DE326994C

DE326994C - Verfahren zum Betriebe von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE326994C
Application number: DE1913326994D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1913-01-04
Filing date: 1913-01-04
Publication date: 1920-10-06

Description

Verfahren zum Betriebe von Verbrennungsmotoren. Der gebräuchliche Verpuffungsmotor ist so konstruiert, ,'aß Sicherheit gegen Selbstzündung gegeben ist; die elektrische Zündung muß aber bei diesem Motor um so reichlicher vor der Totpunktlage erfolgen, je größer die Umlaufzahl des Motors, ist. Sonst würde die Wirkung zu spät eintreten, weil d'as elektrische Zünden selbst und die Anwärmung des Gasluftgemisches zur vollkommenen Verbrennung eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen. In dieser Zeit vollendet der Kolben die Kompression, so daß bei dem gebräuchlichen Verpuffungsmotor das Volumen weit davon entfernt ist, konstant zu sein. Außerdem tritt, da die Zündung und folglich auch d'ie Verpuffung schon etwas vor dem Totpunkt erfolgen, während .der letzten Periode der Kompressionsbewegung .des Kolbens eine Kraftäußerung auf, die gegen den Drehsinn des Motors gerichtet ist. Infolgedessen zeigt d'er Verpuffungsmotor einen mangelhaften Kreisprozeß. und deshalb einen schlechten Wirkungsgrad.
Um eine höhere Kompression zu erzielen, komprimiert Diesel Luft und setzt den Brennstoff erst in dem Augenblick zu, wo nach :dem Totpunkt eine solche Erwärmung vorhanden ist, daß die sofortige Verbrennung des allmählich eingespritzten Brennstoffes gewährleistet ist. Um eine höhere Kompression zu erzielen, verzichtet Diesel auf die beim Verpuffungsmotor vorhandene mechanische Durchmischung von Verbrennungsluft und Brennstoff. Diesel begnügt sich also mit einer Verbrennung nahezu unter Gleichdruck, verzichtet, ebenfalls der höheren Kompression zuliebe, auf den Vorteil der geringeren spezifischen Wärme eines bei konstantem Volumen verpuffenden Gases und begnügt sich mit dem Wirkungsgrad eines unter konstantem Druck sein Volumen während der Verbrennung vergrößernden Gases.
Es fehlt nicht an: Versuchen, diese Mängel der bekannten Verpuffun:gs- und, Gleichdruckmotoren zu beseitigen. So sind Maschinen bekannt, bei -denen eine Zusatzkompression durch einen Hilfskolben erfolgt. Aber bei diesen Maschinen wird,die vorteilhaftere Verbrennung bei konstantem Volumen nicht erreicht, weil während. der Einspritzung von Brennstoff und- während .der Verbrennung das Volumen durch weitere Annäherung der beiden Kolben aneinander während des letzten Teiles d'es Hubes verkleinert wird. Bei einer anderen Maschine kann das Volumen während der Verbrennung nicht konstant bleiben, weil die Verpuffung selbst den Hilfskolben zurücktreibt. überdies wird der Gewinn an Verbrennungswärme aus der Zusatzkompression in kinetische Energie zum Spannen der Zündfeder umgesetzt und geht so wieder verloren.
Denvgegenüber wird gemäß der Erfindung beim Verpuffungsmotor eine so plötzliche, über das übliche Maß weit hinausgehende Drucksteigerung erzeugt, daß ohne schädliche Vorzündung bei höherem Verpuffungsdruck praktisch ein konstantes Volumen erreicht wird, während beim Gleiclidruckmotor durch eine bessere Mischung des Gasluftgemisches der Wirkungsgrad wesentlich erhöht wird.
