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Dampfmotor zum Betrieb von Dampfkraftwagen Die Erfindung betrifft
Dampfmotoren für Dampfkraftwagen mit unmittelbarer willkürlicher Regelung der Speisewassermenge,
etwa unmittelbar durch den Fahrer, z. B. durch Änderung des Hubes der Speisepumpe.
Ihr Zweck ist, den damit zu erreichenden Vorteil schnellen Ansprechens auf die vom
Fahrer gegebenen Regelungsimpulse weiterzusteigern. Erreicht wird dies, indem auch
die Brennstoffmenge willkürlich und unmittelbar regelbar ist, und zwar gemäß der
Erfindung dadurch, daß ein Stufenexzenter als jederzeit verstellbares Steuerglied
am Ende einer als einarmiger Hebel ausgeführten, an sich bekannten Hebelkupplung
von einstellbarem Ausschlag zwischen Speisewasser- und Brennstoffpumpe angeordnet
ist. Dadurch wird erreicht, daß zusätzlich zu der bekannten willkürlichen Regelung
der Speisewassermenge unmittelbar durch den den Motor Betreibenden nun infolge der
Erfindung ebenfalls unmittelbar und wilkürlich nach dessen Belieben auch die Brennstoffmenge
regelbar ist. Die Dampferzeugung kann nun statt bisher von einer, von ihren beiden
Bestimmungsgrößen aus nach dem jeweiligen Belieben des Fahrers willkürlich und unmittelbar
beeinflußt werden. Die Regelung der Dampfmotoren nach den unregelmäßig und manchmal
unvermittelt wechselnden Notwendigkeiten des Fahrbetriebes ist so infolge der Erfindung
empfindlicher und auf die jeweils vom Fahrer gegebenen Schaltimpulse schneller ansprechend,
und die Verwendbarkeit des Dampfmotors im Kraftfahrwesen weiter gesteigert. Speisewasser-
und Brennstoffpumpe zwangläufig durch einen Hebel zu kuppeln, ist an sich bekannt.
Die Regelung der Brennstoffmenge erfolgt dabei jedoch nicht willkürlich, sondern
in Abhängigkeit vom Dampfdruck im Kessel. Der den Motor Betreibende hat dort noch
keine Möglichkeit. je nach seinem durch die äußeren Fahrumstände entscheidend bestimmten
eigenen Ermessen unmittelbaren Einfuß auf die Brennstoffzumessung zu nehmen.
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In Verbindung mit der bereits bekannten Dampferzeugung durch Einspritzen
des Speisewassers gegen die erhitzten Wände enger Verdampfungsräume ermöglicht es
die mittels der Erfindung erzielte Empfindlichkeitssteigerung, bei Dampfkraftwagen
sogar das Differential zu ersparen und für Dampfkraftwagen über die erstrebte Gleichwertigkeit
mit den Wagen mit Verbrennungsmotor hinaus den Vorteil einfacherer Bauart vor diesen
zu gewinnen. Dies beruht darauf, daß der nun etwa noch verbleibende Unterschied
zwischen den auf die Achshälften ausgeübten Antriebsimpulsen und dem glatten Abrollen
der Räder auf der Fahrbahn hinreichend vermindert ist, um von der Dampfelastizität
aufgenommen zu werden. In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
und einem Anwendungsbeispiel veranschaulicht Fig. 1 zeigt einen der Erfindung entsprechenden
Motor in der bei Verbrennungsmotoren hergebrachten Mehrzylinderanordnung mit zusammengekuppelter
Brennstoff- und Speisewasserpumpe und zwangläufiger, jedoch willkürlicher Hubverstellung
zwischen beiden Pumpen, z. B. mittels des schematisch dargestellten Stufenexzenters;
Fig. 2 zeigt den Mehrzylinderdampfmotor nach Fig. 1 in einen Wagen eingebaut und
Fig. 3 die Getriebeanordnung an einem differentialfreien Wagen.
