DE139557C

DE139557C -

Info

Publication number: DE139557C
Application number: DE1901139557D
Authority: DE
Filing date: 1901-02-12
Anticipated expiration: 1921-02-13

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für Zwei- oder Mehrtakt mit Verdrängerwirkung nach Art der Patente ι ο 1453 und 109280. Bei dieser Mas'chine bilden Arbeits- und Verdrängerkolben_: zwei nebeneinander in verschiedenen Arbeitszylindern laufende, im Getriebe oder durch Querha'upter gekuppelte Kolben. Die Maschine ist auf der Zeichnung in zwei verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.
^N Die zwei gegeneinander geneigten Arbeitszy- "* linder ft,£.> der Viertaktmaschine der Fig. 1 sind durch zwei Kanäle JM₁₅MZ₂ derart miteinander verbunden, daß der eine, den Verdränger ersetzende Kolben k.₂ gegen Hubende den weiteren Kanal ??i₀ zudeckt und die über ihm im Zylinder ^₂ abgesperrte Luft weiter verdichtet und durch Kanal Vi₁ nach Zylinder ^₁ über den Kolben k_x treibt. Die beiden KoI-ben ^₁ und A₁ greifen an der gemeinschaftlichen Kurbel r an.

Der Arbeitsgang der Maschine ist folgender: Beim Saughube wird vom selbsttätigen oder gesteuerten Lufteinlaßventil V₁ frische Luft in den Zylinder ^₁ und durch Kanal Mz₂ in den Zylinder ^₀ gesaugt; gleichzeitig wird durch das ebenfalls selbsttätige oder gesteuerte Brennstoffventil t in den Überströmkanal Wi₁ Brennstoff eingelassen, der sich beispielsweise in der Mulde u ablagert. Es folgt nun . beim Aufwärtsgang der Kolben der Verdichtungshub in beiden Zylindern; gegen Hubende bewirkt Kolben k₂, nachdem derselbe den Kanal wz_ä überdeckt hat, die Überverdichtung im Zylinder ^ und treibt Luft vom Zylinder ^₂ in den Zylinder ^₁ durch Kanal In₁. Hierbei wird der Brennstoff mitgerissen, zerstäubt und nach dem Verbrennungsräume über - Kolben k₁ in den Zylinder ^₁ eingespritzt; er gelangt dort durch Selbstzündung oder äußere, z. B. elektrische Zündung zur Verbrennung. Die beiden j Kolben machen nun den Expansionshub; dann folgt der Auspuffhub, wobei Ventil v₀ geöffnet wird und die Auspuffgase entweichen läßt.

Je nach dem Drehungssinne der Kurbelwelle eilt der Verdrängerkolben A₂ dem Kolben A₁ vor oder nach, so daß die Verbrennung mehr bei konstantem Volumen oder bei konstantem Drucke erfolgt.

Die Zylinder können in ungleicher Höhe sich befinden, ferner in zwei verschiedenen Schwingungsebenen der Pleuelstangen, welche dann nebeneinander auf die Kurbel angreifen.

Die Zylinderdurchmesser können von einander verschieden sein.

Die Kolbenstangen können zunächst auf Querhäupter und von diesen mittels einer Pleuelstange die Arbeit auf die Kurbel übertragen; in diesem Falle sind natürlich die Zylinderachsen parallel. Die Pleuelstangen können

*) Frühere Zusatzpatente 109380,-111079, 112404, 112407, 114206,114338, 123332.

auf verschiedene Kurbeln wirken, die sogar zwei Triebwellen angehören, welche aber dann miteinander zwangläufig gekuppelt sind, z.B. mittels Zahnräder oder mittels anderer mechanischer Getriebe, selbst durch synchron laufende Stromerzeuger.

Bei gesonderten Kurbeln kann der Hub des einen Kolbens von dem des anderen verschieden sein.

ίο Die Überströmkanäle Hz₁ oder ??z₂ können mehrfach angeordnet sein, desgleichen die verschiedenen Ventile. Auspuff- oder Lufteinlaßventil können bezüglich der Zylinder vertauscht sein; sie können in einen Zylinder nur oder auch in Kanal H2₂ münden.

Die Überströmkanäle Vi₁ können an den Mündungen, besonders nach dem Zylinder ^₁, besondere Düsen besitzen, in oder vor welche statt im Kanal Jn₁ oder in der Mulde u der Brennstoff abgelagert wird; es können zwecks besserer Zerstäubung im Kanal Wz₁ oder im Zylinder ^j Prallstifte, Zerteilungskämme, Ablenkplatten oder dergl. angeordnet werden, ebenso im Zylinder ^₁ Prallwände, gegen welche der Brennstoff gespritzt wird; letztere sind zweckmäßig auswechselbar, damit sie vor-Ingangsetzung der Maschine glühend gemacht werden können.

