DE509556C

DE509556C - Lokomotive mit einer Brennkraftmaschine und Ausnutzung entspannter Verbrennungsgase und verdichteter Luft zum Antrieb

Info

Publication number: DE509556C
Application number: DEK100914D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Lorenz
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1926-09-28
Filing date: 1926-09-28
Publication date: 1930-10-10

Description

Lokomotive mit einer Brennkraftmaschine und Ausnutzung entspannter Verbrennungsgase und verdichteter Luft zum Antrieb Die Erfindung bezieht sich auf Lokomotiven mit einer Brennkraftmaschine, deren Leistung unter Vermittlung einer mit verdichtetem Gas betriebenen Antriebsmaschine auf die Treibachsen der Lokomotive übertragen wird. Es ist bei derartigen Lokomotiven bekannt, die Antriebsmaschine mit den nur teilweise entspannten Verbrennungsgasen der Brennkraftmaschine zu betreiben. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß für die Zylinder der Antriebsanaschine wegen der hohen Temperatur der Verbrennungsgase eine besondere Kühlung vorgesehen «-erden muß, ferner wird auch das Überströmventil, das von sehr heißen Gasen umspült wird, rasch b:schä digt. Es ist auch bekannt, die Leistung der Bremilcraftmaschine durch im Arbeitszvlinder dieser Maschine erzeugte Druckluft zu übertragen. 1-lierbei wird es aber dann erforderlich, die Verbrennungsluft hoch vorzuverdichten, so daß ein Verdichter mit großer Leistung v,-rwendet werden muß; außerdem entstehen hierbei beim Einströmen der Luft in den Arbeitszylinder Stöße, die den Gang der Maschine und den Wirkungsgrad ungünstig beeinflussen. Es ist weiterhin an sich bekannt, der Antriebsmaschine ein Gemisch aus nur zum Teil entspannten Verbrennungsgasen und verdichteter Luft zuzuführen. Hierdurch wird die Temperatur der Verbrennungsgase so weit herabgesetzt, daß eine Kühlung der Antriebsmaschine entbehrlich und das Überströmventil wesentlich niedrigeren Temperaturen ausgesetzt wird; es ist jedoch erforderlich, die Luft mindestens bis zu dem Anfangsdruck zu verdichten, mit dem die mit verdichtetem Gas betriebene Antriebstnaschine arbeitet. Diese Anordnungen bedürfen daher eines großen und schweren Verdichters, der beim Einbau in die Lokomotive sehr unbequem wird. Außerdem entstehen bei dem verwendeten hohen Druck in der Leitung zwischen dem Verdichter und dem Zylinder der Brennkraftmaschine beträchtliche Verluste.
Durch die Erfindung sollen diese Übelstände in einfacher Weise vermieden werden. Die Erfindung besteht darin, daß die Luft dem Zylinder der Brennkraftmaschine mit niedriger Verdichtung zugeführt und im Zylinder dieser Maschine weiter verdichtet wird, worauf ein Teil der verdichteten Luft für den Betrieb der Antriebsmaschine entnommen und hierauf die Verdichtung im Zylinder der Brennkraftmaschine fortgesetzt wird.
Auf der Zeichnung bedeutet in Abb. r I( den Zylinder der Brennkraftmaschine, hl das Lufteinlaßventil dieser Maschine, k2 ihr Brennstoffventil, k3 ihr Auslaßventil und k4 das Überströmventil, das der Antriebsmaschine 1V1 das Arbeitsgas über einen Zwischenbehälter L zuführt.
Die Wirkungsweise der Anlage läßt sich am besten an Hand des Diagramms der Abb. 2 erläutern.
Nachdem die beim Punkt a des Diagramms beginnende Ausdehnung der im Zylinder K der Brennkraftmaschine entstandenen Verbrennungsgase bis zum Punkte b erfolgt ist, wird im Punkte b durch Öffnen des Überströmventils k4 die Verbindung des Zylinders K mit einem Zwischenbehälter L hergestellt. Auf dem Wege b-c strömen dann Gase aus dem Behälter L in den Zylinder K. Nach der Kolbenumkehr im Punkte c werden die Verbrennungsgase auf dem Wege c-d in den Behälter L ausgescholten. Der Rauminhalt des Behälters L ist so groß, daß der Druck in ihm auch bei dem Ausschieben der Verbrennungsgase in den Behälter L nicht merkbar steigt. Im Punkte d schließt das Überströmventil k4 wieder, und die im Verdichtungsraum des Zylinders K noch vorhandenen Verbrennungsgase dehnen sich bis zum Öffnen des Auslaßventils k3 im Punkte e des Diagramms aus. Hierauf wird der Zylinder gegebenenfalls unter Ausspülen des Restes der Verbrennungsgase durch das Ventil k1 mit niedrig vorverdichteter Luft gefüllt. Bei der Kolbenumkehr beginnt die Verdichtung der Luft im Punkte f ; die Verdichtung wird dann, sobald der Druck im Zylinder K den Druck im Behälter L erreicht hat, durch Öffnen des Überströmventils k4 im Punkte g unterbrochen, worauf der Kolben die verdichtete Luft in den Behälter L schiebt. Im Punkte h wird das Überströmventil k4 -wieder geschlossen und die Verdichtung fortgesetzt, -worauf gegen Ende des Kolbenhubes die Einspritzung des Brennstoffs durch das Ventil h= und die Zündung erfolgt.
Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß, trotzdem der zur Luftverdichtung benötigte gesonderte Luftverdichter nur kleine Abmessungen zu haben braucht, die Luft zur Kühlung der Verbrennungsgase durch Mischen mit denselben in genügender Menge und mit genügendem Drucke zur Verfügung steht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Lokomotive mit einer Brennkraftmascliine, deren Leistung unter Vermittlung einer mit einem Gemisch aus nur zum Teil entspannten Verbrennungsgasen und verdichteter Luft betriebenen Antriebsmaschine auf die Treibachsen der Lokomotive übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft dem Zylinder (K) der Drennkraftmaschine mit niedriger Verdichtung zugeführt und im Zylinder dieser Maschine zunächst auf den Anfangsdruck der Antriebsmaschine (M) weiter verdichtet wird, worauf ein Teil der verdichteten Luft dein Zylinder (K) für den Betrieb der Antriebsmaschine entnommen und hierauf die Verdichtung im Zylinder (K) weiter fortgesetzt wird.
2. Lokomotive nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß am Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine ein an sich bekanntes Überströmventil vorgesehen ist, welches das Überströmen sowohl der Verbrennungsgase als auch der verdichteten Luft in den Behälter (L) steuert.