DE129364C

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- Ja 129364 KLASSE 46«.- Yes 129364 CLASS 46 «.

Gegenstand der Erfindung ist eine aus zwei Hochdruckcylindern und einem Niederdruckcyiinder bestehende Explosionskraftmaschine mit Kondensator, bei welcher die uilter Atmosphärendruck expandirten Gase in einen Kondensator strömen, dort abgekühlt, darauf wieder auf Atmosphärendruck gebracht und schliefslich ausgestofsen werden. Bei den bekannten Explosionskraftmaschineh wird der Kreislauf aufserhalb der Maschine geschlossen, d. h. die Gase gelangen auf das Anfangsvolumen des Gemisches und auf die Anfangstemperatur erst wieder in der Aufsenluft, an welche sie auf diese Weise eine erhebliche Menge nicht in Arbeit umgesetzter Wärme abgeben.The subject of the invention is one of two high pressure cylinders and one low pressure cylinder existing explosion engine with condenser, in which the uilter atmospheric pressure expanded gases flow into a condenser, cooled there, then brought back to atmospheric pressure and finally be poured out. In the known explosion engines, the circuit closed outside the machine, d. H. the gases reach the initial volume of the Mixture and the initial temperature only again in the outside air, to which it is based in this way emit a significant amount of unconverted heat.

Der Kreislauf der den Gegenstand der Erfindung bildenden Maschine ist geschlossen, d. h. die Gase werden, von einer sehr geringen Abweichung abgesehen, erst dann ausgetrieben , nachdem sie die Temperatur und das Volumen des anfänglichen Gemisches wieder eingenommen haben. Zu diesem Zwecke wird zunächst, um eine erhebliche Temperaturerniedrigung zu erzielen, eine starke Expansion hervorgerufen.The circuit of the machine forming the subject of the invention is closed, d. H. apart from a very small deviation, the gases are only then expelled after resuming the temperature and volume of the initial mixture. To this end there is first a strong expansion in order to achieve a considerable decrease in temperature evoked.

Aufserdem werden die expandirten Gase im Kondensator abgekühlt, wodurch die für die Ausstofsung der verbrannten Gase erforderliche Arbeit vermindert wird.In addition, the expanded gases are cooled in the condenser, whereby the for the Removal of the burnt gases required work is reduced.

Diese starke . Expansion mit erheblicher Temperaturerniedrigung wird dadurch erzielt, dafs mit der Maschine ein Kondensator verbunden wird, welcher mit einem grofsen (Expansions-) Cylinder in Verbindung steht, der seinerseits die verbrannten Gase aufnimmt, welche aus zwei kleinen Cylindern entweichen, die im Viertakt mit einer Phasendifferenz von zwei Takten arbeiten.This strong one. Expansion with a considerable decrease in temperature is achieved by that a condenser is connected to the machine, which has a large (expansion) Cylinder is connected, which in turn absorbs the burned gases, which escape from two small cylinders, which work in four cycles with a phase difference of two cycles.

Endlich wird zur vollständigen Ausnutzung der bei der Verbrennung des Gases entwickelten Wärmeeinheiten in die Hochdruckcylinder Wasser eingespritzt, wodurch die an die Cylinderwandungen abgegebene Wärme in Arbeit umgesetzt wird.At last there will be full utilization of the amount developed during the combustion of the gas Thermal units are injected into the high-pressure cylinder water, whereby the heat given off to the cylinder walls in Work is implemented.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Maschine ist in der Zeichnung dargestellt, in welcherThe machine forming the subject of the invention is shown in the drawing, in which

Fig. ι einen theilweisen senkrechten Schnitt nach W-W¹ der Fig. 2,Fig. Ι a partial vertical section according to WW ¹ of Fig. 2,

Fig. 2 einen wagerechten Schnitt durch die Cylinderachsen,2 shows a horizontal section through the cylinder axes,

Fig. 3 einen Querschnitt nach X- Y-Z der Fig. 2,Fig. 3 shows a cross section according to X-YZ of Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den grofsen Cylinder,4 shows a longitudinal section through the large cylinder,

Fig. 5 einen Grundrifs der Steuerung der Einströmungsventile,5 shows a basic outline of the control of the inflow valves,

Fig. 6 einen Grundrifs der Steuerungsorgane und6 shows a basic outline of the control organs and

Fig. 7 das Arbeitsdiagramm darstellt, während Fig. 7 illustrates the operating diagram while

Fig. 8 schematisch eine andere Ausführungsform der Maschine zeigt. Figure 8 shows schematically another embodiment of the machine.

