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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 18742.
FRIEDRICH WILHELM ROGLER IN BUDAPEST.
Zweitakt-Explosionskraftmaschine mit getrennter Luft-und Gaspumpe.
Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Explosionskraftmaschine, hei welcher die Verbrennungsrückstände in bekannter Weise durch Fegluft aus dem Arbeitszylinder ausgeblasen werden.
Das Einlassorgan wird kurz vor dem Hubwechsel durch einen an der Kolbenstange bezw. am Querhaupt angebrachten Anschlag oder dgl. aufgedrückt und nach dem Hubwechsel bei zurückweichender Kolbenstange durch Federkraft geschlossen, während der Auslass durch vom Arbeitskolben selbst gesteuerte, im Zylindermantel befindliche Auspuffschlitze erfolgt. Die erforderliche Fegluft bezw. das erforderliche Brenngas wird in besonderen Luft- bezw.
Gaspumpen hergestellt, welche mit selbsttätigen Saug- und Druclrorgancn ver- sehen sind, wobei die Gaspumpe gegenüber der Luftpumpe einen wesentlich vergrösserten Verdichtungs- (schädlichen) Kaum erhält, um dadurch in später eingehender zu beschreibender Weise die zur praktischen Durchführung des Zweitaktverfahrens während der Ladung er- forderliche Verspätung des Gasül) ertrittes in den Verbrennungszylinder gegenüber dem Übertritte der Fegluft, ohne Verwendung irgendwelcher mechanischer Steuerung zu erzielen.
Zum Zwecke der Regelung der Gaskraftmaschine erhält die Gasladepumpe einen die Zylinderenden verbindenden, vom Regler beeinflussten Umlaufschieber.
In den Zeichnungen stellt Fig. 1 den Verbrennungszylinder einer doppeltwirkenden Zweitakt-Gaskraftmaschine mit der beschriebenen Steuerung der Einlassorgane und der Brenngas-und Luftladepumpo dar. Die Fig. 2, welche ideelle Druck-Schaulinien der Brenngas- und Luftladepumpe darstellt, dient zur Erläuterung der Wirkungsweise der letzteren.
Die Anordnung Fig. 3 unterscheidet sich insoferne von derjenigen der Fig. l, als nicht der Auslass, sondern der Einlass der Gaskraftmaschine vom Arbeitskolben selbst gesteuert wird, während das Auslassorgan in der beschriebenen Weise von der Kolbenstange aus be- tätigt wird.
In der Fig. I ist 1 der Verbrennungszylinder, 2 der Arbeitskolben, 3 die durch-
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Arbeitskolben 2 gesteuerten, in der Zylindermitte gelegenen Auspuffschlitze sind mit 12 bezeichnet. Der Zylinder der Luftpumpe ist mit 13, jener der Gaspumpo mit 14, die selbsttätigen Einlassventile der ersteren mit 15, 16, die Druckventile mit 17, 18 bezeichnet, während die gleichen Organe der Gaspumpe 19 und 20 hozw. 21, 22 benannt sind. 23 ist der Arbeitskolben der Luftpumpe und 24 jener der Brenngaspumpe.
Das vom Kolben 2. 5 verdrängte Zylindervolumen der Luftpumpe heisst V1, jenes der Gaspumpe Fg. Die Luft- pumpe ist durch die beiden Verbindungskanäle V3, die Gaspumpe durch die beiden Verbindungskanäle V4 in der gezeichneten Weise mit den Gehäusen der Einlassventile des
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Die Förderung der Gasladepumpe kann durch das vom Ruglor beeinflusste Umlauf- month 25 geregelt worden. Die Kolben 23 und 24 der Luft- und der Brenngaspumpe eilen dem Kolben 2 des Arbeitszylinderti um ungefähr eine Viertolumdrohung vor.
Die Wirkungsweise der Gaskraftmaschine ist nun folgonde : Betrachten wir das vordere Zylinderende, so legt gegen Hubende der Arbeitskolben 2 zunächst die Auspuffschlitze 12 frei, wodurch die im Zylinderraum befindlichen, noch gespannten Verbrennungsrückstünde abgelassen werden. Hierauf erreicht der Anschlag S der Kolbenstange 3 dia Übertragungs-
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(bezw. 17 für die rückwärtige Maschinenseite) der Luftpumpe sich öffnet, indem im Verbindungskanal V3 nur ein geringer Druck von der vormaligen Ladung zurückgeblieben ist.
Aus dem Zylinderraum V1 wird also bis zum Punkte 28 Luft aus der Luftpumpe in den Verbindungskanal V3 gepresst und der Druck dortselbst gesteigert, wodurch die beim letzten Ladevorgang beim Einlassventil 6, also an der Berithrungsstelle der Kanäle Fg und V4 gebildete Trennungsschichte zwischen Luft und Brenngas nach der Richtung der Brenngasladepumpe, also in den Kanal V4 hinein, zurückgedrängt wird. Zu diesem Zwecke darf aber während dieser Zeit durch die Brenngaspumpe 14 kein Brenngas in den Kanal F gedrückt werden und dies wird dadurch erreicht, dass der schädliche Raum V5 so bemessen wird, dass die Verdichtungslinie im Raume V2 bezw.
