DE133051C

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Publication number: DE133051C
Application number: DENDAT133051D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Explosionskraftmaschine mit freifiiegendemHülfskolben, durch welchen unabhängig vom Füllungsgrade die Verdichtung unverändert erhalten werden kann.

Die Maschine ist auf der Zeichnung in zwei Ausführungsformen veranschaulicht.

Im Cylinder A bewegt sich der Kolben .B, welcher mit der Kurbel C verbunden ist. Bei der Maschine der Fig. 1 wird gegen diesen Kolben und gegen einen Cylinderabsatz in der Anfangsstellung ein zweiter Hülfskolben D durch verdichtete Luft von einem Drucke P₁ gedrückt, welcher den linken Cylinderraum gegen den rechten abdichtet.

Beim Saughub bewegt sich Kolben B nach rechts, Gas und Luft im richtigen Verhältnifs gemischt durch Schieber, Ventile u. s. w. F ansaugend. Ist die erforderliche Füllung erreicht, so schliefsen sich Gas- und Luftventil F, bevor der.. Kolben die Endlage erreicht hat. Hierauf dehnt sich das Gemisch aus. Beim Rückwärtsgange des Kolbens B wird das Gemisch wieder verdichtet, bis seine Spannung P₂ gleich der Spannung P₁ der hinter Kolben D befindlichen verdichteten Luft ist, unabhängig davon, ob vorher grofse oder kleine Füllung gegeben wurde. Sind nun die Spannungen der Luft und des Gemisches gleich geworden und bewegt sich Kolben B weiter nach links, so wird sich Kolben D mit nach links, verschieben, bei grofser Füllung etwas mehr, bei kleiner Füllung etwas weniger. Dabei werden sich die Drücke zu beiden Seiten des Hülfskolbens D erhöhen, wodurch die Verdichtungsspannung P₃ erreicht wird, welche um so kleiner wird, je gröfser der Raum der verdichteten Luft gewählt wurde.

In der Todt-Punktstellung des Kolbens B wird nun das Gemisch entzündet. Zunächst wird Kolben D nach links geschleudert und speichert den Explosionsstofs durch weitere Verdichtung der Luft auf; gleichzeitig wirkt die Explosion auf den Kolben B und treibt denselben nach rechts, Kolben D kehrt in seine ursprüngliche Lage zurück und giebt seine aufgespeicherte Kraft an Kolben B bezw. an das Kurbelgetriebe ab.

Bei dem darauf erfolgenden Auspuffhube ist das Auspuffventil E geöffnet und werden die verbrannten Gase fast vollständig ausgestofsen, da Kolben B in der linken Endlage den Kolben D berührt.

Der Druck P₁ wird von einem mit hochgespannter Luft gefüllten Behälter G auf einer gewünschten Spannung erhalten. Ist diese Spannung erreicht, so drückt Kolben J den durch Gewicht K belasteten Hebel M gegen einen festen Punkt L, wodurch das Ventil H geschlossen wird. Sinkt die Spannung P₁, so sinkt auch Kolben J. Ventil H wird geöffnet, es strömt Luft aus Behälter G in den Cylinder, bis der Druck P₁ erreicht ist, worauf Ventil H sich wieder schliefst. Durch Verschieben von Gewicht K, was leicht von einem Regler oder von Hand bewirkt werden kann, läfst sich die Spannung P₁ und damit die Verdichtungsspannung der Maschine und weiter der Gang derselben regeln, sowohl mit als ohne Veränderung der Füllung. Es geschieht dies zweckmäfsig derart⁴, dafs bei kleiner Füllung hohe Spannung, bei grofser Füllung niedrige

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Spannung gegeben wird, damit die Abgase stets mit möglichst geringer Spannung entweichen.

Ist z. B. nach Fig. ι der Raum hinter dem Hülfskolben D gleich dem Arbeitsraum zwischen den beiden Kolben und P₁ = 2 Atm., so ergiebt sich eine Endverdichtungsspannung P₃ bei voller Füllung von 3 Atm., bei halber Füllung von 2¹/., Atm. und bei viertel Füllung von 2'/₄ Atm. Ist der Raum hinter dem Hilfskolben doppelt so grofs wie der Arbeitsraum, so erhält man bei voller Füllung 2¹/, Atm., bei halber Füllung 2¹J₄ Atm. und bei viertel Füllung 2 Y₈ Atm.