Die Maschine besitzt zwei Cylinder α und b, in welchen die Kolben c und d im Viertakt arbeiten. Die Bewegungen dieser Kolben erfolgen gleichzeitig und in gleicher Richtung, aber die inneren Vorgänge in den CylindernThe machine has two cylinders α and b, in which the pistons c and d work in four stroke. The movements of these pistons take place simultaneously and in the same direction, but the internal processes in the cylinders

verlaufen mit einer Phasendifferenz von zwei Takten. Die beiden Kolben c und d sind mittels Kolbenstangen e und f in Tandemanordnung mit dem Kolben g eines grofsen Cylinders h verbunden, dessen Volumen erheblich, z. B. fünfmal gröfser ist als dasjenige der Cylinder α und b. In diesem Cylinder h werden die in den beiden Cylindern α und b zur Wirkung gelangten Gase weiter expandirt.run with a phase difference of two clocks. The two pistons c and d are connected by piston rods e and f in tandem with the piston g of a large cylinder h , the volume of which is considerable, e.g. B. is five times larger than that of the cylinders α and b. In this cylinder h the gases which have come into effect in the two cylinders α and b are expanded further.

In Fig. 2 sind die Pleuelstangen für die Verbindung der Kolben c und d mit der zweikurbeligen liegenden Welle, auf welche die Schwungräder gekeilt sind, nicht dargestellt. Diese Welle i ruht in drei Lagern, von denen die beiden Lager j und k gewöhnlicher Art sind. Dagegen ist das mittlere Lager / hohl und enthält in seinem Inneren ein Schneckenrad m. Dieses Schneckenrad setzt eine wagerechte W* eile η in Bewegung, welche ihrerseits eine Welle ο antreibt, die zur Kurbelwelle i parallel ist und auf welche sämmtliche Hebedaumen für die Steuerungsventile aufgekeilt sind. Die Welle η treibt ferner den auf dem Lager / angeordneten Fliehkraftregler p. Dieser Regler wirkt mittels einer Stange q so auf die Gaseinströmungsventile r r¹, dafs dieselben geschlossen bleiben, wenn die Geschwindigkeit der Maschine eine gewisse Grenze überschreitet.In Fig. 2, the connecting rods for the connection of the pistons c and d with the two-cranked lying shaft, on which the flywheels are wedged, are not shown. This shaft i rests in three bearings, of which the two bearings j and k are of a common type. In contrast, the middle bearing / is hollow and contains a worm wheel m in its interior. This worm wheel sets a horizontal shaft η in motion, which in turn drives a shaft ο which is parallel to the crankshaft i and on which all the lifting thumbs for the control valves are wedged are. The shaft η also drives the centrifugal governor p arranged on the bearing /. This regulator acts by means of a rod q on the gas inflow valves r r ¹ in such a way that they remain closed when the speed of the machine exceeds a certain limit.

Die drei Ventile rs und t (vergl. Fig. 3) dienen zur Einführung des explosiven Gemisches in den Cylinder b, r ist das Gaseinströmungsventil , s das Einlafsventil für das Gasluftgemisch zum Cylinder und t das Lufteinströmungsventil. Da bei dieser Maschine der Druck auf den Bruchtheil einer Atmosphäre heruntergeht, so mufs das Ventil t angeordnet werden, damit keine Luft in den Cylinder eindringt. . ■ :The three valves rs and t (see Fig. 3) serve to introduce the explosive mixture into the cylinder b, r is the gas inflow valve, s the inlet valve for the gas- air mixture to the cylinder and t the air inflow valve. Since the pressure in this machine drops to a fraction of an atmosphere, the valve t must be arranged so that no air enters the cylinder. . ■:

Durch Hahn u wird die dem Cylinder zugeführte Ga^srnenge geregelt. U by tap supplied to the cylinder is controlled Ga ^srnen ge.

