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Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitaktbrennkraftmaschine
mit einem abgasgetriebenen Überlader und einem Zwischenkühler zur Kühlung der vom
Überlader gelieferten komprimierten Luft, bei der das Expansionsverhältnis im Zylinder
größer gehalten wird als das Kompressionsverhältnis.
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Eine derartige Betriebsart hat sich bei Viertaktmaschinen als sehr
zufriedenstellend erwiesen, wobei das Lufteinlaßventil vorzeitig geschlossen wird,
so daß sich die im Zylinder eingeschlossene Luft vor der Kompression ausdehnt.
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Die Erfindung bezweckt die Anwendung dieser Betriebsart bei Zweitaktbrennkraftmaschinen.
Hier ist nun aber ein vorzeitiges Schließen des Einlaßventils zwecks Ausdehnung
der eingeschlossenen Luft vor der Kompression nicht möglich. Wollte man zu dem beabsichtigten
Zweck einen Teil der eingeschlossenen Luftmenge, ebenso wie die Spülluft, durch
die Auslaßöffnung des Zylinders ausführen, wie das bei Viertaktmotoren ausführbar
ist, so ergäbe- das bei Zweitaktmaschinen folgende Nachteile: Die dem Zylinder der
der Erfindung zugrunde liegenden Maschinenart zugeführte Luft ist komprimiert und
gekühlt, so daß ein Herausführen dieser Luft in den Abgasstrom die Temperatur desAbgastromes
wesentlich verringern würde, wodurch sich eine Leistungsverringerung der Abgasturbine
des Überladers und damit des Gebläses des Überladers ergäbe.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß zusätzlich
zu den kolbengesteuerten Ein- und Auslaßöffnungen ein Ventil vorgesehen ist, durch
welches in an sich bekannter Weise im ersten Teil des Verdichtungshubes ein Teil
der gekühlten komprimierten Luft aus dem Zylinder in die Lufteirilaßleifiung zurückgeleitet
wird.
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Es ist an sich bekannt, durch ein Ventil gasförmiges :Medium wieder
in den Lufteinlaß zurückzuleiten. Bei diesen bekannten Vorschlägen handelte es sich
aber nicht um die erfindungsgemäße Aufgabe, sondern um das Zurückleiten einer brennbaren
Mischung aus Luft und Brennstoff, während nach der Erfindung gekühlte und komprimierte,
aus einem Zwischenkühler entnommene Luft zurückgeleitet wird.
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Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungbeispiele von Brennkraftmaschinen
gemäß der Erfindung.
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Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Zweitaktbrennkraftmaschine
mit Schlitzspülung; Fig. 2 ist eine Abänderung gegenüber Fig. 1, bei der zur Vereinfachung
Teile fortgelassen sind; Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform, ebenfalls mit zur
Vereinfachung fortgelassenen Teilen; Fig. 4 bis 6 zeigen drei verschiedene schematische
Maschinenanordnungen; Fig.7 bis 10 zeigen Ventil-Steuerungsdiagramme für verschiedene
Betriebsweisen; Fig.11 ist ein schematischer Querschnitt einer Maschine mit gegenläufigem
Kolben; Fig.12 und 13 sind Ventil-Steuerungsdiagramme für die Maschine nach Fig.
11; Fig. 14 zeigt teilweise im Schnitt eine schematische Maschinenanordnung; Fig.
15 ist ein Ventil-Steuerungsdiagramm für die Maschinenanordnung nach Fig.14; Fig.
16 ist ein senkrechter Teilschnitt einer anderen Maschine; Fig. 17 zeigt einen senkrechten
Schnitt durch eine weitere Maschine.
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Gemäß Fig. 1 hat die Zweitaktmaschine einen Zylinder 10 und einen
Kolben 12, wobei der Zylinder eine Lufteinlaßleitung 14 hat, die mit -den Lufteinlaßöffnungen
16 in Verbindung steht, und Auslaßöffnungen 18, die mit einer Auspuffleitung 20
in Verbindung stehen.
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Ein Kompressor oder Überlader 22 ist an eine Abgasturbine 24 angeschlossen.
