<Desc/Clms Page number 1>
Verbrennungskraftmaschine mit Drehkolbenverdichter.
Es sind bereits Zweitaktmaschinen mit Verdichtern bekannt, bei denen den Zylindern vom Ver- dichter aus durch einen gemeinsamen Kanal Gemisch oder Spülluft und nachfolgend Gemisch zugeführt werden, in welch letzterem Falle für die Schichtung von Spülluft und Gemisch besondere Zuführungs- kanäle vorgesehen werden müssen. Es sind auch MehrzylindermÅaschinen vorgeschlagen worden, bei denen ein als Drehkolbengebläse ausgebildeter Lujtverdichter an Stelle des Schwungrades angeordnet ist, wobei zwecks Ausgleiches der Druckspannungen in den ungleich langen Zuführungskanälen der
Zylinder die Flügel des Verdichters in entsprechend ungleichen Abständen voneinander angeordnet sind.
Weiters ist bei Mehrzylindermaschinen mit kreisenden, sternförmigen Zylindern vorgeschlagen worden, ein Drehkolbengebläse für die Förderung von Luft oder Gemisch auf der feststehenden Kurbelwelle anzu- ordnen und mittels eines Zahnrädergetriebes anzutreiben. Schliesslich sind auch Anordnungen bekannt, bei denen zwei Drehkolbengebläse vorgesehen sind, von denen das eine die Spülluft und das andere das
Gemisch über besondere Steuerorgane in die Zylinder fördert.
Bei der Maschine nach vorliegender Erfindung werden im Drehkolbenverdichter die Spül-und 'Ladeluft in der Weise getrennt gehalten, dass in den aufeinanderfolgenden, zwischen je zwei Flügeln befindlichen Räumen abwechselnd Spül-und Ladeluft gefördert wird, wobei am Ende des Förderkanales eine Brennstoffzerstäubereinrichtung vorgesehen ist, damit die Ladeluft kurz vor Eintritt in die Zylinder durch ihr Vorbeistreiehen an der Zerstäubereinrichtnng sich mit Brennstoff anreichert und ein Gemisch bildet. Der Förderkanal hat zwei Auslässe, einen für die Spülluft und einen für die Ladeluft.
Diese Auslässe sind in solchen Abständen voneinander angeordnet und in deratigen Grössen gehalten, dass die
Spülung und Ladung der Zylinder in der günstigsten Zeitdauer und Menge erfolgt, wobei die Einlass- kanäle der Zylinder und die Auslässe des Verdichters für Spülung und Ladung sich gegenseitig steuern.
Die Einlasskanäle der Zylinder sind derart bemessen, dass sie vom Arbeitskolben zuerst freigegeben, jedoch vom Verdichter selbst noch geschlossen gehalten werden, bis durch die vom Arbeitskolben freigegebenen Auspuffkanäle die Abgase abströmen, worauf der Verdichter die Zylindereinlasskanäle für den
Eintritt der Spülluft öffnet, um erst nach Abströmen der Abgase und der Spülluft, sobald die Auspuff- kanäle durch den Arbeitskolben geschlossen sind, B] ennstoffgemisch in die Zylinder zu drücken.
Die Zahl der Verdichterflügel beträgt ein Zwei-oder Mehrfaches der Zylinderzahl, und die Abstände jener Flügel, die die Räume für die Spülluft begrenzen, sind verschieden von den Abständen der Flügel,
EMI1.1
Wirkungsgrad der Maschine erzielen zu können.