Durch Ventile ν und w werden die Cylinder λ und b mit dem Cylinder.h verbunden. Das Ventil w wirkt als Rückschlagventil, so dafs die im Cylinder h expandirenden, aus dem Cylinder α herrührenden Gase in den Cylinder b nicht eindringen können, wenn der Druck im Cylinder b niedriger ist als im Cylinder h. Die drei Ventile r s und t werden gleichzeitig durch einen Hebedaumen und einen Doppelhebel χ mit drei Armen gesteuert. Ebenso werden die Ventile ν und n> von einem und- demselben Hebedaumen und von einem um eine Achse \ schwingenden Doppelhebel y mit zwei Armen auf einer Seite bewegt. The cylinders λ and b are connected to the cylinder by valves ν and w. h connected. The valve w acts as a check valve so that the gases expanding in the cylinder h and originating from the cylinder α cannot penetrate into the cylinder b if the pressure in the cylinder b is lower than in the cylinder h. The three valves rs and t are controlled simultaneously by a lifting thumb and a double lever χ with three arms. Likewise, the valves ν and n> are moved by one and the same lifting thumb and by a double lever y swinging around an axis \ with two arms on one side.

Der Kondensator 1 ist mit einem Drehschieber 2 versehen, welcher die Verbindung der den Cylindern α und b zugekehrten Seite des Kolbens g mit dem Kondensator herstellt. Durch den Drehschieber 3 wird der Kondensator mit der anderen Seite des Kolbens g in Verbindung gesetzt. Durch das Rückschlagventil 4 treibt der Kolben g die abgekühlten Gase nach Vollendung ihres Kreislaufs in das Rohr 5 und aus diesem in die Aufsenluft. Durch eine Pumpe 6 wird von dem Boden des Kondensators 1 das Wasser entfernt, welches sich in dessen Innern, sowohl durch die Kondensation des in den Verbrennungsgasen enthaltenen Wasserdampfes, als durch den Eintritt zerstäubten Wassers durch eine Düse 7 ansammelt.The condenser 1 is provided with a rotary slide valve 2 which connects the side of the piston g facing the cylinders α and b to the condenser. The condenser is connected to the other side of the piston g by the rotary slide valve 3. The piston g drives the cooled gases through the non-return valve 4 after they have completed their cycle into the pipe 5 and out of this into the outside air. A pump 6 removes the water from the bottom of the condenser 1, which water collects inside it, both through the condensation of the water vapor contained in the combustion gases and through the entry of atomized water through a nozzle 7.

Oberhalb der beiden Cylinder α und b ist ein Kessel 8 angebracht, welcher mit dem Kühlwasser, das in der Doppelwand der Cylinder kreist, in Verbindung steht. Durch eine besondere Einrichtung wird der Spiegel des Kühlwassers in der Höhe der Welle 9 des Kessels gehalten. Diese Welle, auf welche eine Reihe von Blechscheiben 10 aufgebracht ist, wird von der Steuerungswelle in langsame Umdrehung versetzt.Above the two cylinders α and b , a boiler 8 is attached, which is connected to the cooling water that circulates in the double wall of the cylinder. A special device keeps the level of the cooling water level with the shaft 9 of the boiler. This shaft, on which a row of sheet metal disks 10 is applied, is set in slow rotation by the control shaft.

Durch Röhren 11 und 1 1 ¹ wird der obere Theil des Kessels 8 mit den Kästen der Einströmungsventile s und s¹ für das Gasgemisch in Verbindung gesetzt. Ein mit einem Gewicht 13 belastetes Ventil 12 hindert den in 8 entwickelten Dampf, in den Ventilkasten von s . einzutreten, so lange das Gewicht 1 3 nicht durch die Steuerung gehoben ist. Eine gleichartige Einrichtung ist für das Ventil s¹ vorgesehen.Through tubes 11 and 1 1 ¹ of the upper part of the boiler 8 with the boxes of the Einströmungsventile is set s and s ¹ for the gas mixture in combination. A valve 12 loaded with a weight 13 prevents the vapor developed in FIG . 8 from entering the valve box of FIG. enter as long as the weight 1 3 is not lifted by the control. A similar device is provided for the valve s ¹ .

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende:The machine works as follows:

