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Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit um eine feststehende Kurbelwelle kreisenden, sternförmig angeordneten Zylindern.
Die Erfindung betrifft eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit kreisenden Zylindern, die nach dem erstmaligen Zünden bei Inbetriebsetzung des Motors keinfr weiteren Zündung bedarf, sondern zufolge fortgesetzter Verbrennung des Treibmittels in einem gesdonderten Verbrennungsraum arbeitet.
In der Zeichnung ist eine Maschine gemäss der Erfindung beispielsweise veranschaulicht. und zwar zeigen Fig. 1 einen Querschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie. 1-. S der Fig. 1 und die Fig. 3 und 4 Einzelheiten.
Die Maschine besitzt eine Anzahl von um eine feststehende Kurbelwelle 1 kreisenden, sternförmig angeordneten Zylindern, von denen einige als Arbeitszylinder und die übrigen als Pumpenzylinder dienen. Im dargestellten Beispiele, bei dem sechs Zylinder angenommen sind.
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Der Drehschieber 14 für die Pumpem : ylmder besitzt gleichfalls eine der Anzahl dieser Zylindo gleiche Zahl ringsegmentförmiger Schlitze 15, die in gleicher Weise, wie bei den ArbeItszylindern, mit in den Deckeln 16 der Pumpenzylinder 3 vorgesehenen Öffnungen 17 mittels Leitungen 18
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und gegebenenfalls mit einem Manometer ausgestattet sein, welche Organe in der Öffnung angebracht werden können.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende :
Der flüssige Brennstoff, der von beliebiger Art sem kann, wird mittels der Brcnnst. ot1- pumpt'unter Druck der Düse 29 zugeführt, durch die gleichzeitig Pressluft aus dem Windkessel in die Verbrennungskammer eingeblasen wird. Die Entzündung des Brennstongemenges erfolgt benu Anlassen mittels einer elektrischen Zündkerze. Diese wird abgeschaltet, sobald die erste Zündung erfolgt ist, worauf des weiteren zufolge der fortgesetzt. en Zufülu'ung des Breimstou-
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Das unter hohem Druck stehende, verbrannte Brennstoffgemenge gelangt durch das Rohr 34, den steuernden Drehsuhieber 4, 9 und durch die Leitungen 8 in die Arbeitszylinder 2, wo durch Expansion der Gase die Umwandlung der Wärmeenergie in mechanische Energie stattfindet. Ist der Kolben im Arbeitszylinder am Ende seines Hubes angelangt, so entweichen die expandierten Gase zum grössten Teile durch die auf dem Innenende der Arbeitszylinder vorgesehenen Auslassschlitze 33, wogegen die noch im Zylinder verbleibenden, expandierten Gase beim Rückgang des Arbeitskolbens durch die Leitungen 8, deren Schieberöffnungen 5 während dieser Zeit sich mit dem zum Auslass 13 führenden Schlitz 11 decken, ausgetrieben werden.
Es findet demnach eine vollkommene Entleerung der Arbeitszylinder von expandierten Gasen statt, bevor eine neue Ladung hochgespannter Gase eingelassen wird. Die Anordnung der Auslassschlitze Ji ? erleichtert die Entfernung der Abgasreste aus den Arbeitszylindern durch die Leitungen 8, da ein grosser Teil der Gase durch, die Schlitze 33 auspufft und dadurch die Leitungen 8, deren Querschnitt nur für den Einlass berechnet ist, beim Ausstossen der Gase entlastet.
Solange sich die Öffnungen/) des Drehschiebers 4 mit der Öffnung 10 decken. werden die Arbeitszylinder mit frischem Treibgas versehen. Nach Abschluss durch die steuernden Kanten der Schieberspiegelöffnungen erfolgt in den Arbeitszylindern die Expansion und sobald die Schieberöfnung 5 bei der weiteren Drehung über die Schieberöffnung 11 gelangt, erfolgt der Auspuff der Abgase.
Eine Verdichtung, wie bei Dampfmaschinen, mit deren Arbeitsw eise jene der beschriebenen Maschine verglichen werden kann, könnte, um einen guten thernuschen Wirkungsgrad zu erzielen, wohl durch vorzeitigen Abschluss der Schieberöffnungen 5 erzielt werden, doch ist eine solche Verdichtung nicht erforderlich, da keine hin und her gehenden Teile verzögert werden müssen, um ein stossfreies Arbeiten der Maschine zu erzielen. Die Leistung der Maschine wird durch den Fort- fall der Verdichtung in den Arbeitszylindern beträchtlich verbessert.
Das Diagramm der Maschine, das in seinem übrigen Verlaufe vollkommen dem einer Dampfmaschine gleicht, ist naturgemäss
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auf diese Weise möglich, den Fullungsgrad der Arbeltszyl11lder und dadurch die Leistung der Maschine bei gleichbleibender Umdrehungszahl zu ändern. Gew ünschtenfalls kann auch durch entsprechende Verstellung der Kurbel die Drehrichtung der Maschine umgekehrt werden.
