DE181610C

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Publication number: DE181610C
Application number: DENDAT181610D
Authority: DE

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist eine Zweitaktexplosionskraftmaschine, deren Leistung / bei gleichbleibender Tourenzahl verändert ' werden kann von der einfachen bis zur doppelten Leistung, wobei die Steigerung der Leistung stufenweise erfolgen kann. Diese in ihren Abmessungen kleine und daher leichte Maschine besitzt Vorteile, welche sie zum Antreiben der Wagen geeignet machen, ίο wo große Kraftleistungen bei kleinen Abmessungen und leichter Bauart erforderlich , sind. Die große Veränderlichkeit in der Leistung bei gleicher Tourenzahl in Verbin-V dung mit den gewöhnlichen Organen für die Zündung sowie Gasluftgemischzuführung • durch eine Drosselvorrichtung gestattet bei einem Motorwagen das Fortlassen zahlreicher Geschwindigkeitswechselräder infolge der Leichtigkeit der Erzeugungbeliebiger Leistungskoeffizienten ohne wesentliche Vergrößerung oder Verkleinerung der Umlaufszahl.

Bei dieser Maschine läßt man mit Hilfe

ι eines Hahnes beliebig einen einzigen oder I zwei mit frischem Gasluftgemisch gespeiste

25; Zylinder arbeiten, deren Inhalte miteinander ' vereinigt bei ihrer Verbrennung eine doppelte Leistung erzeugen.

Auf der Zeichnung zeigt
Fig. ι einen Längenschnitt durch eine Einzylindermaschine und

Fig. 2 einen Längenschnitt durch eine Zweizylindermaschine.

Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1 und

Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 2.

Die Maschine mit einem oder mit mehreren Zylindern besteht immer aus drei fest miteinander verbundenen Teilen:

1. aus einem den oder die Zylinder bildenden Teil A mit der von einem Wasserkühlmantel umgebenen Explosionskammer und der Auspuff kammer;

2. aus einem zweckmäßig rechtwinkligen Teil B aus gegossenem Aluminium, der den Zylinderboden bildet und mit Kanälen versehen ist, die mit dem Karburator und Kanälen zur Leitung des Gasluftgemisches in die Explosionskammer versehen ist;

3. aus einem Teil C, der einen oder mehrere Zylinder ohne Wasserkühlung enthält, die in einem geeigneten Gehäuse D angeordnet und mit diesem verbunden sind, ν

Bei der Einzylindermaschine ist der Zylinder I, in welchem sich der Kolben 2 bewegt, mit einer zweckmäßig aus zwei nebeneinander angeordneten Ventilen 3, 3¹ gebildeten Vorrichtung für den schnellen Auspuff der verbrannten Gase versehen.

Der Kolben 2 ist durch eine Stange 2¹ mit einem sich im Zylinder 5¹, der durch den Teil C gebildet wird, bewegenden Kolben 5

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verbunden. Die Kolbenstange geht durch eine in der Mitte des Bodenstückes B in geeigneter Weise angeordnete Stopfbuchse 4 hindurch. Dieses Bodenstück ist einesteils mit zwei die vom Karburator kommenden Zuleitungen 6, 7 steuernden Einlaßventilen 8, 9 und andererseits mit zwei Auslaß- oder Rückschlagventilen 10 und 11 versehen, welche die nach der Explosionskammer mündenden Leitungen 12, 13 steuern, an deren Eintrittsmündung in die Explosionskammer Einlaßventile 14 und 15 angeordnet sind. Die Ventile 8 und 11 steuern den oberen Zylinder 1 und die Ventile 9 und 10 den unteren Zylinder.

An den Kolben 5 ist die Kolbenstange 19 angelenkt, welche die sich im Gehäuse D drehende Kurbel 20 der Welle E treibt.
Die Auspuffventile 3, 3¹ werden von einer auf die Welle E aufgekeilten Daumenscheibe 16 aus unter Vermittlung einer Stange 17 gesteuert.