In dem Augenblick, wo die Vorwärtsbewegung des Kolbens d im Cylinder b beginnt, sind durch die Steuerung die drei Ventile r, s und t geöffnet worden. Infolge dessen wird in den Cylinder b Gasluftgemisch, dessen Zusammensetzung durch die Einstellung des Hahnes u bestimmt wird, eingesaugt. Hat der Kolben d im Cylinder b seine Vorwärtsbewegung vollendet, so schliefsen sich die drei Ventile rs und t wieder, und der Kolben if, indem er auf den Anfangspunkt seiner Bewegung zurückgeht, verdichtet das Gemisch. Hierauf wird durch Glührohr oder elektrischen Funken .das Gemisch entzündet. Nach dem Entzünden des Gemisches steigt der Druck plötzlich. Infolgedessen beginnt der Kolben d seine zweite Vorwärtsbewegung (dritter Takt), und die Gase expandiren bis zu einem Druck von etwa drei Atmosphären. In diesem Augenblick öffnet die Steuerung die Ventile ν und w und stellt so die Verbindung zwischen dem Cylinder b und dem Cylinder h her. Indem der Kolben g des Cylinders h nunmehr seine Rückwärtsbewegung (vierter Takt) beginnt, saugt er die im Cylinder b enthaltenen Gase in den Cylinder h. At the moment when the forward movement of the piston d begins in the cylinder b , the three valves r, s and t have been opened by the control. As a result, gas-air mixture, the composition of which is determined by the setting of the cock u , is sucked into the cylinder b. When piston d in cylinder b has completed its forward movement, the three valves rs and t close again, and piston if, by returning to the starting point of its movement, compresses the mixture. The mixture is then ignited by a glow tube or electrical sparks. After igniting the mixture, the pressure suddenly increases. As a result, piston d begins its second forward movement (third stroke) and the gases expand to a pressure of about three atmospheres. At this moment the control opens the valves ν and w and thus establishes the connection between cylinder b and cylinder h . As the piston g of the cylinder h now begins its backward movement (fourth stroke), it sucks the gases contained in the cylinder b into the cylinder h.

Kurz vor dem Ende der Rückwärtsbewegung der Kolben d und g wird die Verbindung der Cylinder b und h durch Schliefsen der Ventile ν und ip aufgehoben. Die Gase expandirenShortly before the end of the backward movement of pistons d and g , the connection between cylinders b and h is canceled by closing valves ν and ip. The gases expand

in dem Cylinder h bis zum- Schlufs der Bewegung, urtd wenn -der Kolben g wieder vorwärts geht (erster Takt von vier neuen), so wird durch den Drehschieber 2 der Cylinder h mit dem Kondensator 1 in Verbindung gesetzt. Der Kolben g treibt bei dieser Bewegung die gesammten im Cylinder h enthaltenen Gase in den Kondensator. Während dieser Bewegung ist der Drehschieber 3 ebenfalls offen, und die den Cylindern α und b abgekehrte Seite des Kolbens g saugt die in den Kondensator eintretenden Gase an, so dafs die von der einen Seite des Kolbens g in den Kondensator eingetriebenen Gase durch die andere Seite des Kolbens aus dem Kondensator gesaugt werden, wodurch der im Kondensator herrschende Unterdruck unverändert bleibt.in the cylinder h until the end of the movement, urtd when the piston g moves forward again (first cycle of four new ones), the cylinder h is connected to the condenser 1 by the rotary slide valve 2. During this movement, the piston g drives all of the gases contained in the cylinder h into the condenser. During this movement the rotary valve 3 is also open, and the side of the piston g facing away from the cylinders α and b sucks in the gases entering the condenser, so that the gases driven into the condenser from one side of the piston g through the other side of the piston are sucked out of the condenser, whereby the negative pressure prevailing in the condenser remains unchanged.

In dem Augenblick, wo der Kolben g wieder seine Rückwärtsbewegung beginnt, treten auf seine den Cylindern α und b zugekehrte Seite die aus dem Cylinder a ausströmenden Gase, da ja dieser Cylinder ebenso wie der Cylinder b' gearbeitet hat, aber mit einer Differenz von zwei Takten. Während dieser Bewegung werden die aus dem Kondensator angesaugten Gase auf der anderen Seite des Kolbens g zunächst verdichtet und endlich, wenn sie Ätmosphärendruck erreicht haben, durch das Ventil 4 und die Leitung 5 in die Aufsenluft getrieben.At the moment when the piston g begins its backward movement again, the gases flowing out of the cylinder a appear on its side facing the cylinders α and b , since this cylinder has worked in the same way as the cylinder b ' , but with a difference of two Clocking. During this movement, the gases sucked in from the condenser are first compressed on the other side of the piston g and finally, when they have reached atmospheric pressure, are driven through the valve 4 and the line 5 into the outside air.

Eine am äufseren Deckel des Cylinders h angeordnete Wasserzerstäubungsvorrichtung verhindert eine Erhitzung der Gase während dieser Verdichtung. Das Wasser wird gleichzeitig mit den Gasen durch das Ventil 4 und die Leitung 5 entfernt.A water atomizing device arranged on the outer cover of the cylinder h prevents the gases from heating up during this compression. The water is removed through valve 4 and line 5 simultaneously with the gases.