Um bei veränderlicher Füllung der Arbeitszylinder zu erreichen, dass der Druck in der Verbrennungskammer und im Windkessel stets auf gleicher Höhe bleibt, muss zur Forderung des Brennstoffes eine Pumpe benutzt werden, die derart ausgebildet ist, dass sie bel sinkenden Druck in der Brennstoffzulertung 30 und be@ derselben Umdrehungszahl mehr fördert und umgekehrt. bei einer Drucksteigerung weniger fördert.
Die Pumpenzylinder 3 arbeiten in folgender Weise :
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Zylinder Luft durch die Gehäuseöffnungen 47 und den Kolbenboden hindurch angesaugt wird. Beun Druckhube schliesst sich das Saugventil und es öffnet sich das Druckventil. 25 und, sobald der Pumpenkolben wieder seinen Saughub beginnt, auch das Rúckschlagyentil 2. 3.
Die beiden Schieberscblitze 15 und 20, von denen der letztere im dargestellten Beispiele sich über 180 erstreckt, haben keine steuernde Wirkung, da der Schlitz 7J, der dem einen die Pumpenarbeit leistenden Zylinder 3 zugehört, sich solange mit dein Seluebenehlitz 20 deckt, bis der Schlitz 15 des nächsten (im dargestellten Beispiele des diagonal gegenüberliegenden) Pumpenzylinders mit dem Schlitz 20 zur Deckung gelangt, was bereits erfolgt, bevor noch der
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unterbrochen und demzufolge der Druck im Windkessel verringert. Infolgedessen wird auch die Umdrehungszahl der Maschine herabgesetzt. Diese Einrichtung wirkt demnach als Regler, wobei die Maschine eine durch die Federkraft bestimmte Umdrehungszahl nicht überschreiten kann.
Diese Regelung wirkt bereits innerhalb einer Umdrehung, da beim Ausbleiben auch nur einer Füllung eines Pumpenzylinders der Druckabfall im Windkessel ein derart beträchtlicher wird, dass bei der folgenden Umdrehung wieder die normale Umdrehungszahl erreicht wird. Um jedoch eine noch empfindlichere Readuniz zu erhajten. wird gemäss der Erfindung die auf das Druck-
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ventil 25 wirkende Feder 24 weniger gespannt als die Feder 6, so dass das Druckventil 25 früher versagt als das Saugventil 27, wodurch zunächst nur der Verdichtungaraum der Pumpe (um den Rauminhalt des Oberleitungsrohres/) vergrössert und dadurch die Spannung der eingeführten Druckluft vermindert wird.
Gegebenenfalls kann eine Stellschraube oder dgl. vorgesehen werden, um die Spannung der Ventilfeder 24 von aussen einstellen zu können.
Die beschriebene Maschine soll mit möglichst hohen Umdrehungszahlen laufen können.
Bei Benutzung von Drehschiebern zu Steuerungszwecken zeigt sich jedoch der Übelstand, dass diese leicht heiss laufen und zufolge der Wellenschwingung sich linsenförmig abschleifen, wodurch die Schieber undicht werden. Um diesen Obelstand zu vermeiden, sind die Berührungsflächen der Schieberspiegel gemäss vorliegender Erfindung nach Kugelflächen gekrümmt, deren Mittelpunkte in den Schwingungsknoten der bei Erschütterungen der Maschine in der Mitte durchschwingenden Kurbelwelle liegen. Ferner sind innerhalb und ausserhalb der Schieberöffnungen auf den Berührungsflächen der Schieberspiegel zur Aufnahme von Schmiermaterial dienende ringförmige Kanäle 43 und 44 vorgesehen.
Gleichzeitig mit der Schmierung der beiden Gleitflächen durch die beiden Olringe erfolgt auch die Abdichtung nach aussen hin. Die Gleitflächen gelangen zufolge der zwischen ihnen befindlichen, durch Druck zugeführten Ölschichte über haupt nicht in unmittelbare Berührung, so dass der Verschleiss auf ein Mindest mass herabgesetzt wird. Um ein Verdampfen des Öles zu verhindern, sind auf der Riickseite der Sclieberspiegel hinter den Schmierkanälen zur Durchleitung von Kühlwasser dienende, zweckmässig zusammenhängende Ringkanäle 45, 46 vorgesehen.
Wie aus der vorstehend angeführten Wirkungsweise zu entnehmen ist, muss für den Fall der Benutzung der Maschine als Kraftmaschine der Gesamtfassungsraum der Arbeitszylinder doppelt 8U gross sein als der Gesamtfas8ungsramn der Pumpenzylinder. Es ist hiebei nicht erforderlich, dass die Pumpenzylinder, wie im dargestellten Beispiele, gleichen Fassungsraum wie die Arbeitszylinder besitzen und für je zwei Arbeitszylinder ein Pumpenzylinder vorhanden ibt, doch ist diese Anordnung wegen der gleichen Massenverteilung die vorteilhaftere.
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grösser gewählt wird als, z. B. durch Anordnung eines dritten Pumpenzylinders an Stelle eines Arbeitszylinders bei dem dargestellten Beispiele, kann die Maschine auch als Kompressor benutzt werden.
Die verdichtete Luft kann dann aus dem Windkessel direkt ent nommen werden.
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