DE183882C

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Publication number: DE183882C
Application number: DENDAT183882D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 183882 KLASSE 46 a. GRUPPE

Explosions-Heißluftmotor. Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Oktober 1903 ab.

Den Gegenstand der Erfindung betrifft eine Kraftmaschine mit zwei Zylindern, von denen der eine als Explosionszylinder und der andere als Heißluftzylinder arbeitet. Die Erfindung besteht darin, daß die Arbeitsräume der beiden Zylinder durch ein kraftschlüssiges Ventil miteinander verbunden sind, das infolge der Anwendung einer Feder von stärkerer Spannung als die des Saugventils des Luftzylinders beim Saugen des letzteren geschlossen bleibt, durch den Explosionsdruck aber sich öffnet. Dieses Ventil kann auch dazu benutzt werden, um während des Anlassens der Maschine den Explosionszylinder gegen den Heißluftzylinder abzusperren.

Auf der Zeichnung ist eine solche Maschine, welche mit vier Zylindergruppen versehen ist, veranschaulicht.

Jede dieser Gruppen setzt sich aus zwei zusammengegossenen Zylindern α und b von verschiedenem Durchmesser zusammen. In den Zylindern laufen Kolben c und d, deren Kolbenstangen η und 0 an einer gemeinsamen Kurbelwelle ρ angreifen. Der Kolben c von größerem Durchmesser saugt durch das Einlaßventil e Luft oder ein anderes Gas, z. B. ein aus den Auspuffgasen der Maschine gewonnenes Gemisch an. Der Kolben d von kleinerem Durchmesser arbeitet wie der KoI-ben einer gewöhnlichen Viertaktexplosionskraftmaschine, indem er durch das selbsttätig wirkende Ventil g Brennstoffluftgemisch ansaugt und dieses Gemisch beim Rückwärtsgang verdichtet. Beide Kolben c und d bewegen sich gleichzeitig in demselben Sinne und bewirken die gleiche Verdichtung oder auch im Luftzylinder eine etwas stärkere Verdichtung als im Verbrennungszylinder und wirken derart, daß, wenn der Kolben d eine gewisse Menge explosiblen Gemisches ansaugt, der Kolben c gleichzeitig eine gewisse Menge Luft oder eines anderen Gases ansaugt, das dann bei der Rückkehr des Kolbens verdichtet wird.

Der Zylinder b, in welchem die Verbrennung stattfindet, steht mit dem Zylinder a durch ein Ventil m in Verbindung, dessen Feder ein wenig stärker ist als die des Luftventiles e, so daß der durch den Kolben c bei der Ansaugeperiode erzeugte Unterdruck das Ventil m nicht lüften kann.

Der Zylinder b besitzt unabhängig von seinem selbsttätigen Einlaßventil g ein gesteuertes Auspuffventil h, während die beiden Ventile m und e des Luftzylinders α selbsttätig wirken. Sie können mit Hilfe der Daumen i und j oder mit Hilfe eines gemeinsamen Handhebels festgestellt werden, um die Maschine anlaufen zu lassen oder um ihre Leistung zu regeln, und zwar beim geschlossenen Ventil m und beim offenen Ventil e.

f ist das Auspuffventil des Luftzylinders. Die beiden Auspuffventile f und h werden zu gleicher Zeit durch ihre Daumen während der Auspuffperiode geöffnet. Der Auspuff könnte allein durch das Ventil / erfolgen; es ist jedoch vorteilhaft, den Auspuff durch die Ventile f und h gemeinschaftlich erfolgen zu lassen.

Die Anordnung der Ventile m und e ermöglicht es, den Verbrennungszylinder b von dem Luftzylinder α eine Zeitlang abzusperren.

Wenn das Luftzuführungsventil e beständig offen gehalten wird, während das Verbindungsventil m auf seinen Sitz gedrückt wird, arbeitet der Kolben d wie in einer gewöhnlichen Viertaktexplosionskraf tmaschine, und der durch die Welle ρ gleichzeitig" angetriebene Kolben c saugt die Luft in den Zylinder α und stößt sie aus dem Zylinder α aus. Sobald die Maschine im normalen Gange ist, setzt

ίο man die Daumen i und j oder den gemeinsamen Handhebel außer Wirkung, so daß die Ventile e und m frei werden.

