Titel: | Neuere Erdöl-Kraftmaschinen. |
Fundstelle: | Band 262, Jahrgang 1886, S. 289 |
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Neuere Erdöl-Kraftmaschinen.
(Patentklasse 46. Fortsetzung des Berichtes S. 241
d. Bd.)
Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 16, 19 und 22.
Neuere Erdöl-Kraftmaschinen.
I) Herstellung der Ladung auf kaltem
Wege (Schluſs).
Unter den zahlreichen in neuerer Zeit angegebenen Constructionen von
Erdöl-Kraftmaschinen ist wohl die von J. Spiel in
Berlin (* D. R. P. Nr. 35794 vom 3. März 1885) die einzige, welche sich in
verhältniſsmäſsig sehr kurzer Zeit Eingang in die Praxis verschafft hat; dieselbe
wird von der Halle'schen Maschinenfabrik und
Eisengieſserei in Halle a. S. für Leistungen von 1 bis 50 Pferd zur
Ausführung gebracht.Für die skandinavischen Länder bauen die Maschine Burmeister und Wains in Kopenhagen, für England und seine Colonien
A. Shirlaw und Comp. in Birmingham und Spiel's Patent Petroleum Engine Company in
London. Im Gange wurde die Spiel'sche Erdölmaschine zuerst öffentlich auf den Kleinmotoren-Ausstellungen
in Nürnberg und in Halle a. S. 1885 vorgezeigt. Das für den Betrieb des Motors
geeignete Erdöl hat ein specifisches Gewicht von 0,720 und ist im Handel unter den
Namen „Petroleumäther“, „Petroleumbenzin“, „Petroleumnaphta“
oder auch kurzweg „Naphta“ erhältlich. Das Explosionsgemisch wird ebenfalls
durch Zerstäubung von Erdöl hergestellt und zwar mittels einer Pumpvorrichtung.
In ihrer Ausführung gleicht die Spiel'sche
Erdölkraftmaschine, wie auch aus Fig. 3 Taf. 19 zu
entnehmen ist, ganz einem liegenden Otto'schen
Gasmotor. Der liegende Cylinder hängt frei am Gestelle und trägt an seinem hinteren
Ende die Zündvorrichtung, bestehend aus einer kleinen Lampe und einem Schieber für
die Uebertragungsflamme; die Bewegung des Schiebers wird wie beim Otto'schen Gasmotor durch eine zur Seite des Cylinders
liegende, von der Schwungrad welle durch Winkelräder mit einer Uebersetzung von 1 :
2 getriebene Welle erzielt. Gegen das Vorbild sind dem Erdölmotor nur das auf dem
Cylinderrücken stehende Gefäſs für das Erdöl und die daneben befindliche, zur
Zerstäubung desselben dienende Pumpe eigentümlich. Die Anwendung der Pumpe soll
nicht auch, wie bei den Gaskraftmaschinen, zur Herbeiführung einer vermehrten Zahl
von Arbeitshüben, sondern nur zur Bildung des unverdichteten Explosionsgemenges
dienen. Der Erdölmotor arbeitet wie der Otto'sche
Gasmotor mit sogen. Viertakt.
Die Einrichtung der Zerstäubungsvorrichtung ist aus Fig. 1 und 2 Taf. 19 und
ihre Verbindung mit dem Cylinder aus Fig. 5 und 6 Taf. 19 ersichtlich. Der
Kolben k, welcher von einer Daumenscheibe auf der
Steuerwelle W mittels Zwischenhebel bewegt wird, saugt
jedesmal aus dem Behälter O eine bestimmte Menge Erdöl
in den Raum r; dasselbe wird dann in dem Ventilraume
V zerstäubt und vollständig in den Arbeitscylinder
und zwar während der vollen Saugdauer in denselben übergeführt.
