DE338041C - Arbeitsverfahren fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

• Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen. Auf dem Gebiete der Verbrennungskraftmaschinen sind eine ganze Anzahl von Entwürfen, Ausführungen und Versuchen bekannt geworden, Wärmeverluste während des Arbeitshubes dadurch zu vermeiden, daß eine direkte Berührung der brennenden Heizgase mit den Zylinderwandungen verhindert wird.
• Eine erfolgreiche Durchführung dieses Gedankens scheiterte bisher daran, daß es nicht gelang, eine so ausgiebige Trennung der Schichten brennbaren Gemisches von jenen der Wasserdämpfe zu schaffen, daß wenigstens der größte Teil des angesaugten brennbaren Gemisches sich nicht mit den anderen unverbrennbaren Stoßen, wie Wasserdampf oder Wassernebel, vermengte.
• Durch die Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen, -eine ziemlich gute Trennung des afgten Brennstofflufthemisches von den erschichten_zu_ erreichen.
• Gleichzeitig wird durch die `Erfindung eine Gruppierung der Wasser- und Gemischschichten geschaffen, bei welcher das brennbare Gemisch inmitten des verdichteten Wasserluft-gemisches verbleibt und somit ein Verbren-#nungskerngeschaffen wir, der von neutralen c ichten umgeben ist, die' zwar eine direkte Berührung der brennenden Schicht mit den Zylinderwänden verhindern, durch eigene Erwärmung aber die Gesamtleistung der Maschine erhöhen. -Die Zeichnungen erläutern eine zur Durchführung des die Erfindung bildenden Verfahrens geeignete Einrichtung.
• Die Maschine wird bei der Inbetriebsetzung zunächst ohne Zusatz von Wasser= luftnebel angelassen und so lange auf diese Weise im Betrieb erhalten, bis die den Innenraum des Arbeitszylinders umfassenden oder in denselben hineinragenden Eisen- oder Metallteile der Maschine, wie Zylinder, Deckel, Einsatztrichter, Zylinderwandungen und Kolbenboden, heiß genug geworden sind, worauf auf das neue Arbeitsverfahren übergegangen wird. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Gemisch von feinen Wassernebeln, welches durch den Hohlraum des Deckels eingeführt wird, an der Zylinderwand entlang strömt und sich über dem Kolben lagert, wobei es eine Art von Hohlkörper bildet. Nach Beginn des Ansäughubes wird eine Schicht besten brennbaren Gemisches eingelassen und nach erfolgter Verdichtung zur Verbrennung gebracht. Es wird hierdurch erreicht, daß zunächst die eintretenden Wassernebel die von ihnen_berührten Wandflächen kühlen und- selbst hierbei zum 7e11 verdampfen und im weiteren Verlauf -des Arbeitsvorganges eine Schicht bilden, die eine direkte Berührung der brennenden Gase mit den das Zylinderinnere umfassenden Metallteilen während des Verbrennungsvorganges verhindert bzw. erschwert.
• Bei regelrechtem Betriebe wird beim Ansaugen zuerst das Wassernebelventil z ge-'hoben. Es tritt dabei ein durch eine beliebige Einrichtung, gegebenenfalls unter Verwendung eines gewöhnlichen Vergasers hergestelltes Wassernebelluftgemisch durch den ringförmigen Raum 6 in den Zylinder ein. Dieser Nebel prallt auf die obere Fläche des Trichters 7, verdampft -dort zum Teil und wird durch die Außenflächen des Trichters 7 und Hohlraum 8 an den Zylinderwandungen 9, 9 entlang geleitet, von welchen aus er sich auf dem Kolbenboden io lagert (vgl. Fig. 4).
• Nachdem der Kolben einen Teil seins Ansaughubes zurückgelegt hat, öffnet sich das Gemischansaugventil3,worauf reines brennbares Gemisch durch Kammer 5 in den Zylinder eintritt. Gleichzeitig tritt durch Ventil e dauernd Wassernebelluftgemisch nach, so daß das angesaugte brennbare Gemisch von dem an den Zylinderwandungen entlang strömenden Wassernebeluftgemisch umhüllt wird (vgl. Fig.5). .
• Beim Verdichten liegen die Verhältnisse ähnlich. Der Haupteil des Brehnstoffluftgemisches bleibt in der Mitte, wird beim Verdichten im Trichter 7 aufgefangen und nach Raum 5 gedrängt. Dagegen gelangt "das Wasserluftgemisch in den Raum 6, 6 hinter dem Trichter (vgl. Fig. 6). Erfolgt nun durch die Zündkerze i i die Entzündung, so liegt der weitaus größte Teil des guten Gemisches innerhalb der Wassernebelschichten, erhitzt diese beim Verbrennen und bringt die noch flüssigen Nebelteilchen zur Verdampfung. Hierdurch wird einerseits eine direkte Berührung der brennenden Schichten mit der Zylinderwand vermieden, anderseits wird durch die Verdampfung des Wassernebels gespannter überhitzter Dampf geschaffen, welcher ebenfalls Arbeit zu verrichten imstande ist. Hierauf setzt das Ausstoßen der Gase ein, wobei sich das Auspuffventil q. hebt. Bei 12 treten die Wassernebel in den Ventildeckel, bei 13 aus dem Ventildeckel.
• Da bedeutend weniger Gemisch angesaugt und dieses bei der Verbrennung vor zu starker Abkühlung geschützt wird, so gehen auch mit den Auspuffgasen weniger Wärmeeinheiten ab als beim bisherigen Arbeitsverfahren.
• Es wird bei der eintretenden Explosion die bis jetzt so nachteilige Spannungssteigerüng vermieden, weil die Nebelschichten teils federnd, teils direkt Wärme aufnehmend wirken, dagegen ist auch der Spannungsabfall kein so rascher, da bei richtigem Mengenverhältnis von Wassernebel und Brennstoffgemisch erreicht werden kann, daß während des ganzen Arbeitshubes eine Verdampfung der noch vorhandenen Wasserteilchen eintritt. Es läßt sich also bei nicht zu hohem Anfangsdruck ein ziemlich hoher Mitteldruck bei langsamem Spannungsabfall erreichen, ein Umstand, welcher es ermöglicht, alle Hauptteile der Maschine, namentlich aber Zylinderwandungen, Pleuelstangen, Kurbelwelle nebst Lagerungen, leichter zu halten als bisher, wo dem Auftreten hoher Spannungen, wie es besonders beim Dieselmotor der Fall ist, Rechnung getragen werden muß.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ansaugen zuerst fein verteilter Wasserluftnebel durch Raum (6), dann während eines weiteren Teils des Kolbenhubes durch Raum (6) Wasserluftnebel und durch Kammer (5) gutes brennbares Gemisch und gegen Ende des Kolbenhubes durch Raum (6) wieder ausschließlich Wasserluftnebel angesaugt wird.
2. 2. Maschine zur Durchführung des Arbeitsverfahrens nach Anspruch T, gekennzeichnet durch einen an den Eintrittskanal für das Gemisch angabauten und nach dem Zylinderinnern zu sich erweiternden Trichter (7), der einen ringförmigen Raum (6) begrenzt, durch welchen der eintretende Wasserluftnebel gezwungen wird, während des Ansaugens an den Wandungen entlang zu streichen und der beim Verdichten die mittleren Schichten der Zylinderfüllung in seinem Innern (5) sammelt.