DE160032C

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Publication number: DE160032C
Application number: DENDAT160032D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVIl 60032 KLASSE 466.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Steuerung für den Überdruckkolben nach Art der Patente 148106 und 156390, mittels deren der Überdruckkolben beim Einspritzhube von einer Welle gesteuert wird, welche ebensoviel Umdrehungen macht wie die Arbeitswelle. Diese Steuerung kann bei Viertakt- . oder Zweitaktmaschinen mit vertikalen oder liegenden Zylindern verwendet werden.
In den Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung ist eine solche Maschine dargestellt, und zwar bedeutet:

Fig. ι die Seitenansicht einer Viertaktmaschine, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 den Grundriß, teilweise im Schnitt, und

Fig. 3 die hintere Ansicht derselben Maschine.

Es ist weiter in Fig. 4 ein Einzelteil herausgezeichnet.

Fig. 5 zeigt eine Zweitaktmaschine und

Fig. 6 einen Einzelteil dazu.

A ist der Zylinder, in welchem sich der Arbeitskolben B bewegt, dessen Bewegung durch die Pleuelstange A₁ auf die gekröpfte Welle B₁ übertragen wird.

C₁ bedeutet das Schwungrad und D₁ die Riemenscheibe; E₁ ist der Maschinenrahmen.

C ist der Ventilkopf, in welchem sich das Einlaßventil F₁ und das Auslaßventil G₁ befindet.

Die Ventile F₁ und G₁ werden durch Hebel H₁H₁ (Fig. 3) mittels Nocken von der Welle

J₁, welche zweimal weniger Umdrehungen macht wie die Arbeitswelle B₁, gesteuert.

Die Steuerwelle J₁ erhält ihre Bewegung von der Kurbelwelle B₁ mit Hilfe der Zwischenwelle K₁ und zwei Paar Kegel- oder Schraubenrädern.

Der flüssige Brennstoff wird auf eine beliebige Weise, z. B. mittels einer Pumpe (welche nicht gezeichnet ist), durch die Leitung D und Rückschlagventil E in den Raum F gefördert, wo er sich unten ansammelt. .

Während der Verdichtung dringt die durch das Einlaßventil F₁ eingeführte Luft durch die Ausgleichsöffnung G hinter den kleinen Hilfskolben H in die Kammer L. Der Hilfskolben H hat eine nach außen durch eine Stopfbüchse tretende Kolbenstange / und wird so gesteuert, daß er während der Verdichtung möglichst ohne Bewegung bleibt. Es wird daher der Druck hinter dem Kolben H gleich dem Drucke im Verdichtungsraume sein. Der Brennstoff im Räume F bleibt somit in Ruhe, denn der Luftdruck über ihm gleicht sich durch die Öffnungen K und M vollständig aus. Der Brennstoff kann sich im Räume F auch nicht frühzeitig entzünden, da der Raum F sehr eng ist. Gegen Ende der Verdichtung wird der Kolben H sehr schnell von rechts nach links bewegt. Er schließt dabei die Ausgleichsöffnung G und erzeugt in der Kammer L einen Überdruck. Die Luft aus der Kammer L strömt durch die Kanäle M und K in den Verbrennungsraum und reißt dabei den

(2. Auflage, ausgegeben am, io. November igo$.)

flüssigen Brennstoff aus dem Räume F mit, um ihn mit der gesamten Verbrennungsluft zu mischen.

Die Steuerung des Kolbens H geschieht auf folgende Weise: Seine Kolbenstange / wird durch den zweiarmigen Hebel N 0, welcher auf der in ihren Lagern drehbaren Welle P festgekeilt ist, bewegt. Der Arm 0 ist seinerseits durch die Stange Q mit dem um die

ίο feste Welle R drehbaren Hebel 6" gelenkig verbunden. Dieser Hebel trägt am unteren Ende die Rolle T.