Der Hahn h, welcher von der Maschine gesteuert wird,
dient zur Verbindung der Pumpe C mit dem Behälter O durch das Rohr n, sowie
durch den Kanal z mit dem Einlaſsventile v zum Arbeitscylinder. Die Hubgröſse des Kolbens k ist an der Kuppelung m
verstellbar. Aehnlich ist das ebenfalls in gleicher Weise wie der Kolben k von der Welle W
gesteuerte Einlaſsventil v in seiner Hubhöhe
verstellbar, um die Einströmungsöffnung für die durch den Rohrstutzen R in den Ventilraum V
eintretende atmosphärische Luft zu regeln, so daſs die eintretende Luftmenge der
gleichzeitig eintretenden Erdölmenge entsprechend angepaſst werden kann. Dies
geschieht dadurch, daſs das Ventil v beim Niedergange
in seiner tiefsten Stellung mehr oder weniger dem Rande des Einführungsrohres E für das Explosionsgemisch genähert wird, wodurch für
den Eintritt mehr oder weniger eine enge oder weite freie Oeffnung bleibt. Um das
Gemenge von Luft und Erdöl vor dem Eintritte in den Arbeitscylinder noch eine Zeit
lang zusammenzuhalten und dadurch inniger zu mischen, ist das Rohr E vorgesehen, dessen lichte Weite innerhalb ganz
bestimmter, den jedesmaligen Gröſsenverhältnissen bezieh. der Arbeitsleistung der
Maschine entsprechenden Grenzen liegen muſs. Die in der Flansche des
Einführungsrohres vorgesehene ringförmige Vertiefung t
dient dazu, das vom Expansionsgemische etwa noch mitgeführte, nicht genügend
zerstäubte Erdöl zurückzuhalten; dasselbe wird dann beim nächsten Ansaugen von der
Luft in eine wirbelnde Bewegung versetzt und dadurch zerstäubt. Auf diese Weise wird
das Eintreten von nicht genügend fein vertheiltem Erdöl in den Cylinder möglichst
verhütet. Das Ventil v wird durch seinen Steuerdaumen
während der Saugperiode in gleichem Abstande über der Oeffnung des Rohres E gehalten.
Das so während der Saugperiode im Arbeitscylinder hergestellte und in denselben
übergeführte Gemisch wird vom Arbeitskolben dann verdichtet und nach dem Hubwechsel
entzündet. Die Regulirung der Geschwindigkeit des Motors findet durch Ausfall von
Explosionen statt. Der von einem Daumen am Ende der Welle W bewegte Zündschieber M (vgl. Fig. 4 und 7 Taf. 19)
wird, nachdem das in seinem Kanäle b befindliche Gas
durch die Flamme bei a entzündet ist, mittels einer
Feder f zurückgeschnellt und hierdurch die Entzündung
des im Cylinder befindlichen Explosionsgemenges sicher herbeigeführt. Würde eine
langsamere Bewegung des Zündschiebers stattfinden, so wird die Uebertragungsflamme
erstickt und die Zündung versagt. Um den beim Zurückschnellen des Schiebers
auftretenden Schlag gegen den Steuerdaumen zu mildern, ist der Schieber M an seinem anderen Ende mit einer besonderen
Hemmvorrichtung versehen, welche in einer keilförmigen Klemmfeder g besteht, die sich zwischen zwei Rollen r bewegt, so daſs beim Zurückschnellen des Schiebers
durch den Druck zwischen den Rollen r ein sanft
wachsender Widerstand geleistet wird, bis der Schieber, bevor die Laufrolle den
Daumen erreicht, vollständig stillsteht.
Der Auspuff der Explosionsgase findet durch das seitlich am Cylinder vorgesehene
Ventil A (Fig. 5) statt, welches
ebenfalls von der Welle W aus gesteuert wird. Der
Arbeitscylinder wird durch einen Wassermantel gekühlt. Das Kühlwasser kann wie bei
den Gasmotoren einer Wasserleitung entnommen, oder auch eine bestimmte Wassermenge
immer wieder benutzt werden, wenn man dieselbe durch den Cylindermantel und ein
Kühlgefäſs kreisen läſst.
Der Motor ist nach dem Anzünden der Zündflamme und Anstellen der Erdölzufuhr schnell
und leicht durch Andrehen des Schwungrades in Gang zu setzen und ebenso schnell
durch Ausblasen der Flamme und Schlieſsen des Verbindungshahnes zwischen
Erdölbehälter und Pumpe anzuhalten und bleibt von selbst stehen, wenn der
Erdölvorrath im Behälter verbraucht ist.
Zur Aufbewahrung eines gröſseren Vorrathes von Erdöl zum
Betriebe des Motors bei faſsweisem Bezüge des Erdöles wird eine verschlieſsbare
eiserne Kiste empfohlen, in welche das Faſs gelegt wird. Mittels einer kleinen, am
Motor selbst anzubringenden Würgelpumpe wird das Erdöl dann durch ein Saugrohr,
welches durch den Spund bis auf den Boden des Fasses reicht, allmählich in dem
Maſse, wie es gebraucht wird, in den Behälter auf dem Motor gepumpt. Auf diese Weise
wird jedes Umfüllen vermieden und sind Gefahren bei Aufbewahrung und Verwendung des
leichtsiedenden Erdöles als ausgeschlossen zu betrachten. Der Motor selbst bietet zu
Gefahren keinen Anlaſs.
