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Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen und nach diesem Verfahren arbeitende Maschine.
Die Erfindung bezieht sich auf insbesondere für Fahrzeuge bestimmte Verbrennungskraft- maschinen, bei denen Luft und Brennstoff in getrennten Behältern aufgespeichert und vor ihrem
Eintritt in den Verbrennungsraum durch die Auspuffgase der Maschine erhitzt werden. Das
Wesen der Erfindung besteht in einem Arbeitsverfahren, bei dem die Wärmezufuhr durch die
Auspuffgase nach dem Behälter für Brennstoff getrennt von jener nach dem Behälter für Luft und nach beiden Behältern regelbar erfolgt. Hiedurch kann eine Regelung des Druckes von Luft und Brennstoff in ihren Behältern auf einfache Weise durch Regelung der Wärmezufuhr zu diesen
Behältern bewirkt werden.
Luft und Brennstoff werden in ihren Behältern in erhitztem Zustande unter einer gewissen Druckdifferenz gehalten und da die Menge des in den mit Druckluft gefüllten
Verbrennungsraum eintretenden Brennstoffes von der Grösse dieser Differenz abhängig ist, so kann die Menge des eintretenden Brennstoffes und damit die Leistung der Maschine durch Änderung der Wärmezufuhr leicht geregelt werden.
Um die Maschine in betriebsfähigen Zustand zu setzen, wird die Erhitzung der Behälter vor dem Anlassen durch eine von der Maschine unabhängige Wärmequelle vorgenommen.
In den Zeichnungen ist : Fig. 1 ein Grundriss der Maschine ; Fig. 2 eine Seitenansicht derselben, teilweise im Schnitt ; Fig. 3 eine Endansicht, teilweise im Schnitt ; Fig. 4 ein Grundriss des Luft- und Gasbehälters, teilweise im Schnitt ; Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 4 ; Fig. 6 ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 4 und Fig. 7 ein Querschnitt durch den Luft-und Gas- behälter im vergrösserten Massstabe.
Auf der Grundplatte a (Fig. 1 und 2) sind die Luftkompressoren 2, die Arbeitszylinder 3 und das Kurbelgehäuse 1 befestigt. Die Kolben 4 der Luftkompressoren 2 sind durch die Kolben- stangen 5 und die Kolben 8 der Arbeitszylinder 3 durch die Kolbenstangen 9 mit der Kurbel- welle 12 verbunden, die in Kugellagern 11 geführt ist, die von vorstehenden Teilen 13 der Grund- platte a getragen werden. Auf dem einen Ende der Kurbelwelle 12 ist das Schwungrad 14 und an dem anderen Ende ein Kegelrad 15 angeordnet.
Mittels der Welle 17, der Kegelräder 16, 18, 19 und der Zahnräder 21, 22 erfolgt der Antrieb der die Ein-und Auslass-Ventile betätigenden
Welle 25, die in bekannter Weise durch Vermittlung eines Rohres 23, das das Zahnrad 22 trägt. zum Zwecke der Umkehrung der Drehungsrichtung der Maschine verschiebbar angeordnet ist.
Die Verschiebung der Welle 25 erfolgt mittels der Hebel 27, 28 und der Stange 31.
Die Luftkompressoren 2 sind mit Saugventile 32 und mit Druckventilen 33 versehen.
Die Druckleitung 35 ist mit dem Luftbehälter 36 unter Einschaltung eines Drosselhahnes 48 verbunden, während in die Saugleitung 34 ein Hahn 47 eingebaut ist. Mit dem Verdichtung- raume der Luftkompressoren 2 in unmittelbarer Verbindung steht eine nach der Atmosphäre führende Leitung 71, an deren Ende sich ein Hahn 72 befindet.
Parallel zu dem Luftbehälter 36 ist der Gas- oder Brennstoffbehälter 37 (Fig. 1, 3 und 4) angeordnet.
Die Arbeitszylinder 3 tragen im Deckel die durch die Welle 25 betätigten Ventile und zwar daa Auslassventil 42, das Lufteinlassventil 40, das durch die Leitung 38 unter Einschaltung eines Drosselhahncs 49 mit dem Luftbehälter 36 verbunden ist, und das Brennatoneintassventil 47.
'das durch die Leitung 39 unter Einschaltung eines Drosselhahnes 50 ? mit dem Gasbehälter 37
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in Verbindung steht. Die Hähne 47, 48, 49,50 und 72 sind mit Zahnrädern 53 versehen, die in Zahnräder 52 der Welle 51 eingreifen, sodass durch eine Drehung der letzteren sämtliche Ventile betätigt werden können.
