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Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Brennkraftmaschinen Es
sind Verfahren zur Reinigung von Brennkraftmaschinen durch Verbrennung der im Zylinderinnern
vorhandenen Rückstände mittels Zufuhr von Sauerstoff oder Luft bekannt. Bei diesen
bekannten Verfahren läßt sich eine übermäßig große Wärmeentwicklung an einzelnen
Stellen im Innern der Kraftmaschine und infolgedessen das Auftreten gefährlich hoher
Temperaturen an einzelnen Metallteilen nicht vermeiden. Bei den bekannten Verfahren
strömen nämlich die zugeführten 'Gase immer in derselben Richtung. An einzelne zur
Entzündung gebrachte Stellen dringt daher ununterbrochen unverbrauchter Sauerstoff.
Die Verbrennung wird daher an diesen Stellen zu intensiv, und das Metall nimmt hier
eine so hohe Temperatur an, daß ein Springen bzw. Verziehen eintreten kann. Die
bekannten Verfahren haben sich daher in der Praxi als nicht durchführbar erwiesen.
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Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zur
Durchführung der Verbrennung in die Zylinder der Kraftmaschine gleichzeitig Sauerstoff
und Luft in einem bestimmten Mengenverhältnis eingeleitet und zugleich das Triebwerk
der Brennkraftmaschine mit einer geeigneten, zweckmäßig ebenfalls im voraus bestimmten
Geschwindigkeit durch Fremdkraft in Betrieb gehalten wird. Ein derartiges Verfahren
bringt dien Vorteil mit sich, daß bei ihm die Wärmeentwicklung überall
im.
Innern der Brennkraftmaschine beherrscht, d. h. in zweckentsprechender Weise abgeschwächt
werden kann.
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Da bei dem neuen Verfahren während der Verbrennung der Rückstände,
die Kolben der Brennkraftmaschine hin und her gehen und die Ventile sich öffnen
und schließen, fluten die an der Verbrennung beteiligten Gase im Innern derBrennkraftniaschine
dauernd hin und her. An alle Stellen im Innern gelangen dabei abwechselnd sauerstoffreiche
und sauerstoffarme Gasmischungen. Die Verbrennung wird daher überall abwechselnd
verstärkt und geschwächt, d. h. ihre Intensität im ganzen verringert. Auch werden
Flammen und glimmende Rückstandsteile hin und eher geworfen, und es wird hierdurch
bewirkt, daß sämtliche im Innern der Brennkraftmaschine vorhandenen Rückstände zur
Entzündung und zur Verbrennung gelangen.
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Da eine Änderung des Mischungsverhältnisses von Sauerstoff und Luft
sowie eine Änderung der Drehzahl des Triebwerkes vorgesehen ist, können die vorstehend
erörterten Vorgänge weitgehend in der Weise reguliert werden, d'aß nirgends im Innern
der Brennkraftmaschine an einzelnen Metallteilen Temperaturen von gefährlicher Höhe
auftreten können.
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Die Zeichnung stellt als Beispiel, in Perspektive und' zum Teil aufgeschnitten,
den oberen Teil eines zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung hergerichteten,
mit Generatorgas betriebenen \'ierzylinderkraftfahrzeugmotors dar, an dem auch alle
übrigen Einrichtungen angebracht sind, die zur Durchführung des Verfahrens benötigt
werden.
