DE157360C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Gegenstand der Erfindung soll für solche Verbrennungskraftmaschinen Verwendung finden, bei denen durch eine besondere Ladepumpe Frischluft in einen Behälter gedrückt wind und in der Nähe der Kolbentotpunktlage nach Ausströmen der Verbrennungsrückstände diese verdichtete Frischluft in den Arbeitszylinder einströmt, und zwar so, daß der zunächst einströmende Teil derselben als

ίο Spülluft dient .und der Rest gleichzeitig mit der neuen Gasladung einströmt und, sich mit dieser im Arbeitszylinder vermischend, brennbares Gemenge bildet.

In Fig. ι ist der mit dem Pumpenkolben ι verbundene Arbeitskolben 2 in der Stellung seiner nach außen gerichteten Bewegung gezeichnet, die er bei Eröffnung der Gaseinlaßöffnungen 3 einnimmt. Auf der linken Seite der Ladepumpe 4 ist inzwischen Luft verdichtet und in einen Behälter,, die Druckleitung 5, befördert worden, aus der bereits ein Teil dieser Luft durch die Lufteinlaßöffnungen 6 in den Arbeitszylinder eingeströmt ist. Der Rest der von der Ladepumpe geförderten Luft .strömt, nachdem der Arbeitskolben bei seinem weiteren Aushube auch die Gaßeinlaßöffnungen 3 freigelegt hat, mit dem in gleicher Weise vorher verdichteten Gas gleichzeitig in den Arbeitszylinder. Eine solche Einrichtung hat den Übelstand, daß die Teilung der Gesamtluftmenge in die richtigen Mengen an Spülluft und Gemengeluft nicht ohne weiteres für die verschiedenen Verhältnisse erreicht wird, die in den besonderen Fällen durch Länge und Weite der Luftdruckleitung, Umdrehungszahl, Leistung u. a. m. gegeben sind. Es hat sich nun durch Versuche gezeigt, daß eine solche richtige Teilung der Luftmenge in Spülluft und Gemengeluft weit sicherer erreicht wird durch Einführung eines Drosselorganes in die Luftdruckleitung, etwa einer Drosselscheibe 7, die dem Durchströmen der Luft einen bestimmten Widerstand entgegensetzt. In diesem F"alle strömt die verdichtete Luft aus dem Teil der Druckleitung, der zwisehen Drosselscheibe und Arbeitszylinder liegt, nach Freilegung- der Lufteintrittsöffnungen sehr schnell in den Arbeitszylinder, während die Luft aus dem anderen Teile der Druckleitung unter der drosselnden Wirkung der Scheibe langsam nachströmt, wie es für die gute Gemengebildung erforderlich ist. Es hat sich ferner ergeben, daß Spülluft und Gemengeluft, die dem Arbeitszylinder zugeführt werden, sich hinsichtlich ihrer Menge annähernd so zueinander verhalten, wie der Rauminhalt des zwischen Drosselorgan und Arbeitszylinder liegenden Teiles der Druckleitung zu dem Rauminhalt des anderen Teiles der Druckleitung. Endlich ist es offenbar, daß die Geschwindigkeit des Einströmens von Gemengeluft geringer wird mit stärker werdender Drosselung und umgekehrt. Man kann somit durch Veränderung der Lage des Drosselorganes die Mengen der Spülluft und Gemengeluft und durch Veränderung der Stärke der Drosselung die Einströmgeschwindigkeit der Gemengeluft verändern. Eine Einrich-

