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E_1940_Zeitung_Nr.025

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Bildet der Motorbetrieb

Bildet der Motorbetrieb mit gasförmigen Treibstoffen den Uebergang zum Wasserstoff-Motor? In der Einleitung dieser Abhandlung wurde auf die Vorteile, die sich mit Gasbetrieb ergeben können, hingewiesen. Die wichtigsten Fragen, welche sich (Fortsetzung aus No. 24) nun beim Uebergang vom Benzinmotor zum Gasmotor erheben, sind folgende : 1. Wie wird das zündfähige Gemisch hergestellt? 2. Mit welchen Mitteln wird die Drehzahl und damit verbunden die Leistung variiert? Die Bildung des Gemisches und die Drehzahlregelung e/folgen im allgemeinen nach einer der nachstehend beschriebenen drei Betriebsarten. Diese AUTOMOBIL-REVUE nungskammer des Zylinders. Entweder wird der Dampfdruck des Flüssiggases oder der durch einen Kompressor erzeugte Druck zum Einblasen verwendet. Das Gas wird wie bei der Betriebsart B in Metallflaschen mitgeführt. Auf die BETRIEBSART A, d.h. den Generatorenbetrieb, sei hier nicht weiter eingegangen, da sie als bekannt vorausgesetzt ist. BETRIEBSART B, Die Bildung des zündfähigen Gemisches sowie die Drehzahlregelung erfolgt bei dieser Gruppe auf folgende Weise: Nachdem das> Äbsperr-| ventil Vorrats- Oruckmessef Gasflasche 5-25 kg/cm' »um Luft -/~ «-H[ T) Mfschventil Druckregler l I.Stufe ^^ Druckregler 0 Stnfo No 25 Fig. 3 (B). Flüssigkeitsgasbetrieb (Reichgas). Motor saugt das Gasgemisch an. Der Vorgang spielt sich also wie folgt ab : lung zu vermeiden, die bei einer gasförmigen Entnahme auftreten, damit aber ein gutes Ausfliessen Vorrat. Vorwärmer. Reduzierventil. Verteiler. Dosierer. Ansaugluft verhindern und auch eine Trennung der verschiedenen Gase (nach Dchte) bewirken würde (Fig. 6). Bei dieser Anordnung ist die Möglichkeit gegeben, sofort — wenn nötig — auf Benzinbetrieb Für Verbraucher, welche Gas zu verwenden beabsichtigen, finden sich auf dem Markt Motoren, überzugehen. welche für den Gasbetrieb geeignet sind. Es handelt sich um Mitteldruckmotoren, die an Stelle des Bei Flüssiggasen erfolgt die Entnahme aus der Flasche in flüssiger Form, um die starke Abküh- Einspritzventils eine Zündkerze und an Stelle der R7163 Druckmesser Fig. 2 (A). Generatorgaebetriefo (Arm-Gas). Motor saugt das Gasgemisch an. Systeme sind bereits mehr oder weniger auegebaut und in der Praxis eingeführt. Betriebsart A (Fig. 2) : Der Motor saugt das Kraftstoffgasgemisch selbst an. Das Gas wird in einem Generator im Fahrzeug selbst aus Holz, Holzkohle, Torf, Koks, Braunkohle, Anthrazit, sowie auch aus Karbid erzeugt. Betriebsart B (Fig. 3): Der Motor saugt das Kraftstoffgasgemisch an, der Verbrennungsluft wird das Gas unter einem leichten Ueberdruck zugeführt, wobei man es in Metallflaschen in flüssiger oder gasartiger Form mitführt. Die Flaschen sind an speziellen Tankstellen zu beziehen, die auch deren Auffüllung besorgen. Betriebsart G (Fig. 4 und Fig. 7) : Das Gas gelangt unter Druck in die Verbren- Flüssiggas der Gasflasche entnommen ist, wird es in einem Vorwärmer, der durch das Motorkühlwasser angewärmt ist, verdunstet. Aus dem Vorwärmer leitet man das Gas in das automatische zweistufige Reduzierventil (Leistungen 6 und 15 m 3 /St.), welches in der ersten Stufe einen Druck von 0,7 atm. und in der zweiten Stufe auf 0,09—0,1 atm. entspannt und zum Mischventil führt. Von dort aus saugt der Motor das Gas in die Ansaugluft. Das Mischventil ist zugleich als Dosierventil ausgebildet und bewirkt die Gaszuteilung. iDie Regelung der Drehzahl (Leistung) erfolgt wie beim Benzinmotor durch Drosselung der Ansaugluft und der Gaszufuhr. Die notwendige Gasmenge va- j riiert zwischen 6—30 %, auf das angesaugte Luftvolumen bezogen. Verbrauchsdiagramm (mit Drosselung der Ansausluft, nach Erren, bei Um/min max. 200O) (Fig. 5). - ., Absperrventil 1*716« Kg. 4

