AT111132B - Verpuffungskraftmaschine mit Freiflugkolben, insbesondere für Kraftfahrzeuge. - Google Patents

Description

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  Verpuffungskraftmaschine mit   Freiflugkolben,   insbesondere für Kraftfahrzeuge. 



   Gegenstand der Erfindung ist eine Verpuffungskraftmaschine mit Freiflugkolben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und paarweise angeordneten, in einer gemeinsamen Achse liegenden Verpuffungskammern. 



   Das Neue besteht darin, dass erstens sämtliche Zwischenglieder für die Übertragung der Kraft von dem oder den Flugkolben auf die Nuteinrichtung ausschliesslich Hin-und Herbewegungen machen oder höchstens   aussehwingen,   dass zweitens jede der in den Kammern zeitlich verschieden stattfindenden Verpuffungen eine Bewegung der sämtlichen von einem gegebenen Kammerpaar aus gesteuerten Massen bewirkt, dass drittens die Massenwirkung der Gesamtheit der durch die Verpuffung in einer bestimmten Kammer in der einen Richtung bewegten Teile gleich ist der Massenwirkung der Teile, welche durch die nachherige Verpuffung in der andern Kammer in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, und dass viertens auch die Kraftabgabe an die Nuteinrichtung immer die gleiche ist, unabhängig davon,

   ob die Verpuffung in der einen oder in der andern der einem gegebenen Kammerpaar zugehörigen Kammern erfolgt. 



   Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, wobei angenommen ist, dass ein gegebenes Kammerpaar in zwei gesonderte Zylinder verlegt ist und in jedem der gemäss beiden Ausführungsbeispielen beweglich angeordneten Zylinder nur ein einziger Flugkolben arbeitet. 



   Fig.   l   zeigt schematisch die Anordnung der wesentlichen Teile einer Zweitakt-Verpuffungskraftmaschine gemäss der Erfindung dargestellt in Anwendung auf Ölpumpen ; die Fig. 2-5 zeigen eine andere gleichfalls beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, wobei die Zweitakt-Verpuffungskraftmaschine auf einen elektrischen Krafterzeuger arbeitet, dessen elektrisch wirksame Teile ebenfalls nur geradlinige Bewegungen ausführen. 



   Da bei beiden Ausführungsbeipielen jeder Zylinder nur eine einzige Verpuffungskammer aufweist, wird im nachstehenden zwischen Verpuffungskammer und Zylinder nicht unterschieden, sondern kurzweg vom Zylinder gesprochen. 



   In Fig. 1 sind 20 und 20'die paarweise angeordneten Zylinder, wobei die Achse des Zylinders   20'   in der Verlängerung der Achse des Zylinders 20 liegt und die Flugkolben 19 und 19'der beiden Zylinder auf der gemeinsamen Kolbenstange 27 sitzen. Durch Brücken 40 und 40'sind die Kolben 29 und 29' in fester Verbindung mit den Zylindern 20 und   20'.   Die Kolben 29 und 29', die in den auf einer gegebenen Seite (links oder rechts) von der Flugkolbenstange 27 angeordneten Ölpumpen arbeiten, sind miteinander durch eine Stange   31   fest verbunden.

   Anderseits sitzt auf der Flugkolbenstange 27 eine   Mittelbrücke     40"   von ungefähr der doppelten Abmessung einer der   Brücken     40   oder 40' ; an jedem ihrer Enden ist ein Doppelpumpenkolben 28, 28'starr befestigt.

   Die Stangen   31,   durch die jeder Pumpenkolben 29 mit einem Kolben 29'verbunden ist, sind durch die Enden der Mittelbrücke   40" und durch   die einen entsprechenden Längskanal aufweisenden Doppelkolben   28,     28'hindurchgeführt.   Die Mittelbrücke   40"   mit den Doppelkolben 28, 28'und die Kolbenstange 27 mit den Kolben   19,   19'sind über das Gestänge 30 

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 gleichfalls an die Wippe 33 angelenkt ist, die Brücke 40'mit dem Zylinder 20', die durch die beiden
Stangen 31 verbundenen vier Pumpenkolben 29, 29'und die   Brücke   40 mit dem Zylinder 20 aufgehängt bzw. mit dem Gestänge 32 verbunden sind. 