Was nun die Betriebskosten anlangt, so stellen sich
dieselben etwa denen der Gasmotoren gleich, vielfach auch billiger. Die kleineren
Motoren verbrauchen in 1 Stunde und für das Pferd etwa 0,54 bis 0k,6 Erdöl, d. i. bei einem Preise von rund 30 Pf.
für das Kilogramm 16 bis 17 Pf. Bei gröſseren Motoren soll sich der Erdölverbrauch
noch geringer stellen.
Textabbildung Bd. 262, S. 291Mit dem Spiel'schen Motor wurden auf der
Ausstellung für Kleingewerbe in Halle a. S. 1885 und im technologischen
Gewerbemuseum zu Wien Versuche und Prüfungen vorgenommen. Ein am letzteren Orte
aufgenommenes Indicatordiagramm eines 2½ pferdigen Motors ist nebenstehend nach den
Mittheilungen des technologischen Gewerbemuseums,
Section für Metallindustrie, Wien 1886 * S. 77 verkleinert
wiedergegeben.
Die Ergebnisse der ersten Versuchsreihe in Wien sind aus
nachfolgender Tabelle zu entnehmen:
WirklicheLeistung
Erdölverbrauch
Kühlwasserfür1 Stunde
Mittlere Temperaturdes
Kühlwassers
Um-laufs-zahl
Schwung-raddurch-messer
Belastungan derBremse
für1 Stünde
fürStundeundPferd
vor Ein-tritt in
bei Aus-tritt aus
Kühlmantel
e
k
k
l
m
k
2,88
2,02
0,70
252
12°
45°
204
1,555
13
2,98
–
–
–
–
–
210
–
13
3,11
–
–
–
–
–
204
–
14
Der Erdölverbrauch stellt sich hiermit etwas höher als bei den folgenden Versuchen,
welche nach Glaser's Annalen, 1886 Bd. 19 * S. 111 in Halle mit einem 2½ pferdigen Motor von
150mm Kolbendurchmesser und 280mm Hub vorgenommen wurden:
ReducirtesBremsgewicht
Länge desHebelarmes
Umdrehungen
Pferdestärke
Erdölverbrauch
Spiritusver-brauch für
dieZündflamme
Kühlwasserfür die Stunde
Mittl. Temp. desKühlwassers
Ge-sammt
In derMinute
Ge-sammt
fürStundeundPferd
vorEintritt
beiAustritt
k
mm
e
k
k
g
l
13,935
753
53810
224,2
3,28
8,20
0,625
70
210
11°
56°
Die Zerstäubung des Erdöles will F. Brünler in Berlin (*
D. R. P. Nr. 35993 vom 22. Januar 1886) durch Verlegung des
Zerstäubers in den Kolben vereinfachen und sparsamer gestalten. Dabei soll
die Bewegungsrichtung des zerstäubten Erdöles der des Kolbens entgegengesetzt sein
und ein Niederschlagen des Erdölnebels hauptsächlich in der Explosionskammer
stattfinden. Die Explosionskammer K (Fig. 10 Taf. 19) wird
nicht gekühlt; vielmehr wird beabsichtigt, dieselbe möglichst warm werden zu lassen,
um das sich an den Wänden derselben niederschlagende Erdöl sofort in Dampf zu
verwandeln. Der Kolben P saugt durch das Klappenventil
T Luft in den Cylinder. Indem die Luft über die
Kante T1 mit groſser
Geschwindigkeit streicht, saugt dieselbe durch den Kanal T2 Erdöl an und zerstäubt dieses. Auf dem
Rückwege des Kolbens schlieſst sich das Ventil T und
das erhaltene Gemisch von Luft und Erdöl wird in der Explosionskammer verdichtet und
am Ende des Hubes entzündet. Am Ende des Arbeitshubes findet auch ein Oeffnen des
Auslaſsventiles V statt und während des darauf
folgenden Rückganges des Kolbens werden die Gase ausgestoſsen. Das Erdöl wird
mittels einer Pumpe in die geneigte Rinne R am Kolben
P geworfen und aus dieser durch T2 abgesaugt.
Fig. 8 und
9 Taf. 19
veranschaulichen die Einrichtung des Kolbens bei senkrechter Anordnung des Motors
mit Arbeitsrichtung nach oben und nach unten. Bei Fig. 9 taucht ein mit der
Zerstäubungsvorrichtung verbundenes Rohr in das mit Erdöl angefüllte Gefäſs H und in Fig. 8 flieſst das Erdöl
einfach in den Kolben. An Stelle des Klappenventiles sind hier Tellerventile T vorgesehen.
II) Herstellung der Ladung auf warmem
Wege.
