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Österreichische PATENTSCHRIFT Nrw 16257.
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Der Erfindungsgegenstand betrifft eine Zweitakt-Explosionskraftmaschine, bei welcher im wesentlichen zwei voneinander unabhängige Kolben einerseits aneinander geschoben als einheitlicher Kolben den Arbeitshub vollführen und andererseits, getrennt voneinander, als
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Teil unabhängig von einander erfolgenden Bewegungen beider Kolben werden durch den im nachstehenden näher zu beschreibenden Mechanismus hervorgerufen. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 und 2 zwei Vertikalschnitte durch die Maschine und die Fig. 3 bis 7 einige Details.
In dem Zylinder 1 bewegen sich die Kolben 2,3, welche an ihren einander zugekehrten Stirnseiten mit Ausschnitten und korrespondierenden Insätzen 4, 5 versehen sind, so dass die an-und ineinander geschobenen Kolben einen einheitlichen Kolben bilden. Mit den Kolben 2, 3 ist die Kolbenstange 6. bezw. das Gestänge 7 verbunden, welche mit den am freien Ende befindlichen Rollen 8 und. 1) (Fig. 1, * und) in die Nuten 10 und 11 der Schwungscheiben 12, 13 eingreifen. Die Geradführung des Gestänges 7 erfolgt durch die Rolle 14 jene der Kolbenstange 6 durch den Kreuzkopf 15 an den beiden Stangen von 7.
Die Nuten 10 und 11 haben eine solche Form, dass der während des Arbeitshubes auf den Kolben wirkende veränderliche Druck bei jeder Lage des Kolbens in eine gleich-
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auszugleichen haben, weshall) sie in ihrer Masse leichter gehalten werden können, ein Umstand, welcher insbesonders bei Anwendung der vorliegenden Maschine bei Fahrzeugen, sich als ein wesentlicher Vorteil erweisen wird.
Zu dem oben angegebenen Zwecke ist die Form der Nuten 10 und 11 derart gewählt, dass di'Entfernung der arbeitenden Rollen. 9 im Gestänge 7 während des grössten auf den Kolben 2 wirkenden Explosionsdruckes von der Schwungscheibenmitte am kleinsten ist, während diese Entfernung im selben Verhältnis grösser wird, wie der Druck der im Zylinder expandierenden Verbrennungsgase abnimmt, so dass die Kraftwirkung auf die Schwungscheiben eine stets gleichförmige sein muss.
Diese Wirkung ergibt sich naturgemäss auch in umgekehrter Folge für die Kompression durch den Kolben 3, indem zu Beginn dieser Arbeitsperiode der Hebelarm zur Übertragung der Kraftkomponente von der Schwungschcibe auf den Kolben länger ist und mit der Zu- calme des Gegendruckes beim Fortschreiten des Kolbens in die Stellung vor der Explosion entsprechend sich verktixt.
Bei dieser Vorrichtung zur Umsetzung der geradlinigen Kolbonbewegung in eine
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die Hubanzahl unabhängig von der Umdrehungszahl der Welle zu machen, so dass bei Anwendung hoher Kolbengeschwindigkeiten durch entsprechende Formgebung der Nuten die Welle eine kleinere Tourenzahl erhält, als es der betreffenden Kolbengoschwindigkeit entsprechen würde, was die manchmal notigen Übersetzungen ins Langsame erspart.
Durch den beschriebenen Antrieb wird ferner ein möglichst rascher Übergang des Kolbens in dessen maximale Geschwindigkeit ermöglicht, welche dann während des grössten Teiles des Kolbenhubes fortheeht, so dass das explodierende Gasgemisch sich früher ausdehnen kann, daher von der hohen Temperatur desselben ein grosser Teil, welcher sonst durch die Zyliuderwand in das Kühlwasser gehen würde, für die Explosionsarbeit erhalten bleibt.
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Endlich ergibt die beschriebene Vorrichtung auch noch den Vorteil, dass bei der dargestellten Geradführung die Kolben mit einer, lediglich zur Führung im Zylinder nötigen Länge ausgeführt werden können, so dass der bei den bestehenden Explosionskraftmuschinen zur Führung des Kolbens mit Kolbenschuh notwendige Zylinderraum hier für einen grösseren Kolbenweg verwendet werden kann. Infolgedessen kann auch die Expansion der arbeitenden Gase vollständiger ausgenützt werden und puffen diese mit einer den atmosphärischen Gegendruck nur wenig überschreitenden Spannung aus dem Zylinder aus.