Der Überlader; saugt durch einen Einlaß 26 Luft an, die durch eine Leitung 28 einem
Zwischenkühler 30 zugeführt wird, in dem die Kompressionswärme abgezogen wird. Von
dem Zwischenkühler strömt die Luft durch ein Rohr 32 in die Einlaßleitung 14 und
von dort in den Zylinder. Die Auspuffgase werden von der Auspuffleitung 20 durch
ein kohr34 der Turbine24 zuggeführt und durch ein Auspuffrohr 36 abgeführt.
Der
Zylinderkopf ist mit einer Brennstoff-Einspritzvorrichtung 38 versehen und hat einen
Hilfsauslaß 40 mit einem Hilfsventil 42. Der Auslaß 40 steht über ein Rohr 44 mit
einem Hilfszwischenkühler 46 in Verbindung, von dem ein Rohr bei. 48 in die Lufteinlaßleitung
14 mündet. Das Hilfsventil 42 ist in üblicher Weise- federbelastet und wird von
einem Nocken 50 über Schubstange 51 und Hebel 54 gesteuert. Der Nocken50 ist in
beliebiger Weise an der Kurbelwelle der Maschine befestigt, so daß er sich in Abhängigkeit
von der Umdrehungszahl der Kurbelwelle dreht. Eine Stößelrolle 56 der Schubstange
51 kann mittels eines Hebels 58 und Verbindungsstückes 60 verschieden eingestellt
werden. DerHebe158 wird von einem in einem Zylinder 61 befindlichen Kolben 62 über
einen Arm 64 gesteuert. Der obere Teil des Zylinders 61 steht über eine Zwischenleitung
66 mit der Leitung 44 in Verbindung. Der Luftdruck in der Leitung 44 versucht den
Kolben 62 in einer Richtung zu bewegen, während eine Feder 67 auf den Kolben in
entgegengesetzter Richtung wirkt. Der untere Teil des Zylinders 61 ist mit einem
nicht dargestellten Entlüftungsloch versehen.
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Während des Kompressionshubes des Kolbens 12 wird das Hilfsventil
42 vom Nocken 50 in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine geöffnet
bzw. geschlossen. Wie weiter unten ausgeführt, ist die Steuerung derart, daß ein
Teil der in dem Zylinder 10 befindlichen Luft in die Lufteinlaßleitung 14 über das
Rohr 44 und den Zwischenkühler 46 zurückgeführt wird, nachdem der Lufteinlaß 16
und der Auslaß 18 geschlossen sind.
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Der Zwischenkühler 46 ist vorgesehen, weil die Spül- -und Überladeluft
im Zylinder 10 sich mit den Abgasen mischt, so daß die vom Zylinder 10 durch den
Hilfsauslaß 40 zurückgeführte Luft eine höhere Temperatur hat als die vom Zwischenkühler
30 kommende Luft. Die zurückgeführte Luft wird in dem Zwischenkühler 46 ungefähr
auf die Temperatur der den Zwischenkühler 30 verlassenden Luft heruntergekühlt.
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Fig.2 zeigt eine Abänderung einer Maschine nach Fig. 1. Bei dieser
Maschine hat der Hilfsauslaß die Form von einer oder mehr Öffnungen 68, die über
den normalen Lufteinlässen und Auslässen 69 bzw. 70 liegen. Die vom Zylinder 10
zurückgeführte Luft strömt durch einen Hilfsauslaß 68 in ein Ventilgehäuse 71, das
innerhalb der Lufteinlaßleitung 14 angeordnet ist, und von diesem Ventilgehäuse
strömt die Luft dann in die Lufteinlaßleitüng. Der Auslaß 72 wird von einem Hilfsventil
74 gesteuert, das seinerseits von einem Nocken 76 und Stößel 78 mittels eines Exzenters
80 veränderlich gesteuert wird. Der Exzenter 80 kann gedreht werden, um die Steuerungszeit
des Ventils 72 in Abhängigkeit von der Belastung zu verändern. Hierfür kann eine
ähnliche Anordnung, d. h. Zylinder 61, Kolben 62 und Leitung 66, benutzt werden,
wie in Fig. 1 dargestellt, aber es können natürlich auch andere auf Belastungsänderungen
ansprechende Anordnungen benutzt werden, um das Ventil 74 zu steuern bzw. um den
Exzenter 80 zu drehen. Zu der in Fig. 2 gezeigten Maschine gehört ein Überlader
22 und ein Zwischenkühler 30, wie in Fig. 1 gezeigt.
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Fig.3 zeigt eine weitere-schlitzgesteuerte Maschine gemäß der Erfindung.
Diese- Maschine hat ein Ventilgehäuse 82 innerhalb der fufteinlaßleitung 14, das
mit dem Zylinder 10 durch- einen oder mehrere Hilfsauslässe 84 in Verbindung steht,
die oberhalb der normalen Luftein- und Auslässe;85.bzw. 86 liegen. Die durch die
Auslässe 84 zurückgeführte Luft wird durch ein Hilfsventil 87 gesteuert,
das seinerseits von einem Nocken 88 über Winkelhebel 90 gesteuert wird. Der Nocken
88 wird von der Kurbelwelle der Maschine über Ritzel 92, 94 und Kette 96 angetrieben.
Die Steuerung des Ventils 87 kann verändert werden durch Veränderung der Kraftverbindung
zwischen Kurbelwelle und Nocken 88, und zwar mittels eines in einem Zylinder 97
beweglichen Kolbens 98, der über eine Leitung 100 von der Luft in der Einlaßleitung
14 beeinflußt wird.
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Der Kolben 98 hat eine Kolbenstange 102, die Leergetriebe 104 und
106 trägt, die durch eine Druckfeder 108 voneinander entfernt gehalten werden, so
daß sie den Durchhang in der Kette 96 aufnehmen. Der Druck in der Lufteinlaßleitung
14 sucht den Kolben 98 in einer Richtung zu bewegen, während die Feder 110 in der
entgegengesetzten Richtung wirkt. Auf diese Weise verändert der Druck der Luft in
der Lufteinlaßleitung 14 den Phasenwinkel zwischen dem Nocken 88 und der Antriebswelle
und damit die Steuerung des Hilfsventils 87.
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Bei den drei in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Maschinen ist also ein
Hilfsventil angeordnet, dessen Steuerung in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine
verändert wird.
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Die Fig. 4 bis 6 zeigen drei verschiedeneMaschinenanordnungen gemäß
der Erfindung. In allen drei An7:. ordnungen ist eine Zweitaktmaschine 112 gezeigt
mit einem Überlader 114, der von einer Abgasturbine 115 angetrieben wird und unter
hohem Druck Luft über einen Zwischenkühler 116 der Lufteinlaßleitung 118 zuführt.
Hilfsventile, wie sie in Fig. 1 bis 3 gezeigt sind, sind in den Zylinderköpfen 120
angeordnet, so daß von den Zylindern Luft über eine Rücklaufleitung 122 und über
ein Filter 124 in die Lufteinlaßleitung 118 zurückgeführt wird.
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Bei der Ausführung nach Fig.4 wird die zurückgeführte Luft bei 126
kurz vor dem Zwischenkühler 116 wieder der Einlaßleitung zugeführt. So wird also
diese Luft wieder von dem Zwischenkühler 116 vor Eintritt in den Lufteinlaß abgekühlt.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 steht die Rücklaufleitung 122 mit dem Auslaß des
Zwischenkühlers bei 128 in Verbindung und benutzt außerdem noch einen Hilfskühler
130, in dem die Luft vor Rückleitung in die Einlaßleitung 118 abgekühlt wird.
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Bei der Ausführung nach Fig.6 wird die komprimierte Luft von dem abgasgetriebenen
Überlader 114 einem von der Kurbelwelle angetriebenenGebläse bzw. Kompressor 132
zugeführt, wie sie üblicherweise zu einer Zweital;tmaschine gehören. Der Druck der
Ladeluft wird also in dem Kompressor 132 weiter erhöht, und die Luft strömt dann
durch den Zwischenkühler 116 in die Lufteinlaßleitung 118. Die aus den Zylindern
über die Hilfsauslässe zurückgeführte Luft wird dann über die Rückführleitung 122
einem Hilfszwischenkühler 134 zugeleitet, von wo sie über ein Rohr 136 wieder dem
Lufteinlaß zuströmt.
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In den Fig. 4 bis 6 ist die Verbindung zwischen dem abgasgetriebenen
Überlader 115 und der Auslaßleitung der Maschine fortgelässen, obwohl diese natürlich
vorhanden sein muß. Bei allen in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Anordnungen wird das
Hilfsventil durch eine der in Fig. 1 oder 3 dargestellten Anordnungen gesteuert
oder durch andersartige Anordnungen, die das Schließen des Hilfsventils in Abhängigkeit
von der Maschinenbelastung zu verändern gestatten.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei Ventil-Steuerungsdiagramme einer Kompressionszündungs-
oder Dieselmaschine gemäß der Erfindung. - -
Gemäß Fig. 7 überlagert
die Steuerung der Auslaßöffnungen nach Linie 140 die Steuerung der Einlaßöffnungen
nach Linie 142 in der üblichen Weise. Die Auslaßöffnungen werden bei a am Ende des
Verbrennungshubes vor den Einlaßöffnungen, die bei b aufgesteuert werden, geöffnet
und zu Beginn des Kompressionshubes bei c geschlossen nach dem Schließen der Einlaßöffnungen
bei d. Die Steuerung des Hilfsventils wird durch die Linie 144 dargestellt. Das
Hilfsventil öffnet bei e, nachdem der Kolben den unteren. Totpunkt X-X erreicht
hat, und schließt bei voller Belastung der Maschine bei f, nachdem die Auslaßöffnungen
geschlossen sind. Der Schließpunkt f entspricht ungefähr der Stellung des Kolbens
in Fzg.1. Das Hilfsventil öffnet also nicht eher, bis der Kolben seinen Kompressionshub
beginnt, und schließt nicht eher, bis die Auslaßöffnungen vom Kolben überdeckt sind.
Ein Teil der Luft im Zylinder nach Schließen der Auslaßöffnungen bei c wird vom
Zylinder in die Hilfsleitung zurückgeführt, bevor das Hilfsventil bei f schließt.
Die Menge der zurückgeführten Luft wird veränderlich bestimmt von dem Betätigungsmechanismus
für das Hilfsventil, der entsprechend den Belastungsänderungen der Maschinen anspricht.
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Wenn die Belastung der Maschine sich vermindert, vermindert sich auch
der Druck in der Lufteinlaßleitung. Gemäß Fig.1 teilt sich der Luftdruck dem Zylinder
61 und dem Kolben 62 über Leitung 66 und Leitung 44 mit. So wird also bei sich verringernder
Maschinenbelastung und Schließpunkt f des Hilfsventils vorverlagert, und eine kleinere
Menge Luft wird vom Zylinder zurückgeführt. Bei Leerlauf verschiebt --ich die Steuerung
des Hilfsventils auf die gestrichelt in Fig. 7 dargestellte Linie, wobei der Punkt
f ungefähr mit dem Punkt c zusammenfällt und der volle Zylinderinhalt komprimiert
wird.
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Die Dichte der vom Überlader gelieferten Luft vergrößert sich mit
steigender Belastung, und obgleich der nach Schließen des Hilfsventils im Zylinder
befindliche Luftinhalt mit steigender Belastung kleiner wird, ist das Gesamtgewicht
der Luft im Zylinder größer. Es kann also mehr Brennstoff im Zylinder verbrannt
werden, und es ergibt sich eine größere Maschinenleistung.
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In Fig. 8 ist die Steuerung der Auslaß- und der Einlaßöffnungen wie
in Fig. 7 dargestellt. Die Steuerung des Hilfsventils ist durch die Linie 146 dargestellt.
Das Hilfsventil öffnet bei g und schließt bei h. Die Spülung erfolgt also über den
Hilfsauslaß und über den Haupteinlaß. Während des Kompressionshubes bei voller Belastung
wird das Hilfsventil offengehalten und erst bei h geschlossen, nachdem die Einlaß-
und Auslaßöffnungen vom Kolben überdeckt sind. Ein Teil der im Zylinder eingeschlossenen
Luft wird also zurückgeführt. Wie in Fig. 1 wird der Schließpunkt des Hilfsventils
h in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung verändert. Bei Leerlauf verschiebt
sich die Steuerung des Hilfsventils auf die gestrichelt dargestellte Linie, so daß
der Zylinder voll gefüllt ist.
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Die Fig.9 und 10 zeigen zwei Ventil-Steuerungsdiagramme bei einer
z. B. durch Kerzen zündenden Maschine mit gasförmigem Brennstoff. Bei einer solchen
Maschine soll das Verhältnis Luft zu Brennstoff auch bei sich ändernden Belastungen
ungefähr gleich gehalten werden. Die Luft wird in üblicher Weise den Zylindern durch
die Einlaßöffnungen zugeführt, und der Brennstoff wird durch ein Gasventil im Zylinderkopf
eingeführt. Das Hilfsventil kann so gesteuert werden, daß .der Zylinder eine .derart
an die Belastung und an die Brennstoffmenge ängepaßte Luftmenge aufnimmt, daß das
Verhältnis Luft zu Brennstoff des Gasgemisches im wesentlichen bei allen Belastungen
-der Maschine gleichbleibt.
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In Fig.9 ist die Steuerung der Ein- und Auslaßöffnungen mit 140 bzw.
142 bezeichnet. Bei voller Belastung öffnet das Hilfsventil nach Linie 144 bei i
nach Erreichen des unteren Totpunktes und schließt bei j nach Abdeckung der Auslaßöffungen
durch den Kolben bei c, wobei die Steuerung des Einlasses undAuslasses des Hilfsventils
ungefähr der nach Fig.7 entspricht. Um jedoch ein konstantes Luft-Brennstoff-Verhältnis
bei sich verringerndenBelastungen aufrechtzuerhalten, wird die Steuerung verzögert,
bis die Öffnungs- und Schließzeiten des Ventils ungefähr die gestrichelte Linie
gemäß Fig.9 einnehmen. Bei Leerlauf kommt also wesentlich weniger Luft in den Zylinder
als bei Vollast, und die Steuerung des Hilfsventils hält das Luft-Brennstoff-Verhältnis
im wesentlichen konstant.
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Gemäß Fig.10 erfolgt die Öffnung des Hilfsventils nach Linie 146 bei
h vor Erreichen des unteren Totpunktes, und der Hilfsauslaß unterstützt somit die
Spülung des Zylinders. Das Schließen des Ventils bei L, bei Vollast, erfolgt nach
Überdecken der Auslaßöffnungen durch denKolben bei c, so daß eineLuftmenge verdichtet
wird, die wesentlich geringer ist als der Zylinderinhalt. Die Verhältnisse entsprechen
im wesentlichen denen in Fig. B. Bei sich vermindernder Belastung wird jedoch die
Steuerung des Hilfsventils bis auf die gestrichelt dargestellte Lage vergrößert.
Die gestrichelte Linie stellt die Verhältnisse bei Leerlauf dar.
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Die Erfindung kann für verschiedene Arten von Brennkraftmaschinen
Anwendung finden. Fig. 11 zeigt beispielsweise eine Maschine gemäß der Erfindung
mit gegenläufigem Kolben. Die Maschine 210 =hat einen Zylinder 212 mit Kolben 214
und 216, wobei der Kolben 214 die Einlaßöffnungen 218 einer Einlaßleitung 220 steuert,
während der Kolben 216 die Auslaßöffungen 222 einer Auslaßleitung 224 steuert.
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Die Ladeluft wird der Maschine von einem Überlader 226 zugeführt,
der die durch einen Einlaß 228 zugeführte Luft verdichtet und diese über eine L
eitung 230 einem Zwischenkühler 232 zuführt, wo die Kompressionswärme abgeleitet
wird. Der Zwischenkühler hat einen Einlaß 234 bzw. Auslaß 236 für das Kühlwasser.
Die komprimierte gekühlte Luft wird der Einlaßleitung 220 durch eine Leitung 238
zugeführt, und wenn der Kolben 214 die Einlaßöffnungen 218 freigibt, tritt die Luft
in den Zylinder. Der Brennstoff wird durch eine Vorrichtung 240 zugeführt. In Fig.
11 ist eine Einspritzdüse für Dieselbrennstoff gezeigt, es kann aber ebensogut ein
Gasventil mit Zündkerze vorhanden sein oder ein Gasventil und eine Einspritzdüse.
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Nach Zuführung und Verbrennung des Brennstoffes strömen die Abgase
durch die Auslaßöffnungen 222, nachdem der Kolben 216 diese Öffnungen freigegeben
hat, in eine abgasgetriebene Turbine 242, die den Kompressor 226 für die Einlaßluft
antreibt. Die Abgase werden durch einen Auslaß 244 ins Freie geführt.
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Der Zylinder 212 hat ein Hilfsventil 246, das eine Hilfsleitung 248,
die in die Einlaßleitung 230 bei 250 mündet, abschließt. Das Hilfsventil 246 ist
in üblicher Weise federbelastet und wird durch einen Nocken 252 geöffnet. Der Nocken
wird angetrieben von einer Welle 254 mittels Stößelrolle 256 und Hebel 258. Dieser
Hebel liegt an einer -Rolle260 an, die das Hilfsventil 246 betätigt. Die
Welle 254 dreht sich in der Richtung des Pfeiles.
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Die Steuerung des Hilfsventils 246 erfolgt über eine druckabhängige
Vorrichtung 262, die aus einem in
einem Zylinder 264 laufenden Kolben
besteht, dem Luft von der Auslaßseite des Überladers 226 durch ein Rohr 266 zugeführt
wird. Eine Feder 268 wirkt diesem Luftdruck entgegen. Am Ende der Kolbenstange ist
ein Hebel 270 befestigt, der eine Schubstange 272 mit zwei in einem Zylinder 275
bewegten Kolben 274 aufweist. Unter Druck befindliche Flüssigkeit, z. B. das Schmieröl,
wird in den Zylinder geführt und so von den Kolben 274 gesteuert, daß die Flüssigkeit
über Leitungen 278 auf beiden Seiten des Kolbens 280 zutritt. Der Zylinder 275 hat
Auslaßleitungen 282. Der Kolben 280 bewegt eine Zahnstange 284, die in ein Zahnrad
286 eingreift. Dieses Zahnrad verstellt einen Exzenter 288 und damit den Hebel 258.
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Auf diese Weise bestimmt der Druck der von dem Überlader
226 in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung gelieferten Luft die Steuerung
des Hilfsventils 246 j e nach der Lage der von dem Exzenter 288 verstellten Stößelrolle
256.
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Fig.12 zeigt das Ventil-Steuerungsdiagramm des Hilfsventils 246 gemäß
Fig. 11. Der Auslaßbereich ist mit 292 bezeichnet und überlagert den Einlaßbereich
294. Bei a' sind die Auslaßöffnungen 222 durch den Kolben 216 freigegeben, und zwar
vor dem Punkt b.' der Einlaßöffnungen 218. Bei d' sind die Auslaßöffnungen überdeckt,
nachdem, die Einlaßöffnungen 218 von dem Kolben 214 bei c' abgedeckt sind. Das Hilfsventil
246 schließt- bei e', nachdem die Auslaßöffnungen bei d' geschlossen sind,
so daß zwischen d' und e' eine vorher bestimmte Menge von Luft aus dem Zylinder
212 in die Einlaßleitung230 zurückgeführt wird. Der Nocken 252 ist derart geformt,
daß er das Hilfsventil 246 bei (',unmittelbar nachErreichen des äußerenTotpunktes,
öffnet.
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Fig.13 zeigt anderes Ventil-Steuerungsdiagramm für das Hilfsventil
246. Das Ventil wird wieder bei e' geschlossen, so daß zwischen d' und
e' eine wesentliche Menge der normalen, zur Verdichtung zugeführten Luft
aus dem Zylinder 212 in die Einlaßleitung 230 zurückgeführt wird. In diesem Falle
öffnet aber das Ventil246 bei g' wesentlich vor Erreichen des durch die Linie Y-Y
dargestellten äußeren Totpunktes der Kolben 214 und 216. Von g' bis d' strömt Spülluft
in den Zylinder, und von d' bis e' wird Luft aus dem Zylinder 21,2
zurückgeführt. Durch schräge Anordnung des Ventils in der Zylinderwand kann. die
Luft wirbelnd in den Zylinder eingeführt werden, wodurch sich die Verbrennung verbessert.