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tung, die eine Veränderung der Lage des Drosselorganes ermöglicht, ist aus Fig. 2 zu ersehen, die einen Querschnitt durch den Luftsammeiraum und durch die Luftdruckleitung zeigt, wobei die Ladepumpe seitwärts vom Arbeitszylinder angeordnet gedacht ist und an deren Luftdruckstutzen der Flansch 9 des T-Stückes 10 anschließt. Die Druckleitung enthält das zylindrische Rohr 11, in dem die Drosselscheibe 12 mittels der Stange 13, die durch zwei Stopfbüchsen 14, 14 nach außen geführt ist, nach beiden Seiten verschoben werden kann. Der Durchmesser der Drosselscheibe 12 ist kleiner als die lichte Weite des Rohres 11, so daß die Drosselscheibe an ihrem Umfange drosselt. Wird die Drosselscheibe in der Richtung des Pfeiles 15 verschoben, so wird die Verminderung der Spülluftmenge und Vermehrung der Gemengeluftmenge bewirkt; das Umgekehrte wird durch'Verschiebung der Drosselscheibe in der Richtung des Pfeiles 16 bewirkt. Hierbei ist die Stärke der Drosselung unveränderlich. Soll nicht die Lage des Drosselorganes, sondern nur die Stärke der Drosselung verändert werden, so kann diesem Zwecke eine in dem Rohr II (Fig. 3) angebrachte Drosselklappe 17 dienen. Eine Veränderung der relativen Lage des Drosselorganes kann man mittels einer Einrichtung bewirken, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Hier schließt der Flansch 9 des T-Stückes 10 an den Luftdruckstutzen der Ladepumpe, der Flansch 19 an den Luftsammeiraum am Arbeitszylinder an. An die T-Stücke 10 und 18 sind zylindrische Rohre 20 und 21 angeschlossen, in denen sich die Kolben 22 und 23 verschieben lassen. Bei gleichzeitiger Verschiebung der Kolben in der Richtung der Pfeile 24 und 25, Avobei man zweckmäßig die Kolben durch ein gemeinsames Getriebe bewegt, wird eine Verminderung der Spülluftmenge und eine Vermehrung der Gemeng'eluftmenge bewirkt. Wendet man in diesem Falle nicht ein festes Drosselorgan, sondern etwa eine Droselklappe 17 an, so kann mittels einer solchen Einrichtung sowohl eine Veränderung der Spülluft- und Gemengeluftmenge als auch eine Veränderung der Geschwindigkeit des Einströmens der Gemengeluft bewirkt werden.

Das gleiche Ziel läßt sich erreichen, indem man bei der Einrichtung Fig. 2 statt des zylindrischen Rohres 11 ein kegelförmiges Rohr 26 (Fig. 5) verwendet. Wenn der Flansch 27 dieses Rohres nach der Ladepumpe hin und der Flansch 28 nach dem Sammelraum hin liegend angeordnet wird, so bewirkt eine Verschiebung der Drosselscheibe 12 in der Richtung des Pfeiles 15 Verminderung der Spülluftmenge und Vergrößerung der Einströmgeschwindigkeit der Gemengeluft, während das Umgekehrte durch eine Verschiebung in der Richtung des. Pfeiles 16 bewirkt wird. Die Verschiebung oder Verdrehung der in den vorstehend gekennzeichneten Einrichtungen verwendeten Organe kann natürlich sowohl von Hand als auch durch den Regler erfolgen. Sofern man sehr starke Drosselung anwenden will, so würden die gekennzeichneten Einrichtungen noch den Mangel haben, daß bei ihrer Verwendung die Ladepumpe unter übrigens gleichen Verhältnissen einen entsprechend höheren Arbeitsbedarf haben würde als bei schwacher Drosselung. Dieser Übelstand läßt sich durch Verwendung eines oder mehrerer gesteuerter oder selbsttätiger Ventile vermeiden. Eine solche Einrichtung zeigt Fig. 6. Hier schließt der Stutzen 29 des T-Stückes 30 an den Luftdruckstutzen der Ladepumpe an. Während der Verdichtung gelangt die Luft durch die selbsttätigen oder gesteuerten Ventile 31 und 32 in die zu beiden Seiten der Drosselklappe 17 gelegenen Räume der Druckleitung. Nach Beendigung der Abdichtung erfolgt Schließen der Ventile 31 und 32. Diese Einrichtung kann mit jeder der vorher gekennzeichneten Einrichtungen oder mit solchen ähnlicher Art kombiniert werden. Man kann auch eine Einrichtung, wie in Fig. 7 gezeichnet, verwenden. Der Flansch 33 schließt an den Luftdruckstutzen -der Ladepumpe an. Während der Verdichtung der Luft wird das Ventil 34 durch eine Steuerungsvorrichtung geöffnet, so daß es der Luft freien Durchgang gestattet. Nach völliger oder teilweiser Beendigung der Verdichtung wird nun das Ventil 34 durch die Steuerung seinem Sitze bis auf einen bestimmten Abstand genähert, so daß es während der Einströmung von Gem.engeluft als Drosselorgan wirkt. Die Stärke der Drosselung kann durch Einwirkung des Reglers auf die Steuerung verändert werden. Statt das Ventil selbst zu steuern, kann man auch mittels einer Steuervorrichtung, auf die auch der Regler einwirken kann, die Federbelastung des Ventiles verändern, so daß das Ventil während der Verdichtung entlastet ist und kurz vor der Einströmung durch mehr oder minder große Anspannung der Feder mehr oder minder belastet wird und dementsprechend stärker oder schwächer drosselt. Auch diese Einrichtung läßt sich mit der in Fig. 4 gezeichneten kombinieren.

