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Ueber Temperaturmessungen bei Verdampfungsversuchen.

Von M. R. Schulz, öffentlich bestellter und beeideter Sachverständiger, Braunschweig.

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Obschon ich mehrfach in technischen Zeitschriften bewiesen habe, daß es ganz ausgeschlossen ist, daß ein Abgasvorwärmer, möge es ein System sein, welches es wolle, bei Rauchgastemperaturen von 300° C Wasser um 70° erwärmen kann, hat die Firma Green wieder garantiert, daß ihr Vorwärmer imstande sein soll, 19375 1 bei 300°C von 40 auf 110°C zu erwärmen, d. h. der Vorwärmer soll für 1 m2 Heizfläche und Stunde 2350 WE aufnehmen können. Ein Green scher Abgasvorwärmer bringt es höchstens auf 1500 bis 1600 WE. Die so allgemein abgegebenen Garantien, Wasser um 70° zu erwärmen, können überhaupt nur erreicht werden, wenn die Gase bei 300°C mit höchstens 7 v. H. CO2 in das Vorwärmegehäuse eintreten, also unter Verhältnissen, bei denen die Dampfkesselanlage so schlecht ist, wie man sie kaum noch heute in der Praxis, vor allen Dingen nicht bei einem Versuche, findet.

Im Protokoll des Abnahmeversuches heißt es, daß nur 153001 um 74° C erwärmt sind. Dieses würde für 1 m2 Heizfläche eine Wärmeaufnahme von 1960 WE bedeuten, mithin hätte der mit der Untersuchung beauftragte Ingenieur schon festgestellt, daß die Garantie bei weitem nicht erreicht ist.

Ich werde jetzt beweisen, daß im Abgasvorwärmer das Wasser aber nicht um 43 auf 117, also um 74 ° C erwärmt sein kann, sondern daß die Austrittstemperatur des Wassers aus dem Vorwärmer falsch, und zwar zu hoch gemessen sein muß, denn die Gase enthalten, selbst.

man die Rauchgastemperatur, die mit 303° beim.

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Wassereiniritt

sehen habe. Außerdem brachte ich ein Thermometer in einer Entfernung von 5 m hinter dem Abgasvorwärmer an, also an einer Stelle, die als einwandfrei zu bezeichnen ist. Hierbei stellte ich fest, daß die Temperaturunterschiede zwischen den drei Thermometern ganz erheblich waren.

Die höchste Temperatur zeigte stets das Thermometer in der angegossenen Warze an, eine weit niedrigere Temperatur das Thermometer mit dem Eintauchrohr, und die niedrigste das Thermometer in einer Entfernung von 5 m.

Je höher die Rauchgastemperatur beim Vorwärmereintritt, um so größer war die Temperatur des in der Warze befindlichen Thermometers. Hieraus ist ohne weiteres ersichtlich, daß man mit dem in der Warze befindlichen Thermometer nicht die Temperatur des Wassers, sondern die mittlere Temperatur des Eisens des Gußkörpers, der direkt mit den heißesten Gasen in Berührung kommt, gemessen hat.

Das zweite Thermometer zeigt deshalb zuviel an, weil es mit seinem Eintauchrohr genau über der letzten Rohrreihe eines einzelnen Rohres saß. Es zeigte also, da der Apparat 380 Rohre hat, streng genommen die Temperatur des 380 sten Teiles Wasser an, das durch den Abgasvorwärmer von unten nach oben geströmt ist, und zwar aus der allerheißesten Zone, wo außerdem noch das Thermometer von der Wärme des umgebenden Gußkörpers beeinträchtigt wurde.

Das dritte Thermometer, in der Entfernung 5 m vom Vorwärmer, zeigte richtige Temperaturen an, und zwar

10 bis 20 weniger als das Thermometer in der eingegossenen Warze. Jeder Besitzer eines Greenschen oder gußeisernen Vorwärmers kann dieses ohne weiteres nachprüfen. Beim Greenschen Vorwärmer sind die Differenzen am allergrößten, am geringsten beim Zirkulationsvorwärmer. Wenn man nun hier und da immer noch Versuche veröffentlicht findet, bei denen es heißt, die Schaltung spiele keine Rolle, so wird man sehr bald zu einem anderen Resultat kommen, wenn man in dem von mir angeregtem Sinne Messungen vornimmt.