Die Vorteile, die mit der Verbrennungskraftmaschine nach vorliegender Erfindung verbunden sind, bestehen vor allem in der einfachen Ausbildung der Maschine, da nur ein einziger Luftzuführungskanal für den Verdichter erforderlich ist. Da im Verdichter nur Luft gefördert wird, daher nur eine einzige Verdichtungsstufe notwendig ist, wird nach vorliegender Erfindung durch die Anordnung eines Brennstoffzerstäubers am Ende des Förderkanales eine sichere Trennung von Spülluft und Gemisch erzielt, wobei keinerlei besondere Steuerorgane für die Kanäle erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil ist noch darin zu erblicken, dass bei sternförmiger Zylinderanordnung kein Getriebe für den Verdichterantrieb vorgesehen sein muss.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine kreisende Vierzylinder-Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit einem kreisenden Verdichter. Die Fig. 2,3 und 4 stellen beispielsweise Ausführungsformen von Verbrennungskraftmaschinen mit ruhenden Zylindern gemäss vorliegender Erfindung dar. Fig. 5 ist ein
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
kanälen sowie durch den Auspufftopf. Fig. 7 stellt einen Schnitt durch den Spoil-un Ladekanal des Verdichters dar.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die feststehende Kurbelwelle 1 in dem die ganze Verbrennungskraftmaschine umschliessenden Gehäuse gelagert ; auf der Kröpfung der Kurbelwelle sitzt ein Rollenlager 3, auf dessen kugeliger Aussenfläche die Köpfe der Pleuelstangen 4 gleiten. Eine dieser Pleuelstangen ist mittels eines Mitnehmerbolzens 5 auf dem Rollenlager 3 gegen Verdrehung gesichert, so dass nur die andern Pleuelstangen sich entsprechend der durch die Kolbenlagen bedingten Winkelstellungen einstellen können. An den Pleuelstangen sind die Kolben 6 angelenkt und gleiten in den mit Kühlrippen versehenen Zylindern 7 während deren Drehbewegung auf und ab. Die Zylinder sind an dem auf der Kurbelwelle 1 drehbar gelagerten Kurbelgehäuse 8 befestigt.
Der der Kupplungsseite zugekehrte Teil des Kurbelgehäuses ist gleichzeitig als Verdichtergehäuse 9 ausgebildet. An den Zylindern 7 sitzen, wie in Fig. 6 dargestellt, aus zwei Teilen verschraubt die Auspufftöpfe 10, die gleichzeitig die Kanäle 11 für Luft-und Gaseintritt in die Zylinder 7 enthalten, an dem Verdichtergehäuse 9 befestigt sind und so die Verbindung zwischen Verdichter und den Zylindern herstellen. Die Mündungen der Auspufftöpfe sind abgeschrägt, damit durch die Drehbewegung eine absaugende Wirkung für die Abgase erreicht wird.
Innerhalb des sich mit den Zylindern drehenden Verdichtergehäuses 9 ist der auf der feststehenden Kurbelwelle festsitzende, aus zwei Teilen bestehende Verdichterkörper 12 und 13 exzentrisch zur Kurbelwelle 1 angeordnet und trägt den auf einem Kugellager 14 gelagerten Führungsring 15, der acht mittels Bolzen 16 beweglich gelagerte Flügel 17 besitzt. Diese Flügel sind an ihren äusseren Enden walzenförmig ausgebildet und gleiten in entsprechenden Führungen des Verdichtergehäuses 9.
Durch die walzenförmigen Enden der Flügel 17 sind schräge Löcher gebohrt, die zwischen den Führungsräumen der Flügel 17 im Verdichtergehäuse 9 und dem exzentrischen Ringraum innerhalb des Verdichtergehäuses eine Verbindung herstellen, damit die durch die Bewegung der Flügel 17 in den Führungen angesaugte bzw. verdrängte Luft durchströmen kann und so eine zusätzliche Pumpenwirkung erzielt wird. Der den Zylindern näher-
EMI2.2
seinem Umfange und seiner Seitenfläche dichtend in das Verdichtergehäuse passt.
Vom Umfange des Verdichterkörpers 12 führt ein Kanal 19 (Fig. 7) längs eines Teiles dieses Umfanges und mündet mit einem Schlitz 20 für die Spülluft sowie mit einer mit einer Zerstäubereinriehtung versehenen Bohrung 21 an der den Zylindern zugekehrten Seitenflächen des Verdichterkörpers 12. Am rückwärtigen Ende ist das Verdiehtergehäuse 9 mit einem Flansch 22 abgeschlossen und mittels eines den Wellenstummel 23 für die Kraftabnahme tragenden Flansches im rückwärtigen Gehäuseteil 24 gelagert.