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In dem Bestreben, den Anschaffungspreis für Kraftfahrzeuge zu verringern
sowie den Betrieb zu vereinfachen und zu verbilligen, sind folgende Konstruktionen
entstanden, die auf den ersten Blick als Rückschritt angesehen werden könnten, da
ja Dampf in Erscheinung tritt. In Wirklichkeit ist dieser »Dampf« auf 450° C überhitzt,
vollkommen trocken, und seine Spannung beträgt 100 atü. Hieraus und aus der Konstruktion
des Motors ergibt sich, daß Kupplung, Getriebe, Anlasser usw., bei einer zweiten
Ausführung auch das Differentialgetriebe wegfallen, der Zylinderblock, weil er keinen
Kühlmantel benötigt, billiger und leichter herzustellen ist u. dgl. mehr. Der Antrieb
ist für Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Autobusse und Wasserfahrzeuge gleichermaßen
geeignet. Durch einen mit Rohöl betriebenen Spezial-Rohölvergasungsbrenner wird
ein aus starkwandigem nahtlosgezogenem Rohr bestehender Schnellverdampfer A (Fig.
1) bis zur Rotglut erhitzt. In dieses Rohrsystem wird durch die Wasserpumpe W (Fig.
1), welche bei einer Konstruktion am Zylinderblock des Motors angegossen ist und
durch eine Nockenwelle betätigt
wird, bei einer andern Konstruktion
als besonderes Aggregat zusammen mit der Rohölpumpe R (Fig. 1 B und 2) durch eine
Schnecke S (Fig. 1 B und 2) und ein Schneckenrad SR (Fig. 1 B) sowie einen mehrstufigen
Exzenter E (Fig. 1 B und 2) angetrieben wird, Wasser eingespritzt. Die Kolbenstangen
ksw der Wasserpumpe und die Kolbenstangen ksr der Rohölpumpe R (Fig.1 B und 2) sowie
die Kolben Kw und Kr (Fig.1 B) werden durch einen gemeinsamen Hebel H (Fig. 1 B
und 2) niedergedrückt und durch Druckfedern D (Fig. 1 B) wieder gehoben. Die Wasser-
und Rohölpumpen spritzen je nach der Beanspruchung des Motors (Schnell- oder Langsamlauf)
mehr oder weniger Wasser in das Rohrsystem und Rohöl in den Brenner. Außerdem kann
durch Verstellen des mehrstufigen Exzenters E (Fig. 1 B und 2) die Wasser- bzw.
Rohölmenge maximal oder minimal eingestellt werden, so daß bei schlechten oder bergigen
Wegstrecken auch bei stark beanspruchtem, daher langsamer laufendem Motor dieser
trotzdem mehr Dampfzufuhr erhält, während umgekehrt bei glatter, ebener Straße die
Zufuhren auf ein Mindestmaß reduziert werden können. Der auf 450° C überhitzte Dampf
tritt mit einer Spannung von 100 atü durch Ventile v (Fig. 3) bekannter Bauart in
die Zylinder des Motors, drückt auf die Kolben und dadurch auf die Kurbelwelle,
deren einzelne Kurbeln im Gegensatz. zu den Kurbeln der Otto- bzw. Dieselmotore
um 90° voneinander versetzt sind. Die Nockenwelle wird von der Kurbelwelle mittels
Zahnräder im Verhältnis 1 : 1 angetrieben, ist in der Längsrichtung verschiebbar
und besitzt für jedes Ventil (Einlaß und Auslaß) zwei Nocken, welche gegeneinander
versetzt und durch ein neutrales Zwischenstück getrennt sind, für den 4-Zylinder-Motor
also 16 Nocken. Durch das Verschieben dieser Nockenwelle wird entweder der eine
oder der andere Nocken unter das Einlaß- bzw. Auslaßventil gebracht, so daß durch
die veränderte Ventilstellung der Motor entweder vorwärts oder rückwärts läuft.
