DE288052C

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Publication number: DE288052C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Es ist bekannt, bei Explosionskraftmaschinen mit elektrischer Zündung Wasser oder Dampf während der Verdichtung in den Zylinder einzuspritzen, zum Zwecke, die bei der Verdichtung entstehende Wärme zu vernichten und die relative Verdichtungsarbeit zu vermindern. Auch bei Maschinen mit Glühhaubenzündung wurde der Überhitzung bisher dadurch gesteuert, daß man in das Kurbelgehäuse oder in den Übergangskanal von diesem zum Zylinder Wasser einträufelte oder einspritzte, welches mit der frischen Luft in den Arbeitszylinder gelangte und diesen sowie die mit ihm in Berührung stehenden Teile der Maschine vor Zuführung des Brennstoffes abkühlte. Man wollte dadurch den Hauptnachteil der Überhitzung, nämlich die Frühzündung, vermeiden. Es hat sich aber bei genauerer Beobachtung des Arbeitsvorganges gezeigt, daß durch die Überhitzung noch andere Nachteile auftreten, welche durch die bisherige Art der Kühlung nicht beseitigt werden konnten.It is known in explosion engines with electrical ignition water or To inject steam into the cylinder during compression, for the purposes of the Compression to destroy resulting heat and the relative compression work to Reduce. Overheating has also been observed in machines with glow hood ignition controlled by being in the crankcase or in the transition duct of this water instilled or injected into the cylinder, which with the fresh air in the working cylinder came and this and the parts in contact with it The machine cooled down before the fuel was added. It was wanted to have the main disadvantage avoid overheating, namely pre-ignition. But it has become more accurate Observation of the working process showed that other disadvantages occur due to the overheating, which are caused by the previous one Type of cooling could not be eliminated.

Diese Nachteile hat der Erfinder auf Grund von Versuchsergebnissen dadurch beseitigt, daß er die Kühlwasserzufuhr in zwei zeitlich getrennten Augenblicken erfolgen läßt, und zwar so, daß ein Teil des Kühlwassers vor Beginn, der Kompression und vor der Brenn-Stoffzuführung und der andere Teil nach derselben in den Arbeitszylinder eingeführt wird, am zweckmäßigsten direkt in die Glühhaube. In der beiliegenden Zeichnung zeigt
Fig. ι die Stelle des Wassers der Brenn-Stoffzuführung. On the basis of experimental results, the inventor has eliminated these disadvantages by allowing the cooling water to be fed in at two separate moments, namely in such a way that part of the cooling water is before the start of the compression and before the fuel feed and the other part after it is introduced into the working cylinder, most expediently directly into the annealing hood. In the accompanying drawing shows
Fig. Ι the location of the water of the fuel supply.

Fig. 2 bis 4 geben ein schematisches Bild, wie das Kühlmittel den Brennstoff allmählich von dem Kühlhaubenumfarig abdrängt.Fig. 2 to 4 give a schematic picture, how the coolant gradually pushes the fuel away from the cooling hood.

Die Kühlwasserzufuhr nach der Brennstoffeinführung bzw. die Dampfentwicklung daraus kann während der Kompressionsperiode so lange fortgesetzt werden, daß die Zündung infolge der fortgesetzten Abkühlung des Gasluftgemisches genau im richtigen Augenblick erfolgt; schließlich werden die Brennstoffgase durch diese Wasserdämpfe von den Glühhaubenwänden abgedrängt und außer Berührung mit ihnen gehalten, so daß eine Entzündung an den Glühhaubenwänden, solange die Wasserzuführung und Verdampfung andauert, selbst nicht erfolgen kann.The cooling water supply after the fuel introduction or the development of steam from it can be continued during the compression period so long that the ignition as a result of the continued cooling of the gas-air mixture at exactly the right moment he follows; eventually, these water vapors remove the fuel gases from the glow hood walls pushed away and kept out of contact with them, so that an ignition on the glow hood walls, as long as the water supply and evaporation continues, cannot itself take place.

