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Verdampfer oder Verbrennungskammer für Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft solche Verdampfer oder Verbrennungskammern für Kohlenwasserstoffmaschinen,
bei denen ein Hals oder verengter Kanal den Verdampfer mit dem Zylinder verbindet,
und welche mit ihrer Achse in solcher- Weise außerhalb der Zylinderachse angeordnet
sind, -daß eine ihrer Wandflächen bündig mit einer - Seitenfläche dieses Halses
ist, und in die ferner derBrennstoff quer zu dem Verdampfer so eingeführt wird,
daß er auf diese bündige Seitenfläche auftrifft. Die Erfindung hat den Zweck, die
Leistung solcher Maschinen zu erhöhen.
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Gemäß der Erfindung ist der verengte Kanal oder Hals in dem hinteren
Ende des Zylinders angeordnet, und zwar entweder in dessen Mittellinie, d. h. in
der Richtung seiner Längsachse, oder geneigt zu dieser; dabei ist das hintere Ende
des Zylinders mit einem Wassermantel und mit einer flachen Fläche ausgestattet,
an der in irgendeiner beliebigen Weise der heiße Teil des Verdampfers angeschlossen
ist. Der heiße Teil ist halbkugelförmig oder hat eine andere geeignete Gestalt.
Die Längsachse dieses heißen Teils des Verdampfers ist außerhalb der Längsachse
des Halses oder verengten Kanals angeordnet, und zwar in solcher Weise, daß eine
Wandung desselben bündig oder fast bündig mit der entsprechenden Seite des Halses
oder verengten Kanals ist.
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Der Kanal oder Einlaß, durch welchen der von Kohlenwasserstoffen gebildete
Brennstoff eingeführt wird, liegt in der Wand des heißen Teils des Verdampfers,
und zwar in irgendeiner geeigneten Stellung zu der bündigen Wand desselben. Er kann
z. B. in der Wand vorgesehen sein, die sich dieser bündigen Wand gegenüber befindet,
oder rechtwinklig dazu liegen.
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Ferner ist in der äußeren Wand des hinteren Endes des Zylinders, zwischen
dem dort befindlichen Halse oder verengten Kanal und der inneren Wand des heißen
Teils des Verdampfers, und zwar möglichst weit weg von diesem Halse oder verengten
Kanal, entweder als loser oder als ergänzender Teil eine sichelförmige oder in anderer
geeigneter Weise gestaltete Vertiefung oder flache Fläche vorgesehen, deren Größe
oder Inhalt so bemessen ist, daß eine genügende Oberfläche und der nötige Raum in
dem gekühlten Teil des Verdampfers vorhanden ist.
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Derartige Verdampfer ermöglichen. ein besseres Mischen von Brennstoff
und Luft, sowie ein wirksameres Kühlen und einen höheren Wirkungsgrad, und zwar
vermöge der Anordnung des heißen Teils des Verdampfers in bezug auf den verengten
Kanal oder Hals des Zylinders, infolge der Lage des Brennstoffeinlasses und der
Anordnung sowie Gestalt der gekühlten Oberflächen.
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Die Erfindung ist in den-Zeichnungen beispielsweise dargestellt.
Fig.
i ist eine Endansicht einer Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten
Verdampfers, Fig. 2 ein wagerechter Schnitt dazu, Fig.3 eine Endansicht, die eine
andere Ausführungsform des-,Verdampfers veranschaulicht, Fig. q. ein senkrechter
Schnitt dazu.
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Fig. 5 und 6 sind ähnliche Ansichten, wie die Fig. i und 2 und zeigen
eine weitere Änderung, und Fig. 7 und 8 sind ähnliche Ansichten wie Fig. 3 und q.
und veranschaulichen wiederum eine andere Ausbildung.
