DE169966C

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Publication number: DE169966C
Application number: DENDAT169966D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Λ* 169966 KLASSE 46«.

Es sind Zweitaktexplosionskraftmaschinen bekannt, bei denen die Expansion, das Ansaugen und die Verdichtung der Ladung selbsttätig oder von Hand geregelt werden können. Bei diesen Maschinen werden die einzelnen Perioden durch ein und dasselbe Steuerungsorgan bestimmt, so daß, wenn die Expansion geändert wird, auch eine Änderung der Verdichtung erfolgt.

ίο Zum Unterschiede von diesen Maschinen ist bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Maschine die Steuerung so angeordnet, daß Expansion und Verdichtung völlig unabhängig voneinander geregelt werden können, so daß also jede beliebige Expansion mit jeder beliebigen Verdichtung erreicht werden kann. Zu diesem Zwecke sind zwei Steuerdaumen angebracht, die unabhängig voneinander verstellbar sind und gemeinsam auf das Auslaßventil einwirken.' Von der Einstellung beider Steuerdaumen ist der Zeitpunkt der Eröffnung und Schließung des Auslaßventils abhängig, und dadurch kann die Expansion nach Belieben von längerer oder kürzerer Dauer, die Ansaugung je nachdem kürzer oder länger und die Verdichtung stärker oder schwächer gemacht werden.

In.den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Als Beispiel ist dabei eine einfach wirkende Maschine gewählt, doch kann auch eine doppelt wirkende Maschine Anwendung finden. In diesem Falle wirkt das Auslaßventil für beide Kolbenseiten gemeinsam, aber die Steuerungsdaumen für das Auslaßventil müssen zwei Umdrehungen bei einer

Umdrehung

der Kurbelwelle der Maschine machen, oder aber es müssen auf einer Scheibe zwei entgegengesetzt gestellte Steuerungsdaumen um i8o° gegeneinander versetzt angeordnet werden. Die elektrische Zündung kann so eingerichtet werden, daß sie im gewünschten Zustande eintritt, oder man kann auf eine elektrische · Zündung auch ganz verzichten, wenn man die Verdichtung so hoch treibt, daß die Zündung im geeigneten Zeitpunkt selbsttätig eintritt. Geregelt kann nach Belieben der Einlaß, die Expansion oder auch die Verdichtung werden, gewünschtenfalls auch alle oder mehrere dieser Perioden zu gleicher Zeit.

Auf den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch den Zylinder, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Steuerung des Auslaßventils und Fig. 3 eine graphische Darstellung der Steuerungsscheiben ι und 2 der Fig. 2.

Es sei angenommen, daß der Kolben sich in der Stellung α in Fig. 1 befände. Über ihm ist dann die Explosionskammer a, a^l, gefüllt mit frischem Gemisch, welches neben den von der vorhergehenden Explosion herrührenden Verbrennungsgasen gelagert ist. Das ganze Gemisch steht unter einem bestimmten Druck, der. beispielsweise 3 kg betragen möge. Durch die Entzündung dieses Gemisches wird der Druck auf beispielsweise 9 kg erhöht. Die Expansion, welche sich, wenn man die Wärmeverluste in den Zylinderwänden vernachlässigt, nach der Adiabate vollzieht, bringt den Druck auf ungefähr 4'/₂ kg bei der Stellung i>'des Kolbens und

auf ungefähr 3 kg bei der Stellung c. In diesem Augenblick, je nach der Einstellung der Steuerung, öffnet sich das Auslaßventil m, welches großen Querschnitt besitzt. Es findet also ein sehr schneller Druckausgleich · mit der Atmosphäre statt, beispielsweise während der Zeit, während welcher der Kolben von c nach e gelangt. In diesem Augenblick schließt sich selbsttätig das Auslaßventil m^l. Bei dem Fortgang des Kolbens bildet sich nun über ihm ein Unterdruck, und infolge des Unterdruckes oder durch eine Steuerungseinrichtung veranlaßt, öffnet sich das Einlaßventil η und bleibt bis zum Rückgang des Kolbens geöffnet. Es wird also neues Gemisch angesaugt und dieses bleibt- im oberen Teil des Zylinders, ohne sich mit den Verbrennungsgasen zu vermischen, welche sich weiter unten ansammeln. Indessen wird das neu eingetretene Gemisch durch die Verbrennungsgase vorgewärmt, während der Kolben den letzten Teil seines Weges nach abwärts vollendet und besonders während der nun folgenden Verdichtungsperiode.