   Sämtliche bewegte Teile, die von einer Explosion im Zylinder 20 beeinflusst werden, sind- wenigstens in ihrer Gesamtheit - gegenüber den durch eine Explosion im Zylinder 20'in entgegengesetzter
Richtung bewegten Teilen oder Massen gut'ausgewuchtet. 



   Die Wirkungsweise dieser schematisoh dargestellten Anordnung ist folgende :
Wenn eine Explosion im Zylinder 20 erfolgtist, wird der Kolben 19 und der mit-ihm durch Stange 27 verbundene Kolben 19' im Zylinder 20'nach oben getrieben. In gleicher Richtung nimmt die fest auf 
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   Es ergibt sich hieraus, dass bei der Explosion im Zylinder 20 zeitlich zusammenfallen :
1. einerseits die   Aufwärtsbewegung   der   Elugkolben     1. 9.   und 19', anderseits die Abwärtsbewegung der Zylinder 20 und 20' ; 
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   . Gesamtheit natürlich-keine-'Scirwierigkeit.   



   Beim Anheben der Doppelkolben 28, 28' und gleichzeitigem Niedergehen der Kolben 29. wird 
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 also offensichtlich auch mit Bezug auf die Kraftabgabe der beiden beweglichen Systeme eine vollständige Gleichheit, da ja auch deren Reibungsverluste einander praktisch vollkommen gleich-sind. Der Betrieb 
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   Beim Antrieb von Pumpen ist es ohne   weiteres-gegeben,-dass   bei der Anordnung einer Mehrzahl - von'Pumpen-eine Regelung-der jeweiligen Arbeitsleistung in einfachster Weise durch die zeitweise Ab-oder Zuschaltung von Pumpenelementen, gegebenenfalls von verschiedenem Durchmesser, bewirkt werdenkann. 



   -Gemäss der Ausführung nach. den Fig.   2-5-arbeiten   die auf der.Stange 27. sitzenden Flugkolben wieder in zwei einander gegenüberliegenden, ebenfalls beweglich angeordneten Zylindern 20. Durch die im Zylinderboden vorgesehene Öffnung 1 kann über das beim Verdichtungshub des Kolbens 19' geöffnete 
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 der Zuleitung 18 mitgerissen wird, u. zw. in jenem Augenblick, in dem die Verbrennungsgase aus dem
Raum 10 durch die über die Bohrungen   8,   9 eingeströmte Spülluft nach dem Auspuffrohr   13   ausgetrieben wurden.

   Die   Schwängerung   der Frischluft hält selbst nach Beginn des Verdichtungshubes noch an, der Austritt des Brennstoffes aus den Verteilerrillen   17   erstreckt sich also über eine verhältnismässig grosse Zeitspanne und demgemäss können die Brennstoffäden ausserordentlich dünn gehalten   und-eine   hervorragend feine Zerstäubung des Brennstoffes erreicht werden. Das Ventil 14 wird erst wieder geschlossen, wenn der Kolben 19 seine obere Hubstellung erreicht hat und die Explosion stattfindet. 



   Bei der Entzündung des verdichteten Luftgasgemisches wird der Kolben 19 etwa auf die Hälfte des je nach der Verdichtung in seiner Grösse   veränderlichen   Hubes nach innen getrieben. 



   Mit der Kolbenstange 27 sind zwei Feldmagnetzylinder 28 festverbunden und an den beiden durch die Brücken 40 mit dem Zylinder in fester   Verbindung stehenden Träger 31   sitzt ein Ringanker 29. 