Der Arbeitsgang der Maschine bei einfacher Leistung ist folgender:

Der Kolben 2 saugt bei seinem Aufwärtsgang auf seiner unteren Seite durch das Ventil 8 vom Karburator kommendes Gasluftgemisch an, welches er beim Abwärtsgang durch das Ventil 10 in das Rohr 12 drückt.

Der Abwärtsgang des Kolbens entspricht einem Arbeitstakt. Vor der tiefsten Stellung des Kolbens 2 ' öffnen sich die von der Daumenscheibe 16 und der Stange 17 gesteuerten Auslaßventile 3, 3¹ und bleiben, bis der Kolben seine tiefste Stellung erreicht hat, geöffnet, um die verbrannten Gase entweichen zu lassen. Nach dem Ausschub der verbrannten Gase fällt der Druck im Explosionsraum und das im Rohr 12 verdichtete Gasluftgemisch gelangt durch das Ventil 14 in die Explosionskammer des Zylinders 1, wo es weiter verdichtet wird. Wenn der Kolben 2 seine höchste Stellung erreicht hat, erfolgt die Zündung mittels elektrischen Funkens. Bei einfacher Leistung arbeitet somit die Maschine wie jede Zweitaktmaschine mit vorderer Ladepumpe. Bei einfacher Leistung der Maschine saugt der Kolben 5 durch Ventil 9 Luft an und drückt die Luft durch einen Dreiwegehahn 18 und die Leitung 13 ins Freie.

Der Arbeitsgang der Maschine bei doppelter Leistung ist folgender:

Der zweite Kolben 5 saugt, sobald die Verbindung des Rohres 13 mit der Außenluft abgeschlossen wird, beim Niedergang durch das Ventil 9 vom Karburator kommendes Gasluftgemisch an, welches beim Aufwärtsgang des Kolbens durch das Ventil 11 in das Rohr 13 gedrückt wird. Dieses leicht verdichtete Gasluftgemisch kann durch das in der Explosionskammer des Zylinders I befindliche Ventil 15 nur in dem Augenblick strömen, wenn der Kolben 2 sich in seiner tiefsten Stellung befindet und die verbrannten Gase aus dem Zylinder entwichen sind.

In diesem Augenblick gelangen die im Rohr 13 durch den unteren Kolben 5 und die im Rohr 12 durch den oberen Kolben 2 verdichteten Gasluftgemische in die Explosionskammer, vereinigen sich hier und werden durch .den Kolben 2 verdichtet. In der höchsten Stellung des Kolbens 2 findet durch einen elektrischen Funken die Zündung des gesamten Gasluftgemisches aus beiden Zylindem statt, wodurch die Arbeitsleistung der Maschine infolge der oberhalb des Kolbens befindlichen doppelten Gasluftgemischmenge bedeutend vergrößert wird.

Die Veränderung der Leistung wird durch einfache Umstellung des Hahnes 18 erzielt, welcher das Ansaugen vom Karburator sowie die Verdichtung des vom unteren Kolben 5 angesaugten Gasluftgemisches vermittelt oder verhindert. Das mehr oder minder vollständige Schließen des Luftauslasses 18 und die Drosselung der Karburatorleitung vermehrt oder vermindert beliebig die Menge des in den Kanal 13 gedrückten Gasluftgemisches, sowie das Mischungsverhältnis von Gas und Luft, durch welches in jedem Augenblick die Leistung der Maschine beliebig geregelt werden, kann.

Bei einer Zweizylindermaschine ist der Arbeitsgang der Maschine bei einfacher Leistung der gleiche wie bei der Einzylindermaschine. Die an unter i8o° zueinander versetzten Kurbeln der Welle 20 arbeitenden Kolben 2 und 2.^a (vergl. Fig. 2) saugen bei ihrem abwechselnden Aufwärtsgang brennbares Gasluftgemisch an. Beim Niedergang drücken die Kolben die angesaugten Gasluftgemische in die Kanäle 13 und 13", wo sie idurch die Einlaßventile 15 und 15" so lange zurückgehalten werden, bis die verbrannten Gase durch die Auspuffventile 3 und 3^a entwichen · sind. Hiernach gelangen die frischen Gasluftgemische in die Explosionskammern, wo sie durch die Kolben verdichtet und durch elektrische Zündung entzündet werden.

