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Zweitaktexplosionskraftmaschine mit Kapselpumpe.
Die Erfindung bezieht sich auf Zweitaktexplobionskraftmaschinen mit feststehenden oder kreisenden Zylindern, bei denen Eintritt und Austritt des Gemisches und der Gase vom Kolben gesteuert werden. Jeder Kolben öffnet in seinem Zylinder am Ende des Hubes zwei Kanäle, und zwar einen Austrittskanal für die expandierten verbrannten Gase und einen Einlasskanal für das frische Gasluftgemisch. Die Einführung des letzteren in den oder die Zylinder erfolgt mittels einer Pumpe mit kreisenden Schaufeln, bei der die Trommel, in der sich die Schaufeln wie in einer Kulisse verschieben, exzentrisch im Pumpengehäuse angeordnet ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar an dem oder den
Zylindern angebrachte und mit diesen unter Ausschaltung jeder Zwischenleitung mit Ventilen oder ähnlichen Organen in direkter Verbindung stehende Pumpe bei jedem Kolbenhub eine mit der Öffnung des Einlasskanals allmählich grösser und mit der Schliessung dieses Kanals allmählich kleiner werdende Gemischmenge fördert und ohne Druck in den Zylinder schiebt.
Das frische Gasluftgemisch gelangt auf diese Weise in den Zylinder, ohne sich mit den austretenden verbrannten Gasen zu vermengen. Wirbelungen sind vollständig vermieden und es wird daher die denkbar vollständigste und in ihrer Zusammensetzung beste Füllung des Zylinders erreicht.
Eine einzige Pumpe genügt, um eine mehrzylindrige Maschine zu speisen. Es braucht dann nur die Pumpe durch Schaufeln in ebensoviel Abteilungen unterteilt werden, als Zylinder vorhanden sind, wobei das Volumen jeder Abteilung dem Volumen des Zylinders entsprechen muss, für dessen Füllung ihr Inhalt bestimmt ist. Es kann aber auch dieselbe Schaufel der Pumpe mehrere Zylinder bedienen. Es müssen dann die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Pumpe zwei-oder dreimal grösser sein als die der Kurbelwelle.
In der Zeichnung ist Fig. i ein Längsschnitt und Fig. 2 ein Querschnitt durch die
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In den Zylindern A, au arbeiten die Kolben B,-B, deren Kolbenstangen b, bl an den Kurbeln e, cl der Welle C angreifen. In jedem Zylinder erfolgt der Ausstoss der verbrannten Gase durch eine Austrittsöffnung D und der Eintritt des frischen Gasluftgemisches durch eine zweite Öffnung E (Fig. 2). Durch einen Aufsatz B2 auf dem oberen Kolbenende wird das frische Gemisch längs der Wand des Zylinders nach oben geleitet und von den austretenden Gasen getrennt.
Beide Öffnungen D und E haben grosse Abmessungen und werden aufeinanderfolgend von dem Kolben geöffnet und geschlossen, der auf diese Weise die Steuerung der Maschine bewirkt. Das Öffnen der Kanäle ist dabei so geregelt, dass der Zulass des frischen Gemisches erst beginnt, nachdem die verbrannten Gase durch den früher geöffneten Auspuffkanal zum grössten Teile ausgestossen sind, also die noch im Zylinder befindlichen verbrannten Gase ungefähr unter atmosphärischem Druck stehen.
Die Einlassöffnungen E der Zylinder stehen in unmittelbarer Verbindung mit einer direkt an der Wandung der Zylinder angeordneten Kapselpumpe F, in deren kreisender Trommel Schaufeln G geführt sind. In Fig. 3 ist die Pumpe mit einer und in Fig. 2 mit zwei Schaufeln versehen. Vorzugsweise werden die Schaufeln aus vulkanisierter Fiber
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ausgeführt, womit sehr gute Resultate erzielt wurden, ohne dass eine Schmierung erforderlich wäre.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform strömt das von der Pumpe F angesaugte
Gasluftgemisch zuerst durch die Ummantelung des Zylinders. Es wird zu diesem Zweck durch einen mit dem Vergaser verbundenen Kanal K geleitet und tritt, nachdem auf diese
Weise seine Vorwärmung erfolgt ist, oben in die Pumpe ein, die es dann in die Zylinder fördert, wie durch die eingezeichneten Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist.
Die Pumpe F ist direkt an die Zylinder angeschlossen. Die Verbindung mit dem Vergaser H besteht in einer ebenfalls so kurz wie möglich gehaltenen Leitung. Der Antrieb der Pumpe kann in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise mittels eines hyperbolischen Zahnrades I (Fig. i), das mit einem ähnlichen, auf einer senkrechten Welle J angebrachten Zahnrade zusammenarbeitet. Das zweite Zahnrad treibt die Welle der Führungstrommel der Schaufeln mittels eines Zahnrädergetriebes o. dgl. Dieselbe Pumpe kann so das frische Gasluftgemisch an zwei oder eine noch grösserere Anzahl Zylinder verteilen. Die Pumpe erfordert keine Schmierung und ist trotz ihrer direkten Anordnung an dem Zylinder von dem Gehäuse der Maschine ganz getrennt.
Damit wird der Eintritt von Schmieröl in den Zylinder und das damit verbundene Unbrauchbarwerden der Zündkerzen vermieden.
Die Drehung der Pumpenschaufeln ist genau geregelt. Die Schaufeln G werden dann durch den Raum P, Q, R des Pumpengehäuses gedreht, wenn die Einlassöffnung für das
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entsprechend dem Aufwärtsgang des Kolbens. Die eingeführte Gemischmenge wächst beim Durchgehen der Schaufel von P bis Q und wird kleiner beim weiteren Durchgehen von
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gehen des Kolbens. Durch diese Regelung der eingeführten Gemischmenge abhängig von der Grösse der Öffnungen des Eintrittskanals wird ein Druck auf das Brennstoffluftgemisch bei seiner Einführung vermieden und da auch im Zylinder selbst bei der Öffnung des
Eintrittskanals nur noch atmosphärischer Druck vorhanden ist, so kann keinerlei Wirbel- bildung des eintretenden Gemisches entstehen.
Der technische Fortschritt der Erfindung ist somit in der druck-und wirbellosen
Zuführung des Brennstoffluftgemisches in die Zylinder zu erblicken. Das von der Pumpe aus dem Vergaser angesaugte Brennstoffluftgemisch wird in einer der veränderlichen Grösse des Eintrittskanals entsprechenden Menge also ohne Druckänderung in den Zylinder eingeführt. Zwischenleitungen zwischen Pumpe und Zylinder, die eine Druckänderung herbeiführen könnten, sind nicht vorhanden. Da der Zylinder bereits bei Öffnung des Eintrittskanals unter atmosphärischem Druck steht, kann auch keine Druckänderung des Gemisches in der Pumpe herbeigeführt werden. Somit erfolgt tatsächlich die Einführung druck-und wirbellos, und es ist jede Mischung mit den austretenden verbrannten Gasen verhindert.