No 25 DIENSTAG, 18. Juni 1940 AUTOMOBIL-REVUE Leerlauf Fig. 5. Verbrauchs - Diagramm mit Drosselung der Ansaugluft. Einspritzpumpe einen Magnet erhalten. Die Kerzen, welche der höheren Verdichtung angepasst sind, z. B. Type Bosch 145, haben einen kleineren Elektrodenabstand (ca. 0,2—0,3 mm), um einen einwandfreien Zündfunken zu erzeugen. Im allgemeinen verträgt der Gasmotor mehr Vorzündung. Die Betriebsart B kann auf Niederdruckmotoren (Otto-) (Vergaser und Einspritzung) sowie auf Mitteldruckmotoren (iHesselmann) ohne konstruktive Aenderung am Motor verwendet werden. Der Mitteldruckmotor ist wegen seiner höheren Verdichtung besonders geeignet für den Gasbetrieb (ausgenommen Azethylenbetrieb). BETRIEBSART C. Diese Betriebsart findethauptsächlich für jene Motoren Verwendung, welche mit Wasserstoff als Treibstoff betrieben werden. Man kann also von einem eigentlichen Wasserstoffmotor sprechen. Die Bildung des zündfähigen Gemisches und die Drehzahlregelung gehen dabei auf folgende Art vor sich : Auspuffleitung Mischvenfil /Voroärmm Oruckreglet Nachdem das Gas der Hochdruckflasche entnommen ist, gelangt es in den Vorwärmer, dann in ein sog. Gleichdruckwentil 1. Stufe und in ein Reduzierventil 2. Stufe. Es wird vom Vorratsdruck auf den Einblasedruck reduziert. (Leistung 30/75 m'/St bei einem Einblasedruck von ca. 15 atm.) Ein Verteiler führt das Gas den einzelnen Zylindern zu. Ein Gasschieber bemisst die Menge, welche für jeden Zylinder bestimmt ist. Dieser Verteiler, der in seinem Aufbau dem Verteilerkopf entspricht, wie er für Pressluftstartanlagen auf Lastwagen, Triebwagen und Flugmotoren verwendet wird, steuert den zeitlichen Verlauf der einzelnen Gasstösse, welche gemäss der Zylinderanordnung während des Kompressionshubes in die Zylinder eingeblasen werden. Dadurch entfällt der Saugwiederstand im Mischventil. De Leistungsregelung erfolgt nicht durch die Drosselung der Ansaugluftmenge, sondern durch qualitative Verminderung der Gasmenge, welche bei gleichbleibender Ansaugluftmenge in die Zylinder eingeführt wird. Versuche haben ergeben, dass das Luft-Brennstoffverhältnis bei Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff keine Begrenzung nach der mageren Seite benötigt. Die eingeführte Gasmenge kann von 8,5—£2 % variieren (Fig. 7). Schon im Jahre 1928 schrieb Ricardo, dass es mit Wasserstoff möglich ist, die Leistung in weiten Grenzen zu variieren, und zwar lediglich durch Aenderung der Brennstoffmenge (d.h. durch qualitative Gemischbildung), ohne dass man eine künstliche Verdünnung des Gemisches zu Hilfe zu nehmen braucht. Die Resultate verdienten besondere Beachtung, weil sie damals wohl die einzigen waren, bei denen die Leistung nur durch Aenderung des mittleren Brennstoffgehaltes des Gemisches erzielt wurde. Bei der Betriebsart C kann man zwei Varianten unterscheiden : C Anlage ohne Luftpresser (Wasserstoffmotor) (Fig. 4-); Ci Anlage mit Luftpreeser (Fig. 8). Ci, Anlage ohne Luftpresser: dabei wird der Wasserstoff in