Daraus ergeben sich zwei Vorteile: einmal findet eine Steuerung der Zündung statt, was bisher bei Glühhaubenmotoren unmöglich war. Sodann kann man gerade dadurch, daß man die Zündung durch die Glühhaube verhindert, die Kompression im Arbeitszylinder derartig erhöhen, daß die Zündung erst hauptsächlich als Folge der Kompression, also mehr oder weniger unabhängig von der Einwirkung der Glühhaube erfolgt. Es ist klar, daß bei richtig geregelter Wassereinspritzung eine solche Kompression bis zu einem wesentlich höheren Grade durchgeführt werden kann, als säe bei den bisherigen Glühhaubenmotoren stattfinden konnte, daß man sich Drücken nähern kann von einer Höhe, wie sie bei Dieselmaschinen üblich sind. Die zwei Vorteile bestehen demnach in der sicheren Vermeidung von Frühzündung und in der Erhöhung des Kompres-This has two advantages: on the one hand, the ignition is controlled, what was previously impossible with glow hood engines. Then you can just by the ignition through the glow hood prevents the compression in the working cylinder in this way increase that the ignition only mainly as a result of the compression, so more or takes place less independently of the action of the annealing hood. It is clear that if correct regulated water injection such a compression up to a much higher Can be carried out more than would take place in the previous glow-hood engines could that you can approach pressures from a height such as those in diesel engines are common. The two advantages are therefore the safe avoidance of pre-ignition and in increasing the compression

sionsdruckes weit über das bisher mögliche Maß hinaus.sion pressure far beyond what was previously possible.

Der andere Teil der Kühlwasserzufuhr erfolgt vor der Brennstoffzufuhr. Naturgemäß ist die Glühhaube unmittelbar nach der Verbrennung am heißesten; auch trotz der infolge der Expansion der verbrannten Gase beim Auspuff eintretenden Abkühlung der Glühhaube ist diese übermäßig heiß, was aufThe other part of the cooling water supply takes place before the fuel supply. Naturally the glow hood is at its hottest immediately after combustion; even in spite of the result the expansion of the burnt gases at the exhaust occurs cooling of the glow hood, this is excessively hot, which is on

ίο die frisch eingespritzten Brennstoffe nachteilig einwirkt, da die Bestandteile der Brennstoffe sehr leicht dem sogenannten Crakinprozeß unterliegen, sobald die Brennstoffe mit einer zu heißen Glühhaubenwand in Berührung kommen. Die im Brennstoff enthaltenen Kohlenwasserstoffe zersetzen bzw. spalten sich in solche Kohlemvasserstoffe, die einer niedrigeren Kohlenwasserstoffreihe und in solche, die einer höheren als vor der Spaltung angehören. Die ersteren haben nun eine niedrigere Entzündungstemperatur als die ungespalteten Kohlenwasserstoffe, die letzteren hingegen eine höhere. Die Folge davon ist, daß bei den ersteren eine Frühzündung eintritt, während die letzteren umgekehrt schwerer und unvollkommener verbrennen und Ruß und Teer bilden, so daß die Brennstoffe nicht vollständig ausgenutzt werden können und die Maschine verschmutzen muß.ίο the freshly injected fuels disadvantageous acts because the components of the fuel very easily the so-called Crakin process as soon as the fuel comes into contact with an overheated glow hood wall come. The hydrocarbons contained in the fuel decompose or split into those coal hydrocarbons that belong to a lower hydrocarbon series and into those that belong to a higher class than before the split. The former now have a lower one Ignition temperature than the non-split hydrocarbons, the latter on the other hand a higher one. The consequence of this is that pre-ignition occurs in the former while the latter, conversely, burn more heavily and imperfectly and form soot and tar, so that the fuel can not be fully used and the machine must pollute.

Aus diesen Gründen ist vor eier Einspritzung des Brennstoffes die Glühhaube so weit zu kühlen, daß eine Zersetzung der Brennstoffe durch die Berührung in den zu heißen Wänden ausgeschlossen wird. Anderseits darf die Kühlung aber nur so weit durchgeführt werden, daß eine Verdampfung des un-. mittelbar darauf eingeführten Brennstoffes durch die Wärme der Glühhaube mit Sicherheit erzielt wird. Darum ist es falsch, wenn auch die zweite Wassereinspritzung vor der Brennstoffeinführung stattfände, da dann eine Verdampfung, des Brennstoffes durch Kondensation verhindert würde.For these reasons, the glow hood is ready before the fuel is injected to cool that a decomposition of the fuels by contact in the too hot Walls is excluded. On the other hand, the cooling may only be carried out so far be that an evaporation of the un-. fuel introduced indirectly on it is achieved with certainty by the heat of the annealing hood. That is why it is wrong if the second water injection would also take place before the fuel introduction, since then one Evaporation of the fuel would be prevented by condensation.

Die Vorteile, die durch Voreinspritzung erreicht werden, bestehen demnach in der Vermeidung einer vorzeitigen Zündung, sowie der Verrußung der Maschine als Folgen der Zersetzung der Brennstoffe.The advantages that can be achieved by preinjection are therefore avoidance premature ignition and sooting of the machine as a result of decomposition of the fuels.