Bei doppelter Leistung bringt eine Vorrichtung den oberen Zylinderinhalt unter dem Kolben 2 mit dem unteren Zylinderinhalt des Kolbens 5^a, der ihm diametral gegenüberliegt, in Verbindung. Auf die gleiche Weise wird der Zylinderinhalt unter dem Kolben 2^a mit dem Zylinderinhalt über dem Kolben 5 in Verbindung gebracht.

Es ist selbstverständlich, daß das Ansaugen der Kolben 2 und 5^a einerseits und der KoI-. ben 2^a und 5 andererseits zusammen stattfindet, da infolge der Verstellung''der Kurbeln;

Claims

der Welle 20 die Kolben 2 und 5 aufwärts gehen, wenn die Kolben 2,^a und 5^a abwärts gehen und umgekehrt.

Diese Verbindung gestattet

i. für eine .Zweizylindermaschine die Anordnung von nur zwei Zuleitungen 6 und 6^a vom Karburator,
2. die Weglassung der Rückschlagventile 10 und 11,
3. die Einführung der vereinigten Gasluftgemische beider Zylinder in den alleinigen Kanal 13 oder 13°, von wo aus sie sofort durch das Einlaßventil 15 oder ΐζ^α in die Explosionskammer nach dem Ausschub der Verbrennungsgase gelangen, hier sofort verdichtet und bei der höchsten Stellung des Kolbens entzündet werden.

Die beiden Zylindergruppen sind durch Verbindungsrohre 21, 22 zur Vereinigung der beiden Zylinderhälften miteinander verbunden, deren Auslaßöffnungen sich auf dem Aluminiumzwischenstück B befinden. Jedes Verbindungsrohr besitzt ferner zwischen seiner Abzweigung nach dem Rohr 13 oder 13" und der Auslaßöffnung des entsprechenden unteren Zylinders einen Dreiwegehahn 18 oder i8ⁿ. Jeder dieser Hähne verbindet, wenn er die beiden Zylinder voneinander abschließt, den entsprechenden unteren Zylinder mit der Atmosphäre oder gestattet eine Verbindung der beiden unteren Zylinder unter sich, denn der eine Kolben der letzteren geht abwärts, wenn der andere aufwärts geht, so daß sich alsdann diese beiden Zylinder abwechselnd mit Gasluftgemisch ohne Druck füllen. In diesem Augenblick speisen die beiden Zylinderinhalte der oberen Kolben die Maschine allein und diese ist jetzt einfach wirkend. Durch die Umsteuerung der Hahnschieber 18 und i8^a werden die beiden sich diametral gegenüberliegenden Zylinderinhalte miteinander verbunden und der Lufteinlaß oder die Verbindung der beiden unteren nebeneinanderliegenden Zylinder geschlossen, wodurch die Leistung der Maschine verdoppelt wird, denn in diesem Augenblick saugen die unteren Kolben vom Karburator frisches Gasluftgemisch an, drücken dieses in die Kanäle 13 bezw. 13" zu derselben Zeit wie die oberen zugehörigen Zylinderinhalte.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Auspuff für die verbrannten Gase am oberen Ende der oberen Zylinder vorgesehen und die Zuführung des Gasluftgemisches erfolgt durch unmittelbar in den Kolben 2 und 2^a angeordnete Ventile 15 und 15", wobei der unter dem Kolben befindliche Raum die Ladepumpe bildet.

