DE432610C - Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, zum Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen einen flüssigen Brennstoff, z. B. Kohlenwasserstoff, in Verbindung mit einem _ gasförmigen Brennstoff, z. B. Acetylen, zu verwenden. Über die Art und Weise der Zuführung dieser beiden Brennstoffe verschiedenen Aggregatzustandes zum Motor bzw. für die Mischung dieser Brennstoffe sind bisher praktisch durchführbare Vorschläge noch nicht gemacht worden. Der Versuch, den flüssigen Brennstoff mit Acetylen unter Ver- Wendung gewöhnlicher Saugvergaser, also ohne Überdruck, zu sättigen, erwies sich als erfolglos.
• Die Erfindung bringt eine Lösung dieses Problems und kennzeichnet sich dadurch, daß der flüssige Betriebsstoff unter Druck gesetzt und unter diesem Druck der gasförmige Brennstoff in dem flüssigen Betriebsstoff gelöst wird, wobei derselbe Druck zugleich dazu dient, die beiden Brennstoffe der Zerstäubungsstelle zuzuführen.
• Die Verwendung eines flüssigen Brennstoffes, wie z. B. Benzin oder Benzol, welcher mit einem gasförmigen Brennstoff, insbesondere mit Acetylen, unter Druck gesättigt ist, bietet, wie bekannt, den Vorteil, daß beim Einspritzen um so feinere Tröpfchen entstehen, je lebhafter die Gasentwicklung bei der Druckentlastung ist. Der Vorteil wird sich also unter sonst gleichen Umständen: besonders dann zeigen, wenn der flüssige Brennstoff unter erheblichem Drucke mit dem gasförmigen gesättigt war. Unter den gleichen Bedingungen wird auch der zweite Vorteil auftreten, der darin gelegen ist, daß mit, der größeren Menge des im Brennstoffgemisch enthaltenen Acetylens die Explosionsgeschwindigkeit der Brennstoffluftmischung steigt und alle die vorteilhaften Eigenschaften hervortreten, welche dem Acetylen im Vergleich zu anderen motorischen Brennstoffen eigen sind.
• Die Erfindung kennzeichnet sich weiterhin durch eine Einrichtung, mittels deren der Brennstoff in einer verhältnismäßig weiten Leitung bis in die unmittelbare Nähe der Austrittsstelle, z. B. des Düsenendes des Vergasers, geleitet wird und daß erst unmittelbar an der Austrittsöffnung der Spannungsabfall erfolgt, so daß das Gas erst an dieser Stelle frei wird, aber vorher in dem flüssigen Brennstoff gelöst bleibt. Hierdurch wird ein vorzeitiges Freiwerden des in dem flüssigen Brennstoff gelösten Gases verhindert, und es werden Störungen ausgeschlossen, welche die gleichmäßige Gemischbildung beeinträchtigen können.
• Durch diese Maßnahme wird zugleich auch der Vorteil erreicht, daß das Gas bei seiner Wiederausscheidung im Augenblick der Entspannung oder Druckverringerung zur Zerstäubung des flüssigen Brennstoffes beiträgt.
• Um den Vorteil festzuhalten, den man durch die Aufsplitterung des Flüssigkeitsstrahles bei der Entbindung des gelösten Druckgases erreicht, ist anzustreben, daß der freie Strahl in den Explosionszylinder hineinspritzt, ohne daß zwischen seiner Entstehungsstelle und dem Zylinder eine längere oder gar eine gewinkelte Leitungsstrecke vorhanden ist. Die feineren Tröpfchen Werden dann bei einer rasch laufenden Maschine in dem heißen Zylinder vollständiger verdampfen, und ihr Dampf wird sich besser mit der Luft vermischen, ehe die Explosion die Brennstoffluftmischung erfaßt.
• Insbesondere wird diese Anordnung sich zweckmäßig erweisen, wenn man höher siedende Brennstoffe als reines Benzol oder Leichtbenzin bei schnell laufenden Maschinen verwendet.
• Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zum Regeln der Ausflußmenge vorgesehen, um die Motorleistung und die Zusammensetzung der Ladung verändern zu können.
• Das Gemisch von flüssigem Brennstoff und gelöstem Gas kann entweder dem Vergaser zugeführt oder auch unmittelbar in. den Verbrennungsraum des Motors geleitet werden, letzteres z.B. durch den Überdruck, welcher in dem verschlossenen Brennstoffbehälter durch Gasausscheidung bewirkt wird, des ferneren durch eine Brennstoffpumpe, durch Drucklufteinspritzung u. dgl.
• Die zur Ausführung des Verfahrens dienende Einrichtung ist auf der Zeichnung schematisch veranschaulicht.
• Abb, i zeigt ein Beispiel für die Anordnung der Brennstoffzufuhr zum Motor.
• Abb. 2 zeigt in vergrößertem Maßstabe ein Ausführungsbeispiel der Düse.
• Abb. 3 zeigt als weitere Ausführungsform eine regelbare Düse.
• Abb.4 zeigt in weiterhin vergrößertem Maßstabe eine Einzelheit.
