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Österreichische
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Explosionskraftmaschine, bei welcher die beim Rückwärtshub des Kolbens in den Zylinder einströmende, die Brenngase aus demselben austreibende Druckluft gegen Ende des Kolbenhubes verdichtet wird, um durch Expansion bei Beginn des nächsten Kolbenhubes auf den Kolben vor Einführung des Explosionsgemisches
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vorgenommen wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel an einer mit lotrecht angeordneten Zylindern versehenen Explosionskraftmaschine dargestellt, u. zw. in Fig. 1 in einem lotrechten Schnitt, während die übrigen Figuren Einzelheiten und schematische Darstellungen veranschaulichen, auf welche in der Beschreibung näher Bezug genommen wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die in den Zylinder a einzuführende Luft in einem
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Verbrennungskammer angeordnet ist. 11 ist das unter Federwirkung stehende, selbsttätig wirkende Ventil zur Einführung des Vcrbrennungsgemisehes und 12 das von der Steuer- scheibe 14 bewegte Auslassventil für die Brenngase, welches so hoch wie möglich in der Verbrennungskammer und an der entgegengesetzten Seite als das Ventil 8 angebracht ist. Die Steuerscheiben 18, 14 sind auf einer Welle 16 befestigt, welche mit der halben Um- drehungsgeschwindigkeit der Hauptwelle der Maschine in Umdrehung versetzt wird.
Die Maschine arbeitet nach dem Viertakte, wobei Fig. 2 für das Viertaktsystem den von der Kurbel beschriebenen Weg und Fig. 3 das Diagramm für den im Zylinder herrschenden Druck veranschaulichen. Wird angenommen, dass der Kolben am oberen Ende des Kolbenhubes angelangt und die Explosion des Brenngemisches vor sich gegangen ist, so wird der Kolben infolge der Explosion und Expansion der Gase von 1 nach 2 geführt.
Ist der Kolben in Punkt 2 angelangt, so wird das Ventil 12 geöffnet und die Brenngase aus dem Zylinder herausgetrieben, wobei der Kolben von 2 nach 3 während des Aufwärtshubes gelangt und die Brenngase vor sich herführt. In Punkt 3, welcher ungefähr in der Mitte des Rückhuùcs gelegen ist, wird vermittels der Steuerscheibe 13 das Ventil 8 geöffnet und ein kräftiger Stoss von reiner, unter Druck stehender Luft in den Zylinder derartig eingeführt, dass die Luft auf bezw. vor dem Kolben eine Luftschicht bildet und bei der Bewegung des Kolbens die Brenngase vor sich hertreibt, welche durch das Ventil 12 abgeführt werden.
Das Einführen der Luft geschieht parallel zur Zylinderachse, zu welchem Zweck eine Führungszunge 18 (siehe Fig. 4) vorgesehen ist, wobei die Luft entgegengesetzt zur Kolbenbewegung und in dem Augenblick eingeführt wird, wo der Kolben bei seiner Rückwärtshewegung seine grösste Geschwindigkeit erreicht hat.
Ist der Kolben im Punkt 4 (siehe Fig. 2,3) angelangt, so sind alle Brenngase aus dem Zylinder herausgetrieben, worauf die Ventile 8 und 12 geschlossen werden, so dass während des Kolbenhubes von'1-1" die eingeschlossene Luft verdichtet wird. Während
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des Abwitrtshubes des Kolbens von 7 nach 5, d. h. während die Kurbel den dem Winkel 4-0-j !' entsprechenden Winkel 7-0-5 beschreibt, dehnt sich die vorher verdichtete Luft derartig aus, dass im Punkt 5, welcher dem Punkt 4 symmetrisch gegenüberliegt, der Luftdruck dem Atmosphärendrucke gleich ist. ehrend des Abwärtshubes beginnt also im Punkte 5 die Ansaugung des Brenngemisches durch das selbsttätige Ventil 11 und diese Ansaugung'dauert fort, bis der Kolnen im unteren Totpunkt 6 (siehe Fig. 2) angelangt ist.