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In der Zeichnung ist mit i eine Kurbel, mit 2 eine Pleuelstange, mit
3 ein Kolben, mit 4 ein Zylinder des Kraftfahrzeugmotors bezeichnet. Gleiche Teile
der übrigen Zylinder sind mit denselben Zahlen bezeichnet zu denken. Zu jedem der
Zylinder 4 gehört ein Brennraum 5 mit einer Öffnung für die Zündkerze 6, ein Einlaßventil
7 und ein Saugkanal B. Dieser Saugkanal 8 zweigt von dem Saugkrümmer 9 ab. In der
Zeichnung sind an der Schnittstelle dieser beiden letzteren in ihrem Innern an den
Wänden haftende Rückstände angedeutet. Von dem mit io bezeichneten Flansch des Saugkrümmers
9 ist der nicht gezeichnete Gasluftmischer abmontiert, und es sind in der Zeichnung
durch die hierdurch freigelegte Öffnung dieses Flansches im Innern des Saugkrümmers
an den Wänden haftende Rückstände zu erkennen. Unter dem Saugkrümmer 9 liegt der
Auspuffkrümmer 12. Zwischen dem mit 13 bezeichneten Flansch dieses Auspuffkrümmers
und dem nicht gezeichneten Auspuffrohr ist ein nicht gezeichnetes Verbindungsstück
abmontiert. Die in dem Flansch 13 vorhandene Öffnung ist ferner durch einen in der
Zeichnung nicht sichtbaren Stopfen ganz oder teilweise verschlossen zu denken.
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Für die Zuführung von Sauerstoff ins Innere dies in der Zeichnung
dargestellten Vierzylinderkraftfahrzeugmotors sind die vier nicht gezeichneten Zündkerzen
herausgeschraubt, und in die dadurch freigelegten Zün-dkerzenöffnungen 6 sind, vier
Düsenrohre 14 eingeschraubt, die ihrerseits mit Hilfe von vier Schläuchen 18 über
vier Rückschlagsicherungen i9 an vier an einem Verteilerrohr 21 angebrachte Rohrstutzen
2o angeschlossen sind. Das Verteilerrohr 21 wiederum ist mittels eines Schlauches
23 über eine weitere Rückschlagsicherung 22 all die zur Druckminderung dienende
Armatur 24 einer Sauerstofflasche 25 angeschlossen.
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Die mit ihrem einen Ende in die Zündkerzen-Öffnungen eingeschraubten
Düsenrohre 14 sind an ihrem anderen Ende mit Absperr- bzw. Regulierorganen 15 versehen.
Im Innern der Düsenrohre 14 sind Düsen 16 angebracht, mit deren Hilfe den Zündkerzenöffnungen
6 Sauerstoff oder auch Luft in Form eines Strahles zugeführt werden kann. Ferner
sind rings tim diese Düsen 16 in der Wanclung der Düsenrohre 14 fensterartig ausgebildete
Öffnungen 17 vorgesehen, durch die Luft eingesaugt wird, solange Sauerstoff durch
die Düsen strömt.
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Im Fall des Auftretens von Verpuffungen im Innern der Brennkraftmaschine
während der Verbrennung der Rückstände, ermöglichen diese Öffnungen 17 ferner einen
Druckausgleich mit der Außenluft.
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Die vier in den Zündkerzenöffnungen 6 eiligeschraubten und mittels
der Schläuche 18 an das Verteilerrohr 21 angeschlossenen Düsenrohre 14 bilden zusammen
mit dem an die Sauerstofflasche 25 angeschlossenen Schlauch 23 die Sauerstoffzuführungs-
bzw. -verteilungsvorrichtung, mittels deren Hilfe den Zylindern 4 des Kraftfahrzeugmotors
Sauerstoff zugeführt wird.
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Sind nun in dem in der Zeichnung veranschaulichten Beispielsfall alle
Z"orkelirutigen, die die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung erfordern,
wie dargestellt, getroffen, so wird die Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors durch
Fremdkraft, z. B. mittels eines nicht gezeichneten Anlaßmotors, in Umdrehungen versetzt,
wodurch die Kolben auf und ab gehen und die Ventile sich öffnen und schließen. Zugleich
wird die Sau.erstoffzuführungsvorrichtung angestellt, so daß durch die Zündkerzenöffnungen
6 Sauerstoff in die Verbrennungsräume 5 der Zylinder 4 geblasen und zugleich Luft
durch die Öffnungen 17 angesaugt wird. Der Druck, lnit dem der Sauerstoff aus den
Düsen 16 in die Brennräume eintritt, ist von der Größe der Brenrnräume und der Länge
der an diese anschließenden Kanäle sowie anderen Faktoren abhängig und über eilt
Reduzierventil regelbar. Ein Druck von ungefähr 3 bis 5 atü wird in den meisten
Fällen genügen.
