Motorverdichteraggregat. Verbrennungsmotorangetriebene Verdich ter sind früher oft derart ausgeführt worden, dass zwei Motorzylinder und ein Verdichter- zylinder in. derselben Ebene angeordnet sind und auf einen gemeinsamen Kurbelzapfen arbeiten. Dabei hat man in den meisten Fäl len die Motorzylinder in stehender V-Stellung und den Verdichterzylinder liegend angeord net.
Diese Anordnung gibt einen ziemlich un- vorteilhaften Ausgleich der Druckkräfte und eignet sich ausserdem nicht so gut für fahr bare Aggregate.
Bei fahrbaren Motorverdichtern hat man oft einen Reihenmotor mit vertikalen Zylin dern mit einem Kolbenverdichter mit den Zylindern in Reihe oder in V-Stellung kom biniert, welche beiden Anordnungen .jedoch zu ziemlich langen Aggregaten mit teueren Kurbelwellen, Lagern. und andern Einzel teilen führen.
Die Erfindung bezweckt u. a., ein wirt schaftliches und konzentriertes Motorver- dichteraggregat mit vorteilhafterem Aus gleich sowie einfachem und billigem Kurbel getriebe zu schaffen.
Das Motorverdichter aggregat gemäss der Erfindung besteht aus einem Kolbenverdichter mit wenigstens einem Zylinder und einem zum Antrieb des Verdichters dienenden Zweitaktverbrennungs- kolbenmotor mit zwei Zylindern und ist da durch gekennzeichnet, dass die Motor- und Verdichterkolben an einen gemeinsamen Kurbelzapfen der Kurbelwelle angeschlossen sind,
dass der Verdichter über der Kurbel welle und die Motorzylinder zu beiden Seiten des Verdichters angeordnet sind und dass der Verdichter mit wenigstens zwei Verdichter räumen versehen ist, von welchen der eine Spülluft für den Motor und der andere Druckmittel zum Verbrauch ausserhalb des Aggregates liefert.
Auf der beigefügten Zeichnung sind als Beispiele zwei Ausführungsformen von Mo torverdichteraggregaten gemäss der Erfin dung dargestellt.
Fig. 1 ist ein vertikaler Querschnitt eines Motorverdichteraggregates, dessen Verdich- terteil einstufig ausgeführt ist.
Fig. 2 ist ein vertikaler Längsschnitt durch den Ver dichterteil eines mit zwei stufiger Verdichtung arbeitenden Motorver- dichteraggregates.
Das in Fig. 1 gezeigte Motorverdichter aggregat besitzt ein zentrales, kastenförmiges Kurbelgehäuse 1, an dessen zwei vertikalen Seitenflächen zwei horizontale Motorzylinder 2, 3 angebracht sind und an dessen Ober seite ein vertikaler Verdichterzylinder 4 an geordnet ist. Die Motorzylinder bestehen aus im Zweitakt arbeitenden Dieselmotorzylin- dern, die mit Anordnungen für direkte Brennstoffeinspritzung versehen sind.
An der Oberseite der Motorzylinder sind Zuleitungskanäle 5, 6 für Spülluft sowie Auslasskanäle 7, 8 für die Verbrennungsgase, angeschlossen. Die Zuleitungskanäle 5, 6 ver- zweigen sich an jedem Motorzylinder, so dass die Spülluft durch die in der Unterhälfte des Zylinders gelegenen Eintrittsöffnungen in die Zylinder eingeführt wird. Die in den Motorzylindern angeordneten Kolben sind durch Kurbelstangen 9, 10 mit einer Haupt kurbelstange 11 verbunden, die an einem Kurbelzapfen der Kurbelwelle 12 gelagert ist.
Die Kurbelstange 11 ist mit einem in einer vertikalen Führung 14 beweglichen Querstück 13 verbunden, welches durch eine Kolbenstange 15 mit einem Kolben 16 ver bunden. ist. Dem Zylinderraum an der Unter- seite des Kolbens 16, d. h.
dem kurbelwellen- seitigen Zylinderraum, wird Luft über ein Filter 17 und eine Kammer 18 zugeführt und liefert Spülluft zu den Kanälen 5, 6 über selbsttätige Ventile. Im Zylinderraum an der Oberseite des Kolbens 16 wird Luft ebenfalls über das Filter 17 und die Kammer 18 zugeführt und wird nach der Verdichtung durch eine Lieferleitung 19 abgegeben.