Green hat, wie ich nachstehend auch berechnen werde, das Wasser nicht um 74°, sondern höchstens um 60° erwärmt, und nicht bei 300° C, sondern bei viel höherer Abgastemperatur:

Laut Protokoll des Abnahmeversuchs betrug der Gesamtnutzeffekt 76 v. H. und der Schornsteinauftrieb einschl. Strahlungsverlusten in den Kesseln, Ueberhitzern, Abgasvorwärmern usw. somit 24 v. H. Wenn für Strahlung, Leitung und Ruß 10 v. H. abgehen, so bleiben für Schornsteinauftrieb 14 v. H., und dies entspricht einer Rauchgastemperatur von 240° C. Wenn also die Eintrittstemperatur 303 °C und die Austrittstemperatur 240 ° C betragen haben, so haben, 10 v. H. Kohlensäure bei 76 v. H. Nutzeffekt angenommen, die Gase rd. 173 WE enthalten, während der Abgasvorwärmer laut Versuchsprotokoll 506 WE aufgenommen haben soll. Der Apparat hätte somit dreimal soviel Wärme aufgenommen als ihm zur Verfügung stand.

Wenn nun auch der Vorwärmer, wie schon vorher auseinandergesetzt, das Wasser nicht um 74 °, sondern

vielleicht nur um 60° erwärmt hat, so läßt sich die Abgastemperatur beim Vorwärmereintritt mit mindestens 350 bis 360° ermitteln, und der Vorwärmer hätte dann für 1 m2 Heizfläche und Stunde rd. 1600 WE aufgenommen, was sich genau mit der graphischen Darstellung der Versuche deckt.

Garantien wie vorstehend, für eine Wärmeaufnahme dreimal so groß, als die Gase überhaupt Wärme enthalten, kann man täglich sehen, und wenn ich Vertreter von Lieferanten gußeiserner Ekonomiser befrage, weshalb man fortgesetzt solche Garantien abgibt, so wird mir geantwortet, daß man es machen muß, um sich der Konkurrenz Green zu erwehren.

Es dürfte doch endlich an der Zeit sein, wenn man diesen Machenschaften der rein englischen Firmal Green vor aller Oeffentlichkeit begegnet; es wundert mich nur immer, daß diese Firma noch Abnehmer findet, die sich so gröblich täuschen lassen.

Ich hoffe, daß diese Zeilen dazu beitragen werden, solchen Herren, die Versuche mit Abgasvorwärmern zu machen haben, die Augen zu öffnen.

Der ganze Artikel „Eine Dreiflammrohrkesselanlage" kennzeichnet sich als weiter nichts als ein Reklameartikel für die Firma Green. Diese Firma scheint in Deutschland trotz der zunehmenden Antipathie für das englische Volk in technischen Kreisen noch so große Gönner zu haben, daß man in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure unter Zeitschriftenschau, S. 365, lesen kann: das Speisewasser wird in einem Vorwärmer „Bauart Green" auf 110° erhitzt, Ergebnis des Abnahmeversuchs.

Anlaßvorrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen.

Von Dr. F. Georgius in Lichterfelde.

Die Eigenschaft der Verbrennungskraftmaschinen, daß sie nicht durch das eigene Kraftmittel in Gang gebracht werden können, hat eine Reihe von Anlaßvorrichtungen gezeitigt, die der Art und der Größe der Maschine angepaẞt sind. Das Ankurbeln von Hand erfolgt nur bei kleineren Motoren. Bei größeren Explosionsmaschinen bedient man sich eines besonderen kleinen Anlaßmotors, Druckgas (Luft- oder Kohlensäure-) Motors oder Elektromotors. Bei Benutzung dieser letzteren Art von Hilfsmotoren bei Verbrennungsmaschinen mit Zündvorrichtung ist es u. a. üblich, den zum Laden der Zündbatterie dienenden Generator während des Anlassens der Maschine als Motor laufen zu lassen. Der Elektromotor kann dabei unmittelbar auf die Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine wirken. Bei Dieselmaschinen ist das übliche Anlaßmittel Druckluft, die unmittelbar auf den Kolben des Arbeitszylinders wirkt. Die Druckluft wird beim Anlassen mit Hilfe maschinengesteuerter Ventile auf die verschiedenen Zylinder verteilt. Wenn die Maschine genügend in Bewegung ist, wird die Druckluft abgeschaltet und der Brennstoffbetrieb eingeleitet. Wenn man eine besonders kräftige Anlaßwirkung erzeugen will, so läßt man die