Bei dieser Stellung der Daumen i und j werden das durch den Kolben d angesaugte Brennstoffluftgemisch und die durch den Kolben c angesaugte Luft in den beiden Zylindern gleichzeitig verdichtet und, sobald die nächste Explosion stattfindet, während das Ventil h geschlossen bleibt, öffnen die im Zylinder b entzündeten Gase das Ventil m, führen ihre bedeutende Wärmemenge in den Zylinder α über und erhöhen so plötzlich die Temperatur und damit die Spannung der in diesem Zylinder enthaltenen Menge verdichteter Luft. Es entsteht eine Vergrößerung der mechanischen Kraft in dem Zylinder a, die sich auf den Kolben c und somit auf die Welle ρ äußert und in gleichem Sinne wirkt wie die Explosion des Brennstoffluftgemisches in dem Zylinder b.

.Die Abmessung des Zylinders a, d. h. die Menge der zur Wirkung zu bringenden Luft, wird bestimmt durch die kalorische Leistung des angewandten Brennstoffluftgemisches und durch die Maximaltemperatur, die man in der Maschine erreichen will, wobei die Luft gewissermaßen'als Kühlmittel auftritt.

Die Leistung der Maschine ist — in einem bestimmten Grade — um so größer, als die Verdichtung der Luft größer ist.

Die ganze Maschine setzt sich aus vier Gruppen von je zwei Zylindern, also aus vier Luftzylindern und vier Explosionszylindern zusammen, die je zwei und zwei miteinander arbeiten, wie dies auf der Zeichnung dargestellt ist. Diese Anordnung ergibt also bei jeder der vier Perioden gleichzeitig eine Expansion in einer der Gruppen, während in derselben Gruppe oder in einer anderen die Verdichtung erfolgt, und die mechanische Verbindung zwischen den Gruppen bewirkt die den acht Zylindern gemeinsame Welle p.

Andere Ausführungsformen der Erfindung könnten darin bestehen, daß man drei Gruppen von je zwei Zylindern als mechanische Einheit aufstellt, wobei jedoch die Wirkung weniger zuverlässig ist und eine Verdichtung mit Hilfe des Schwungrades bewirkt werden müßte, oder indem man nur eine einzige Zylindergruppe (einen Luftzylinder α und den zugehörigen Explosionszylinder b) anwendet und einen zweiten Explosionszylinder hinzufügt, der unabhängig ist, durch Wasser oder dergl. gekühlt wird und getrennt an derselben Welle angreift. Sein Kolben kommt dann mit Hilfe der gemeinsamen Welle der Verdichtung in dem Luftzylinder zu Hilfe.

Ferner können zwei Gruppen — je bestehend aus den Zylindern α und b und dem getrennten Zusatzzylinder b — miteinander verbunden werden, also zwei Luftzylinder und drei Explosionszylinder.

Endlich kann ein einziger Zylinder b angewendet werden, in welchen im Augenblicke der Explosion, jedoch mit einer geringen Verzögerung, eine kleine Menge Wasser aus einem außen am Zylinderboden angebrachten Rohr eingeführt wird, in welchem dieses Wasser auf hohe Temperatur gebracht worden ist und eine bedeutende Spannung oder Verdichtung ohne großen Aufwand mechanischer Arbeit durch eine hydraulische Pumpe erhält.

Bei all diesen Ausführungsformen ergeben sich Perioden, welche untereinander gleich sind und fortgesetzten ununterbrochenen Kreislauf ergeben, dessen sämtliche Perioden zum Antriebe dienen.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Explosionsheißluftmotor, bei welchem gn ein Explosionszylinder mit einem Heißluftzylinder zusammenwirkt, gekennzeichnet dadurch, daß die Arbeitsräume der beiden Zylinder durch ein kraftschlüssiges Ventil fm) miteinander verbunden sind, welches infolge Anwendung einer Feder von stärkerer Spannung als die des Saugventils des Luftzylinders beim Saugen des letzteren geschlossen bleibt, durch den Explosionsdruck aber sich öffnet, so daß ein Teil der heißen Explosionsgase zur Erhitzung der komprimierten Luft des Heißluftmotors verwendet wird.

2. Explosionsheißluftmotor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß von einer mit zwei Daumen versehenen Welle aus das Verbindungsventil (m) auf seinem Sitz festgehalten und das Luftsaugventil (e) gelüftet werden kann, um während des Anlassens den Explosionszylinder allein arbeiten und den Luftzylinder leer laufen zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.