Die gewöhnlichen Maschinen leisten daher auch gegenüber der vorliegenden bei Verwendung derselben Gasmenge weniger Arbeit, weil bei ersteren der Auspuff bei einer viel höheren Spannung der Explosionsgase erfolgt, deren Energie daher nicht vollständig ausgenützt wird.
Wie ans der Zeichnung ferner ersichtlich ist, befindet sich das gesteuerte Einströmventil an dem der Welle näheren Ende des Zylinders und bildet im geschlossenen Zustande einen Teil der Zylinderwandung. Je nach dem gewünschten Füllungsgrad der Maschine bezw. nach der gewünschten Gemischmenge, welche bei jedem Arbeitshube zur Explosion gelangen soll, wird das Einlassventil kürzere oder längere Zeit offen gehalten. Diese Regulierung kann durch einen Geschwindigkeitsregler beliebiger Konstruktion oder auch von Hand aus bewerkstelligt werden, während die Betätigung des Auspuffventiles durch einen auf der Antriebswelle sitzenden Exzenter erfolgt.
Die Wirkungsweise ist folgende : Angenommen die beiden Kolben befinden sich in der in Fig. 1 gezeichneten Lage am Ende der Expansion und des Arbeitshubes. Zuerst öffnet sich das Einlassventil und der Kolben 3 saugt bei seiner Bewegung nach rückwärts (Fig. 3) das Gemisch an, während der Kolben 3 noch immer in der Stellung sich befindet, welche er am Ende des Arbeitshubes eingenommen hat. Hei weiterer Drehung der Schwungscheiben beginnt der Kolben 3 unter gleichzeitiger weiterer Rückbewegung des kolbens 2 seine Bewegung im Sinno des letzteren, so dass nach Schliessung des Einlassventiles das zwischen den beiden Kolben befindliche Gasgemisch entsprechend der im selben Sinne auftretenden Bewegung beider Kolben nach rückwärts verschoben wird (Fig.
4), bis bei der Schlussstellung des Kolbens 2 (Fig. 5) ein Übertritt der Gase in den Kompressionsraum erfolgt. Dieser Übertritt der Gase aus dem Zylinder in den Kompressionsraum wird da- durch ermöglicht, dass bei der Schlllssstellung des Kolbens 2 die um Ende des Zylinders vorgesehenen Kanäle freigelegt werden, so dass eine Kommunikation von dem Zylinder nach dem Kompressionsraum um den Kolben. 3 herum gebildet wird.
Der Kotbon 2 verbleibt nun in dieser Lage, bis sich der Ko) bcn. ? bei seiner fortgesetzten Bewegung fest an den
Kolben 2 anlegt, während welcher Zeit die Kompression des Gasgemisches beendet wird, worauf bei der folgenden Explosion beide Kolben als einheitlicher Kolben den Arbeitshub vollführen und der beschriebene Arbeitsvorgang sich wiederholt. Der Saughub ist also um die Grösse der von den beiden getrennten Kolben in einer Richtung gleichzeitig zu rUck-
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fügung steht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zweitakt-Explosionskraftmaschine mit zwei in einem Zylinder (1) beweglichen Kolben (2, 3), bei welchem das frische Explosionsgemisch zwischen den beiden Kolben
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des inneren gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kolben bereits vor der Explosion ganz zusammen geschoben sind und nach derselben gemeinsam den ganzen Arheitshub vollführen, nach dessen Vollendung sich der innere Kolben 2 bei gleichzeitiger Ver- krängung der Auspuffgase aus dem Zylinder vorerst allein zurückbewegt, wobei das Ansaugen des frischen Gasluftgemisches erfolgt, worauf nach Zurücklegung einer bestimmten Strecke durch den Kolben 2 der äussere Kolben 3 nachfolgt,
so dass nach Stillstand von 2 das Explosionsgemisch durch Ausnehmungen im Innern des Zylinders um den durch Ansätze 5 geführten Kolben 2 herum bei vollständigem Aneinanderschieben der beiden Kolben gänzlich in den Verbrennungsraum gedrückt und komprimiert wird.
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