht also auf folgende Weise Der Brennstoff, der zum größten Teil in den Kanälen 6 und 7 gelagert ist, wird bei Freiwerden der Übergangsquerschnitte aus diesen in den Arbeitszylinder eingetrieben. Durch die Kanäle ii und 12 wird im wesentlichen ein Teil der hoch verdichteten Gase in den Zylinder direkt eingetrieben. Die beiden aus 12 und aus 8 austretenden Strahlen kreuzen sich im Zylinder und bewirken durch ihr heftiges Aufeinanderprallen eine außerordentlich gute Zerstäubung des Brennstoffes und Mischung mit der Luftladung.
Wie erwähnt, sind die oben beschriebenen Verfahren an Zweitaktmaschinen erläutert; sie können mit sinngemäßer Abänderung auch für Viertaktmaschinen verwendet werden, wobei die Arbeitsvorgänge mit Ventilen gesteuert werden können.

Claims

PATENT-ANsPRÜcHE: i. Arbeitsverfahren für mit flüssigem Brennstoff arbeitende Verbrennungskraftmaschinen mit einem mit dem Arbeitszylinder .nicht in dauernder Verbindung stehenden Hilfszylinder und darin bewegtem Hilfskolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in den Hilfszylinder eingeführt wird, wenn dessen Kompressionsraum ungefähr sein Minimum erreicht hat, und daß die Einführung und Absperrung der verbrannten Gase aus dem Hauptzylinder etwa bei ihrer höchsten Spannung und etwa beim Maximum des Kompressionsraumes des Hilfszylinders erfolgt, worauf sie in diesem wieder verdichtet werden und am Ende ihrer Verdichtung den Brennstoff in den Hauptzylinder einblasen (Abb. i und 2).
2. Arbeitsverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in den Hilfszylinder eingeführt wird, wenn dessen Kompressionsraum ungefähr sein Minimum erreicht hat, und daß die Einführung und Absperrung der verbrannten Gase kurz vor Erreichung ihrer Auspuffsspannung erfolgt (Abb. 3 und 4)-3. Arbeitsverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in den Hilfszylinder eingeführt wird, wenn dessen Kompressionsraum ungefähr ein Maximum erreicht hat und vom Hauptzylinder wieder getrennt ist (Abb. 5 bis 7).