Es soll noch darauf hingewiesen werden.It should be pointed out.

daß die Voreinspritzung auch rein mechanisch die Vermeidung von Frühzündungen erwirkt, und zwar dadurch, daß der aus dem voreingespritzten Wasser entwickelte Dampf als j Dampfschleier sich über dem Kolbenboden j lagert und während der Kompression das Gas- j gemisch außer Berührung mit diesem erhält. ! Der Kolbenboden aber ist nächst der Glühhaube der heißeste Teil des ganzen Motors.that the pre-injection also works purely mechanically to avoid pre-ignition, namely in that the steam developed from the pre-injected water as j Vapor veil is deposited over the piston head j and during the compression the gas j get mixed out of touch with this. ! The piston crown, however, is next to the glow hood the hottest part of the whole engine.

Daraus ergibt sich, daß eine Abkühlung der Glühhaube durch Wassereinspritzung sowohl vor der Brennstoffzuführung, als auch nach derselben erfolgen muß. Die Wassereinspritzung darf also nicht auf einmal vor sich gehen, sondern sie muß in zwei zeitlich getrennten Augenblicken erfolgen; das erste Mal vor der Brennstoffzuführung zur Vermeidung des Crakinprozesses, das zweite Mal nach der Zuführung bzw. Vergasung des Brennstoffes zwecks Abdrängung und Abhalten der Brennstoffgase von den glühenden Wänden einerseits, und zwecks Vermeidung von Frühzündungen durch eine der entstehenden Kompressionswärme entsprechende Abkühlung anderseits ; dabei kann der Zündungszeitpunkt willkürlich geregelt werden, und die Zündung erfolgt hauptsächlich durch die Kompression selbst.It follows that a cooling of the annealing hood by water injection both must take place before the fuel supply, as well as after the same. The water injection So it must not happen all at once, but rather it must take place in two separate times Moments occur; the first time before the fuel supply to avoid the Crakin process, the second time after the supply or gasification of the fuel for the purpose of pushing away and keeping the fuel gases from the glowing walls on the one hand, and for the purpose of avoiding premature ignition due to one of the resulting heat of compression corresponding cooling on the other hand; the ignition timing can be regulated arbitrarily, and the ignition occurs mainly through the compression itself.

Es ist jedoch auch möglich, diese beiden Einspritzungen des Kühlwassers so zu gestalten, daß dieselben während der Einführung des Brennstoffes nicht unterbrochen werden, sondern während derselben nur so verlangsamt werden, daß eine schädliche Wirkung derselben auf die Vergasung nicht eintritt.However, it is also possible to design these two injections of the cooling water in such a way that that they are not interrupted during the introduction of the fuel, but during the same are only slowed down so that a harmful effect same on the gassing does not occur.

Die Wassereinspritzung wirkt am vorteilhaftesten, wenn dieselbe auf die Haube direkt einwirken kann und wenn sie dabei in möglichst feiner Zerstäubung erfolgt. Man kann aber einen annähernden Erfolg auch erzielen, wenn die Wassereinspritzungen in anderen Teilen der Maschine vorgenommen werden, wenn beispielsweise die erste Einspritzung in den Kurbelraum oder in den Übergangskanal o. dgl. und die zweite in den Arbeitszylinder erfolgt. Es ist noch zu bemerken, daß anstatt des Kühlwassers auch Wasserdampft eingeführt werden kann. Hierzu sei bemerkt, daß die Zuführung von Dampf zwecks Regulierung der Kompressions\värme bekannt ist, nicht aber die mehrmalige Zuführung zwecks Durchführung der beschriebenen Maßnahmen.The water injection works best when it is applied directly to the hood can act and if it takes place in the finest possible atomization. One can but also achieve an approximate success when the water injections in others Parts of the machine are made when, for example, the first injection in the crankcase or in the transition channel or the like. And the second in the working cylinder he follows. It should also be noted that instead of the cooling water, steam is also introduced can be. It should be noted that the supply of steam for the purpose of regulating the heat of compression is known, but not the repeated supply for the purpose of carrying out the measures described.

Claims

Patent Claims:

1. Method for preventing untimely automatic ignition in explosion engines with glow hood, characterized in that both before and after the fuel supply is water or steam is injected into the hood.

2. The method according to claim 1, characterized in that the injection of the Coolant is not interrupted during the fuel supply, but only slowed down will.

1 sheet of drawings.