Man ist also durch reichlich grofse Bemessung des Raumes für die Druckluft in der Lage, die Verdichtungsendspannung unabhängig von der jeweiligen Füllung auf fast gleicher Höhe zu · erhalten. La'fst man jedoch den Regler auf Gewicht K einwirken, so kann man sowohl die Endverdichtung unveränderlich erhalten als auch dieselbe bei kleinerer Füllung noch erhöhen, indem der Regler Ventil F früher schliefst, während er Gewicht K nach links schiebt, und umgekehrt.

Fig. 2 zeigt eine Maschine, bei welcher vermittelst eines Hülfskolbens stets gleiche Verdichtung erzielt wird, obgleich vom Regler die Füllung verändert wird. Im Cylinder A bewegt sich der Kolben J3, welcher mit der Kurbel C verbunden ist. Im Cylinder A bewegt sich ferner ein frei fliegender Hülfskolben Z), auf welchen nur die Reibung und der jeweilige Ueberdruck auf der einen oder anderen Seite einwirken.

Bei der gezeichneten Anfangsstellung sind Gemischventil E und das mit der äufseren Luft in Verbindung stehende Ventil F offen. Das Auspuffventil E₁ hingegen ist geschlossen. Geht nun Kolben B nach rechts, so saugt er durch Ventil E fertiges Gemisch an. Ist die gewünschte Füllung erreicht, so wird Ventil E vom Regler abgeschlossen. Nun dehnt das Gemisch sich etwas aus, und zwar so lange, bis der äufsere Atmosphärendruck die Reibung des Kolbens D überwindet und denselben mit nach rechts nimmt, d. h. also der Cylinder sich links vom Kolben D mit Luft füllt. Am Ende der Saugperiode ist dann der ganze Cylinder gefüllt, und zwar links vom Hulfskolben D mit Luft und rechts von diesem mit Gemisch von Atmosphärendruck. Ist die Ladung grofs, so ist die LuftfUllung klein und umgekehrt. Nun schliefst sich Luftventil F und es werden beim Rückgang des Kolbens B gleichmäfsig die Luft sowie das Gemisch, jedoch beide für sich getrennt, verdichtet. Die Endspannung wird immer die gleiche sein, weil stets eine gleich grofse Menge von Gasen auf denselben Raum zusammengeprefst wird.

Die Zusammensetzung des Gemisches bleibt ebenfalls die gleiche, weil fast keine Abgase mehr im Cylinder enthalten sind und die zur \'ollen Füllung des Cylinders nöthige Luft nicht im Gemisch, sondern durch Kolben Z) hiervon getrennt im Cylinder enthalten ist. In der Todt-Punktstellung ist zwischen Kolben D und Cylinderdeckel verdichtete Luft zwischen Kolben D und Kolben B Gemisch von gleicher Spannung und gleichem Mischungsverhältnifs enthalten. Erfolgt nun die Explo-.sion, so fliegt zunächst Kolben D nach links, dann Kolben B nach rechts, und es wird wie bei der Maschine der Fig. 1 sowohl die zum Verdichten der Luft erforderliche Arbeit wiedergewonnen als auch die Explosion in Arbeit umgesetzt. Beim Auspuffhube sind dann Luftventil F und Auspuffventil E₁ geöffnet, Ventil E geschlossen. Kolben B schiebt dann Kolben D so lange vor sich her, bis dieser Ventil E₁ freigelegt hat, dann treten die Abgase durch Ventil E₁ vollständig aus. Kolben D steht wieder in der Anfangsstellung.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Explosionskraftmaschine mit frei fliegendem Hülfskolben, dadurch gekennzeichnet, dafs der Raum zwischen Hilfskolben und Cylinderdeckel mit Druckluft erfüllt ist, durch deren Spannungsänderung die Verdichtungsendspannung unabhängig von der Füllung geregelt werden kann..

2. Eine Explosionskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs am Ende des Ansaugens unabhängig von der Füllung sowohl im Luftraum zwischen Hülfskolben und Cylinderdeckel, als auch im eigentlichen Arbeitsraum zwischen den beiden Kolben atmosphärische Spannung herrscht, so dafs die Verdichtungsendspannung bei allen Füllungen dieselbe ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.