So wahrscheinlich es auch ist, daſs durch Vergasung des Erdöles, bevor es mit Luft zu
einer Ladung vermischt wird, eine ungleich günstigere Verbrennung erzielt wird und
durch Vergasung die Arbeit und Wirkung der Maschine den Gasmotoren völlig gleich
wird, so ist es doch anscheinend noch nicht gelungen, auf diesem Wege zu einer
brauchbaren Maschine zu kommen. Jedenfalls ist aber nicht zu zweifeln, daſs die
zukünftige Erdölkraftmaschine, soll sie dem Gasmotor gleichwerthig werden, mit Erdöl
gas arbeiten muſs.
Der Gedanke, das Erdöl für den vorliegenden Zweck durch
Zerstäubung auf erhitzten Körpern zu vergasen, scheint von M. V. Schiltz in Köln (* D. R. P. Nr. 19228 vom 15. Mai
1881) herzurühren. Derselbe schlug vor, Erdöl in den erhitzten Explosionsräumen zu
vergasen und dann erst zu entzünden.
Fig. 16 und
17 Taf.
19 veranschaulichen einen Erdölmotor mit dieser Einrichtung. Hinter dem Cylinder ist
ein als Fortsetzung desselben bestehender, jedoch abgetrennter, cylindrischer Raum
durch radiale Scheidewände in drei Kammern A, B und C getheilt. Jede dieser Kammern ist durch eine mit
selbstthätigem Ventile versehene runde Oeffnung mit dem Cylinder verbunden; diese
Ventile gestatten den Gasen ungehinderten Durchgang zum Kolben, aber nicht zurück
und sind selbstschlieſsend eingerichtet. Die Kammer A,
in welcher die erste Zündung stattfindet, ist mit B und
B mit C durch ein in
den Trennungswänden liegendes, nach Bedürfniſs in eine Röhre zu verlängerndes
Zündloch a verbunden, so daſs die in der Kammer A stattfindende erste Explosion sich in die zweite
Kammer B und aus dieser in die dritte Kammer C verbreitet, damit alle Kammern in schneller
Reihenfolge ihren explodirten Inhalt durch die selbstschlieſsenden Ventile hinter
den Kolben treiben. Die Explosionskammern kann man ungleich groſs machen, um in der
günstigsten Kurbelstellung die gröſste Energie zu entwickeln.
Jede Explosionskammer hat im gemeinschaftlichen Boden, nahe dem in
der Achse liegenden Wasserrohre, eine Eintrittsöffnung t (vgl. Fig. 14 Taf. 19) für atmosphärische Luft und eine Oeffnung s für Erdöl und sind die inneren Mündungen derselben
behufs schnellerer Vermengung nach Art der Zerstäubungsapparate eingerichtet. Nur
die unterste Kammer A hat ein Zündloch u, zwischen s und t befindlich, durch welches die Entzündung von auſsen
mittels einer Flamme bewirkt wird. Die Eintrittsöffnungen der Kammerböden werden
durch eine umlaufende Scheibe S mit gleichen Oeffnungen
(vgl. Fig.
15), die durch ein Zahnradgetriebe bewegt wird, geöffnet und geschlossen.
Die Verdampfung des Erdöles geschieht zunächst bei Einleitung des
Betriebes in dem die Lampe S1 (Fig.
17) der Kammer A umgebenden, von der
letzteren abgeschlossenen Behälter, in welchem das durch P eintretende Erdöl sofort verdampft, um durch das Abzugsrohr in die
Kammer A einzutreten; der an P angebrachte Hahn wird geöffnet, wenn die Vorwärmung von A durch die Lampe genügt. In der Achse des
Kammercylinders verläuft ein mit Kugelrückschlagventil versehenes Rohr q (Fig. 16), welches durch
ein siebförmiges Mundstück bei b Wasser hinter den
Kolben spritzt; dieses Wasser kommt aus dem den Arbeitscylinder und die Kammern A bis C umgebenden
Vorwärmemantel G und wird durch die in den Cylinder
übertretenden explodirten Gase zur Kühlung und Kraftsteigerung in Dampf verwandelt.
Der Wassermantel des Kammercylinders, von dem das Rohr q oben abgeht, steht mit dem des Arbeitscylinders durch enge Löcher o in der Zwischenwand in Verbindung, damit die Wärme um
den letzteren gröſser bleibt als um den ersteren.
Dicht am Cylinderboden, der den Kolbenraum von den
Explosionskammern trennt, befindet sich in der Cylinderwand oben die Auslaſsöffnung
i für die Abgase. Ein Schieberventil m
öffnet und schlieſst diese Oeffnung und somit das Auspuffrohr K.