In Fig.- 7 sind in Form eines Diagramms die verschiedenen Phasen des Arbeitsvorganges dargestellt. O V und OP sind die beiden Axen, auf denen die Volumina und die Drucke gemessen werden. 'In Fig. 7, the various phases of the working process are shown in the form of a diagram. OV and OP are the two axes on which the volumes and pressures are measured. '

O U stellt den am Boden der Cylinder a und b freibleibenden Verdichtungsraum dar. U V₁ ist der Hub der Kolben c und ä. V₁ F₂ ist das Volumen des grofsen Cylinders h. Die Linie A-M stellt den Atmosphärendruck dar.O U represents the compression space that remains free at the bottom of cylinders a and b . UV ₁ is the stroke of pistons c and a. V ₁ F ₂ is the volume of the largest cylinder h. The line AM represents the atmospheric pressure.

Von A nach B wird das Gasluftgemisch durch Kolben d in den Cylinder b gesaugt. Von B nach C findet die Verdichtung dieses Gemisches in dem neutralen Raum am Boden dieses Cylinders statt. C D stellt die Erhöhung des Druckes infolge der Explosion des Gemisches dar. Von D nach E expändiren die Verbrennungsgase. Endlich stellt E-F-A die Diagrammlinie dar, welche entsteht, wenn der Kolben zurückgeht, um die verbrannten Gase auszutreiben. Diese Linie ist bei F geknickt, weil von diesem Punkte F an die Verbindung des Cylinders α bezw. b mit dem" Cylinder h abgeschnitten ist und weil die in dem Cylinder b' zurückgebliebenen Gase in dem Raum O U so weit verdichtet werden, dafs sie nahezu auf Atmosphärendruck kommen. E H stellt die Curve der Expansion der Gase in dem grofsen Cylinder/2 dar, H I die Curve der Einpressung der Gase in den Kondensator. Von dem Punkt / ab ist die Verbindung mit dem Kondensator unterbrochen, und die Gase, welche auf der den Cylindern α und b zugekehrten Seite des Kolbens g zurückbleiben, werden bei der Kolbenbewegung bis zum Boden des Cylinders verdichtet und erreichen so nahezu Ätmosphärendruck bei Punkt B. B E bedeutet die Druckzunahme, welche plötzlich im Cylinder h in dem Augenblick eintritt, wo die Verbindung zwischen dem Cylinder α, welcher in diesem Augenblick am Ende seiner Expansionsperiode ist, und dem Cylinder h, welcher seinen neuen Kreislauf mit den aus dem Cylinder α '^gekommenen Gasen beginnt, hergestellt wird. / K bedeutet die Curve der Ansaugung der Gase * aus dem Kondensator durch die den Cylindern α und b abgekehrte Seite des Kolbens g. KL bedeutet die Curve der Verdichtung dieser Gase, wenn der Kolben g zurückgeht. Es sei angenommen, dafs bei L der Atmosphärendruck durch diese Verdichtung erreicht wird, so dafs L M die Curve für den Austritt der verbrannten Gase durch das Ventil 4 darstellt. Das Volumen L M ist nahezu dem Volumen V₁ U des kleinen Cylinders λ bezw. b gleich. Es besteht nur ein kleiner Unterschied, welcher daher rührt, dafs die verbrannten Gase eine Volumenverminderung infolge der Bildung von Kohlensäure und der Kondensation des Wasserdampfes erlitten haben. Endlich ist MJ die Curve der Expansion, welche eintritt, wenn der Kolben g vorwärts geht, so lange die Verbindung mit dem Kondensator noch nicht hergestellt ist. Dadurch wird ein Unterdruck im Cylinder h erzeugt, bevor die Verbindung mit dem Kondensator geöffnet wird. Die Differenz zwischen dem Diagramm EHIB der den Cylindern α und b zugekehrten Seite des Kolbens g und dem Diagramm JKLM der anderen Seite dieses Kolbens stellt die durch die Expansion und Kondensation gewonnene Arbeit dar.The gas-air mixture is sucked from A to B through piston d into cylinder b. From B to C the compression of this mixture takes place in the neutral space at the bottom of this cylinder. CD represents the increase in pressure due to the explosion of the mixture. The combustion gases expand from D to E. Finally, EFA is showing the graph line that arises when the piston retracts to drive out the burned gases. This line is kinked at F , because from this point F to the connection of the cylinder α respectively. b is cut off with cylinder h and because the gases remaining in cylinder b ' are compressed in space OU to such an extent that they almost come to atmospheric pressure. EH represents the curve of the expansion of the gases in the larger cylinder / 2, HI is the curve of the injection of the gases into the condenser. From the point / onwards the connection with the condenser is interrupted, and the gases which remain on the side of the piston g facing the cylinders α and b are lowered to the bottom when the piston moves the cylinder is compressed and achieve nearly Ätmosphärendruck at point B. bE is the pressure increase which suddenly h in the cylinder occurs in the moment when the connection between the cylinder α, which is at this moment at the end of its expansion period, and the cylinder h, which begins its new cycle with the gases coming from the cylinder α '^. / K means the curve of the suction of the gases * from the condenser du rch the side of the piston g facing away from the cylinders α and b. KL means the curve of the compression of these gases when the piston g goes back. It is assumed that at L the atmospheric pressure is reached by this compression, so that LM represents the curve for the exit of the burnt gases through the valve 4. The volume LM is almost the volume V ₁ U of the small cylinder λ respectively. b same. There is only a slight difference, which arises from the fact that the burnt gases have suffered a reduction in volume owing to the formation of carbonic acid and the condensation of water vapor. Finally, MJ is the curve of the expansion which occurs when the piston g advances, as long as the connection with the condenser has not yet been established. This creates a negative pressure in the cylinder h before the connection to the condenser is opened. The difference between the diagram EHIB on the side of the piston g facing the cylinders α and b and the diagram JKLM on the other side of this piston represents the work gained through expansion and condensation.

