DE184720C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

. - M 184720 KLASSE 46«. GRUPPEIl.

HUGO LENTZ in HALENSEE b. BERLIN.

Zweizylindrige Explosionskraftmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. März 1906 ab.

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Explosionskraftmaschine, welche unmittelbar Pumpenarbeit leisten kann.

Es ist bekannt, bei zweizylindrigen Explosionskraftmaschinen das Gemisch nur in einem Zylinder anzusaugen, zu verdichten und zu entzünden, aber die Expansion zwecks besserer Ausnutzung der Expansionsenergie in beiden Zylindern sich vollziehen zu lassen.

ίο Auch wird bei bekannten Maschinen der eine Zylinder als Luftpumpe angewendet, wobei die angesaugte Luft in der Maschine selbst benutzt wird.

Beim Gegenstand der Erfindung wird der zweite oder Hilfszylinder als getrennte Luftoder Gaspumpe benutzt, und zwar dadurch, daß er während des Arbeitsvorganges im Hauptzylinder von diesem zeitweise vollständig getrennt wird.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen einer solchen Maschine dargestellt.

Fig. ι zeigt die bekannte Gasmaschine mit zwei Zylindern in senkrechtem Schnitt. Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch die Ventilanordnung der den Erfindungsgegenstand bildenden Maschine. Fig. 3 zeigt eine Gasmaschine mit drei Zylindern im Senkrechtschnitt.

Bei der bekannten Ausführungsform nach Fig. ι ist α der gewöhnliche normal arbeitende • Explosionszylinder und b der Expansionszylinder. Beide Zylinder sind durch den Kanal c .miteinander verbunden, der ein gesteuertes Ventil d enthält, welches zweck mäßig auf dem Boden des Zylinders b seinen Sitz hat. Der Zylinder α besitzt ein Gemischeinlaßventil / und der Zylinder b ein Auspuffventil g. Die Kolben der beiden Zylinder α und b bewegen sich zugleich nach unten und oben. '40

Die Arbeitsweise dieser bekannten Maschine ist folgende:

Nach beendeter Ansaugung des Gemisches durch Ventil / im Zylinder a, während welcher das Ventil d geschlossen bleibt und Luft durch Ventil g in den Zylinder b gesaugt wird, bewegen sich die beiden Kolben der Zylinder zurück, wobei in dem Zylinder a das Brennstoffluftgemisch verdichtet wird. Das gesteuerte Ventil g des Zylinders b wird während des größten Teiles des Hubes offengehalten, jedoch kurz vor dem Hubende geschlossen, um in dem Zylinder b eine Verdichtung der Luft zu erzielen, welche der Verdichtung des Brennstoffluftgemisches im Zylinder α nahezu gleichkommt. Diese gleiche Verdichtungsendspannung wird dadurch er- ,, zielt, daß der Abschluß des Ventils d entsprechend geregelt wird und die schädlichen Räume der beiden Zylinder entsprechend bemessen werden. Beim Hubwechsel oder kurz vor demselben wird das Ventil d geöffnet und dann die Zündung, in dem Zylinder a bewirkt. Infolge der Verbindung beider Zylinder wird durch die Explosion in beiden die gleiche Drucksteigerung bewirkt, auch vollzieht sich die Expansion in beiden Zylindern gemeinschaftlich. Durch die passende Wahl der Zylinderdurchmesser erreicht man am Hubende der niedergehenden Kolben eine

der. Atmosphärenspannung gleiche und in gewissen Fällen sogar eine niedrigere Spannung in beiden Zylindern.

Während sich die Kolben aufwärts bewegen, erfolgt der Auspuff der Gase durch das Ventil g bei geöffnetem Verbindungsventil d. Während der Saugperiode ist das Ventil d geschlossen, so daß der Kolben des Zylinders α allein Brennstoffluftgeinisch ansaugt,

ίο während in den Zylinder b durch das Ventil g Luft angesaugt wird. Die Verdichtung und die übrigen Perioden wiederholen sich darauf in der beschriebenen Weise.