Der Arbeitscylinder dient vor dem Kolben als Saug- und Druckpumpe,
um Luft oder Gasgemenge durch das mit Rückschlagventil versehene Rohr n in den Behälter F zu
treiben und dort zu verdichten. Der Behälter F enthält
in seinen beiden Abtheilungen Erdöl und Regenwasser, ersteres um durch ein Rohr P und den Haupthahn z in
die Explosionskammern, letzteres um durch ein Rohr p in
den Cylindermantel G, in welchen es von unten eintritt,
gepreſst zu werden. Die über dem Erdöle und Wasser verdichtete Luft oder das
Gasgemenge sollen einerseits während des ganzen Kolbenrückganges, in dem dann der
Auslaſs i frei ist, die Kammern A, B, C durch das Rohr N ausblasen, mit neuem
Gemenge füllen und solches nach Schlieſsung von i beim
Beginne des Kolbenvorschubes verdichten, andererseits durch p das Wasser in G und unmittelbar aus G durch q hinter den
Kolben treiben; durch P tritt gegen Ende des
Kolbenrückganges und im Anfange des Vorschubes das Erdöl in die Kammern, um dort
sofort zu verdampfen.
Die Regulirung der Maschine findet statt durch Vermehrung oder
Verminderung der Spannung in den Zulaſsröhren mittels eines Sicherheitsventiles auf
dem Behälter F, durch Arbeiten mit einer oder mehreren
Explosionskammern, durch Auf- und Zudrehen des Haupthahnes z vom Regulator durch Hebedaumen, durch das Ausheben der
Auslaſsschieberstange l bezieh. durch die
Wassereinspritzung hinter den Kolben.
Bei einer Abänderung dieser Maschine sind die Verbrennungskammern hinter einander in der Verlängerung des Cylinders
angebracht. Dieselben werden seitlich gefüllt und abgeblasen, während die Zündung
nur in der letzten Kammer stattfindet.
Um die Verdampfung des Erdöles sowie die Vorwärmung der Verbrennungskammern beim
Anlassen der Maschine zu beschleunigen, setzt Schiltz
(* D. R. P. Zusatz Nr. 25936 vom 20. August 1883) in die Verbrennungskammern
Metallschalen und leitet die Wärme der äuſseren Vorwärmlampe durch den um die
Verbrennungsräume sich herumziehenden entleerten Wassermantel. Die Metallschalen
haben den Zweck, mehr Wärme aus der Verbrennung zurückzuhalten.
In weiterer Ausbildung desselben Gedankens sollen mehrere Verdampfungsschalen, die
über einander an einem Rohre zu einem Körper verbunden sind, in die
Verbrennungsräume so eingesetzt werden, daſs möglichst viel Wärme darin
aufgespeichert werden kann (vgl. * D. R. P. Nr. 26621 vom 24. April 1883). Es sollen
z.B. die Schalen auf schlechte Wärmeleiter gestellt werden, damit sie eine gröſsere
Erhitzung behalten als die Wände der Kammern. Das Erdöl wird dann unmittelbar auf
bezieh. über die Schalen geleitet. Das Abzugsrohr F
(Fig. 18
Taf. 19) der Vorwärmflamme S1 wird im Inneren der ersten Explosionskammer A mit luftdichtem Ein- und Ausgang angeordnet und mit den
Verdampfungsschalen schraubenförmig umgeben, so daſs die Hitze des unten von auſsen
angezündeten, im Inneren des Rohres F verbrennenden
Erdöles nicht nur die Kammer A vorwärmt, sondern auch
die in Schraubenwindungen verlaufende Verdampfschale erhitzt und so das Erdöl
schnell verdampft. Das Brennöl für die Lampe des Rohres F wird durch das Rohr p zugeführt.
Da nun unter Benutzung dieser Verdampfungsschalen nach den Versuchen von Schiltz bei Verwendung von gewöhnlichem Erdöl von 0,650 sp. G. im Betriebe
immer noch etwa 25 Proc. unverdampft bleiben, namentlich bei raschem Gange des
Motors, so bringt Schiltz nunmehr Hohlkörper mit
möglichst groſser Fläche in den Verbrennungskammern und auch einer
Cylinderverlängerung unter (vgl. * D. R. P. Nr. 36044 vom 16. Juni 1885). Diese
Verdampfungskörper werden behufs Vergröſserung der Verdampfungsoberfläche mit
Metallkörnern, Drehspänen, kleinen Stiften u. dgl. angefüllt.