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Fig.9 ist dieselbe Ausführungsform wie Fig. 2 mit Lufteinlaß- und
das Auslaßventil. d stellt den Zylinder dar, der an seinem hinteren Teil mit dem
Wassermantel b versehen ist. c ist der verengte Hals oder Kanal, welcher in dem
mit der flachen Fläche a1 ausgestatteten hinteren Ende des Zylinders angeordnet
ist. d ist der heiße Teil des Verdampfers, der gegen die flache Fläche a1 des mit
dem Wassermantel versehenen Endes des Zylinders gelegt und an dieser befestigt ist.
e ist der Kanal oder Einlaß, durch welchen der von Kohlenwässerstoffen gebildeteBrennstoff
in den heißen Teil d des Verdampfers eingeführt wird.
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Bei der Anordnung nach den Fig. i und 2 ist der verengte Hals oder
Kanal c -in der mittleren Längsachse des Zylinders a angeordnet und hat der heiße,
nicht mit einem Kühlmantel ausgerüstete Teil d des Verdampfers ungefähr halbkugelförmige
Gestalt. Der Teil d ist außerhalb der Längsachse des Halses oder verengten Kanals
c angeordnet, so daß seine Rückwand bündig mit der entsprechenden Wand oder Seite
des Halses oder Kanals c ist, wie die Zeichnung deutlich erkennen läßt. Der Kanal
oder Einlaß e für den aus Kohlenwasserstoff bestehenden Brennstoff ist bei dieser
Anordnung seitlich an dem heißen Teil d des Verdampfers gegenüber- der mit dem verengten
Kanal oder Hals c bündigen Wandfläche vorgesehen, so daß das öl wagerecht in den
heißen- Teil d des Verdampfers, und zwar gegen die Seite desselben -hin eingeführt
wird, die mit der Wand oder Seite des Kanals c bündig ist.
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Bei der durch die-Fig. 3 und q. veranschaulichte Ausbildung des Verdampfers
ist nur bei dem Verdampfer der Fig. i und 2 der verengte Kanal oder Hals achsial
zu dem Zylinder d und der heiße Teil d des Verdampfers außerhalb der Achse des verengten
Halses oder Kanals c angeordnet. Die gegenseitige -Lage dieser beiden Teile unterscheidet
sich jedoch darin, daß die versetzte Anordnung des Verdampfers von oben nach unten
hin statt seitlich erfolgt ist, so daß nunmehr die obere Wandfläche des heißen Teils
d des Verdampfers mit der oberen Seite des verengten Halses oder Kanals c bündig
ist.
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Ferner ist der Kanal oder Einlaß e für das Einführen des Brennstoffes
wie vorher seitlich an dem heißen Teil d des Verdampfers angeordnet, so daß der
Brennstoff rechtwinklig zu der Richtung in den Teil d eingeführt wird, in der diese
Einführung bei der Anordnung der Fig. i und 2 erfolgt.
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In den Fig. 5 und 6 ist eine Einrichtung gezeigt, welche dieselbe
wie in den Fig. i und 2 ist, bis auf die Ausnahme, daß in diesem Fall die Achse
des verengten Halses oder Kanals c gegen die Längsachse des Zylinders d geneigt
ist.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Anordnung, welche der in den Fig. 3 und
q. veranschaulichten ähnelt,. nur daß bei dieser Ausführungsform .die Achse' des
verengten Halses oder Kanals c gegen die Längsachse des Zylinders a geneigt ist.
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f ist die sichelförmig oder ähnlich gestaltete Vertiefung, die am
Rückende des Zylinders in der äußeren Wandfläche gegenüber dem heißen Teile d des
Verdampfers möglichst entfernt von dem Halse c vorgesehen ist. Diese Vertiefung,
welche auch die Gestalt einer flachen Fläche haben kann, istvon solcher Größe oder
'solchem Inhalt, daß der gekühlte, mit einem Wassermantel ausgestattete Teil des
Verdampfers die erforderliche Oberfläche und das nötige Fassungsvermögen besitzt.
Sie ist bei jedem der vier Ausführungsbeispiele vorhanden.
