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Die Erfindung betrifft eine zweizylindrige Explosionskraftmaschine, welche unmittelbar Pumpenarbeit leisten kann.
Es ist bekannt, bei zweizylindrigon Explosionskraftmaschinen das Gemisch nur in einem Zylinder anzusaugen, zu verdichten und zu entzünden, aber die Expansion zwecks besonderer Ausnutzung der Expansionsenergie in beiden Zylindern sich vollziehen zu lassen.
Auch wird bei bekannten Maschinen der eine Zylinder als Luftpumpe angewendet, wobei die angesaugte Luft in der Maschine selbst benutzt wird.
Beim Gegenstande der Erfindung wird der zweite oder Hilfszylinder als getrennte Luft-oder Gaspumpe benutzt, u. zw. dadurch, dass er während des Arbeitsvorganges im Hauptzylinder von diesem zeitweise vollständig getrennt wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer solchen Maschine dargestellt.
Fig. 1 zeigt die bekannte Gasmaschine mit zwei Zylindern in lotrechtem Schnitte.
Fig. 2 ist ein lotrechter Schnitt durch die Ventilanordnung der den Erfindungsgegenstand bildenden Maschine.
Bei der bekannten Ausführungsform nach Fig. 1 ist a der gewöhnliche, normal arbeitende Maschinenzylinder und b der Expansionszylinder. Beide Zylinder sind durch den Kanal c miteinander verbunden, der ein gestcueites Ventil d enthält, welches zweckmässig auf dem Boden des Zylinders b seinen Sitz hat. Der Zylinder a besitzt ein Gemischeinlass- ventil f und der Zylinder b ein Auspuffventil g. Die Kolben der beiden Zylinder a und b bewegen sich zugleich nach unten und oben.
Die Arbeitsweise dieser bekannten Maschine ist folgende : Xach beendeter Ansaugung des Gemisches durch Ventil f im Zylinder a, während welcher das Ventil d geschlossen bleibt und Luft durch Ventil 9 in den Zylinder & gesaugt wird, bewegen sich die beiden Kolben der Zylinder zurück, wobei in dem Zylinder a das Brennstoffluftgemisch verdichtet wird. Das gesteuerte Ventil 9 des Zylinders b wird während des grössten Teiles des Hubes offen gehalten, jedoch kurz vor dem Hubende geschlossen, um in dem Zylinder b eine Verdichtung der Luft zu erzielen, welche der Verdichtung des Brennstofftuftgemischcs im Zylinder nahezu gleichkommt.
Diese gleiche Verdichtungsspannung wird dadurch erzielt, dass der Abschluss des Ventiles d entsprechend geregelt wird und die schädlichen Räume der beiden Zylinder entspiechend bemessen werden. Beim Hubwechsel oder kurz vor demselben wird das Ventil d geöffnet und dann die Zündung in dem Zylinder a bewirkt. Infolge der Verbindung beider Zylinder wird durch die Explosion in beiden die gleiche Drucksteigerung bewirkt, auch vollzieht sich die Expansion in beiden Zylindern gemeinschaftlich.
Durch die passende Wah ! r ! cr Zylinderdurchmesser erreicht man am Hubende der niedergehenden Kolben in beiden Zylindern eine der Atmosphärenspannung gleiche und in gewissen Fällen sogar eine niedrigere Spannung.
Während sich die Kolben aufwärts bewegen, erfolgt der Auspuff der Gase durch das
Ventil 9 bei geöffnetem Verbindungsventile d.
Während der Saugperiode ist das Ventil d geschlossen, so dass der Kolben des Zylinders a allein Brennstoffluftgemisch ansaugt, während in den Zylinder b durch das
Ventil 9 Luft angesaugt wird. Die Verdichtung und die übrigen Perioden wiederholen sich darauf in der beschriebenen Weise.