Nach diesem Diagramm würde noch die den Wänden mitgetheilte Wärme verloren gehen.According to this diagram, the heat imparted to the walls would still be lost walk.

Die den Atmosphärendruck darstellende wagerechte Linie wird infolge der zwischen den Volumen der verschiedenen Cylinder angenommenen Verhältnisse etwa in der Mitte des Weges des Kolbens g erreicht. In demselben Augenblick ist der Druck in dem kleinen Cylinder b ebenfalls, gleich dem Ätmosphärendruck. Von diesem Punkt ab sinkt der Druck der Gase unter eine Atmosphäre. Alsdann hebt die Steuerung das Gewicht 13; Da der Kessel·8The horizontal line representing the atmospheric pressure is reached approximately in the middle of the path of the piston g as a result of the ratios assumed between the volumes of the various cylinders. At the same moment the pressure in the small cylinder b is also equal to the atmospheric pressure. From this point on, the pressure of the gases drops below one atmosphere. Then the control lifts the weight 13; Since the boiler 8

mit dem um die Cylinder umlaufenden Wasser in Verbindung steht, besitzt das in ihm enthaltene Wasser stets eine ziemlich hohe Temperatur, welche im Allgemeinen zwischen 90 und ioo° liegt, und da der Kessel nur zur Hälfte gefüllt ist, so ist in ihm Dampf von einem gewissen Druck vorhanden. Wenn das Gewicht 13 entfernt wird, so trifft dieser Dampf keinen weiteren Widerstand als das Gewicht 12. Er hebt dieses und drückt dann die Feder des Ventils s zusammen, wodurch Dampf aus dem Kessel 8 in die Cylinder b und h einströmt, in welchen Unterdruck herrscht. Dieser Unterdruck bewirkt die Verdampfung in den Cylindern b und Ji, so dafs die Verdampfung im Kessel 8 sehr kräftig wird. Würde nun das Ventil t nicht vorhanden sein, so würde Aufsenluft in den Cylinder b so lange eintreten, so lange in diesem Cylinder ein geringerer Druck als Atmosphärendruck herrscht.is in contact with the water circulating around the cylinder, the water it contains always has a fairly high temperature, which is generally between 90 and 100 °, and since the kettle is only half full, it contains steam from one some pressure present. When the weight 13 is removed, this steam meets no further resistance than the weight 12. It lifts this and then compresses the spring of the valve s , whereby steam flows from the boiler 8 into the cylinders b and h , in which there is negative pressure . This negative pressure causes the evaporation in the cylinders b and Ji, so that the evaporation in the boiler 8 becomes very strong. If the valve t were not present, outside air would enter the cylinder b as long as the pressure in this cylinder is lower than atmospheric pressure.

