DE15851C - Neuerungen an Gasmotoren. (Verbesserung zum Patent Nr. 532.) - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die Verbrennungsgase möglichst rasch aus dem Cylinder zu entfernen, so dafs sie und die ihnen innewohnende Wärme keinen schädlichen Widerstand beim Rückhub des Kolbens leisten können.

Dieses Ausziehen, Aussaugen o'der Ausstofsen der Verbrennungsgase aus dem Cylinder läfst sich durch die Einrichtungen bewerkstelligen, welche in Fig. 1 bis 7 dargestellt sind.

A ist der Arbeitscylinder, B (von ringförmigem Querschnitt) der Aussaugecylinder. Die Kolben C und D bestehen aus einem Stück. Am Ende des Auswärtshubes wird durch das Auslafsventil E, welches durch das Excenter E mittelst der Stange E" bewegt wird, die Verbindung zwischen A und B mittelst des Verbindungskanals A' hergestellt. Das Ventil E bleibt während eines Theils des Rückganges offen. Während desselben öffnet sich ein Ventil F und läfst ein inniges Gemisch von Gas und Luft in das Innere von A treten. Indem der Kolben C seinen Einwärtshub vollendet, verdichtet er das Gemisch in A. Beim Hubwechsel wird das Gasgemisch durch die Zündflamme G, Fig. ι und 5, unter gleichzeitigem Oeffnen eines Ventils entzündet. Die Entzündung kann auch elektrisch erfolgen.

Am Ende des Auswärtshubes öffnet sich wieder E, und die noch in A befindlichen Verbrennungsgase stürzen rasch -in den beinahe luftleeren Raum des Verbindungskanals A' und des Aussaugecylinders B. Dadurch entsteht eine theilweise Leere in A, in welchen Raum beim 'Rückhube von C nach dem Oeffnen des Ventils F von neuem das brennbare Gemisch einströmt und verdichtet wird. Während dessen werden die nunmehr in B eingeschlossenen Verbrennungsgase (denn E schliefst sich während des Einwärtshubes) durch das Auslafsventil H hindurch vom Kolben D ins Freie ausgestofsen.

Der ganze Vorgang läfst sich durch ein Diagramm darstellen, Fig. 1 a. Es bedeuten die Zahlen auf dem Kurbelkreis folgende Zeitpunkte: ι Entzündung, 3 Ende des Arbeitshubes, 4 Oeffnen des Ventils E, 6 Schliefsen des Ventils E.

Eine andere Ausführung ist in den Fig. 8 bis 13 dargestellt.

Bei dieser Anordnung werden die Verbrennungsgase von der Seite A des Kolbens, wo die Entzündung stattfand, entfernt und nach dem andern kühlen Ende B des Cylinders gebracht. Dies geschieht bei! dem Rückgange des Kolbens C, während beim Vorwärtsgange die Verbrennungsgase zum Theil ausgestofsen werden. Dementsprechend ist; der Cylinder mit einem Deckel versehen, Welcher aufser der üblichen Stopfbüchse U-förmige Kanäle enthält. Die Verbindung zwischen den beiden Cylinderenden wird ferner durch ;den Kanal A' hergestellt, welcher dem Kanal; A' der Fig. 1 entspricht. Dieser Kanal A' wird durch das Ventil E während eines beträchtlichen Theils des Rückganges offen gehalten. Ehe der Kolben C den Rückgang vollendet, wird die Verbindung zwischen den Cylinderenden A und B aufgehoben, und das Gemisch von Gas und Luft tritt durch das Ventil F zunächst in den ringförmigen Raum A", welcher den Cylinder umgiebt, und dann durch die Oeffnungen a in den Cylinder selbst. Die Ladung wird durch den weiter zurückgehenden Kolben verdichtet und in verdichtetem Zustand in A" einge-

schlossen, indem sie das Kugelventil F', Fig. io, durchströmt, nur ein kleiner Theil der Ladung, welcher in A'", Fig. io, eingeschlossen ist, bleibt vor dem Kolben und tritt nicht in A"; er dehnt sich aus, wenn der Kolben seinen Auswärtshub beginnt. Es entsteht in A" und hinter dem Kolben eine theilweise Leere, und hierbei wird das Ventil F geschlossen, die Zündflamme G in A'" gesaugt, Fig. 12, und das hinter dem Kolben befindliche Gemisch entzündet. In diesem Augenblick steht der hintere Kolbenrand an der Stelle der punktirten Linie 1 in Fig. ιo.