Wie schon in der Patentschrift 112407 aus-

geführt ist, können die Überströmkanäle aus-, gebildet werden zu Überhitzern, Verdampfern bezw. Vergasern in verschiedenartigen Bauarten, wie solche zum Teil schon bekannt sind. Wie bei letzteren können sie wärmezuführende Rippen, Stifte und dergl. enthalten auf .der Innen- oder Außenwand, sie können ähnlich den Dampfüberhitzern aus Rohrsystemen bestehen und so weiter; ebenso können diese Verdampfer von besonderen Flammen beheizt sein oder durch die Auspuffgase oder durch die Verbrennungswärme im Arbeitszylinder selbst, das heißt sie sind im letzteren Falle in den Verbrennungsraum eingebaut. In dem Verdampfer kann nur der Brennstoff allein oder mit der Einspritzluft zusammen — das Gemisch — erhitzt werden, oder es kann die Einspritzluft für sich überhitzt werden, die dann sekundär auf den Brennstoff ihre Wärme teilweise überträgt.

Wie ebenfalls bekannt, können derartige Vergaser schließlich als Zündvorrichtungen wirken. Die tlberströmkanale können besonders bei leichtflüchtigen Brennstoffen auch gekühlt werden. In die Kanäle 7», können Ventile, Hähne Schieber eingebaut sein, die gewünschtenfalls die Wirkung der vom Kolben /f., verdrängten Luft verhindern. Rückschlagventile im Kanal Hi₂ können das Rückströmen vom Zylinder ^, zum Zylinder ^., aufheben.

Die Zuführung des Brennstoffes kann auf m.ini)igf;ichc Weise geschehen, durch hydro

statischen Druck und dergl. oder mittels einer Pumpe. Außer durch Ventile kann die Steuerung der Brennstoffzufuhr durch Schieber oder Hähne geschehen. Die Ablagerung des Brennstoffes kann im Kanal Hz₁ erfolgen oder vor den Mündungen des Kanals"Jn₁ z. B. in Düsen, auf Schalen, wenn nur die vom Kolben A\, verdrängte Luft denselben mitreißt und in den Zylinder ^₁ einbläst.

Die Einführung des Brennstoffes kann zu -verschiedenen Zeiten einer Arbeitsperiode stattfinden, z.B. während der Verdichtung oder erst kurz vor dem Einspritzen, oder während, desselben, dann natürlich mittels Brennstoffpumpe.

Ist der Brennstoff gas- oder dampfförmig, dann wird man zweckmäßigerweise das Gasventil erst gegen Ende des Saugehubes öffnen bei Maschinen mit oberständigen Zylindern, damit das leichtere Gas ohne Mischung mit der Luft oben im Kanal Hz₁ oder in den Zylindern ^₁, {o bleibt,, sei es in beiden Zylindern oder nur in einem; das Einspritzen des Brennstoffes wird hierbei mehr ein Mischen zweier Gasschichten sein durch die Wirbel der vom Kolben k„ verdrängten Luft. Demgemäß kann das Gasventil auch in den Zylinder ^₁ oder ^₂ münden bezw. können zwei Gasventile für die Zylinder vorhanden sein. Bei unter ständigen Zylindern wird man naturgemäß das Gasventil bei Beginn des Saugehubes öffnen bezw. sich öffnen lassen.

Bei Benutzung einer besonderen Gaspumpe kann man zu verschiedenen Zeiten der Viertaktperiode Gas einführen.

Die Arbeit einer getrennten Gaspumpe kann man dem Zylinder ^₀ und Kolben k.-, mit übertragen, wenn man das Lufteinlaßventil in den Zylinder ^₁ münden läßt, das Gasventil im Zy- 100. linder ^₂ anordnet, dann saugt und verdichtet Kolben k₁ im Zylinder ^₁ nur Luft, Kolben k.₂ im Zylinder £, nur Gas, und gegen, in oder nach Hubende, je nach der Anordnung und dem Drehungssinne, wird die Überführung und Mischung hergestellt. Zweckmäßigerweise wird man hierbei ein derartiges Verhältnis von Durch- ■ messern oder Hub zwischen den Kolben k_l und Ä\> wählen (z. B. 10: 1), daß die Saugvolumina sich etwa wie die richtigen Mengen von Luft und Gas (oder Dampf) verhalten.