Der in Fig. 1 gezeigte Motorverdichter bildet ein Aggregat, dessen Kurbelwelle eine einzige Kurbel hat und in dem die auf die Kolben ausgeübten Drücke relativ gleichmässig über die ganze Umdrehung verteilt sind, so dass verhältnismässig kleine Schwungmassen ge nügen, um dem Verdichter. einen regel mässigen und angenehmen Gang zu geben.
Das in Fig. 1 gezeigte Motorverdichter aggregat ist wassergekühlt, und zwar sowohl der Motorteil als der Verdichterteil. Zwei oder mehrere Aggregate der in Fig. 1 ge zeigten Art können zu grösseren Einheiten zusammengebaut werden, und wenn zwei Aggregate zusammengebaut weiden, so kön nen die Kurbeln der Kurbelwelle vorzugs weise um 180 gegeneinander versetzt sein.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist der Motorteil und das Kurbelgehäuse des Motorverdichteraggregates genau wie in der oben beschriebenen Ausführungsform ausge führt und die in jener Ausführungsform vor- kömmenden Einzelteile sind, sofern in Fig. 2 ersichtlich, mit denselben Ziffern wie in Fig. 1 bezeichnet und nicht näher beschrie ben.
Der Verdichterteil des Aggregates ge- mäss Fig. 2 ist für zweistufige Verdichtung ausgeführt und in seinem Zylinder 20 ist zu diesem Zwecke ein Stufenkolben 21, 22 vor gesehen. Der grosse Kolben 21, der mit der Kolbenstange 15 verbunden ist, verdichtet an seiner Unterseite Spülluft zur Spülung de=r Motorzylinder, und in der Oberseite Luft, die nach der Verdichtung dem Arbeitsraum des kleinen Kolbens 22 zugeführt wird, worin sie auf den Enddruck verdichtet wird, um dann nach der Verbrauchsstelle geleitet zu werden.
Zwischen den beiden Verdichterstufen kann zweckmässig ein Zwischenkühler 23 angeord net sein, der zum Beispiel durch Luft von einem von der Kurbelwelle 12 angetriebenen Ventilator 24 gekühlt wird. Der in Fig. 2 gezeigte Motorverdichter ist wassergekühlt, aber er könnte auch luftgekühlt sein. Beson ders vorteilhaft ist eine Konstruktion, in welcher sowohl die Motorzylinder als der Verdichterteil luftgekühlt sind, da jede Was serkühlung dabei wegfällt.
Die oben beschriebenen und auf der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen sind nur als Beispiele zu betrachten und die Erfindung kann in verschiedener Weise im Rahmen des Patentanspruches geändert wer den. Es kann z. B. jedes Einheitsaggregal aus zwei gegenüberliegenden, mehr oder weniger horizontalen Zweitaktmotorzylindern und zwei im obern Winkel zwischen den Motorzylindern in stehender V-Stellung an geordneten Verdichterzylindern bestehen.
Diese Verdichterzylinder können dann even tuell einfachwirkend sein, wobei der eine Spülluft liefert, während der andere Druck luft zum Verbrauch ausserhalb des Verdich- teraggregates liefert.
Das Motorverdichter- aggregat nach der Erfindung kann zur Ver dichtung von Luft oder anderer Mittel aus geführt sein und die Zweitaktmotoren kön nen luftgespülte Dieselmotoren mit direkter Einspritzung und Kompressionszündung oder andere Zweitaktmotoren sein, zum Beispiel solche, die mit einer Brennstoffluftmischung gespült und geladen werden und mit elek- Irischer Zündung oder dergleichen versehen sind.
Die Motorzylinder können in V-Stellung und der Verdichterzylinder in der Halbie rungslinie des Winkels zwischen den Motor zylindern angeordnet sein.
Motor compressor unit. Internal combustion engine-driven compressors have previously often been designed in such a way that two engine cylinders and one compressor cylinder are arranged in the same plane and work on a common crank pin. In most cases, the motor cylinders are in the upright V position and the compressor cylinder is lying angeord net.
This arrangement gives a rather unfavorable compensation of the pressure forces and is also not so well suited for mobile units.
In the case of mobile motor compressors, one often has an in-line engine with vertical Zylin countries with a piston compressor with the cylinders in series or in the V position, which two arrangements .jedoch form fairly long units with expensive crankshafts, bearings. and other individual parts.
The invention aims u. a. to create an economical and concentrated motor-compressor unit with a more advantageous compensation and a simple and cheap crank mechanism.