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Bei der Maschine der Fig. 2, welche den Erfindungsgegenstand bildet, wird der Zylinder b als Luftpumpe während der Saug- und Verdichtungshübe des Zylinders a benutzt, da dieser mit dem Zylinder b während der Saug-und Verdichtungsperiode nicht im Zusammenhange steht. In diesem Falle erhält der Zylinder b, welcher gleichzeitig als Pumpe arbeitet, zwei Ventile, von welchen das eine 9 die luftzuführung zu dem Zylinder b, das
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Man kann auch das Zweitaktverfahren für beide Zylinder anwenden, indem man für den Zylinder a eine eigene Spülpumpe anwendet ; ausserdem verwendet man den Zylinder b als Kompressionspumpe, welche die verbrannten Gase aus dem Zylinder b nicht in die Aussenluft, sondern mit einem bestimmten, der Verdichtungsspannung gleichen Drucke in einen Sammelbehälter abführt. Die Verwendung einer Ladepumpe erscheint nicht nötig, da die Ladung unter irgend welchem Drucke zugeführt werden kann.
Der Arbeitsvorgang ist dann folgender : In dem Zylinder a erfolgt die Verdichtung des Gasluftgemisches, die Zündung und Verbrennung, darauf Expansion in beiden Zylindern, wobei eine eigene Spül- und Ladepumpe für den Zylinder a erforderlich ist. Diese Pumpe kann von beliebiger Bauart sein und an geeigneter Stelle, z. B. im unteren Teile des Maschinenrahmens angeordnet worden.
Während des Rückhubes wird das Ventil d im geeigneten Zeitpunkte geschlossen. Im Zylinder b vollzieht sich die Verdichtung der verbrannten Gase während eines Teiles des Hubes und die Vordrängung dieser Gase nach einem Sammelbehälter während des anderen Teiles des Hubes. In ähnlicher Weise wird das Ventil 9 gesteuert, welches zur Abführung der verdichteten Gase nach dem Sammelbehälter dient.
Eine andere Ausführungsform der Maschine besteht darin, dass der Zylinder b nicht nur als Ladepumpe, sondern gleichzeitig auch als Spülpumpe zum Wegschaffen der verbrannten Gase aus dem Zylinder a und als unabhängiger Kompressor benutzt wird. Durch diese Abänderung wird insbesondere der Wegfall einer Spül-und Ladepumpe für den Zylinder a erzielt.
Zu diesem Zwecke wird der Zylinder b so bemessen, dass die Expansion oder der Spannungsabfall in den Zylindern a und b beträchtlich vor dem Hubende die atmosphärische
Spannung erreicht, beispielsweise bei der in Fig. 1 veranschaulichten Kolbensteuerung. An dem Zylinder a wird an geeigneter Stelle ein selbsttätiges Rückschlagventil k angeordnet.
Der Arbeitsvorgang einer solchen Maschine ist folgender : Während des letzten Teiles des Expansionshubes saugt der Kolben des Zylinders b die Verbrennungsgase von dem
Zylinder a nach b und gleichzeitig Spülluft in dem Zylinder n an, Während des Rück- hubes schliesst sich das selbsttätige Ventil k wieder und ebenso das gesteuerte Zwischen- ventil d. Die in dem Zylinder a eingeführte Luft- und Brennstoffmenge wird in diesem
Zylinder verdichtet, während im Zylinder b eine Verdichtung der Verbrennungsgase und das Fortdrücken derselben nach einem geeigneten Sammelbehälter bewirkt wird.
Schliesslich kann man durch Kombination der Einrichtungen für Vier-und Zweitakt die Arbeitsvorgänge derart übereinander lagern, dass der Zylinder b abwechselnd hei einer
Umdrehung Verbrennungsgase und bei der folgenden frische Luft verdichtet und fortdrückt.
Die Erfindung ist für Gasmaschinen jeder Art anwendbar.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zweizylindrige Explosionskraftmaschine, bei welcher die in einem Zylinder ent- zündeten Gase in zwei Zylindern expandieren, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zylinder während de@ Takte. wo er vom Explosionszylinder getrennt ist, als Luftpumpe wirkt.