Eine zweite Entzündung, nämlich die Entzündung der ganzen Ladung, findet statt, wenn der Kolbenrand die Stelle der Linie 2 in Fig. 10 erreicht hat. Die entzündete Ladung kann nunmehr durch die Kanäle α wieder in den Cylinder A treten und den Kolben C nach aufsen stofsen.

Die bezüglichen Kurbelstellungen sind aus dem schematischen Theil der Fig. 8 zu ersehen, und es bedeuten die Zahlen auf dem Kurbelkreise die Stellung der Kurbel: 1 bei der ersten Entzündung, 2 bei der zweiten Entzündung,

3 beim Ende des arbeitleistenden Hubes, wo die Gase aus dem Cylinder durch das Ventil J' wieder in die Atmosphäre entweichen können,

4 beim Schliefsen des Auslafsventils J' und Oeffnen des Aussaugeventils E, wo die Verbindung zwischen den Cylinderenden -A und B hergestellt ist. Die hinter dem Kolben im Theile A des Cylinders befindlichen Gase treten dann von dort durch E und den Verbindungskanal A' nach dem Ende B. Während dies stattfindet, tritt gleichzeitig wieder eine neue Ladung durch F ein. 5 ist die Stellung der Kurbel, wenn die Verbindung zwischen A und B wieder geschlossen wird und gleichzeitig das Wiedereinströmen von Gas- und Luftgemisch durch F aufhört. Beim letzten Theil seines Einwärtshubes verdichtet der Kolben das in A bezw. A" eingeschlossene Gemisch, welches darnach in oben erklärter Weise entzündet wird. Bei dem dadurch erfolgenden Auswärtshub des Kolbens werden die in B beim vorhergehenden Einwärtshub eingesaugten Gase der vorigen Ladung aus dem Cylinder geworfen.

Eine andere Ausführung ist in Fig. 14 im Längenschnitt dargestellt. Hier sind der Arbeitscylinder A und der Aussaugecylinder B von einander getrennt, beide sind einseitig offene Cylinder.

A' ist der Aussaugekanal, welcher mit einem nicht dargestellten Ventil versehen ist. Das Ventil H vermittelt den Auslafs aus dem Cylinder B ins Freie.

Auf dem Kurbelkreise bedeutet 6 die Stellung der Kurbel bei Vollendung des arbeitleistenden Auswärtshubes, wo das Ventil in A' geöffnet wird, so dafs die Gase aus A in B eingesaugt werden können. 7 ist die Stellung der Kurbel beim Aufhören des Ansaugens, wo eine neue Ladung in A gelassen wird. Die Zündung erfolgt in gleicher Weise wie bei der vorigen Anordnung.

Eine weitere Anordnung, welche sich namentlich für kleine Maschinen eignet, ist in den Fig. 15 bis 19 dargestellt. Hier sind die Kolben C und Ό der sich gegenüberstehenden Cylinder A und B durch eine gemeinsame Kolbenstange fest mit einander verbunden. Wenn die Verpuffung in A stattgefunden hat und der Kolben C nach oben geht, wird gleichzeitig durch D aus B alle Luft entfernt, obgleich B einen gröfseren Durchmesser als A hat. Die Luft geht durch das Ventil H. Das brennbare Gemisch tritt durch F in A ein, wenn die Kurbel beim Abwärtshub etwa die Stellung 8, Fig. 16, hat. Die Entzündung erfolgt durch die Zündvorrichtung K bei der Stellung 9 des Aufwärtshubes. Bei Beendigung des Aufwärtshubes "wird das Aussaugeventil E geöffnet, und die Verbrennungsgase werden beim Abwärtshub aus dem Cylinder A in den Aussaugecylinder B gezogen, bis am Punkt 8 eine neue Ladung durch F in A tritt, sich also mit den Rückständen mischt, nachdem das Ventil E vorher geschlossen ist. Bei der Verpuffung des Gemisches werden durch D die in B gesaugten Gase des vorhergehenden Spiels durch das Ventil H hindurch ins Freie gestofsen.

Der Schieber G, Fig. 1 und 5, wird durch den Daumen L bewegt, welcher auf einer der Cylinderaxe parallelen, durch die Kurbelwelle bewegten Welle sitzt. Der Schieber G hat die Gestalt eines Kolbens.