   Jede von den beiden auf einem Zapfen 34 schwingbar angeordneten Wippen 33 ist einerseits durch eine
Stange 30 mit dem Magnetzylinder 28 und anderseits durch eine Stange   32   mit der Brücke 40 verbunden, die an dem inneren Ende des Zylindermantels 20 sitzt und die Träger 31 des Ringankers 29 hält. 



   Bei der Zündung des Luitgasgemisches wirkt die Explosion in bekannter Weise auf alle den Explosionsraum umschliessenden Wandungen und da die   Projektionsfläohen   von Kolbenboden und Ein- satzstück gleich gross sind, wird, wenn der Kolben 19 nach innen gedrückt wird,   das Einsatzstück 21   und der mit ihm verbundene Zylinder 20 nach aussen getrieben. Da zweckmässig die Grösse der gegenläufig bewegten Massen gleich gewählt wird, d. h. diese gegeneinander ausgewuchtet werden, so ergibt sich auch eine gleichmässige Beschleunigung der Massen. Der im Teil A nach aussen geschleuderte Zylinder 20, dessen Einsatzstück 21 eigentlich gleichfalls als Kolben wirkt, wird bei der nächsten Explosion im Teil B wieder   zurückgeführt   usw.

   Das Wippengestänge 30,33, 32 und die Brücke 40 dienen im Grunde genommen nur   zur Aufhängung   des Aggregates. 



   Wie-ersichtlich, gleiten Magnetzylinder und Anker in gegenläufiger Richtung beim Betrieb der   Vexpuffungskraftmaschine   hin und her, wodurch die magnetischen Kraftlinien geschnitten werden und ein elektrischer Strom erzeugt wird, den man in üblicher Weise dem oder den elektrischen Triebmotoren des Fahrzeuges bzw. seiner Anhängewagen zuführen und auch zum Aufladen von der Beleuchtung usw. dienenden Sammlern benutzen kann. 



   Die Regelung der Brennstoffzufuhr erfolgt dadurch, dass man mittels einer Stange 39 und Scheibe 38 den Kegel des Ventiles 4 mehr oder weniger dicht auf seinen Sitz gelangen lässt, so dass weniger oder mehr Luft oder auch gar keine vom Verdichtungsraum 5 in den Raum 10   bzw. 10'zurückweichen   kann und der Druckunterschied zwischen den Räumen 5 und 10 kleiner wird. 



   Die Einrichtung wird   mit. Rücksicht   auf das Beharrungsvermögen der bewegten Massen zweckmässig so getroffen, dass der Brennstoffkanal 35 von der Verbindungsöffnung 18 bis zu einem Gelenk 36 des auf einer Achse 24 schwingbar gelagerten Zuleitungsrohres mit diesem ein ununterbrochenes Rohrsystem bildet. 
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   Es ist belanglos, welche Zahl von Kolben auf eine gegebene Kraftabnahmestelle zur Wirkung gebracht werden und ob andere Ausbildungen von Einzelheiten der Maschine, als wie sie beschrieben und gezeichnet sind, vorgenommen werden. Wesentlich für die Verwirklichung der Erfindung ist einzig, dass die vorstehend im zweiten Absatz der   Beschreibung   hervorgehobenen vier Merkmale in der Verpuffungskraftmaschine verkörpert sind. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : 
1. Verpuffungskraftmaschine mit Freiflugkolben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und paarweise angeordneten, in einer gemeinsamen   Achse liegenden Verpuffungskammern, dadurch gekennzeichnet,   dass sämtliche Zwischenglieder für die Übertragung der Kraft von dem oder den Flugkolben (19, 19') auf die Nuteinrichtung (28, 28', 29,   29')     ausschliesslich   Hin-und Herbewegungen machen oder ausschwingen, dass jede der in den Kammern zeitlich verschieden stattfindenden Verpuffungen eine Bewegung der sämtlichen von einem gegebenen Kammerpaar aus gesteuerten Massen bewirkt, dass die Massenwirkung der Gesamtheit der durch die Verpuffung in einer bestimmten Kammer in der einen Richtung bewegten Teile gleich ist der Massenwirkung der Teile,