In diesem Falle trägt also die Hilfsöffnung 248 dazu bei, die Spülung und die Verbrennung
zu verbessern.
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In Fig. 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Die Maschine 10a hat einen Zylinder 12a und eine Zylinderbüchse 14a, einen Zylinderkopf
16a mit einer wasserführenden Ummantelung 17a. In dem Zylinder bewegt sich ein Kolben
18 a mit einer Kolbenstange20a. Der Zylinder hat eine Lufteinlaßleitung22a, die
über eine Mehrzahl von Einlaßöffnungen 24a mit dem Zylinderinnern in Verbindung
steht. Eine Auslaßleitung 26a steht mit dem Zylinder durch Auslaßöffnungen 28 a
in Verbindung. Die gezeigte Maschine ist eine schlitzgesteuerte Zweitaktmaschine.
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Ein abgasgetriebenes Überlader-Aggregat30a besteht aus einem Kompressor32a,
der die durch den Einlaß 34a eintretende Luft verdichtet. Die Luft strömt dann über
einen Zwischenkühler 36a, in dem die Kompressionswärme ganz oder zu einem wesentlichen
Teil abgeführt wird, in die Einlaßleitung. Der Zwischenkühler hat einen Einlaß 38
a und einen Auslaß 40a für das Kühlwasser. Die Auslaßleitung steht mit einer abgasgetriebenen
Turbine 42 a über eine Leitung 44a in Verbindung, die Turbine ist bei 46a an den
Kompressor angeschlossen, und die Abgase werden bei 48a ins Freie geführt.
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Eine Leitung 50a im Zylinderkopf wird von einem Hilfsventi152a gesteuert,
das von einer Schubstange 54a und Heblarm 56a ähnlich Fig. 1 betätigt wird. Der
Nocken 58 a, der dieses Ventil betätigt, kann ein besonderer, auf einer Nockenwelle
befestigter Nocken sein. Die Leitung 50a führt bei 59a in die Einiaß-Leitung, und
es ist ein Zwischenkühler 60 a vorgesehen, in dem die abgeleitete Luft vor Eintritt
in die Einlaßleitung abgekühlt wird.
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Fig.15 zeigt ein Ventil-Steuerungsdiagramm für die Zweitaktmaschine
nach Fig.14, in dem die Auslässe bei 62a während des Krafthubes geöffnet und bei
64a während des Verdichtungshubes wieder geschlossen werden. Die Spül- oder Einlaßöffnungen
werden bei 66a geöffnet und bei 68a wieder geschlossen. Der Nocken 58 a, der das
Hilfsventil 52 a betätigt, ist derart geformt, daß das Ventil während des Verdichtungshubes
in Punkt 70a geschlossen wird. Zwischen den Punkten 64a und 70a wird die eingeführte
Luft teilweise durch die Leitung50a in die Einlaßleitung abgeleitet. Der Schließpunkt70a
des Ventils. 52a bestimmt die wirksame Verdichtung in dem Zylinder und auch das
wirksame Verdichtungsverhältnis der Maschine. Während des Ausdehnungs- oder Triebhubes
des Kolbens öffnet der Nocken 58a das Ventil nach Freigabe der Aüslaßöffnungen.
Zum Beispiel kann das Ventil bei 66 a im gleichen Augenblick geöffnet werden, in
dem die Einlaßöffnungen freigegeben werden. Das Ausdehnungsverhältnis wird .durch
den Punkt 62 a bestimmt, in dem die Auslaßöffnungen frei liegen. Beim Beispiel nach
Fig. 15 ist das Verdichtungsverhältnis bzw. die wirksame Verdichtung in einem Zylinder
wesentlich geringer als das Ausdehnungsverhältnis bzw. die wirksame Ausdehnung.