Der in Fig. 5 dargestellte Schieber enthält zwei Kammern. Die eine,- b, enthält eine gewisse Menge Gas, welches derselben durch die Röhre b' zugeführt wird. Die Kammern b und d sind durch einen kegelförmigen Kanal verbunden, dessen Spitze einen Brenner bildet, an welchem die Zündflamme, wenn sie nicht zum Entzünden des. Gas- und Luftgemisches im Cylinder benutzt wird, ruhig mittelst des Luftzuges brennt, welcher durch die Hauptflamme d' hervorgerufen wird. Soll durch das Ventil das Gasgemisch im Innern des Cylinders A entzündet werden, so wird der Ventilkolben rasch nach links bewegt, so dafs die Kammer d von der atmosphärischen Luft abgeschlossen ist und die Oeffnungen von b und d vor die Einlafsöffnung nach A bezw. A" gebracht werden. Wenn die Entzündung erfolgt, wird das Gas infolge der Kegelform des Verbindungskanals durch den Druck in denselben hinemgeprefst, also von b nach d getrieben, so dafs die Zündflamme unterhalten bleibt.

Eine andere Zündvorrichtung ist in den Fig. 17 und 18 dargestellt.

Das Ventil F, Fig. ι bis 5, ist eine drehbare Klappe; m ist der Gaseinlafskanal, dessen Oeffnung durch die Spitze der Schraube η regulirt werden kann; / ist das Gaseinlafsventil, welches durch den Regulator vermittelst des Winkelhebels p' und des Daumens p" regulirt wird. Die punktirte Stellung s, Fig. 3, hat der Regulator, wenn die Kugeln gehoben sind und die Stange nicht in den Hebel s' eingreift.

Die Lufteinlafsröhre t umgiebt die Gasröhre m, so dafs Gas und Luft gleichzeitig in den luftverdünnten Raum des Cylinders A gezogen werden. Das Ventil/ wird dabei zur richtigen Zeit durch die Wirkung des Daumens/" offen gehalten.

Das in Fig. 19 dargestellte Einlafsventil hat dieselbe Wirkungsweise wie das oben beschriebene.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Bei Gasmotoren die Art und Weise, einen Theil der Verbrennungsgase rasch aus dem Arbeitscylinder zu entfernen, damit sie dem Kolben bei seinem Rückhube keinen Widerstand leisten bezw. zum Ausstofsen keine Arbeitsleistung erfordern, darin bestehend, dafs die Verbrennungsgase vor dem Rückhube des Kolbens in einen besonderen Raum, den Aussaugecylinder, gesaugt werden, aus welchem sie beim Rückhube des Arbeitskolbens ins Freie gestofsen werden.

2. Die hierauf bezüglichen Anordnungen, Fig. 1 bis 7, insbesondere in Verbindung mit dem Arbeitscylinder A und dem ihn ringförmig umgebenden Aussaugecylinder B: der Verbindungskanal A' nebst dem Ventil E zwischen B und A, sowie die in der Zeichnung dargestellte besondere Form der Verlängerung A" des Cylinders A.

3. Von den in den Fig. 8 bis 13 dargestellten Einrichtungen der ringförmige Raum A", welcher zunächst das Gasgemisch empfängt und dasselbe durch die Kanäle oder Oeffnungen α in den Cylinder treten läfst, das Ventil F' und der Raum A'", und in Verbindung hiermit die Ventile H und J'.
Die in Fig. 14 dargestellte Abänderung, insbesondere die vollständige Trennung der Cylinder A und B und die dargestellte Construction ihrer Kolben.

Die Construction von Gasmotoren für geringere Arbeitsleistung, Fig. 15 und 16, bestehend aus dem Arbeitscylinder A und dem ihm gegenüber stehenden Aussaiiger B, deren Kolben C und D aus einem Stück bestehen bezw.. eine gemeinsame Kolbenstange haben, in Verbindung mit den Ventilen E H, dem Einlafsventil F für das Gasgemisch und der Zündvorrichtung K.

Das in Fig. 1 bis 5 dargestellte Zündventil G mit einem Kolben, der zwei Räume b und d enthält, welche durch einen kegelförmigen Kanal verbunden sind, wobei die Zuleitung des Leuchtgases durch b' nach b erfolgt und in d die Zündflamme brennt, in Verbindung mit der Hauptflamme d'.
Die Zugvorrichtung K, Fig. 17 und 18, bestehend in der Zündflamme/ im Innern des Cylinders A und der durch das Kugelventil / verschliefsbaren Luftzulafsöffnung g, in Verbindung mit dem Rückschlagventil/' in der Gaszuleitungsröhre.

Die Construction des Einlafsventils für das brennbare Gemisch von Luft und Gas als Klappenventil in Verbindung mit dem Gaseinlafskanal m im Innern des Luftkanals t, wobei das Gaszulafsventil p durch einen Schwungkugelregulator vermittelst der Hebel/' und der Daumen/" bewegt wird.
Die in Fig. 19 dargestellte Form dieses Einlafsventils als Tellerventil mit spitz zulaufender Gasröhre.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen.