DE147066C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Regelungsvorrichtung für Explosionskraftmaschinen, bei denen das Auspuffventil mit einem durch Druckluft beeinflußten Kolben verbunden ist, wobei das Auspuffventil durch die Druckluft nach Maßgabe der Geschwindigkeit der Maschine mehr oder weniger geöffnet, sowie auch während des Ansaugens offen gehalten wird und hierbei die Öffnungsweite des

ίο Einlaßventiles bestimmt, so daß je nach der von der Maschine zu leistenden Arbeit eine andere Zusammensetzung des Ladegemisches herbeigeführt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht eine solche Regelungsvorrichtung bei einer mit zwei Arbeitsräumen ausgestatteten Explosionskraftmaschine, und zwar ist:

Fig. ι ein wagerechter Längsschnitt durch die Maschine und den Regler für den links-

ao seitigen Arbeitsraum des Zylinders, während die

Fig. 2 und 3 einen Teil der Regelungsvorrichtung in größerem Maßstabe in wagerechtem Längsschnitt bezw. in der Ansicht darstellen.

In dem Zylinder 12 bewegt sich ein Doppelkolben 13, welcher mittels einer Kurbelschleife die Bewegung auf die Kurbelwelle 19 überträgt. Der eine Zapfen der Kurbelwelle ist hohl und nimmt eine zweite Welle 20 auf, die von der ersteren in Umdrehung gesetzt wird und an ihrem Ende eine Gegenkurbel 42 trägt. Die Übersetzung ist clerart gewählt, daß die Welle 20 sich halb so schnell dreht wie die Kurbelwelle 19. Die Kurbelwelle 20 bewegt den Regler, welcher seitlich vom Zylinder 12 angeordnet sein kann.

Zu beiden Seiten mündet in den Zylinder 12 eine Kammer 25 ein, die gegen den Zuführungskanal 26 für den Brennstoff und den Auspuffkanal 27 durch Ventile 28 bezw. 29 abgeschlossen ist. Das Ventil 28 gleitet frei in seiner Führung 30, wohingegen das Ventil 29 zeitweise zwangläufig geöffnet wird und hierbei gleichzeitig das Ventil 28 zuweilen beeinflußt, indem die Ventilteller gegeneinander treffen. Der Auspuffkanal 27 steht in den äußersten Stellungen des Kolbens durch eine oder mehrere vom Kolben gesteuerte Öffnungen 31 mit dem Zylinderinnern direkt in Verbindung.

Das Auspuffveiitil 29 wird durch eine Feder 32 auf seinen Sitz niedergedrückt, und zwar stützt sich die Feder 32 gegen einen in einem Zylinder 33 angeordneten und auf dem Ventilstift 34 verschraubbaren Kolben 72. In dem Zylinder 33 gleitet außerdem ein Kolben 40, welcher mittels der Schubstange 41 von der in der Schleife 43 laufenden Kurbel 42 zwangläufig hin und her bewegt wird und im Zylinder 33 hinter dem Kolben 72 des Auspuffventiles einen Druckraum bildet. Letzterer ist durch eine Wand 35 in zwei Kammern 36 und 37 geteilt. Die Durchgangsöffnung in der Wand 35 ist durch ein nach der Seite des Auspuffventiles sich öffnendes Ventil 38 verschlossen, welches durch eine Feder 39 auf seinen Sitz niedergedrückt wird. Die Kolben 40 der einander gegenüberliegenden Zylinder 33 werden durch ein und dieselbe Schubstange 41. bewegt.