Wie aus der I^rig. ι zu ersehen ist, hat sich auf diese Rolle die um den festen Bolzen U drehbare Klinke V (in Fig. 4 besonders gezeichnet) gelegt, indem sie durch eine starke Feder W nach unten gezogen wird. Hierdurch wird das untere Ende des Hebels ,S sowie der Hebelarm O verhindert, sich nach rechts zu bewegen, also der Kolben H, sich nach links zu verschieben. Wenn diese Vorrichtung nicht vorhanden wäre, würde der Kolben H während der Verdichtung nach außen getrieben werden, denn seine linke Seite hat, wegen der nach außen tretenden Kolbenstange J, einen kleineren Flächeninhalt wie der rechte; es ensteht also eine Kraft, die den Kolben nach links treiben will. Diese Kraft soll nun durch das Gestänge auf die Klinke V und Feder W übertragen werden. Die Feder W ist so stark bemessen, daß sie nur imstande ist, diese Kraft zu überwinden; wenn jetzt aber der auf der Kurbelwelle B₁ sitzende Nocken X auf die Rolle Y des Hebels 6" einwirkt, ■ so überwindet er die Spannung der Feder W, die Rolle T verdreht die Klinke V nach oben und der Hebel 5¹ bewegt sich weiter ganz frei, wobei der Überdruck, der bei der Verdichtung auf den Kolben H wegen seiner nach außen tretenden Kolbenstange ausgeübt wird, auf diesen Kolben treibend wirkt. Man kann den Durchmesser der Kolbenstange / so groß wählen, daß die den Kolben H nach außen treibende Kraft allein imstande ist, den Ein--Spritzüberdruck zu überwinden, dann würden die Hebel und Stangen HJNOQS durch den Verdichtungsdruck allein bewegt werden und der Nocken X nur der Rolle Y nachfolgen. Das hängt aber auch von der Geschwindigkeit der Maschine ab, denn es wird z. B. bei größerer Geschwindigkeit die Luft nicht zeitig genug aus der Öffnung K ausfließen können, der Nocken X aber, welcher jetzt eine größere Geschwindigkeit hat, wird auf die Rolle Y aufdrücken und den Kolben H zum Ende seines Hubes zwingen.

Bei der in Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Anordnung kann die Kolbenstange / möglichst dünn gehalten werden, wobei auch die.

Feder W schwächer gehalten werden kann. Die auf Fig. 1 gezeichnete Stellung entspricht dem Anfange des Einspritzhubes. Ist der Nocken X bei der Rolle Y vorbeigegangen, so ist der Einspritzhub vollendet, das ganze System HJNO QS bleibt in verschobenem Zustande während des Arbeits- und Auspuffhubes. Beim danach folgenden Ansaugehube nähert sich der Nocken X wieder der Rolle Y, da sie aber zu dieser Zeit noch nach links verschoben ist, so geht er bei ihr vorbei.

Ungefähr in der Mitte des Saughubes fängt der Nocken Z auf der Steuerwelle Z₁, welche zweimal weniger Umdrehungen macht als die Arbeitswelle B₁, an, die Rolle L₁ am Hebelarme O, welche sich beim Einspritzhube nach rechts verschoben hatte, zu steuern, und verschiebt sie nach links, bringt also das ganze System in die ursprüngliche Lage zurück, wonach sich die Klinke V wieder auf die Rolle T legt.

Mittels dieser Anordnung wird der Kolben H von einer kräftigen Welle und mit großer Geschwindigkeit zwangläufig gesteuert, welche Geschwindigkeit durch die sich langsam drehende Steuerwelle J₁ gar nicht erreicht wird.

Eine andere Ausführungsform der Steuerung zeigen die Fig. 5 und 6.

Diese Steuerung eignet sieh am besten für eine Zweitaktmaschine. Die ähnlichen Teile sind wie bei der ersten Steuerung mit denselben Buchstaben bezeichnet. Der Arbeitszylinder¹ A ist auf der rechten Seite geschlossen, und dient diese Seite als Luftpumpe.

Der Arbeitskolben B ist durch die Stange A₂ und Kreuzkopf B₂ mit der Pleuelstange A₁ und Kurbelwelle B₁ verbunden.

Der Kolben B saugt, indem er nach links geht, durch das Ventil C₂ reine Luft an und verdichtet sie beim Rückgange auf etwa 0,3 Atm. Überdruck.

Bei Erreichung des rechten Totpunktes öffnet der Kolben B die Auspufföffnung D₂, und die Arbeitsgase aus der linken Zylinderseite entweichen dadurch ins Freie. Dann öffnet sich auch die Luftöffnung E₂, und die vorverdichtete Luft aus der rechten Zylinderseite strömt nach dem Arbeitsraume und fegt in bekannter Weise die verbrannten Gase aus, indem sie durch den Vorsprung F₂ am Arbeitskolben geleitet wird.