Druckluft noch eine Zeitlang neben dem Brennstoff arbeiten, wie es z. B. bei Schiffsmaschinen der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg der Fall ist. In folgendem sollen einige neue Vorrichtungen beschrieben werden, die Fortschritte auf dem Gebiete der Anlaßmittel darstellen, u. a. vereinfachte Anlaßsteuerungs- und Sicherungseinrichtungen bei Druckluftanlassern der Gas-. motorenfabrik Deutz und der DaimlerMotoren-Gesellschaft sowie bei Maschinen mit einem Hilfsmotor der Auto Gas Engine Starter Comp. in Detroit (V. St. A.)

Wenn es sich darum handelt, die Druckluft zum Anlassen sowie die beim Auslaufen der Maschine durch die Pumpenwirkung des Arbeitskolbens geförderte, in den Druckluftbehälter abströmende Luft durch ein und dasselbe Ventil zu leiten, so muß das Anlaßventil einmal aus der Betriebsteuerung ausgeschaltet und zum Anlassen eingeschaltet werden können, und ferner muß es in geöffneter Stellung festgehalten werden können. In einfacher Weise werden diese Bedingungen durch eine neue Vorrichtung der Gasmotorenfabrik Deutz erfüllt. Sie benutzt ein einziges Exzenter, das auf der Achse des Ventil

hebels drehbar ist (Abb. 1 und 2). Das Anlaßventil d steht unter der Einwirkung eines Winkelhebels c, der um das Exzenter e drehbar ist und von der Nockenscheibe f gesteuert wird. Das Exzenter sitzt lose auf der festen Achse g und trägt die mit dem Handgriff i versehene Scheibe h. Bei normalem Gang des Motors ist der Hebel durch das Exzenter in die höchste Stellung gebracht, so daß der Hebel außerhalb des Bereiches der Nockenscheibe f ist. Das Ventil d bleibt daher durch seine Feder geschlossen. Beim Anlassen wird das Exzenter durch den Handgriff in die Mittelstellung, und dadurch der Hebel c in den Bereich des Nockens gebracht. Gleichzeitig wird Druckluft durch das von Hand mit Hilfe des Nockens b geöffnete Ventil a zugelassen. Soll der Druckluftbehälter beim Abstellen der Maschine aufgeladen werden, so wird der Hebel c durch Umstellen des Handhebels in die niedrigste Stellung gebracht. Dadurch wird das Ventil d ständig offen gehalten, indem es bei seinem Spiel seinen Sitz nicht

berührt. Um zu ver

hüten, daß während des

Anlassens Brennstoff zu

nach der Drehrichtung des Rades auf einen Winkelhebel d einwirkt. Dieser greift an einen Kolben ƒ an, der die bei g eintretende und bei h austretende Druckluft steuert. Beim Anlassen wird der Lufteintritt durch den Kolben f geschlossen, bevor die Steuerwelle in die Zündstellung gelangt. Der Kolben bleibt in dieser Schließlage, bis er durch Drehen des Handrades beim Ausschalten des Motors zurück in seine obere, zum Anlassen bereite Stellung kommt.

Bei Motoren, die mit Selbstzündung durch Kompression arbeiten, ist ein Andrehen der Maschine über den hohen Verdichtungsdruck hinweg schwierig. Man verringert daher u. a. beim Anlassen den Verdichtungsdruck, muß dann aber, da der Selbstzündungspunkt bei diesem geringeren Druck nicht mehr erreicht wird, für eine derartige Wärmezufuhr sorgen, daß schon bei der geringeren Verdichtung eine Selbstzündung eintritt. Bei den sogen. Glühkopfmotoren erfolgt diese Wärmezufuhr in der Weise, daß man eine Brennstoffretorte, den Glühkopf, von außen erwärmt. Demgegenüber erzeugt Dipl.