Die Verbrennungsgase der Arbeitszylinder 3 gelangen durch die Auslassventile 42 in die Leitungen 43, 54 und von da durch den Drosselhahn 57 (Fig. 4, 5, 6) in die Kammern 55, bezw. 56, wobei die Menge der in die Kammern 55 oder 56 eintretenden Gase von der Stellung des Hahnes 57 abhängig ist. Da nun der Druck der Brennstoffes grösser sein muss, als jener der Luft, weil zuerst die Luft und darauf der Brennstoff in den Arbeitszylinder eintritt, so wird umsomehr Brenn-
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sein wird, und da ferner der Druck der Luft im Luftbehälter und der des Brennstoffes im Brenn- stoffbehälter von der zugeführten Wärmemenge abhängt, so wird umsomehr Brennstoff in den
Arbeitszylinder gelangen, je mehr Verbrennungsgase durch den Brennstoffbehälter ziehen.
Da nun die Leistung der Maschine innerhalb gewisser Grenzen von der zugeführten Brennstoff- menge abhängt, so kann also eine Veränderung der Leistung der Maschine durch Betätigung des Hahnes 57 erzielt werden.
Die Verbrennungsgase gelangen von der Kammer 55 des Luftbehälters 36 durch Rohr- h'ttungen 59und von der Kammer 56 dea Gaabehältera 37 durch Rohrleitungen 60 in die Kammer 61, von wo sie durch Rohr 62 in die freie Luft austreten.
Unter den Behältern 36,37 sind Kammern 63 angeordnet, die mit den Kammern 55,56 und somit mit den Rohrsystemen 59, 60 in Verbindung stehen. In die Kammern 63 münden
Luftrohre 64 ein, durch die dem in die Kammern 63 eingelassenen flüssigen Brennstoff Luft zugeführt wird. Die Kammer 63 (Fig. 7) steht durch die Leitung 65 mit einem flüssigen Brenn- sto oft enthaltenden Behälter 66 in Verbindung, aus dem der Brennstoff nach Öffnung des Hahnes 67 in die Kammer 63 eintritt. Die Luftrohre 64 sind an ihren unteren Enden mit Drahtnetzen zur
Verhütung des Durchschlagen der Flamme nach aussen versehen.
Zur Unterhaltung einer beständig brennenden Flamme unter dem Luft-und Gasbehälter zwecks Ausgleiches des Wärmeverlustes beim Stillstande der Maschine sind die Brenner 68 (Fig. 7) durch eine Rohrleitung 69 mit dem oberen Teile des Gasbehälters 37 verbunden, sodass eine gewisse Menge Gas je nach Stellung des Hahnes 70 zu den Brennern 68 gelangt. Die Brenner 68 werden im allgemeinen (d. h. bei Fahrtunterbrechungen) aus dem Behälter 37 gespeist. Ist die
Maschine jedoch vollständig abgekühlt, so dass im Brennstoffbehälter 37 kein Druck vorhanden ist, so wird durch Öffnung des Hahnes 67 eine gewisse Menge flüssigen Brennstoffes aus dem
Behälter 66 in die Kammern 63 eingelassen und entzündet.
Die hierbei entwickelte Wärme- menge ist hinreichend, um gasförmigen Brennstoff in 37 zu erzeugen, mit dem nun die Brenner 68 weiter gespeist werden.
Die Betätigung und Arbeitsweise der Maschine ist kurz folgende : Nach längerem Stillstand. wobei die verdichtete Luft im Behälter 36 und der Brennstoff im Behälter 37 sich auf die Lufttemperatur abgekühlt haben, wird zunächst der Hahn 67 geöffnet ; der Ölbehälter 66 entleert seinen Inhalt in die Kammern 63 und füllt sie bis zu einer gewissen Höhe mit Brennstoff an, worauf dieser auf elektrischem Wege zur Entzündung gebracht wird. Eine weitere Erwärmung kann dann-wie bereits erwähnt-durch die Brenner 68 erfolgen. Die hiedurch im Gas-und Luftbehälter entsprechend der entwickelten Wärmemenge erzeugte Spannung und Temperatur, kann so hoch bemessen sein, dass Luft und Brennstoff bei ihrem Zusammentreffen im Arbeitszylinder 3 ohne Ziindung zur Verbrennung gelangen.
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Die Umkehrung der Drehungsrichtung der Maschine erfolgt in bekannter Weise durch Verselliebung der Welle 25, bezw. durch zeitliche Änderung der Öffnung der Ein- und Auslassventile.