Vom Punkt 6 bis 71 findet alsdann die Verdichtung des Brenngemisches statt und im Punkte 7'-alsdann die Entzündung desselben.
Durch die oben beschriebene Einführung von frischer, unter Druck stehender Luft während des Kolbenrückhubes, u. zw. gegen Mitte des letzteren, wird der Vorteil erreicht, dass der Zytmderraum sich vollständig und allmählich mit reiner Luft anfällt, welche die Verbrennung der nächsten Ladung, mit welcher sie sich vermischt, ermöglicht. Die eingeführte Luft ist mit den heissen Zylinderflächen'wällrend der Verdichtungsperiode,
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Beginn des Ansaugens in 5 die Luft eine derartige Temperatur angenommen hat, dass eine Kondensation der schweren Öle verhindert wird, welche bisher der Ausführung von-grossen, durch schwere Öle betriebenen Maschinen entgegenstand. Die Erhitzung der Luft begünstigt ausserdem die Entzündung und trägt zur Kühlung des Zylinders bei, wodurch deren Schmierung wieder erleichtert wird.
Ausserdem wird, da die Ansaugung des Gasgemisches auf die Zeit von 5 bis 6 beschränkt ist, die Menge des Gasgemisches verringert und dementsprechend die Expansion vergrössert.
Die Expansion hängt hiebei von der Lage des Punktes 4 ab und es ist leicht ver- stündlich, dans die Regelung der Maschine durch Verlegung dieses Punktes vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck kann die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung verwendet werden, welche darin besteht, dass die das Ventil 8 bewegende Steuerscheibe 13 mittels des Doppelhebels 29 und einer schwingbar angebrachten Scheibe (Evolventenscheibe) 31 auf die Ventilstange einwirkt, wobei die Scheibe 31 mittels der Stange 28 verstellt worden kann, die entweder mit dem Regler oder mit einem von Hand einzustellenden Steuerhebel verbunden ist.
Es ist leicht verständlich, dass beim Ziehen der Stange 28 in der Pfeilrichtung (siehe Fig. 5) das Ventil früher geschlossen und beim Verstellen der Stange 28 in der entgegengesetzten Richtung da Schliessen des Ventiles verzögert wird, wodurch natürlich die Lage des Punktes 4 bezw. 5 verstellt wird, wie es aus der schematischen Zeichnung (Fig. 6) ersichtlich ist.
Ein weiterer Vorteil, welcher durch die Verdichtung während des oberen Totpunktes erzielt wird, ist der, dass durch den Druck auf den Kolben und die hiedurch bedingte Ausgleichung der lebendigen Kraft der sich bewegenden Teile die Stösse in den Gelenk- verbindungen heim Richtungswechsel der Maschine vermieden werden, was von bedeutendem Vorteil für die mit grosser Geschwindigkdit laufenden Maschinen ist.
Das Verdichten der in den Zylinder einzuführenden Luft kann in beliebiger Weise vorgenommen werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht das Unterdruck- setzen der Luft in dem Raum CO durch den Kolben der Maschine selbst. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist die Kolbenstange in dem Zylinderdeckel geführt und die Kühlung des
Kolbens erfolgt durch die an denselben angebrachten Flügel und durch die durch das
Ventil 35 bei jedem Aufwärtshub angesaugte Luft, welche beim Abwärtshub unter Druck gesetzt und durch das Ventil 36 in den Raum 60 übergeführt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Arbeitsverfahren für Explosionskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die während des Auspuffhubes gegen den Kolben eingeführte, die Brenngase aus dem Zylinder austreibende Druckluft am Ende des Kolbenhubes verdichtet wird und beim Beginn des nächsten Hubes vor dem Einführen des Brenngemisches durch Expansion auf den Kolben wirkt.