   die durch die nachherige Verpuffung in der andern Kammer in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, und dass auch die Kraftabgabe an die Nutzeinrichtung immer die gleiche   ist, unabhängig davon, ob'die Verpuffung   in der einen oder in der ändern der einem gegebenen Kammerpaar zugehörigen Kammern erfolgt.

Claims (1)

1. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der je eine einzige Verpuffungskammer aufweisenden Zylinder (20, 20') gleitbar angeordnet ist.

   3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beweglichen Teile (28, 28', 29, 29') der Nuteinrichtung sowohl mit den beweglichen Zylindern (20, 20') als auch mit den Flugkolben (19, 19') eines gegebenen Zylinderpaares mechanisch gekuppelt ist.

   4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jener Teil (28) der Nutzeinrichtung, der über ein Zwischenglied (40") von der gemeinsamen Kolbenstange (27) getragen ist, über ein Wippengestänge ('' ?, 33, 34, 32) mit den gleitbar angeordneten Zylindern (20, 20') gekuppelt ist.

   5. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (20, 20') in Bügeln (23) gleiten, die an der Gleitfläche gekühlt sind.

   6. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (19, 19') so ausgebildet ist und Verbindungskanäle im Kolben und in dem Zylinder (20) samt Einsatzstück (21) derart angeordnet sind, dass der Kolben als Stufenverdichter arbeitet.

   7. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in gegenläufiger Richtung bewegten Teile der Nutzeinrichtung als Elektromagnet (28) und Anker (29) eines elektrischen Krafterzeugers ausgebildet sind.

   8. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, bei der Frischluft durch selbsttätige Ventile in den Zylinder gesaugt-wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei vollendetem Arbeitshub des Kolbens (19) ein Teil der'vorverdichteten Frischluft über in der Wandung des Zylinders (20) vorgesehene Kanäle (8) in den als Verpuffungskammer dienenden Zylinderraum (10) und ein Teil über einen Kanal (3) und ein federbelastetes Rückschlagventil (4) in eine Kammer (5) mit zur Zerstäuberdüse fol4) führenden Bohrungen (6, 7) gelangt und dass dieser Teil der Luft beim Verdichtungshub des Kolbens noch mehr verdichtet wird, so dass in der Kammer (5) ein Überdruck gegenüber dem Zylinderraum (10) entsteht.

   9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der nach vollendetem Arbeitshub in den Zylinderraum (10) getriebene Teil der vorverdichteten Luft in diesen Raum über die Kanäle (8) des Zylinders (20) sowie Kanäle (9) des Kolbens (19, 19') gelangt und dort die Abgase verdrängt.

   10. Maschine nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerstäuberventil (14), dessen Frischluftzuleitungskanäle (6, 7) und der Kanal (35) für die Zuführung des Brennstoffes in einem E'nsatzstück-) des beweglichen Zylinders (20) vorgesehen sind.

   11. Maschine nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Zylinder (20) hin und her gehende Brennstoffzuleitung (35) als ununterbrochenes Rohrsystem (36,-) ausgebildet ist.

   12. Maschine nach Anspruch l, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Kolbenmaschine, dass sie-wenigstens nach dem Anlassen-eine so grosse Verdichtung des Luftgasgemisches zulässt, dass der Betrieb mit Selbstzündung möglich ist.

   13. Maschine nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem der hin und her gehenden Zwischenglieder ein frei gleitendes Organ aufgebracht ist, das, nachdem der Kolben seine Totpunktstellung bereits erreicht hat, infolge des dem betreffenden Organ innewohnenden Beharrungs- EMI4.1