Wie aus Fig. 20 Taf. 19 zu
entnehmen, wird aus dem geschlossenen Gefäſse P durch
einen Hahn z für die Ingangsetzung der Maschine
leichtes Erdöl, aus dem Gefäſse P1 für den Fortbetrieb durch den Hahn z1 schweres Erdöl in
den Trichter t gelassen, dessen Ausfluſs durch ein
Kegelventil verschlossen werden kann; dieses Ventil wird bei regelmäſsigem Gange der
Maschine von einem Daumen der Kurbelwelle bei jeder Umdrehung gehoben, so daſs eine
bestimmte Menge Erdöl in die immer offene Eingangsöffnung zu dem Rohre V flieſsen kann. Flieſst aus dem Trichter t das Erdöl wegen des Verschlusses durch den Kegel
nicht ab und bleibt im Trichter stehen, so verschlieſst der steigende Erdölspiegel
das in die beiden Gefäſse P und P1 Luft führende Rohr r, der Abfluſs des Erdöles aus seinem Gefäſse wird
daher wegen dort beginnender Luftverdünnung vermindert oder gehemmt, obgleich der
Hahn z ausreichend offen ist. Das schwere Erdöl flieſst
in dem Rohre v zur Vorwärmung durch das den Untertheil
des Arbeitscylinders einhüllende Schlangenrohr s (Fig. 21) und
dann in dem Rohre v1 in
den Trichter t. Das aus t
in das Rohr V flieſsende Erdöl durchstreicht mit Luft
gemengt Schlangenrohre (vgl. Fig. 21 Taf. 19), welche
mit Metallstückchen ausgefüllt sind, und bildet dort ein Gemenge, das durch ein
Rückschlagventil u in die Pumpe gesaugt und von dieser
durch den Schieber S in die mit schlechten Wärmeleitern
umgebenen Verbrennungskammern A und B gepreſst wird. Nach Bedarf kann auch in die von V zur Ladepumpe Q, oder
bei Maschinen mit Viertakt in den Arbeitscylinder, führende Rohrleitung ein warm zu
haltender Gasometer bekannter Bauart zur Druckregelung eingeschaltet werden, in
welchem sich das Theer- und Ruſsbildung veranlassende schwerste Erdöl
niederschlagen, zum Abschlüsse der Gasometerglocke dienen und als Schmieröl weiter
Verwendung finden soll. Der Cylinder der Pumpe Q wird
durch die im Rohre c eingeführten Abgase heiſs
erhalten. Von Q aus wird im Behälter R verdichtetes Explosionsgemenge aufgespeichert,
welches sowohl die äuſsere, mit Metallstückchen gefüllte Zündlampe f (vgl. Fig. 19), als auch die
Zündkammer m speist. Diese Kammer, welche mit der
Siebplatte o versehen ist, wird durch die Flamme f zur Sicherung der Zündung stark erhitzt und ist zu
diesem Zwecke nicht im Schieber S, sondern in oder vor
dem Schieberdeckel D angebracht und gegen Wärmeleitung
geschützt; auch die Zündöffnungen in D und S werden durch Wärmeschutzbekleidung heiſs erhalten.
Die im hinteren Arbeitscylinderraume auf die oben beschriebene Weise gewonnene
Preſsluft wird benutzt, um das von K kommende, zwischen
S, A und B heiſs
gewordene Kühlwasser durch das Ventil e in den
Arbeitscylinder zu spritzen.
Eine etwas vereinfachte Abänderung der beschriebenen aufrecht
stehenden Erdölkraftmaschine in Bezug auf constructive Anordnung der einzelnen
Theile findet sich in einer von Schiltz herausgegebenen
Druckschrift: Der neue Gas- und Petroleummotor (Deutz
1883. Dietz'sche Druckerei).
Von G. Smyers in Brüssel (* D. R. P. Nr. 36054 vom 24.
September 1885) wird zur Verdampfung des Erdöles der in Fig. 22 Taf. 19
dargestellte Apparat benutzt. In dem kegelförmigen Gehäuse a sitzt ein zweckmäſsig aus Rothkupfer hergestellter Kegel b und wird der so gebildete Zwischenraum l mit Rothkupferspänen angefüllt. Die
Verbrennungsrückstände der Maschine werden durch das Rohr d und den Ansatzstutzen
c in den Hohlkegel b
geleitet, um durch e abzustreichen. In dem Räume l soll die Verdampfung des durch ein Nadelventil
zugeleiteten Erdöles stattfinden.
Sobald der Kolben explosibles Gemisch ansaugt, entsteht in dem mit dem Cylinder durch
das Rohr z verbundenen Verdampfungsraume l eine Luftverdünnung; sofort dringt durch die Löcher
o Luft in die Hülse f
und durch deren untere Oeffnung nach l. Da hierbei
diese Luft mit groſser Geschwindigkeit an der Oeffnung des Zuleitungsrohres m für das Erdöl vorbeistreicht, entsteht in letzterem
eine Saugwirkung, so daſs das Erdöl aus dem Vorrathsbehälter durch das Rohr h angesaugt wird und in den Raum l spritzt, wobei es von der Luft in feine Tröpfchen
zertheilt wird; letztere fallen auf die heiſse Kupferspanfüllung in l und verdampfen. Da auch die Dämpfe gezwungen sind,
ihren Weg durch die Lücken der Kupferspäne hindurch zu nehmen, so gelangen dieselben
in überhitztem Zustande in den Arbeitscylinder.