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Sobald der zugeführte Sauerstoff bis in den Saugkrümmer 9 vorgedrungen
ist, wird die Flamme des Schweißbrenners i i an die in dem Flansch io befindliche
Öffnung herangeführt, und es werden mit ihr die in derp Saugkrümmer 9 vorhandenen
Rückstände entzündet. Die in dieser Weise eingeleitete Verbrennung pflanzt sich
dann auf Grund der pulsierenden Bewegung des Sauerstoffes bzw. des Sauerstoff-Luft-Gemisches
durch die der motorischen Verbrennung dienenden inneren Räume des Kraftfahrzeugmotors,
soweit Rückstände darin vorhanden sind, fort und hört nicht eher auf, bis sämtliche
Rückstände verbrannt sind. Ist dieser Zustand
erreicht, so ist die
Befreiung des Kraftfahrzeugmotors von den in seinem Innern angesammelten Rückst'inden
grundsätzlich beendet. In Form .von weicher Asche oder Zunder sind Rückstände in
seinem Innern allerdings noch vorhanden. Sie können aber von hier leicht ausgetrieben
werden, und zwar z. B. durch Ausblasen mit Luft bei noch in Gang befindlicher Maschine.
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Hierzu kann beispielsweise auch die in der Zeichnung dargestellte
Sauerstoffzuführungseinrichtung dienen, indem man das Verteilerrohr 21 noch besonders
so herrichtet (nicht gezeichnet), daß es absperrbar an ein Druckluftsystem angeschlossen
werden kann.
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Wie weiter oben erwähnt, ist die Auspuffleitung des in der Zeichnung
dargestellten Kraftfahrzeugmotors ganz oder teilweise z. B. durch einen Stopfen
verschlossen zu denken. Diese Maßnahme beruht darauf, daß bei mit Generatorgas betriebenen
Brennkraftmaschinen die Verschmutzung der Auslaßseite durch Rückstände in der Regel
so geringfügig ist, daß auf ihre Beseitigung mittels des Verfahrens nach der Erfindung
im allgemeinen verzichtet werden kann. Eine Verbrennung von Rückständen auf der
Auspuffseite kommt dann nicht in Frage, und es ist daher auch ein Pulsieren von
Sauerstoff bzw. einer Sauerstoff-Luft-Mischung hier unnötig. In diesem Fall kann
man daher die Auspuffleitung an ihrem Ende ganz oder teilweise verschließen, womit
ein nutzloses Entweichen von Sauerstoff vermieden wird:. Ein nur teilweises Abschließen
dieser Leitung kann sich ferner insofern als vorteilhaft erweisen, als gegebenenfalls
bei der Verbrennung der Rückstände im Innern der Brennkraftmaschine auftretende
Drucksteigerungen sich durch den unvollständigen Verschluß der Auspuffleitung gefahrlos
ausgleichen können.
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Für den Erfolg des Verfahrens nach der Erfindung erweist es sich als
ganz besonders entscheidend, daß der Brennkraftmaschine zugleich Sauerstoff und
Luft zugeführt werden und dieser Sauerstoff in beliebigem Verhältnis mit Luft gemischt
sein kann, daß während der Verbrennung der Rückstände sich (las Triebwerk der Brennkraftmaschine
mit beliebig hoch eingestellter Drehzahl in Gang befindet und claß die Sauerstoffzufuhr
zu den Gaszu-und -ableitungswegen auf Grund des CSffnens und Schließens der Ventile
mit Unterbrechungen stattfindet. Es sind daher alle Voraussetzungen erfüllt, um
die Intensität der Verbrennung beliebig regeln zu können. Eine langsame, bei verhältnismäßig
geringer Temperatur erfolgende Verbrennung ist bei dem Verfahren nach der Erfindung
daher leicht zu erreichen. Es kann daher leicht eine Schädigung der inneren Organe
der Brennkraftmaschine durch Einwirkung übermäßig hoher Temperaturen sowie eine
Gefährdung der Arbeiter durch bei der Verbrennung der Rückstände auftretende Verpuffungen
oder Stichflammen vermieden werden.