Im vorderen Gehäuseteil 2 sind die Zündvorrichtung 27 sowie die Lichtmaschine 28 gelagert,
EMI2.3
dem Zahnrad 31 angetrieben, die Verbrennungskraftmaschine schmiert. Durch eine Einstellvorrichtung kann die Ölmenge so geregelt werden, dass bei ausreichender Schmierung der Verbrennungskraftmaschine und des Verdichters ein Verölen der Zylinder nicht eintreten kann. Die Zündkerzen sind in den Zylindern in einer nach innen vorspringenden Nabe eingeschraubt, wodurch erreicht wird, dass die durch die Fliehkraft gegebenenfalls nach aussen strömenden Ölteilehen abgelenkt werden und verbrennen, so dass ein Verölen der Kerzen verhindert wird. Als Abschluss für die Gehäuse 2 und 24, und um die Verbrennungkraftmaschine zugänglich zu machen, ist ein Deekel 32 vorgesehen.
In der Mitte des Gehäuses 2 ist zur Lagerung und Befestigung der Kurbelwelle eine als Luftleitung ausgebildete Hohlschraube 33 vorgesehen, die an ihrem vorderen Ende einen nicht dargestellten Lufttrichter trägt, der mit einer Drosselklappe 34 versehen ist ; mittels dieser kann die von Verdichter angesaugte Luftmenge und dadurch die Drehzahl sowie die Leistung der Verbrennungskraftmaschine geregelt werden.
Die Luft strömt durch die Hohlschraube 33 und die hohle Kurbelwelle kühlend durch die Kurbelkammer, gelangt durch die Löcher 35, die zur Begünstigung der Strömung schräg angeordnet sind, in den Raum innerhalb des Verdichterkörpers 12 und durch Löcher 36 (Fig. 5) am Umfange des Verdichterkörpers 12 in den sichelförmigen Verdiehterraum, von wo die Luft durch den Kanal 19 zu den Zylindern mittels der Flügel 17 gedrückt wird.
Die Brennstoffzuleitung zur Zerstäubungseinrichtung erfolgt seitlich am Gehäuse 2 durch eine Bohrung, die mit einer Bohrung 37 in der Kurbelwelle in Verbindung. steht ; der Brennstoff fliesst durch den Kanal 38 zur Brennstoffdüse 39 und von dort zur Zerstäuberdüse 40 (Fig. 1 und 7). Die Zerstäuberdüse 40
EMI2.4
Zwecks besserer Zerstäubung des Brennstoffes ist eine zweite, kleinere Luftdüse 44 vorgesehen. Der Kanal 38 ist bei seiner Mündung am Umfange des Verdichterkörpers 12 mit einer Schraube 45 vesschlossen.
Durch Entfernen der Verschraubung 46 im Verdichtergehäuse 9 ist es möglich, die Schraube 45 herauszunehmen, wodurch ein Wechseln der Brennstoff düse 39 ohne sonstigen Ausbau anderer Teile ermöglicht wird.
Die Arbeitsweise der Verbrennungskraftmaschine in Verbindung mit dem Verdichter ist folgende : Der Kolben öffnet bei seiner Abwärtsbewegung ungefähr 7. 0 vor seinem unteren Totpulkte die Ein-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
jetzt öffnet bich der Schlitz 20 für die Spülluft und es tritt Spülluft während ungefähr 45 in den Zylinder ein, das ist bis 250 nach dem unteren Totpunkte des Kolbens. Nun schliesst sich der Schlitz 20 und die Luft im Verdichter wird während 15 der Kreisbewegung weiter verdichtet, während Abgase und Spülluft durch den Auspuffkanal abströmen.
Solbald dieser nach beiläufig weiteren 10 der Kreisbowegung vom Kolben geschlossen worden ist, wird der Auslass 21 des Verdichters geöffnet und die vorverdichtete Luft strömt rasch an der Zerstäuberdüse 40 vorbei, he ht das Nadelventil 42 ab, so dass der Brennstoff austritt und, mit der Luft ein Gemisch bildend, in den Zylinder eintritt ; nun wird das Gemisch durch etwa 20 der Kreisbewegung in den Zylinder gepresst, bis schliesslich der Kolben ungefähr 700 nach seinem unteren Totpunkte während seiner Aufwärtsbewegung die Einströmkanäle 11 schliesst und das Gemisch verdichtet.