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Bei der in Fig. 14 gezeigten Maschine ist die Steuerung des Hilfsventils
52a konstant. Ein Regler 72 a ist vorgesehen, der eine Brennstoffpumpe 74a und eine
Zahnstange 76 a in üblicher Weise steuert. Die Brennstoffpumpe wird von einem Nocken
78a der Nockenwelle angetrieben und fördert den Brennstoff über eine Leitung 80a
zur Einspritzdüse 82a. Eine weitere Pumpe84a wird von derselben Zahnstange angetrieben
und ist an die Brennstoffleitung angeschlossen, so daß beide Pumpen mit der Einspritzdüse
82a in Verbindung stehen. Über die zweite Pumpe 84a wird ein besonderer Startbrennstoff
gefördert, der bei wesentlich geringererTemperatur zündet alsDieselbrennstoff. Während
des Startens der Maschine fördert die Pumpe 84a Startbrennstoff zur Einspritzdüse
82a. Nach dem Starten der Maschine wird die Pumpe 84a abgeschaltet, und die Pumpe
74a übernimmt die Förderung normalen Dieselbrennstoffes zur Einspritzdüse. Die Pumpe
84a kann auch Startbrennstoff fördern, bis. die Maschine eine vorbestimmte Belastung
erreicht hat. Die Brennstoffleitungen jeder Pumpe sind mit einem Kontrollventil
86a und 88a versehen, so daß Brennstoff nicht von. einer Pumpe in die andere gefördert
werden kann. Durch eine besondere Zähneanordnung auf der Zahnstange 76 a wird die
Pumpe eingeschaltet, beispielsweise können die Zähne auf der Zahnstange teilweise
weggelassen sein, oder ein Schlüpfen kann vorgesehen sein: Es kann auch statt zwei
Pumpen nur eine Pumpe vorgesehen sein, die mittels eines vom Regler beeinflußten
Ventils an zwei Brennstoffleitungen angeschlossen ist und entweder Startbrennstoff
oder normalen Dieselbrennstoff fördert.
Bei der in Fig. 16 dargestellten
Maschine sind Mittel vorgesehen, um während des Startvorganges .den Zylinder zu
beheizen. Dies ist eine elektrisch beheizte Zündspule 90 a, die über Leitungen 92
a an eine Stromquelle angeschlossen ist und von dem Regler oder in Abhängigkeit
von der Belastung eingeschaltet wird, so daß die Erwärmung nur während des Startens
oder während geringer Belastung wirksam wird.
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Die in Fig. 17 dargestellte Maschine hat einen abgasgetriebenen Überlader
mit einer Einlaßsteuerung 108 ca, die vom Regler 110 a mittels einer Anzahl radialer
Schaufeln 112a in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung beeinflußt wird. Diese
Vorrichtung wirkt so, daß sich die Spülluftmenge mit Abnehmen der Last verringert,
so daß der nach Spülung verbleibende Gasanteil größer ist und sich die Lufttemperatur
im Zylinder erhöht.
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Aus den vorgeschlagenen Beispielen von Maschinen gemäß der Erfindung
geht hervor, daß in allen Fällen einTeil der dem Zylinder zugeführten Luftmenge
über ein zusätzliches Ventil abgeleitet und wieder in die Einlaßleitung zurückgeführt
wird. Der Vorteil dieser Maßnahme ist eine Leistungssteigerung der Maschine, ohne
daß die maximalen Temperaturen und Drücke im Zylinder übersteigert werden. Das abgeleitete
Luftvolumen kann veränderlich sein, so daß das im Zylinder verbleibende Luftvolumen
.der Belastung der Maschine angepaßt ist, und es ergibt sich der weitere Vorteil,
daß sich die Abgase nicht mit kühler Luft vermischen, was die Leistung der den Überlader
antreibenden Abgasturbine vermindern würde. Dadurch ist auch für die Förderung der
gleichen Luftmenge ein kleines Überladergebläse ausreichend.
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Bei einigen Dieselmaschinen gemäß der Erfindung könnte das verringerte
Verdichtungsverhältnis eine nicht genügende Kompressionstemperatur ergeben, besonders
bei Start der Maschine. Wie bereits beschrieben, kann man diese Schwierigkeit in
bekannterWeise beheben, beispielsweise dadurch, daß man einen Startbrennstoff einspritzt,
der bei niedrigerer Temperatur zündet als Dieselbrennstoff.