Diese Einrichtung gehört nicht zur Erfindung und kann auf verschiedene Arten geändert werden. Es kann z. B. die Luft in einer getrennten Pumpe vorverdichtet werden, und dann braucht die rechte Zylinderseite nicht geschlossen zu sein.

Die Eigentümlichkeit dieser Anordnung besteht darin, daß der Steuerhebel S dreiarmig ausgebildet ist und zwei Rollen Y und L₁ hat. Während der Verdichtung stützt sich der Kolben H durch Hebel N O, Stange Q und durch

Claims

die Rolle L1 des Hebels 5* auf die auf der Kurbelwelle sitzende Nockenscheibe Z (auch Fig. 6). Und zwar läuft zu dieser Zeit der runde Teil.von G2 bis H2 des Nockens Z unter der Rolle L1. Daher bleibt der Kolben H während der ganzen Verdichtung in seiner rechten Stellung ohne Bewegung und hält dadurch die Ausgleichsöffnung G offen (der Teil G2 bis H2 könnte auch nicht ganz rund gemacht werden, und der Kolben H würde dann während der Verdichtung eine kleine Bewegung nach rechts oder links erhalten, er darf nur zu dieser Zeit nicht die Öffnung G verschließen). Gegen Ende der Verdichtung kommt nun der auf der Zeichnung schraffiert gezeigte Nocken X an die Rolle Y und verschiebt sie nach links, dabei verdreht sich der Hebel S, und die Rolle L1 rollt am Rücken H2 bis J2 ao des Nockens Z herunter. Der Kolben H wird also nach links, zwecks Einspritzung des Brennstoffes, gesteuert. Gegen Ende des Expansionshubes kommt der Teil K2 bis G2 des Nockens Z an die Rolle L1 und bringt dadurch das ganze System in die ursprüngliche Lage zurück. Es ist noch zu bemerken, daß während des Einspritzens, solange der Nocken X die Rolle Y bewegt, die Rolle L1 nicht dauernd in Berührung mit dem Teil H2 J2 zu sein braucht. Vielmehr erscheint es zweckmäßig, den Nocken Z so auszubilden, daß, nachdem der Teil G2 H2 die Rolle L1 verlassen hat, dieselbe mit dem Rücken H2 J2 sich gar nicht berührt, sondern nur nachläuft, wodurch die Montage erleichtert wird. Diese Steuerung kann ebensogut für Viertaktmaschinen verwendet werden; die Nocken X und Z müßten dann aber auf einer Steuerwelle sitzen, welche zweimal weniger Umdrehungen macht als die Arbeitswelle. Man kann jedoch die Nocken auch auf der Arbeitswelle sitzen lassen und den Kolben H dabei während der Viertaktperiode zweimal seinen Hub machen lassen. Ein Hub würde dann am Ende der Verdichtung zum Einspritzen dienen, der andere würde dann am Ende des Auspuffes und Anfang des Saughubes stattfinden, würde aber auf den Gang der Maschine gar keinen Einfluß haben, denn der Raum F ist zu dieser Zeit noch nicht mit flüssigem Brennstoff gefüllt, welcher erst später, z. B. gegen Ende des Saughubes oder sogar auch während der Verdichtung durch die Leitung D und Ventil E hineingefördert wird. Patent-Air Sprüche:

1. Eine Steuerung für den Überdruckkolben des Patentes 148106, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruckkolben (H) bei einer Viertaktmaschine durch einen auf der Kurbelwelle oder auf einer mit derselben Geschwindigkeit laufenden Welle sitzenden Nocken (X) beim Einspritzhube bewegt wird und in der verschobenen Stellung verbleibt,, bis er durch einen Nocken (Z) bei jeder zweiten Umdrehung in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht wird.

2. Eine Steuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sperrklinke (V), welche den Überdruckkolben (H) bis gegen Ende der Verdichtung zurückhält, worauf dieselbe ausgerückt wird und die Bewegung des Überdruckkolbens (H) freigibt.

3. Eine Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (Z) zwischen den Punkten ('G₂ und H₂) während der Verdichtung unter der Rolle (L₁) des Hebels (S) (Fig. 5) läuft und den den Überdruckkolben (H) steuernden Hebel (S) in seiner Lage erhält, während der Hebel (S) freigegeben wird, wenn der Punkt (H₂) die Rolle (TJ verlassen hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.