Durch die besondere Verteilung der Spül- und Füllkanäle nach vorliegender Erfindung ist die richtige Reihenfolge der Spül- und Ladungsvorgänge zwecks Erreiehung des günstigsten Wirkungsgrades der Maschine gegeben. Nachdem die gesamte Öffnungsdauer des Förderkanales 19 für Luft und Gemisch ungefähr 900 der Kreisbewegung ausmacht, ist es möglich, 4 Zylinder in einer Ebene am Umfange anzuordnen, da die Eintrittskanäle 11 des einen Zylinders bereits geschlossen sind, wenn der nächste Zylinder die Öffnung 20 für die Spülluft öffnet. Dadurch, dass acht Flügel 77 für vier Zylinder vorhanden sind, die
EMI3.2
Luftmenge zwischen den Flügeln 17 für das Spülen mit Luft und das Füllen mit Gemisch getrennt gehalten wird.
Diese Einrichtung ermöglicht ein Drosseln des Verdichters, so dass die geringste Luftmenge zur Gemischbildung für den langsamsten Lauf der. Verbrennungskraftmaschine sowie die Spülluft, streng getrennt gesteuert, den Zylindern zugeführt werden. Die Stellung der Flügel kann entsprechend der
EMI3.3
mehrerer Flügel für einen Zylinder ein besonderes Dichthalten des Verdichters erzielt, ähnlich der Anordnung mehrerer Kolbenringe bei einem Kolben.
Ebenso wie sich die Erfindung für Verbrennungskraftaschinen mit kreisenden Zylindern eignet, i3t sie auch für solche mit ruhenden Zylindern verwendbar, in welchem Falle die Zylinder mit dem Ver- dichtergehäuse feststehen, während sich die Kurbelwelle mit den inneren Verdiehterteilen drehen.
Fig. 2 zeigt eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine im Schnitt mit einem oder mehreren Zylindern ; der Verdichter ist seitlich vom Zylinder bei den Einströmkanälen angeordnet und saugt wie bei der kreisenden Maschine die Luft durch den Kurbelraum, worauf der Kolben des Arbeitszylinders bei seiner Abwärtsbewegung dem Verdichter die Luft unter Druck zuführt, so dass der Verdichter kleiner bemessen sein kann, da er die schon unter Druck zugeführte Luft nur weiter zu verdichten hat. Der Verdichter wird von der Kurbelwelle angetrieben und steuert durch seine Bewegung den Lufteinlass in den Raum unter dem Arbeitskolben, sowie den Eintritt der Spülluft und des Gemisches in den Arbeitszylinder.
Fig. 3 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine mit V-förmig angeordneten Zylindern, bei der der Verdichter zwischen den Zylindern liegt und gleichzeitig die Kanäle zweier gegenüberliegender Zylinder steuert.
Fig. 4 stellt eine Verbrennungskraftmaschine mit Zwillingszylindern, die einen gemeinsamen Verbrennungsraum haben, dar. Der Verdichter ist wie bei der Maschine in Fig. 2 seitlich angeordnet.
Bei Viertaktmaschinen lässt sich der Verdichter seitlich oder oberhalb des Verdichterraumes der Zylinder anordnen und kann, von der Kurbelwelle mit einer Übersetzung von l : 2 oder 1 : 4 angetrieben, die Kanäle für das Spülen und Füllen der Zylinder steuern, wobei jedoch ein zweites Steuerorgan vorgesehen werden muss.
Die Verwendung von Zwillingszylindein mit einem gemeinsamen Verdichtungsraum ist ohne weiteres auch bei einer kreisenden Verbrennungskraftmaschine nach Fig. 1 möglich.
Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen sind auch für Maschinen mit mehreren parallel zur Welle liegenden Zylindern geeignet, wobei der Verdichter mit einer der Zylinderzahl entsprechenden Anzahl von Förderkammern versehen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Verbrennungskraftmasehine mit Drehkolbenverdiehter für die Spül- und Ladhft, dadurch gekennzeichnet, dass die Spül-und die Ladeluft im Verdichtergehäuse in der Weise getrennt gehalten werden, dass in den aufeinanderfolgenden, zwischen je zwei Kolbenflügeln befindlichen Räumen abwechselnd
EMI3.4