Die Verdichtungsperiode beginnt, sobald der Kolben von der Stellung i ab zurückgeht. Die Größe der Verdichtung kann nun nach Belieben eingestellt werden, denn durch die Steuerungsorgane kann ganz nach Wunsch das Auslaßventil m geöffnet gehalten werden, während der Kolben von i nach c gelangt. In diesem Falle wird die Endverdichtung sehr klein ausfallen. Hierbei werden durch das Auslaßventil nur die verbrauchten Verbrennungsgase entweichen, nicht aber das frisch eingetretene Gemisch, da dieses im oberen Teil des Zylinders verbleibt. Man kann auch das Auslaßventil in nach Belieben schon bei den Kolbenstellungen d, e, f, g, h oder i schließen, wobei die Verdichtung entsprechend größer wird.

Es sei angenommen, daß das Auslaßventil m beim Hingang des Kolbens bereits in der Stellung c sich öffnet und die Expansion daher gering ist, und daß bereits bei der Stellung e sich das Einlaßventil η öffnet und erst bei der Stellung i wieder schließt, so daß die Einströmungsperiode groß ist. Wie bereits bemerkt, kann jedoch der Maschinist das Auslaßventil nach Belieben erst bei d, bei e oder bei f öffnen, so daß sich die Expansion bis dahin fortsetzt und die Ausströmung während des Kolbenweges von d nach f, von e nach g oder von f nach h stattfindet. Auch die Ansaugung des frischen Gemisches kann erfolgen, während der Kolben sich von f nach i bewegt, oder aber während er von g nach i oder von h nach i fortschreitet. Bleibt das Auslaßventil m geschlossen, bis der Kolben bei i anlangt, so findet eine Einströmung von Gemisch nicht statt und die Maschine bleibt stehen. Alle diese verschiedenen Bewegungen können von einem Regler abhängig gemacht werden.

Um die Veränderungen in der Expansion, der Einströmung und der \⁷erdichtung zu erzielen, ist folgende Anordnung getroffen:

Die Kurbelwelle der Maschine dreht eine zweite Welle r mit derselben Umdrehungszahl. Diese Welle ist bei ν, ν gelagert, vierkantig ausgebildet und trägt in der Mitte einen Bund s. Auf der Welle sitzen die Scheiben 1 und 2, welche durch Hebel 3 und 4 verschoben werden können, sich aber mit der Welle r drehen. Auf diesen Scheiben sind Steuerungsdaumen angeordnet, die auf die Laufräder 5 und 6 wirken und dieselben je nach der Einstellung der Scheiben auf der Welle früher oder später heben bezw. sinken lassen. Die Gestalt der Daumen, die aus Fig. 3 in aufgewickelter Lage in ihrer Beziehung zu den Kolbenstellungen α bis i ersichtlich sind, ist so gewählt, daß bei der bestimmten Einstellung der Scheiben durch die Anhebung oder das Herabsinken der Laufrollen 5 und 6 das Auslaßventil m gesteuert wird. So kann man durch die entsprechende Einstellung der Scheibe 1 von dem Hebel 3 aus das Auslaßventil m während des Hinganges des Kolbens, d. h. während der Expansion und der Ansaugung früher oder später öffnen, während durch Einstellung der Scheibe 2 von dem Hebel 4 aus während des Rückganges des Kolbens das Auslaßventil m beherrscht wird und so die Verdichtung regelt. In allen Fällen entweichen nur die verbrauchten Verbrennungsgase, aber niemals das im oberen Teil des Kolbens befindliche frische Gemisch.

Claims

Patent-Anspruch :

Zweitaktexplosionskraftmaschine mit regelbarer Expansion, Ansaugung und Verdichtung der Ladung, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil durch zwei gemeinsam auf dasselbe wirkende, unabhängig voneinander verstellbare und gegebenenfalls mit einem Regulator zu verbindende Daumen gesteuert wird, so daß die Expansion, die Ansaugung und die Verdichtung der Ladung, jede für sich, nach Belieben gewählt werden können.

Hierzu r Blatt Zeichnungen.