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༡་

Abb. 2.

Abb 1.

geführt wird, kann die Handscheibe h in besonderer Weise gesperrt werden. Es kann zu diesem Zweck ein Stift durch einen Handgriff o in eine entsprechende Oeffnung der Scheibe h gebracht werden. Eine Feder ist bestrebt, diesen Eingriff aufrecht zu erhalten. Der Stift n hat eine ringförmige Aussparung, in die bei entsprechender Lage des Stiftes ein Bolzen p eingreift, der uf ein Umführungsventil q einwirkt. Wenn der volle Querschnitt des Stiftes n dem Bolzen q gegenübersteht, wird das Ventil q geöffnet und gleichzeitig ist die Scheibe / durch den Stift n freigegeben. Da der Raum oberhalb des Ventils q mit dem Saugraum der Pumpe in Verbindung steht, so wird die Pumpe bei Oeffnung des Ventils q unwirksam gemacht. In dieser Weise ist dafür gesorgt, daß, wenn der Hebel h zum Anlassen durch den Stift n freigegeben ist, eine Förderung von Brennstoff nicht eintreten kann.

Eine zwangläufige Sperrung zwischen Anlaßluft und Zündung gegeneinander in der Weise, daß die Zündung nicht früher eingeschaltet werden kann, bis die Anlaßluft abgestellt ist, ist der Zweck einer neuen Anordnung der Daimler-Motoren-Gesellschaft (Abb. 3). Das zur Verschiebung der Steuerwelle des Motors in die verschiedenen Stellungen dienende Handrad ist mit Nocken b dnu c verbunden, von denen der eine oder der andere je

Abb. 3

Ing. Steinbecker durch besondere Mittel beim Anlassen innerhalb der Retorte, die durch einen Kanal in ständiger Verbindung mit dem Arbeitszylinder steht, eine heiße Stichflamme, durch welche die Verdichtungsluft so stark erwärmt wird, daß bei Eintritt des Brennstoffes in die Retorte Selbstzündung vor sich geht. In der Retorte (Abb. 4) ist eine Heizpatrone a eingesetzt, die eine Zündmasse b hat. Letztere wird bei Stoß gegen die Spitze c entzündet. Der Stoß wird mittels des Schlagbolzens d von Hand oder durch den Motor selber bewirkt. Beim Ankurbeln der Maschine entgegengesetzt der Drehrichtung wird der Brennstoff nach Erreichung eines bestimmten Verdichtungsdruckes eingespritzt. Darauf werden die ersten Brennstoffteile durch die Retorte nach der Patrone geschleudert, die gleichzeitig durch den Schlagbolzen zum Abbrennen gebracht wird. Das Brennstoff-Luftgemisch in der Retorte wird dadurch entzündet, und aus der Retorte schießt eine Stichflamme in den Zylinder, so daß auch dort die Zündung sicher eingeleitet und die Maschine in der gleichen Richtung in Bewegung gesetzt wird. Kurbelt man die Maschine in der Drehrichtung an, so wird so viel Luft beim Verdichtungshub abgeblasen, daß nur der halbe Verdichtungsdruck erreicht wird, der überwunden werden kann. Der Brennstoff wird alsdann normalerweise um den Totpunkt herum eingespritzt, und gleichzeitig die