V5 der Brenngaspumpe ungefähr nach der Schaulinie 26, 30 verläuft, das heisst, dass der Druck im Räume V bczw. Vg und V4 höher ist, als im Raume V2 bezw. V5. Wird nun das Einlassventil 6 der Gaskraftmaschine in beschriebener Weise dann geöffnet, wenn der Druck in der Luftladepumpe bezw. im
Kanal Fg und V4 die im Punkte 28 der Schaulinie der Fig. 2 bestimmte Höhe erreicht, wenn also die Kolben der Luft- und Brenngasladepumpe ungefähr in Hubmitte stehen, so wird zunächst durch dieses Einlassventil reine Fegluft eintreten und später aus dem Kanal Va
Fegluft und aus dem Kanal V4 Brenngas, also explosives Gemisch.
Sobald der Druck in diesen beiden Kanälen und V4 (bezw. auch im Zylinderraume Vt) soweit gesunken ist,
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der Schaulinie 28, 30, 29 abnimmt. Gegen Hubende der Kolben der Luft-und Brenngaspumpen ist das Einlassventil 6 wieder geschlossen und der Druck in den Verbindungskanälen und Zylinderräumen abgefallen In den rückwärtigen Zylinderhälften spielen sich dieselben Vorgänge ab.
Die Regelung erfolgt dadurch, dass die Förderung der Brenngaspumpe durch das vom regler beeinflusste Umlaufventil 25 nach Bedarf geändert wird. Soll z. B. bei geringer Be- lastung der Gaslraftmaschine weniger Brenngas bezw. weniger explosives Gemisch in den Arbeitszylinder 1 übertreten, so wird das Umlaufventil 25 nach Bedarf vom Regler ge- öffnet. Die Verdichtungslinie 26, 30 (siehe Fig. 2) der Gasladepumpe steigt weniger an, als bei geschlossenem Umlauf und es wird nach Öffnung des Einlassventils 6 der Gaskraftmaschine erst mehr reine Fegluft übertreten, bevor die Druckventile der Brenngaspumpe sich öffnen und auch Brenngas tibergedrückt wird bezw. aus dem zusätzlichen Verdichtungs-
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Das Mischungsverhältnis von Luft und Gas wird bei dieser Anordnung naturgemäss nicht durch das Verhältnis der Eolbenquerschnitte der beiden Ladepumpen bestimmt, indem auch das aus dem zusätzlichen Verdichtungsraum V5 übertreten Brenngas mit zu berücksichtigen ist.
Indem man den Rauminhalt der Räume Vó einstellbar macht, kann man die Förderung der Gaspumpe und auch das Mischungsverhältnis verändern. Verfolgt man den Ladevorgang genau, so ist auch ersichtlich, dass an der Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung wenig geändert wird, wenn man den zusätzlichen Verdichtungsraum V5 der Brenngaspumpe, anstatt als schädliche Räume der Brenngaspumpe anzuordnen, in die Brenngaskanäle V4 verlegt, deren Rauminhalt unter sonstigen Umständen gleich jenem der Luftkanäle Va angenommen wird.
In der Fig. 3 ist 31 der Arbeitszylinder der doppelt wirkenden Zweitakt-Gaskraft- maschine, 32 der Arbeitskolben, 33 die durchgehende Kolbenstange. 34 das vordere Quer- haupt, 35 die rückwärtige Führung desselben, 36 das Auslassventil, 37 dessen Schlussfeder, 38 der Steuerungsa. lscblag für die vordere Zylinderhälfte, 39 der Steuerungsanschlag fut
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vcrbinúendo, vom Regler betätigte Umlaufventil.
Der Rauminhalt des Zylinders der Luftladepumpe ist mit Fo, der ssrol1ngaslndopumpo mit , der Verbindungskanal der Luftladepumpe mit den ringförmig angeordneten Einlassschlitzen 42 mit V8 und der gleiche Verbindungskanal der Bronngasladepumpo mit r bezeichnet, o sind die, wie schon beschrieben, angeordneten beiden zusätzlichen Ver- dlchtungsraumo (schädlichen Räume) der Brenngasladepumpe.
Aus dem vorher Gesagten ist auch die Wirkungsweise dieser Ausführungsform genügend klar. Dieselbe hat gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 den Vorteil, dass der Eintritt der Fegluft bezw. des Bronngases gleichmässig am Zylinderumfange erfolgt und die Vor- brennungsgase gleichmässig ausgeschoben werden. Mithin wird in sicherer Weise einem einseitigen strahlenartigen Vordringen der Fegluft bezw. des Brenngases mit daraus hervorgehenden Gasverlusten vorgebeugt werden. Auch bei dieser Anordnung kann der zusätz-
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inhalt unter sonstigen Umständen gleich V8 ist, verlegt werden. Die Regelung erfolgt in der schon beschriebenen Weise.
Die Vorteile der beschriebenen Zweitakt-Gaskraftmaschine liegen im Wegfall jeder mechanischen Steuerung für die Luft- und Brenngaspumpe sowie in der einfachen Regelung der Brenngasladepumpe bezw. der Zweitakt-Gaskraftmaschine.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zweitakt-Explosionskraftmaschine mit getrennter Luft-und Gaspumpe, dadurch gekonnzeichnot, dass der Verdichtungsraum der Brenngaspumpe wesentlich grösser ist, als jener der Luftpumpe, um zunächst Luft allein und hierauf Luft und Gas dem Zylinder zuzuführen.