Hochdruckgasflaschen unter einem Druck von 200 atm. mitgeführt. Die Gemischbildung Fig. 6. Lastwagenfahrgestell mit Flüssiggaebetrieb. Reichweite 400 km. B5%\ Leerlauf >/^ 427. Wasserstoff 100% 100% Luft Vol-Last Fig. 7. Verbrauchs - Diagramm. Gaseinblasen nach Erren. vollzieht sich auf folgendem Weg: Hochdruckflasche (Vorrat). Vorwärmer. Reduzierventil 1 u. 2. Stufe Verteiler (Steuerung). Gasdrehschieber (Dosierung. Einblasdüsen. Der englische Wasserstoffmotor Erren besitzt durch einen Drehschieber gesteuerte Einblasventile. C2, Anlag mit Gaspresser. Bei dieser Betriebsart wird das Treibgas in Niederdruckbehältern mitgeführt, durch einen kleinen Kompressor (Gaspresser) auf Einblasedruck gespannt und über den Gasdrehschieberverteiler in die Einblasdüsen gepresst. Die normalen Motoren, sei es Niederdruck oder Mitteldruck, lassen sich ohne Umbau nicht nach der Betriebsart G betreiben. Bei den Hochdruckmotoren muss ausserdem das Kompressionsverhältnis geändert •werden. b) Aufbewahrung und Mitnahme der Gas- Treibstoffe. Wie bereits erwähnt, wird das Treibgas auf dem Fahrzeug in flüssigem oder gasförmigem Zustand mitgeführt. Je nach dem Druck, unter welchem sich das Gas im Vorratsbehälter befindet, kann man folgende 3 Arten unterscheiden : Druck 1. Niederdruckbehälter 0,1 H~ 1,5 kg7cm s 2. MitteldruckbehäMer, genannt Druckflasche 5 + 25 kg/cm* 3. Hochdruckbehälter, genannt Hochdruckflasche '+ 300 kg/cm* I. Die Nieder druckbehälter, bei welchen das Gas unter einem Druck von 0,1—1,5 kg/cm 2 steht, sind in England während des Krieges viel verwendet worden. Es handelt sich dabei um gasdichte Stoffbehälter, welche über das Fahrzeugdach gespannt odeT auf kleinen Anhängern nach- geführt wurden. Auf diese Weise konnten bis zu 20 m' Gas mitgeführt werden. 2. Die Mittel druÄkbehälter kommen hauptsächlich für die Aufbewahrung der Flüssiggase in Betracht. Das Gas steht unter einem Druck von 5—25 kg/cm s . Diese Behälter haben Flaschen-- form, sind aus Stahl oder Leichtmetall und für einen Druck bis 25 kg/cm 2 berechnet. Hier die Kennwerte : FOUtewlcht: , m, *f f t HShe I f Htnttlltr kg |£ o- m £ o 22 30 Deuras 33 Butan 55 41 1 317 I. G. Farben 46 Kuhrgasol 108 22 53 1,7 321 V.B. Folgende Gase werden in Mitteldruckbehälter abgefüllt : Propan, Butan, Propylen, Butylen, Ruhrgasol, Äthylen, Athan. Es ist bemerkenswert, dass die Druckgasflaschen bei 29° G (und der vorgeschriebenen Normalfüllung) nur bis zu 4/5 mit flüssigem Treibgas gefüllt sind, bei 40° G ist die Flasche fast ganz gefüllt. 3. Die Hochdruckbehälter, die sog. Hochdruckgasflaschen, finden hauptsächlich für die Abfüllung der Dauergase, wie : Normgas, Mischgas, Methan, Leuchtgas, Azethylen (A^ethylen-Dissou braucht poröse Füllung und Azeton ale Lösungsmittel), Wassergas und Wasserstoff Verwendung. Diese Flaschen bestehen ebenfalls ans Stahl oder Leichtmetall und sind normalisiert. Kennwerte: .1= S B FDIIInball ( m. leer g. ~ Höh» | | ke kt | S m S Methan* 53 11 68 14,7 1,5 230 Leuchtgas ** „ „ „ 5,3 „ Methan 58 12 73 16,1 1,7 317 Leuchtgas „ „ „ 6 Methan 110 22 144 30,6 1,7 321 Leuchtgas „ „ „ 11 „ * Methan bei 300 kg/cm s . ** Leuchtgas bei 300 kg/cm s . Bei den neuesten Leichtmetallflaschen wird ein Gewicht von 4,6 kg pro m 3 entspanntes Gas gerechnet (Schluss folgt) Fig. 8 (C1). F'lüssiggaebetrieib mit Gaskompressor (Reichgas). Das Treibgas wird eingeblasen. PATENT CASTROL Schutz dem Polster! Ein Auto»Po1srer hSlt nur «elten