Gleichzeitig wird erreicht, daß durch die daumenartige Gestaltung der Nocken die
Ventile mehr oder weniger geöffnet werden können, so daß durch verringerte Zylinderfüllung
die Dampfzufuhr gedrosselt werden kann und der Motor - wie ja auch durch den bereits
erwähnten verstellbaren Hub der Pumpen - äußerst sparsam arbeiten kann, was gerade
in heutiger Zeit sehr ins Gewicht fällt. Ebenfalls wird von der Kurbelwelle eine
zweite Nockenwelle angetrieben, durch deren Nocken die am Zylinderblock befindlichen
Wasser- und Rohölpumpen mittels Kipphebel angetrieben werden. Auch hier wird durch
Verschiebung der Nockenwelle erreicht, daß infolge der daumenförmigen Gestaltung
der Nocken der Kolbenhub der Pumpen variiert werden kann, ähnlich der Konstruktion
Fig. 1 B. Es ist noch hinzuzufügen, daß entweder nur die erste oder die zuletzt
beschriebene Art Verwendung findet. Durch Versuche und Berechnungen hat sich bei
60 PS Motorleistung ein Rohölverbrauch von 7 1 auf 100 km ergeben.
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Außer dieser Ausführung mit einem Motor stehender Bauart ist noch
eine andere mit liegendem Motor entworfen worden. Bei dieser Ausführung ist der
Motor (Fig.3) geteilt worden, so daß je zwei Zylinder auf eine Hinterachshälfte
x und x1 (Fig. 3) durch die Zahnräder der Kurbelwellenhälften auf die Zahnräder
Z3 (Fig. 3) wirken. Die Kurbelwellen K1 und K2 (Fig. 3) sind in diesem Fall nicht
gekröpft; sondern als Kurbelscheiben ausgeführt; diese haben außer der Zweckmäßigkeit
den Vorteil der billigeren Herstellung. Die beiden Nockenwellenhälften N1 und N2
(Fig.3) zur Ventilbetätigung sind durch eine Kupplung P (Fig. 3) verbunden, die
derart gestaltet ist, daß sie die gleichzeitige Verschiebung der Nockenwellenhälften
N1 und N2 (Fig. 3) in der Längsrichtung bewirkt, andererseits jedoch die unabhängige
Umdrehung der Nockenwellenhälften zuläßt. So wird auch hier durch Verstellung der
Ventile V (Fig. 3) die Umsteuerung des Motors bzw. Füllungsänderung erreicht. Der
Antrieb der Nockenwellenhälften N1 und N2 (Fig. 3) sowie der in der Zeichnung nicht
sichtbaren Pumpenantriebswelle geschieht durch die Zahnräder Z und Z1. Der Stoß
der Hinterräder Q (Fig. 3) wird durch zweckdienliche Zwischenstücke 0 (Fig. 3);
die zwischen den Federn F (Fig. 3) und den Lagern La am Gehäuse G (Fig. 3) angebracht
sind, aufgefangen. Durch Betätigen des Dampfeinlaßpedals strömt der Dampf gleichzeitig
in die vier Zylinder (Fig. 3) und betätigt durch die Pleuel Pl (Fig. 3) und Kurbelwellenhälften
K1 und K2 (Fig. 3) beide Hinterachshälften X1 und X2 (Fig. 3) gleichzeitig beim
Geradeausfahren, während beim Kurvenfahren das innere Hinterrad weniger Umdrehungen
als das äußere Hinterrad machen kann. Es wird dadurch auch das Differentialgetriebe
gespart. Der Abdampf wird in dem Kondensator Ko (Fig. 2) kondensiert. Der Tank ist
in zwei Hälften geteilt, von denen eine Hälfte zur Aufnahme des Wassers, die andere
Hälfte zur Aufnahme des Rohöls dient.