Das in diesem Apparate erzeugte Gemisch besitzt immer dieselbe Dichte, weil der
jedesmal angesaugte Kohlenwasserstoff vollständig verdampft werden soll, was nicht
der Fall ist, wenn man auf die Gesammtmenge des letzteren einwirkt.
L. H. Nash in Brooklyn (* D. R. P. Nr. 31785 vom 4.
December 1884) benutzt die in D. p. J. 1885 257 * 41 beschriebene Maschine auch für Erdöl betrieb,
indem er das Erdöl unmittelbar in den Verdichtungsraum des Arbeitscylinders zusammen
mit Luft, Gas und Wasser oder einem dieser Stoffe allein einführt; das Erdöl soll
dann hier durch die Verdichtungs- und die Cylinderwärme vergasen. Das entstehende
Gasgemisch wird zunächst in einen Vorrathsraum und dann erst zur Explosion in den
Arbeitscylinder geleitet. Bevor die Maschine zur Verdampfung des flüssigen
Brennstoffes genügend erhitzt ist, wird die Maschine als gewöhnlicher Gasmotor mit
einem Gemische von Gas und Luft betrieben. Auch schlägt Nash vor, die Vergasung des flüssigen Brennstoffes in dem die Maschine
völlig umgebenden Mantel zu bewirken.
Das Explosionsgemisch soll statt des üblichen Kühlwassers die Kühlung der einer
Erhitzung ausgesetzten Maschinentheile vollziehen, indem es auf seinem Wege zur
Entzündungsstelle bezieh. in den Arbeitscylinder über die zu kühlenden Theile
geleitet wird.
Weiter bringt Nash eine Vorrichtung in Vorschlag, durch
welche ein Decarbonisiren der Kohlenwasserstoffe durch
eingeleitete Dämpfe bewirkt werden soll, wodurch zugleich das Gasgemisch unter
genügendem Drucke in den Arbeitscylinder gebracht wird (vgl. * D. R. P. Nr. 30369
vom 22. Mai 1883).
Der in Fig. 13 Taf. 19 mit X bezeichnete Apparat dient zur Mischung des flüssigen
Kohlenwasserstoffes mit Dampf und zur Umwandlung des ersteren in Gasform. Dem
luftdicht verschlossenen, von auſsen erwärmten Cylinder C wird durch ein erhitztes Rohr F, oder auch
durch mehrere solcher Rohre ein flüssiger Kohlenwasserstoff aus einem höher
gelegenen Behälter, also unter Druck, zugeleitet. In den Cylinder C mündet das für die Zuleitung von Dampf bestimmte Rohr s derart ein, daſs es mit dem Oelrohre F ein Strahlgebläse bildet und so das Oel mit dem
Dampfe innig vermischt zerstäubt wird; dabei wird der Wasserdampf zerlegt, es tritt
freier Wasserstoff auf und der Sauerstoff oxydirt die Kohlenwasserstoffe. Der
Mischcylinder C sowie das Dampfrohr s und das Oelrohr F werden
durch Gasflammen I oder durch eine besondere Feuerung
erhitzt. Das Ganze ist von einem Gehäuse M umgeben, das
mit einem schlechten Wärmeleiter bekleidet und mit Eintrittsöffnungen für
Verbrennungsluft für die Flamme und Auslaſsöffnung m
für die Verbrennungsproducte versehen ist. Durch Rohr A2 steht der Cylinder C mit dem von der Pumpe G
gespeisten Behälter R für verdichtete Luft in
Verbindung und zwar erfolgt die Einführung der Luft an einem Punkte, wo die
Temperatur hinreichend niedrig ist, damit keine Entzündung des Gasgemisches
eintritt. Die in den Cylinder C eingeleitete Luft hat
den Zweck, den in Gas umgewandelten Kohlenwasserstoff in sich aufzunehmen, um
denselben dem Arbeitscylinder zuzuführen. Eine Probeflamme D, welche unmittelbar hinter dem Mischcylinder C am Gasableitungsrohre g angebracht ist,
ermöglicht, die Beschaffenheit des erzeugten Gases zu prüfen. Die zugeführte
Luftmenge ist stets so zu bemessen, daſs die Probeflamme ohne Bildung von Rauch
brennt. Die Brenner I können von dem Rohre g selbst gespeist werden. Da Oel und Wasserdampf in
hoch erhitztem Zustande in den Mischcylinder gelangen, so nimmt der Dampf etwas von
dem im Oele enthaltenen Kohlenstoffe auf und es entsteht eine Mischung von
Kohlenoxyd, Kohlensäure, Wasserstoff und leichten Kohlenwasserstoffgasen und Dampf.