Durch die Ventile 38 und Kolben 40 sind Schubstangen 44 bezw. 45 schließend hindurchgeführt, jedoch so, daß die genannten Teile

sich unabhängig voneinander bewegen können. Die Schubstange 44 hat an ihrem einen Ende eine Rolle 46, welche durch einen Daumen 47 auf der Kurbelwelle 20 zeitweise zwangläufig beeinflußt, und zwar nach links geschoben wird. Die Schubstange 45 hingegen wird durch eine hohle Schub- bezw. Kolbenstange 41 zeitweilig zwangläufig nach rechts gedrückt. Damit die Luft hinter der Schubstange 45 aus der hohlen Stange 41 entweichen kann, ist dieselbe bei 48 durchbohrt. Die Rechtsbewegung der Schubstange 44 bezw. die Linksbewegung der Schubstange 45 erfolgt durch die Stangen 34 der Ventile 29.

Die Zylinder 33 haben bei 49 öffnungen für den Eintritt von Luft oder Wasser in die Druckräume. Endlich ist im Zylinder 33 ein Kanal 50 vorgesehen, durch welchen die Luft oder das Wasser wieder ins Freie gelangen kann. Auf den Kanal 50 ist ein Hahn 71 oder dergl. aufgeschraubt (Fig. 1), um die Ausströmung regeln zu können.

Der Zylinder 12 und der Zylinder 33 sind zwecks Kühlung der erhitzten Wände durch Wasser in bekannter Weise doppelwandig ausgeführt.

Die Regelungsvorrichtung arbeitet folgendermaßen :

Wenn auf der einen, z.B. der linken Seite des Kolbens 13 der Maschine eine Explosion stattgefunden hat und der Kolben schließlich die in Fig. 1 gezeichnete Stellung einnimmt, so entweicht in bekannter Weise ein Teil der verbrannten Gase durch den Kanal 31 und den Auspuffkanal 27. Bei der Rückkehr des Kolbens 13 öffnet sich nun das Ventil 29 zum Ablassen der übrigen verbrannten Gase, und zwar nach Maßgabe des Regelers.

In dem Zylinder 33 auf der betreffenden Seite der Maschine ist nämlich durch den Kolben 40 die in der Kammer 36 des Zylinders 33 befindliche Luft zusammengepreßt und hat der Luftdruck das Ventil 38 gelüftet, so daß auch der Raum 37 mit Druckluft angefüllt ist, die aber durch den Kanal 50 entweicht. Es kann die Luft aus diesem Kanal natürlich nur so schnell austreten, als es die Stellung des an den Kanal 50 angeschlossenen Hahnes 71 (Fig. 1) zuläßt. Demnach wird eine gewisse Druckluftspannung in der Kammer 37 herrschen und auf den Kolben 72 des Auspuffventiles 29 wirken. Das Auspuffventil 29 wird dadurch mehr oder weniger geöffnet. Bleibt der Hahn 71 (Fig. 1) für eine bestimmte Arbeitsweise der. Maschine eingestellt, so kann natürlich der- Fall eintreten, daß bei Abnahme der Geschwindigkeit der Maschine die in dem Druckraum des Zylinders 33 erzeugte Druckluftspannung nicht genügt, um das Auspuffventil zu lüften, welcher Fall z. B. beim Anlassen der Maschine vorliegt. Deshalb kann unter Vermittlung der Schubstange 44 bezw. 45 zwangläufig' bei jedem Arbeitsgang der Maschine für eine kürzere Zeit ein Öffnen des Ventiles 29 herbeigeführt werden.

Der Regler ist zu dem Arbeitskolben derart eingestellt, daß das Auspuffventil auch beim Ansaugen mehr oder weniger geöffnet bleibt. Infolge der Anordnung des Zwischenventiles 38 in dem Zylinder 33 sinkt nämlich selbst beim Rückgang des Kolbens 40 in der Kammer 37 dieses Zylinders die Spannung nur langsam, und zwar regelt sich der Rückgang der Spannung entsprechend der Stellung des Hahnes 71 in dem Entlüftungskanal 50.