Die neue Anordnung läßt sich auch nach dem Zweitaktsystem benutzen; bei diesem wird bekanntlich durch irgendwie vorverdichtete Luft gegen Ende des Expansionshubes der Zylinder von den Verbrennungsgasen gereinigt und zugleich mit frischer Arbeitsluft versehen. Bei der Bauart der Fig. 1 wird man zweckmäßigerweise einen (punktiert angedeuteten) Verbindungskanal g einfügen, dessen Mündungen in den Zylinder ^₁, ^₂ gegen Hubende von den beiden Kolben freigelegt werden, so daß die

vom Lufteinlaßventil gegen Hubende einströmende vorverdichtete Luft von einem Zylinder durch Kanal g nach dem anderen durchfegen und die Abgase durch das Auspuffventil austreiben kann. Die Brennstoffzuführung erfolgt vor oder nach Expansionshubwechsel oder während der Kompression oder der Einspritzung.

Das Auspuffventil kann in bekannter Weise

ίο ersetzt werden durch den als Kolbenschieber wirkenden Kolben A₁, A₂, der Auspufföffnungen in der Zylinderwand freilegt; ebenso kann umgekehrt das Lufteinlaßventil ersetzt werden; Kanal g kann hierbei bleiben.

Einfacher wird der Maschine nach der in Fig. 2 gezeichneten Bauart, welche gleichzeitig als Beispiel einer anderen Anordnung der Zylinder zueinander und zu dem Getriebe dient.

) Hier legt der Kolben des einen Zylinders, etwa Kolben k_n gegen Hubende Auspufföffnungen a frei, der andere Kolben A₂ Lufteinlaßöffnungen I frei; die in der Kurbelkammer vorverdichtete Luft strömt durch Kanal / in den Zylinder ^₂ und durch Kanal m₂ in den Zylinder ^₁ über

und fegt die Abgase durch Öffnung α hinaus. Der im Kanal m, zugeführte oder abgelagerte Brennstoff wird

Verdichtungshubende

durch Kolben Ic₂ in den Zylinder ^₁ eingespritzt.

Die Regelung derartiger Maschinen kann durch Ändern der Brennstoffmenge mittels Drosselung, mittels Ändern der Hubzeit oder Hubgröße des Brennstoffventils erfolgen, ferner auch durch Aussetzer oder durch beide Mittel usw.

Das Anlassen kann ebenfalls auf beliebige Art erfolgen. Die Maschinen können auch liegend gebaut werden. Ebenso können die Ventile, Überströmkanäle, Düsen, Zylinder in anderen Lagen und Formen ausgeführt werden, solange sie nur den gekennzeichneten Zweck erfüllen; es können auch mehrere Zylinder vorhanden sein, z. B. der Zylinder ^₁ in zwei zerlegt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

T. Verbrennungskraftmaschine für Zwei- oder Mehrtakt mit Verdrängerwirkung nach Art der Patente 101453 und 109280, dadurch gekennzeichnet, daß Verdränger- und Arbeitskolben zwei besondere beim Expansionshub Arbeit übertragende Kolben (k\, k.,J bilden, die sich in Zylindern (^₁, ^) bewegen, zwischen welchen neben einem Hauptverbindungskanal fmj ein zweiter Überströmkanal (mj derart angeordnet ist, daß von dem Verdrängerkolben (k.,) gegen Verdichtungshubende der Hauptverbindungskanal (ni.i) zugedeckt wird und infolgedessen die über diesem Kolben befindliche Luft oder Gase weiter verdichtet und durch den Über-Strömkanal (m-J nach dem anderen Zylinder zwecks Einführung und Mischung des . Brennstoffes gedrückt wird.
2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Zylindern noch ein dritter Verbindungskanal (g) angeordnet ist, der von den beiden Kolben gegen Expansionshubende freigelegt wird und zwecks Ausspülens der Zylinder eine bessere Verbindung derselben herstellt.
3. Eine Verbrennungskraftmaschine nach An- -...■■■. spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der gas- oder dampfförmige Brennstoff erst am Ende des Saughubes, und zwar unmittelbar in die Zylinder (^₁ oder ^₂) eingelassen wird.
4. Eine Verbrennungskraftmaschine nach .Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zylinder entweder verschiedene Durchmesser besitzen oder daß die Kolben der beiden gleich großen Zylinder ungleich lange Hübe ausführen oder daß die Zylinder ungleichen Durchmesser und die Kolben ungleiche Hübe haben, zu dem Zwecke, in dem kleineren Zylinder nur die Einspritzluft oder

. gas- bezw. dampfförmigen Brennstoff oder überreiches, nicht selbstzündfähiges Gemisch anzusaugen und zu verdichten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.