Durch die Vermischung der Luft mit diesem Gemenge wird der Dampf, welcher sich in
den Zuleitungsrohren und Kanälen, sowie im Arbeitscylinder niederschlagen könnte,
aufgesaugt, so daſs sich keine festen Rückstände bilden. Da der Wasserdampf
lediglich den Zweck hat, den freien Kohlenstoff aus dem flüssigen Brennstoffe zu
binden, so ist es wesentlich, nur so viel Wasserdampf für diesen Zweck zu verwenden,
als eben nöthig ist, um die Absorption der übrigen Kohlenstoffverbindung durch
atmosphärische Luft herbeizuführen, so daſs das Gas mit nicht leuchtender Flamme
brennt.
Das so vorbereitete, dem Arbeitscylinder B zugeführte Gasgemisch wird in demselben zur Explosion gebracht. Der
Cylinder B ist von einem Kühlmantel A umgeben. Die in demselben durch die Verbrennungswärme
des Cylinders entwickelten Wasserdämpfe sammeln sich in dem Raume A1, um durch das Rohr
r zum Betriebe der Luftverdichtungspumpe G verwendet zu werden. Solange in A1 nicht genügend
Wasserdampf vorhanden ist, also beim Anlassen der Maschine, wird der stehende
Hilfskessel K benutzt.
Zur Geschwindigkeitsregelung des Motors dient ein in Fig. 11 und
12 Taf.
19 dargestellter Regulator, welcher den Einlaſs des Gasgemisches in den
Arbeitscylinder durch die Endspannung im Cylinder bei beendigtem Kolbenhube
beeinfluſst. Der Regulator besteht aus dem
winkelförmigen cylindrischen Gehäuse C1, C2, in welchem sich der Kolben P, der Einwirkung einer Feder G1 entgegen, verschieben kann. Der
Cylinder C1 steht mit
einer Kammer H durch ein federbelastetes Ventil v in Verbindung, das durch den Daumen k gehoben bezieh. geöffnet werden kann. Die Kammer H ist durch ein Rohr S mit
dem Arbeitscylinder verbunden. Der Daumen k erhält
gleiche Umdrehung mit der Hauptwelle der Maschine, so daſs immer an einem bestimmten
Punkte des Kolbenhubes das Ventil v einen Augenblick
geöffnet wird und die Gase auf den Kolben P mit der im
Arbeitscylinder gerade herrschenden Spannung wirken. Die auf diese Weise erzeugte
Verschiebung des Kolbens P wird dazu benutzt, die
Regulirung der Füllung herbeizuführen. Die Stange des Kolbens P ist zu diesem Zwecke mit einer Klaue T versehen, welche einen doppelarmigen Hebel L erfaſst, dessen anderes Ende zwei in einander
greifende Zahnräder D1
und D2 trägt, die durch
eine Achse R1 von der
Maschine getrieben werden. Die beiden Räder D1 und D2 drehen sich somit in entgegengesetzter Richtung
und das eine oder das andere Rad kommt je nach der Stellung, welche der Hebel L einnimmt, mit dem Getriebe O in Eingriff. Letzteres bildet die Mutter einer Schraubenspindel M1 welche durch eine
Stange W mit der Coulisse y in Verbindung steht, die, durch Excenter von der Hauptwelle getrieben, ihre Bewegung
durch die Stange B1 auf
den Einlaſsschieber überträgt. Sinkt die Spannung im Arbeitscylinder unter das
festgestellte Maſs, so wird der Kolben P durch die
Wirkung der Feder G1
nach links bewegt und es kommt demgemäſs das Getriebe D1 mit dem Rade O zum Eingriffe, wodurch die Absperrung des Eintrittes des Gasgemisches
später erfolgt, also gröſsere Füllungen entstehen. Ueberschreitet hingegen die
Spannung im Arbeitscylinder das festgesetzte Maſs, so kommt das Rad D2 zum Eingriffe und es
wird die umgekehrte Wirkung eintreten. Durch Anspannung der Feder G1 kann man den
Regulator für eine veränderte Spannung der Gase einstellen, während durch
Verstellung des Daumens k der Punkt des Kolbenhubes,
bei welchem der Regulator mit dem Arbeitscylinder verbunden wird, verändert werden
kann. Anstatt des dargestellten Stirnräder-Wendegetriebes könnte natürlich auch ein
anderer indirekter Uebertrager angewendet werden.
(Schluſs folgt.)