Es wird demnach nicht nur durch das sich selbsttätig bei der Ansaugung öffnende Ventil

28 der zur Ladung erforderliche Brennstoff angesaugt, sondern gleichzeitig auch ein Teil der vorher ausgestoßenen heißen verbrannten Gase wieder zurückgesaugt. Durch Verstellen des Halmes 71 kann infolgedessen die Zusammensetzung des Ladegemisches verändert werden. Aber auch während des Ganges der Maschine folgt die Regelung durch Änderung der Zusammensetzung des Ladegemisches selbsttätig, weil beim Überschreiten einer gewissen Umdrehungszahl der Kurbelwelle 19 die Geschwindigkeit, mit welcher die Luft in den Kammern 36 und 37 zusammengepreßt wird, wächst, der Hahn 71 aber nicht in demselben Maße mehr Luft entweichen läßt. Es wird also mit Zunahme der Geschwindigkeit das Auspuffventil 29 mehr geöffnet. Das Einlaßventil 28 kann sich alsdann nicht weit öffnen, weil die Stellung des Auspuffventiles 29 die Lüftung des Ventiles 28 bestimmt. Die angesaugte frische Ladung ist daher in dem oben genannten Fall weniger reich an Explosivstoffen und hat eine geringere Wirkung.

Umgekehrt wird bei stärkerer Inanspruchnahme der Maschine die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle 19 abnehmen und infolgedessen auch der Kolben 40 in dem Reglerzylinder 33 langsamer seinen Weg zurücklegen, so daß die in den Kammern 36 und 37 zusammengepreßte Luft mehr Zeit hat, durch den Kanal 50 und den Hahn 71 zu entweichen. Die Wirkung dieser in der Kammer 37 befindlichen Luft auf den Kolben "J2 und das mit diesem in Verbindung stehende Auspuffventil

29 ist dann ebenfalls entsprechend schwächer. Die Folge hiervon ist, daß das Ventil 28 mehr geöffnet wird und mehr explosibles Gas in den Arbeitszylinder übertreten läßt, dessen Wirkung eine Mehrleistung der Maschine und infolgedessen eine Geschwindigkeitszunahme herbeiführt.

Bevor die Verdichtung im Arbeitszylinder 12 beginnt, hat sich der Kolben 40 stets wieder so weit zurückbewegt, daß in dem Druckraum des in Frage kommenden Zylinders 33 keine

Spannung mehr herrscht und daher das Auspuffventil 29 unbedingt geschlossen ist. Auch das Einlaßventil 28 senkt sich wieder auf den zugehörigen Sitz. Die Verdichtung in dem Arbeitszylinder kann also in gewöhnlicher Weise vor sich gehen, worauf dann die Zündung der Ladung auf irgend eine bekannte Art, z. B. mittels Einführung eines elektrischen Funkens durch den Zylinderdeckel herbeigeführt wird.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Regelungsvorrichtung für Explosionskraftmaschinen, bei denen das Auspuffventil mit einem durch Druckluft beeinflußten Kolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zwangläufig gelüftete Auspuffventil (29) durch die Druckluft dadurch nach Maßgabe der Geschwindigkeit der Maschine mehr oder weniger geöffnet und auch während der Ansaugeperiode offen gehalten wird, daß die Druckluft unter dem Kolben (72) des Auspuffventiles durch einen von einem einstellbaren Hahn (71) beherrschten Kanal (50) nicht schnell genug' entweichen kann, wobei das geöffnete Auspuff ventil seiner jeweiligen Stellung entsprechend die Öffnungsweite des Einlaßventiles (28) bestimmt.
2. 2. Eine Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Kolben (72) des Auspuffventiles und dem die Druckluft erzeugenden Kolben (40) befindliche Druckraum im Zylinder (33) in zwei Kammern (36 und 37) geteilt ist, die durch ein nach der Seite des Auspuffventiles (29) sich öffnendes Ventil (38) miteinander verbunden werden, zum Zweck, nach Herstellung der Druckluftspannung in dem Zylinder (33) den Kolben (40) wieder zurückbewegen zu können, ohne die Einwirkung der Druckluft auf das Auspuffventil (29) zu beeinflüssen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.