• Nach der Ausführungsform der Abb. i ist ein Behälter i zur Aufnahme des flüssigen Brennstoffes vorgesehen, innerhalb dessen der gasförmige Brennstoff, z. B. Acetylen, gelöst wird. Aus dem Behälter i führt ein Steigrohr 2, das in eine Düse 3 endigt, in die Saugleitung 4 des Motors. Der Flüssigkeitsbehälter i kann mit dem Acetylenbehälter oder Acetylenentwickler 8 durch eine Leitung 7 in Verbindung stehen. In letztere ist ein Rückschlagventil 6 und gegebenenfalls ein Druckminderventil (nicht dargestellt) eingebaut, des weiteren ein Druckmesser 5 zur Beobachtung des im Flüssigkeitsbehälter i herrschenden Druckes.
• Das Düsenende 3 ist gemäß Abb. 2 mit einer sehr dünnen Platte abgeschlossen, welche die Austrittsöffnung 9 trägt. Diese Bodenplatte ist so ausgebildet, daß ihre Bohrung als Loch in unendlich dünner Wand wirkt, d. h. daß sich beim Durchtritt die potentielle Energie der unter Druck stehenden Flüssigkeit in kinetische verwandelt. Dadurch wird vermieden, daß in dem engen Kanal Gasbläschenbildung und damit störende Unregelmäßigkeit des Flüssigkeitsaustrittes erfolgt. Gemäß Abb. 3 ist die Durchtrittsöffnung 9 der Düse 3 regelbar. Zu diesem Zwecke ist oberhalb der dünnen Bodenplatte, welche die Öffnung 9 trägt, ein verstellbarer Absperr-und Regelschieber io vorgesehen, der eine verhältnismäßig große Öffnung i i trägt. Die Einstellung des Schiebers io kann entweder von Hand oder selbsttätig durch ein Regelorgan des Motors erfolgen.
• Während nach Abb.3 die obere Bodenplatte ebenso wie bei Abb. 2 sehr dünn ausgebildet ist, kann nach Abb. 4. die Bodenplatte auch einen stärkeren Querschnitt erhalten. Statt der kleinen Öffnung 9 ist bei Abb. 4 eine verhältnismäßig große Öffnung 12 vorgesehen, welche jedoch durch den Schieber io größtenteils überdeckt ist, so daß die Bohrung i i des letzteren mit der Bohrung 12 der Bodenplatte nur durch eine enge Öffnung in Verbindung steht. Letztere tritt gewissermaßen an Stelle einer unendlich dünnen Platte; oberhalb und unterhalb des sehr kleinen Austrittsquerschnittes befindet sich der wesentlich vergrößerte Querschnitt der Öffnungen i i und 12.
• Die Öffnungen 9 und i i bzw. 12 und i i können z. B. runden oder eckigen Querschnitt haben. In letzterem Falle wird man, z. B. bei Rechtecksform, die Rechtecke sich so überdecken lassen, daß z. B. bei der Stellung der Abb. q. nicht die Längsseiten der Rechtecke sich überschneiden, sondern die Spitzen derselben. Hierdurch werden besonders kleine und fein regulierbare Durchtrittsquerschnitte erreicht.
• Schließlich kann man den Öffnungen 9 bzw. 12 eine unregelmäßige Form geben, derart, daß bei Einstellung der Schieberplatte io stets diejenige Flüssigkeitsmenge ausströmt, die dem angesaugten Luftgewicht annähernd entspricht.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen mittels eines flüssigen und eines gasförmigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Betriebsstoff unter Druck gesetzt und unter diesem Druck der gasförmige Brennstoff in dem flüssigen Betriebsstoff gelöst wird, wobei derselbe Druck zugleich dazu dient, die beiden Brennstoffe der Zerstäubungsstelle zuzuführen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck des Flüssigkeitsbehälters bis zu der Stelle, an welcher die Zerstäubung erfolgen soll, erhalten bleibt, also das Druckgefälle erst unmittelbar an dieser Stelle eintritt.
3. 3. Einrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Flüssigkeitsbehälter (i), innerhalb dessen, die Lösung des Gases indem flüssigenBrennstoff stattfindet, eine verhältnismäßig weite Leitung (2) abzweigt, welche mit einer in der Strömungsrichtung außerordentlich dünnen und zugleich in an sich bekannter Weise engen Austrittsöffnung versehen ist. ¢.
4. Einrichtung nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verkleinerung des Durchtrittsweges an der Austrittsstelle der Leitung (2) übereinanderliegende Platten Verwendung finden, deren Öffnungen (11, 12) gegeneinander so versetzt sind, daß nur ein kleiner Durchtrittsquerschnitt entsteht, während die Dicke dieses engen Durchtrittskanals in der Strömungsrichtung praktisch gleich Null wird.
5. 5. Einrichtung nach Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der Düsenöffnung im Betrieb regelbar ist.
6. 6. Einrichtung nach Ansprüchen i Isis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung (9, 12) oder die zur Regelung des Durchtrittsquerschnittes dienende Schiebeöffnung (i i) oder beide Öffnungen eine solche Form haben, daß bei Verstellung des Schiebers nicht eine gleichmäßige Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Durchtrittsquerschnittes erfolgt, sondern eine ungleichmäßige Veränderung, um stets diejenigeFlüssigkeitsmenge ausströmen zu lassen, die dem angesaugten Luftgewicht annähernd entspricht.
7. 7. Einrichtung nach Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellschieber (io) von einem Regelorgan des Motors beeinflußt wird. ß. Einrichtung nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Arbeitszylinder und der Düsenaustrittsöffnung, an welcher die Entbindung des gelösten Gases vor sich geht, eine nicht gebogene Verbindungsleitung von möglichst geringer Längenausdehnung eingeschaltet ist.