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gefüllt ist. Die Abb. 5 stellt z. B. einen Viertakt-Dieselmotor dar. In die Druckleitung der Pumpe c ist der Behälter i, der mit einer durch ein Ventil m regelbaren Anfülleitung versehen ist, eingefügt. Vor dem Anlassen des Motors wird der zwischen dem Brennstoffventil bund dem Ablaßventil o noch lagernde schwere Brennstoff abgelassen und darauf nach Abschluß des Ventils o der Hilfsbrennstoff durch die Leitung n eingefüllt. Nach Abschluß des Ventils m wird die Maschine durch Druckluft in bekannter Weise angelassen und später auf Betrieb umgeschaltet. Hierbei arbeitet der Motor zunächst mit dem leichten Brennstoff. Die Einblaseluft wird dabei dem

fach die Anordnung, daß durch das Einschalten des Anlaßmotors gleichzeitig die Kupplung des Motors mit der Explosionsmaschine erfolgt. Die Einrichtung wird zum Beispiel in der Weise getroffen, wie aus den Abb. 6 bis 9 zu erkennen ist, die ein Kraftwagengestell der Auto Gas Engine Starter Comp. darstellt. Vom Motor b wird die Bewegung in bekannter Weise durch eine als Schwungrad ausgebildete Kupplung mittels der Welle a auf die hintere Achse übertragen. Von der Welle a wird durch die Räderübersetzung d die Luftpumpe e angetrieben, die durch das Gestänge g und den Fußhebel h eingeschaltet werden kann. Zum Antrieb des

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rad m auf seiner Welle verschoben wird, so daß es außer Eingriff mit dem Schwungrad kommt. Die Anlaßmaschine wird also auf diese Weise selbsttätig wieder ausgeschaltet. Das Anlassen des Druckluftmotors erfolgt durch den Hebel s, der in besonders bemerkenswerter Weise mit dem Ventilhebel q verbunden ist, und zwar ist eine Kupplung ähnlich der Kupplung kl zwischen Druckluftmotor und Schwungrad verwendet. Das Verbindungsgestänge x greift an dem beweglichen Kupplungsglied u an, das durch eine Feder v mit dem festen Kupplungsteilt in Eingriff gehalten wird. Beim Anlassen der Maschine wird der Hebel s gegen die Feder y, die den Hebel in der Außerbetriebstellung hält, gedreht, öffnet dadurch das Ventil u und kuppelt den Druckluftmotor i mit dem Schwungrad. Wenn nun durch das Anlaufen des Explosionsmotors das Zahnrad m wieder außer Eingriff mit dem Schwungrad kommt, bevor der Wagenführer den Handhebel s losläßt, so gestattet die Kupplungsverbindung der Stange x mit dem Hebel, daß der Kupplungsteil u sich unabhängig von dem Hebel s drehen kann.

Im Interesse eines schnellen und sicheren Anlassens liegt es bei Motoren mit Zündvorrichtung und Vergaser, diesen letzteren beiden Organen oder einem derselben eine besondere Einstellung zu geben, die von der normalen Betriebstellung abweicht. Besonders

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Abb. 10.

bei Kraftwagen, die mit einer kleinen Anlaß-Akkumulatorbatterie mit geringer Energieaufnahme arbeiten, ist diese Einstellung der Zündvorrichtung und des Vergasers von großem Nutzen. Man bringt daher Zündhebel und Vergaserhebel in Bewegungsabhängigkeit von dem das Anlaufen der Anlaßmaschine bewirkenden Stellglied. Hierbei geht aber gewöhnlich die Unabhängigkeit der Handhabung von Zündhebel und Vergaserhebel voneinander verloren. Mit einer neuen Einrichtung von Kettering wird jedoch die Verbindung der beiden erwähnten Organe unter Aufrechterhaltung ihrer selbständigen Regelbarkeit erreicht (Abb. 10). Der auf dem Handrad angebrachte Gashebel a überträgt seine Bewegung in bekannter Weise durch Hebel b und Stange auf den Vergaser. Ebenso arbeitet der Hebel d auf dem Handrad durch die Stange e auf den Hebel der Zündvorrichtung. Bedingung ist, daß der Vergaser beim Anlassen sich nicht zu weit in der Offenstellung, in der Abbildung also nach links, befindet, da sonst mehr Brennstoff zugelassen werden würde, als zweckmäßig ist. Durch den Fußhebel g wird nun bewirkt, daß der Vergaserhebel beim Anlassen eine bestimmte Stellung einnimmt. Zu diesem Zweck ist die Stange c zwischen zwei auf ihr angebrachten Ansätzen h in einer Gabel der Fuß

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