Die Verdampfung im Kessel 8 könnte infolge ihrer Beschleunigung durch den in den Cylindern h und b vorhandenen Unterdruck in stürmisches Sieden übergehen. Da jedoch die Scheiben 10 dauernd in das Wasser tauchen, das nur die Hälfte des Kessels füllt, und so die Hälfte ihrer Oberfläche fortgesetzt angefeuchtet ist, so bieten sie bei ihrer Drehbewegung eine grofse Verdampfungsfläche, die sich fortgesetzt erneuert und ohne Eintritt stürmischen Siedens genug Dampf für die Cylinder b und h liefert.The evaporation in the boiler 8 could, as a result of its acceleration due to the negative pressure present in the cylinders h and b , turn into boiling boiling. However, since the disks 10 are constantly immersed in the water, which only fills half of the kettle, and so half of their surface is continuously moistened, they offer a large evaporation surface when they rotate, which is continuously renewed and enough steam without the entry of stormy boiling for the cylinders b and h .

Dieser Dampf bestreicht die Wände des Cylinders b, überhitzt sich, indem er sie berührt, tritt dann durch die Kammern der Ventile ν und iv und überhitzt sich weiter, indem er die an der oberen Fläche dieser Organe angesammelte Wärme ausnutzt. Es wird durch Verdampfung des Wassers des Kessels 8 ein grofser Theil derjenigen Wärme wiedergewonnen, welche durch die Wandungen des Cylinders b' getreten ist. Gleichzeitig wird in der Form überhitzten Wasserdampfes diejenige Wärme wiedergewonnen, welche auf den inneren Seiten der von den heifsen Gasen bestrichenen Organe angesammelt ist.This steam brushes the walls of cylinder b, is superheated by touching them, then passes through the chambers of valves ν and iv and is further superheated, taking advantage of the heat accumulated on the upper surface of these organs. A large part of the heat which has passed through the walls of the cylinder b ' is recovered by evaporation of the water of the boiler 8. At the same time, in the form of superheated water vapor, that heat is recovered which has accumulated on the inner sides of the organs coated by the hot gases.

Infolge des Hinzutretens des Dampfes verläuft das Diagramm des grofsen Cylinders nicht nach der Curve E-N-H, sondern erhebt sich vielmehr bis zu einer horizontalen Linie N-R, welche wenig unter der Atmosphärenlinie, dabei aber merklich höher als die zuvor angenommene Curve N-H liegt. Die Fläche N-R-H stellt den durch die Mitwirkung des Wasserdampfes erzielten Nutzen dar. Dieser Nutzen wird durch keinen entsprechenden Theil des Diagramms der Verdrängung der verbrannten Gase durch die andere Seite des grofsen Kolbens g vermindert. Diese hinzukommende nutzbare Arbeit wird ausschliefslich von dem Dampf geliefert, welcher durch seine Kondensation im Kondensator verschwindet. Steigt die Temperatur des Wassers im Kessel über ioo°, so würde die Linie N-R oberhalb des Atmosphä'rendruckes liegen. Die Arbeitstemperatur wird sich natürlich nach der Wärmemenge richten, welche von den Wänden an das Kühlwasser abgegeben wird.As a result of the entry of the steam, the diagram of the large cylinder does not follow the curve ENH, but rather rises to a horizontal line NR, which is a little below the atmospheric line, but at the same time noticeably higher than the previously assumed curve NH . The area NRH represents the benefit obtained by the action of water vapor. This benefit is not diminished by any corresponding part of the diagram of the displacement of the burnt gases by the other side of the large piston g. This additional useful work is provided exclusively by the steam, which disappears through its condensation in the condenser. If the temperature of the water in the boiler rises above 100 °, the line NR would be above atmospheric pressure. The working temperature will of course depend on the amount of heat given off by the walls to the cooling water.