Statt eines solchen Ventiles kann man auch ein anderes Organ, etwa eine Drosselscheibe 12 (Fig. 8) derselben Art, wie in Fig. 2 gezeichnet, verwenden und dem Rohr, in dem sich dieselbe verschieben läßt, eine - Ausbauchung geben, so daß die Drosselscheibe, wenn sie in der Mitte der Ausbauchung steht, der Luft während der Verdichtung freien Durchlaß gewährt. Vor Beginn der Einströmung wird die Drosselscheibe durch eine Steuerungs-

vorrichtung verschoben, so daß sie etwa in die Stellung 36 oder 37 gelangt und dementsprechend auf die Verteilung und auf die Geschwindigkeit der Einströmung wirkt. Auch hierbei sind vielfache Kombinationen möglich, entweder mit den im vorstehenden gekennzeichneten oder ähnlichen Einrichtungen oder dadurch, daß man eine oder beide neben der Ausbauchung liegende Enden des Rohres 35 nach einer oder der anderen Richtung kegelförmig verlaufend ausbildet.

Alle diese Einrichtungen tragen das wesentliche Merkmal, daß man mit ihrer Hilfe sowohl die Verteilung der Luft als auch die Geschwindigkeit der Lufteinströmung beliebig verändern kann. Die richtige Teilung der Luft in Spülluft und Gemengeluft und die richtige Bemessung der Einströmgeschwindigkeit aber sind von einschneidender Wirkung auf den Verlauf des Arbeitsvorganges der Maschine.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche :

   ■ i. Verfahren zur Regelung der Lufteinströmung bei Explosionskraftmaschinen, bei welchen ein Teil der in einer besonderen Ladepumpe verdichteten Frischluft als Spülluft dient, während der Rest mit der neuen Gasladunig einströmt und mit dieser ein brennbares Gemenge bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die durch 'die Luftdruckleitung strömende Luft an einer bestimmten Stelle gedrosselt wird, zum Zwecke, die dem Arbeitszylinder zuzuführenden Luftmengen der Menge nach richtig in Spülluft und Gemengeluft zu teilen und die Geschwindigkeit der Einströmung der Gemengeluft richtig zu bemessen.
2. 2. Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan längs der Druckluftleitung entweder vom Regler oder von Hand verschoben. werden kann, zum Zwecke, den Rauminhalt der durch das Drosselorgan getrennten Teile der Druckleitung vergrößern oder verkleinern zu können.
3. 3. Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Druckleitung zylindrische Rohre (20,21) mit in denselben verstellbaren Kolben (22,23) verbunden sind, zum Zwecke, den Rauminhalt der durch das Drosselorgan getrennten Teile der Druckleitung vergrößern oder verkleinern zu können.
4. 4. Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der von der Ladepumpe zu den durch das Drosselorgan getrennten beiden Teilen führenden Druckleitung selbsttätige oder gesteuerte Ventile (31, 32) angeordnet sind, um den Arbeitsbedarf der Ladepumpe bei verschieden starker Drosselung gleichmäßig erhalten zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.