Bei einfacher Leistung wird das unterhalb der Kolben 2 und i^a beim Aufwärtsgang derselben aus dem Karburator angesaugte Gasluftgemisch beim Niedergang der Kolben leicht verdichtet, was einem Arbeitstakt der ■Maschine entspricht. Sobald die verbrannten Gase bei der tiefsten Stellung der Kolben aus den Zylindern entwichen sind, hebt das unter den Kolben 2 oder 2,^a befindliche verdichtete frische Gasluftgemisch die in den Kolben gelagerten Ventile 15 oder I5^aanundgelangtin die Explosionskammern, wo es durch den wieder aufsteigenden Kolben verdichtet wird, bis bei der höchsten Stellung des Kolbens die elektrische Zündung erfolgt.

Bei doppelter Leistung bleibt die Art der Vereinigung der Zylinder die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2. Die.Zylinderinhalte 2, 5^a und 2^a, 5 addieren sich, sobald die Hahnschieber 18 und 18" entsprechendgeöffnet werden. Diebeiden Zylinderinhalte werden eine bedeutend stärkere Verdichtung ergeben und eine bedeutend größere Menge Gasluftgemisch wird durch die Ventile 15 oder 15" des entsprechenden Treibkolbens strömen und im oberen Teil der oberen Zylinder verdichtet, so daß daselbst eine viel stärkere und mehr Arbeit leistende Explosion erfolgt als bei einfacher Leistung.

Bei dieser Maschine geschieht die Schmierung der oberen Zylinder durch Einspritzen von Öl in eine kreisrunde Nut, in welche go der Kolbenrand taucht. Eine in der Stopfbüchse 4 vorgesehene Schmiernut 4 schmiert die Kuppelstange der beiden Kolben und die beiden unteren Kolben werden wie bei den gewöhnlichen Maschinen durch die Schubstangen geschmiert.

Ein Regulator verändert die Zuleitung des Gasluftgemisches vom Karburator und das Mischungsverhältnis des Gases und der Luft, ebenso wie die frühere oder spätere Zündung die Umlaufszahl der Maschine vergrößert oder verringert.

Naturgemäß kann man auch Maschinen dieser Art mit drei oder vier Zylindern herstellen. In diesem Falle würde man noch bessere Resultate erzielen infolge der verschiedenen möglichen Kombinationen der Paarung der Zylinder, was die Kupplung der Schubstangen an eine Kurbelwelle mit unter I2O° oder 90⁰ gegeneinander versetzten Kurbein ermöglichen würde.

Patent-A ν Sprüche:

i. Zweitaktexplosionskraftmaschine, deren normale Leistung durch vermehrte Zuführung von Gasluftgemisch bei gleichbleibender Umlaufszahl verdoppelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in einem durch ein den Zylinderboden bildendes Zwischenstück geteilten Zylinder-. : körper Kolben (2, 5) derart arbeiten, daß

bei normaler (einfacher) Leistung in bekannter Weise auf der Unterseite des Kolbens (2) Gasluftgemisch vom Karburator angesaugt und durch das Ventil (10), die Leitung (12) und das Ventil (14) der Explosionskammer auf der anderen Seite des Kolbens (2) zugeführt wird, während bei Vergrößerung der Leistung der Kolben (5) vom Karburator Gasluftgemisch ansaugt und durch das Ventil (11), den Dreiwegehahn (18) und die Leitung (13) der arbeitenden Seite des Kolbens (2), entsprechend der Durchgangsöffnung des Dreiwegehahnes (18), zuführt, wo es sich mit dem vom Kolben (2) bereits angesaugten Gasluftgemisch vereinigt und die Arbeitsleistung dieses Kolbens entsprechend steigert, ohne daß dabei die Umlaufszahl der Maschine merklich vergrößert wird.

2. Ausführungsform der Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Zylinderkörper, deren einander diametral gegenüberliegende Ladepumpen durch Kanäle (21, 22) miteinander verbunden sind, in denen Dreiwegehähne (18, ΐ8^Λ) angeordnet sind, deren Offenstellung entsprechend die Gesamtmenge der durch die Kolben (2 und 5^a) einerseits und die Kolben (2^a und 5) andererseits angesaugten Gasluftgemische verändert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.