Aus dem Diagramm ist zu ersehen, dafs die von der Verbrennung gelieferte Wärme nahezu vollständig ausgenutzt wird, einschliefslich derjenigen, welche von den heifsen Gasen an die Innenwände der Organe abgegeben wird, und dafs die Zurückführung der Gase auf ihren Anfangszustand erzielt wird. Es besteht allerdings ein geringer Unterschied infolge der kleinen Differenz zwischen der Temperatur des Kondensators und der der Umgebung. Aber diese Differenz kann beliebig verkleinert werden. Es tritt sogar infolge der Bildung von Kohlensäure und des Verschwindens des Sauerstoffs, \velcher den Wasserstoff des brennbaren Gases unter Bildung von kondensirtem Wasser verbrannt hat, eine Zusammenziehung der verbrannten Gase ein, so dafs das auszutreibende Volumen L M kleiner ist als das Volumen V₁ U des in den Cylinder b eintretenden Gemisches. Daraus folgt eine Verminderuhg der für die Entfernung der Gase erforderlichen Arbeit, welche den Nutzeffect erhöht und die Unvollständigkeit der von dem Kondensator hervorgebrachten Temperaturerniedrigung ausgleichen kann.It can be seen from the diagram that the heat produced by the combustion is almost completely utilized, including that which is given off by the hot gases to the inner walls of the organs, and that the gases are returned to their initial state. However, there is little difference due to the small difference between the temperature of the capacitor and that of the surroundings. But this difference can be reduced as desired. As a result of the formation of carbonic acid and the disappearance of the oxygen, which has burned the hydrogen of the combustible gas with the formation of condensed water, a contraction of the burned gases occurs, so that the volume LM to be expelled is smaller than the volume V ₁ U of the mixture entering the cylinder b. This results in a reduction in the work required to remove the gases, which increases the efficiency and can compensate for the incompleteness of the temperature decrease produced by the condenser.

Die Einzelheiten bei der Ausführung der Erfindung können natürlich abgeändert werden. Es ist selbstverständlich, dafs ihre Ausführbarkeit von der Arbeitsweise der Maschine unabhängig ist, welche keine Viertaktmaschine zu sein braucht. Die erste Verdichtung des Gemisches kann durch eine besondere Pumpe bewirkt werden; die Zahl der Cylinder kann gröfser als zwei sein; die Cylinder können einfach- oder doppeltwirkend sein. Der Cylinder für die Austreibung der Gase kann ein anderer sein als der Expansionscylinder, wobei jeder von diesen beiden einfach- oder doppeltwirkend sein kann.The details in practicing the invention can of course be varied. It goes without saying that their feasibility is independent of the mode of operation of the machine which does not need to be a four-stroke machine. The first compression of the mixture can be effected by a special pump; the number of cylinders can be greater than two; the cylinders can be single or double acting. The cylinder for the expulsion of the gases can be another than the expansion cylinder, whereby either of these two can be single or double acting.

So zeigt Fig. 8 schematisch eine Maschine, welche alle wesentlichen Merkmale der Erfindung besitzt.Thus, Fig. 8 shows schematically a machine, which all the essential features of the invention owns.

Die beiden Cylinder α und b sind doppeltwirkend, und die Kolben c und d treiben mit ihren beiden Flächen durch doppelte Ventile ν und w die verbrannten Gase in den Cylinder Ji, dessen Kolben g auf beiden Seiten die Expansion bewirkt. Dieser Cylinder h läfst die Gase durch Oeffnungen 2 in einen nicht dargestellten Kondensator entweichen. Die Entfernung der Gase geschieht durch einen besonderen Cylinder 14, dessen Kolben 15 mit beiden Flächen durch Verbindungsöffnungen 3The two cylinders α and b are double-acting, and the two faces of the pistons c and d drive the burnt gases through double valves ν and w into the cylinder Ji, the piston g of which causes the expansion on both sides. This cylinder h allows the gases to escape through openings 2 in a condenser, not shown. The gases are removed by means of a special cylinder 14, the piston 15 of which is connected to both surfaces by connecting openings 3

die Gase aus dem Kondensator absaugt, Um sie abgekühlt und frei von Wasserdampf durch die Ventile 4 auszustofsen.the gases are sucked out of the condenser, in order to keep them cooled and free of water vapor through to expel the valves 4.

Claims

Patent Claims:

i. An explosion engine with a condenser, consisting of two high-pressure cylinders and a low-pressure cylinder, in which the expansion is driven below the atmosphere, characterized in that the gases which have expanded to below atmospheric pressure are driven out of the low-pressure cylinder into the condenser during the forward stroke of the piston (g) where they are cooled to the ambient temperature and freed from water vapor, while at the same time they are sucked in again from the other side of the piston (g), then brought back to atmospheric pressure and finally expelled during the subsequent backward stroke of the piston (g) to become.
An explosion engine according to claim i, characterized in that at the moment when the expansion of the combustion gases sinks below the atmosphere, water vapor from a steam boiler (8) connected to the jackets of the high-pressure cylinders enters the high-pressure cylinders.

1 sheet of drawings.