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Bei dem ersten, dem Saughub des Kolbens, wird durch das Lufteinlaßventil
g (Fig. 9) Luft unmittelbar in den Zylinder gesaugt; während dieses Hubes wird der
aus Kohlenwasserstoffen bestehende Brennstoff durch den Einlaß e in den Verdampfer
eingeführt, und der Brennstoffstrahl trifft gegen die Wandung des Verdampfers d,
die sich gegenüber dem Einlaß e befindet. Vermöge der Anordnung der Flächen des
Verdampfers sowie des verengten Halses oder Kanals c wird ein Teil dieser Kohlenwasserstoffe
in den Kanal c abgelenkt und durch diesen hindurchgeführt, so daß er sich mit der
einströmenden Luft mischt und diese karburiert. Der übrige Teil der Kohlenwasserstoffe
wird in dem Verdampfer d vergast, wo er ein reiches Gemisch bildet. Bei der Rückbewegung
oder dem Kompressionshub des Kolbens wird die karburierte Luft durch den Hals c
hindurch in den Verdampfer gedrückt, und da dieser nicht konachsial mit Bezug auf
die Längsachse des verengten Halses angeordnet ist, so entsteht eine Wirbelbewegung,
welche Luft und Kohlenwasserstoffdampf. . vollkommen mischt. Nahe dem Ende des Kompressionshubes
wird
durch die Kompressionshitze und durch den heißen Teil des Verdampfers das Entzünden
des Gemisches selbsttätig bewirkt. Die Gase dehnen sich dann aus und drücken den
Kolben auswärts, so daß er seinen dritten Hub, den Arbeitshub ausführt.
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Die Tasche oder Aushöhlung f oder die flache Fläche, -welche als eine
Ausführungsform dieser Anordnung benutzt werden kann, soll in erster Linie die Kühloberfläche
vergrößern ; die von dem Wassermantel des Zylinderendes gebildet wird, soll also
die Temperatur des Verdampfers besser zu regeln gestatten; hierdurch wird das vorzeitige
Verbrennen des Öles unter Entstehung von koksartigen Rückständen vermieden, das
bei einigen Olarten sich zeigt. Wo diese Kühloberfläche die Form einer Tasche hat,
erfolgt das Einführen des Brennstoffes in der Querrichtung des Verdampfers ungefähr
in der Mitte des Abstandes zwischen dessen äußerem Ende und dem Boden der Tasche;
dies ermöglicht. Brennstoff und Luft besser zu mischen.
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Wird diese Tasche verwendet, so spielt sie auch eine gewisse Rolle
bezüglich des Arbeitens der Maschine: nachdem die entzündeten Gase den Kolben zu
seinem Arbeitshebe vorwärts getrieben haben, dehnt sich die in der Tasche enthaltene
Luft aus und strömt durch den Hals hindurch, so daß eine weitere, die Verbrennung
fördernde Wirbelbewegung entsteht.
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Die Temperatur des Verdampfers wird durch die Hitze der Explosionsgase
geregelt, welche die während des Kompressionshubes entstandene Wirbelbewegung fortsetzen
und über die kühlen Flächenteile der Tasche f in dem Ende des Zylinders hinstreichen;
diese Flächenteile sind in geeigneter Weise der Größe der Maschine sowie der Art
des verwendeten Kohlenwasserstoffes angepaßt. Am Ende des Arbeitshubes wird das
Auslaßventil h, Fig. 9, geöffnet, so daß die Gase in die Außenluft gelangen; der
Arbeitskreislauf beginnt dann von neuem.
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Verdampfer, die in der erläuterten Weise ausgebildet sind, besitzen
eine Anzahl von Vorteilen. Es wird mit diesen ein besseres Mischen von Brennstoff
und Luft, als es bisher möglich gewesen ist, sowie zugleich eine höhere Kühlwirkung
und ein höherer Wirkungsgrad erzielt. Letzterer wird erreicht infolge der besonderen
Anordnung des heißen Teils des Verdampfers gegenüber dem Halse oder verengten Kanal,
infolge der Lage der Brennstoffeinführung in bezug auf diese beiden Teile sowie
infolge der Gestalt und Anordnung des Halses und der mit einem Wassermantel versehenen
Oberflächen.