Das Wesen des neuen -Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß bei Verpueungsmotoren dem: richtigen Gemisch von Luft und Brennstoff, bei Gleichdruckmotoren der- mit etwas Brennstoff durchsetzten Luft am Eride des Kompressionshubes des Arbeitskolbens plötzlich eine hohe Zusatzpressung verliehen wird, welche.über die vorher noch nicht vorhandene Entzündungstemperatur hinausführt, worauf beim Gleichdruckmotor dem brennenden Gemisch weiterer Brennstoff zugebracht wird. Vorzugsweise wird die Einrichtung für dieses Verfahren derart getroffen, daß der Arbeitszylinider zusätzlich: mit einem Hilfskolben in an sich bekannter Art ausgerüstet ist, welcher, jedoch hier plötzlich vorgeschnellt wird, um die über das übliche Maß weit hinausgehende Zusatzpressung herbeizuführen.
Der Zeitpunkt der Bewegung des Hilfskolbens ist vollkommen unabhängig von der Bewegung des Hauptkolbens, so d:aß die Zusatzpressung entweder im Totpunkt oder kurz vor dem Erreichen des Totpunktes oder kurz nach dem Überschreiten des Totpunktes hervorgerufen werden. kann. Dadurch, daß sich das Vorschnellen des Hilfskolbens zeitlich regeln läßt, gelingt es, die Drehrichtung des Motors in einfachster Weise umzukehren. Wird die Zusatzpressung vor der Beendigung des Arbeitskolbenhubes erteilt und dadurch in diesem Augenblick gezündet, so erfolgt sofortige Umkehrung der Bewegung des Arbeitskolbens, und die Maschine arbeitet im umgekehrten Drehsinne. Wird die Zusatzpressung bei vollendetem Arbeitskolbenhub oder unmittelbar nach Beginn der rückläufigen Bewegung des Arbeitskolbens hervorge-, rufen, so bleibt der Drehsinn -der Maschine derselbe. Es versteht sich, daß der Motor abzustellen und eine Verstellung seiner Ventilknaggen für die Umkehr der Bewegung vorzunehmen ist.
Die Zeichnungen .dienen zur beispielsweisen Veranschaulichung der Erfindung.
Fig. i zeigt das Diagramm eines gewöhnlichen Verbren.nungsinotors, Fig. 2 das Ende des Arbeitszylinders A mit dem Arbeitskolben K. In Fig. q. ist der Arbeitszylinder A mit -einer Verlängerung h versehen, in welcher ein. Hilfskolben H arbeitet. Der Hilfskolben H wird, wenn der Hauptkolben A am Ende seines. Hubes angelangt ist, kurz vorher oder kurz nachher durch Spann@werkauslösung, Kurvenschub o. dg1. dem Hauptkolben entgegen vorgeschnellt. Hierdurch erfährt das komprimierte Gemisch von Gas und Brennstoff plötzlich eine Zusatzpressung, mit der Wirkung, daß die Temperatur weit über die der Selbstentzündung erhöht wird.
In Fig. 3 ist beispielsweise das Diagramm einer nach dem neuen Verfahren arbeitenden Verpuffungsmaschine wiedergegeben.
Die Selbstzündung tritt bei Verbrennungsmotoren gemäß .der Erfindung infolge der Zusatzkompression ein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betriebe von Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch von Luft und Brennstoff am Ende. der die Zündungstemperatur noch .nicht hervorrufenden Kompression des Arbeitskolbens plötzlich über den die Zündungstemperatur hervor-. bringenden Druck hinaus eine hohe Zusatzpressung verliehen wird, welche die Selbstzündung - des Gemisches von Luft urrd Brennstoff bewirkt und einen dementsprechend. höheren Verpuffungsdruck herbeiführt, wodurch eine Verpuffung nahezu ohne Volumenveränderung bzw. Gleichdruck bei vollkommener gemischter Ladung erreicht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die plötzlich auftretende Zusatzpressung entweder im Totpunkt oder kurz vor dem Erreichen des Totpunktes oder kurz nach dem überschreiten des Totpunktes - hervorgerufen wird.