The motor-compressor unit according to the invention consists of a piston compressor with at least one cylinder and a two-stroke internal combustion piston engine with two cylinders, which is used to drive the compressor, and is characterized in that the motor and compressor pistons are connected to a common crank pin of the crankshaft,
that the compressor is arranged above the crankshaft and the motor cylinder on both sides of the compressor and that the compressor is provided with at least two compressor spaces, one of which supplies scavenging air for the motor and the other pressure medium for consumption outside the unit.
In the accompanying drawings, two embodiments of engine compressor units according to the invention are shown as examples.
1 is a vertical cross section of a motor compressor unit, the compressor part of which is designed in one stage.
2 is a vertical longitudinal section through the sealing part of a motor-compressor unit operating with two-stage compression.
The motor-compressor unit shown in Fig. 1 has a central, box-shaped crankcase 1, on the two vertical side surfaces of which two horizontal motor cylinders 2, 3 are attached and on the upper side of which a vertical compressor cylinder 4 is arranged. The engine cylinders consist of two-stroke diesel engine cylinders that are equipped with arrangements for direct fuel injection.
Supply ducts 5, 6 for scavenging air and outlet ducts 7, 8 for the combustion gases are connected to the top of the motor cylinder. The supply channels 5, 6 branch off at each engine cylinder so that the scavenging air is introduced into the cylinder through the inlet openings located in the lower half of the cylinder. The pistons arranged in the engine cylinders are connected by connecting rods 9, 10 to a main crank rod 11 which is mounted on a crank pin of the crankshaft 12.
The connecting rod 11 is connected to a movable crosspiece 13 in a vertical guide 14, which is connected by a piston rod 15 with a piston 16 a related party. is. The cylinder space on the underside of the piston 16, i. H.
the cylinder space on the crankshaft side is supplied with air via a filter 17 and a chamber 18 and supplies scavenging air to the ducts 5, 6 via automatic valves. In the cylinder space at the top of the piston 16, air is also supplied via the filter 17 and the chamber 18 and, after compression, is released through a supply line 19.
The motor compressor shown in Fig. 1 forms an aggregate whose crankshaft has a single crank and in which the pressures exerted on the pistons are distributed relatively evenly over the entire revolution, so that relatively small centrifugal masses are sufficient for the compressor. to give a regular and comfortable gait.
The motor-compressor unit shown in Fig. 1 is water-cooled, both the motor part and the compressor part. Two or more units of the type shown in Fig. 1 can be assembled into larger units, and if two units are assembled, the cranks of the crankshaft can be preferably offset by 180 degrees from each other.
In the embodiment according to FIG. 2, the motor part and the crankcase of the motor / compressor unit are designed exactly as in the embodiment described above and the individual parts occurring in that embodiment are, if they can be seen in FIG. 2, with the same numbers as in FIG designated and not further described ben.
The compressor part of the unit according to FIG. 2 is designed for two-stage compression and a stepped piston 21, 22 is seen in its cylinder 20 for this purpose. The large piston 21, which is connected to the piston rod 15, compresses scavenging air on its underside to flush the engine cylinder, and on the upper side air, which is fed to the working space of the small piston 22 after compression, where it is compressed to the final pressure to then be routed to the point of consumption.
An intercooler 23, which is cooled, for example, by air from a fan 24 driven by the crankshaft 12, can expediently be arranged between the two compressor stages. The motor compressor shown in Fig. 2 is water-cooled, but it could also be air-cooled. Particularly advantageous is a design in which both the motor cylinder and the compressor part are air-cooled, since any water cooling is omitted.
The embodiments described above and shown in the drawing are only to be regarded as examples and the invention can be changed in various ways within the scope of the claim who the. It can e.g. B. each unit unit consist of two opposite, more or less horizontal two-stroke engine cylinders and two in the upper angle between the engine cylinders in a standing V-position on ordered compressor cylinders.
These compressor cylinders can then possibly be single-acting, with one supplying scavenging air while the other supplying compressed air for consumption outside the compressor unit.
The motor compressor unit according to the invention can be designed to compress air or other means and the two-stroke engines can be air-scavenged diesel engines with direct injection and compression ignition or other two-stroke engines, for example those that are scavenged and charged with a fuel-air mixture and with electrical ignition or the like are provided.
The engine cylinders can be arranged in the V position and the compressor cylinder in the bisection line of the angle between the engine cylinders.