Bei der Maschine der Fig. 2, welche den Erfindungsgegenstand bildet, wird der Zylinder b als Luftpumpe während der Saug- und Verdichtungshübe des Zylinders α benutzt. In diesem Falle erhält der Zylinder b, welcher gleichzeitig als Pumpe arbeitet, zwei Ventile, von welchen das eine g die Luftzuführung zu dem Zylinder b, das andere h die Luftabführung nach einem Preßluftbehälter vermittelt.

Die Ventile g und h werden beide gesteuert, und zwar das Ventil h derart, daß es sich zeitig genug vor dem Ende des Verdichtungshubes bezw. vor der Eröffnung des Zwischenventils d schließt, um noch die gleiche Spannung in den Zylindern α und b vor der Zündung erzielen zu können.

Man kann auch das Zweitaktverfahren für beide Zylinder anwenden, indem man den Zylinder b als Pumpe benutzt, welche die verbrannten Gase aus dem Zylinder b nicht in die Außenluft, sondern mit einem bestimmten, der Verdichtungsendspannung gleichen Drucke in einen geeigneten Sammelbehälter abführt.

Der Arbeitsvorgang ist dann folgender:

In dem Zylinder α erfolgt die Verdichtung des Gasluftgemisches, die Zündung und Verbrennung, darauf Expansion in beiden Zylindern, wobei eine Spül- und Ladepumpe für den Zylinder α erforderlich ist. Diese Pumpe kann von beliebiger Bauart sein und an geeigneter Stelle, z. B. im unteren Teile des Maschinenrahmens, angeordnet werden.

Während des Rückhubes wird das Ventil d im geeigneten Zeitpunkte geschlossen. Im Zylinder b vollzieht sich die Verdichtung der verbrannten Gase während eines Teiles des Hubes und die Verdrängung dieser Gase nach einem Sammelbehälter während des anderen Teiles des Hubes. In ähnlicher Weise wird das Ventil g gesteuert, welche zur Abführung der verdichteten Gase nach dem Sammelbehälter dient.

Eine andere Ausführungsform der Maschine besteht darin, daß der Zylinder b nicht nur als Pumpe, sondern gleichzeitig auch-als Spülpumpe zum Wegschaffen der verbrannten Gase aus dem Zylinder α und als unabhängige Pumpe benutzt wird. Durch diese Abänderung wird insbesondere der Wegfall einer Spül- und Ladepumpe für den Zylinder α erzielt.

Zu diesem Zwecke wird der Zylinder b so bemessen, daß die Expansion oder der Spannungsabfall in den Zylindern α und b beträchtlich vor dem Hubende die atmosphärische Spannung erreicht, beispielsweise bei der in Fig. ι veranschaulichten Kolbenstellung. An dem Zylinder α wird an geeigneter Stelle ein selbsttätiges Rückschlagventil k angeordnet.

Der Arbeitsvorgang einer solchen Maschine ist folgender:

Während des letzten Teiles des Expansionshubes saugt der Kolben des Zylinders b die Verbrennungsgase von den Zylinder α nach b und gleichzeitig Spülluft in dem Zylinder a an. Während des Rückhubes schließt sich das selbsttätige Ventil k wieder und ebenso das gesteuerte Zwischenventil d. Die in den Zylinder α eingeführte Luft- und Brennstoffmenge wird in diesem. Zylinder verdichtet, während im Zylinder b eine Verdichtung der Verbrennungsgase und das Fortdrücken derselben nach einem geeigneten Sammelbehälter bewirkt wird.

Schließlich kann man durch Kombination der Einrichtungen für Vier- und Zweitakt die Arbeitsvorgänge derart übereinander lagern, daß der Zylinder b abwechselnd bei einer Umdrehung Verbrennungsgase und bei der folgenden frische Luft verdichtet und fortdrückt.

Fig. 3 zeigt eine zur Ausführung des Verfahrens dienende Ausführungsform einer Maschine mit drei Zylindern, nämlich mit zwei Explosionszylindern m, η und einem mittleren Pumpenzylinder 0. Die Zylinder m und 0 stehen durch die Leitung ρ in Verbindung, welche ein gesteuertes Ventil q enthält, ebenso sind die Zylinder η und 0 durch die mit dem Ventil s versehene Leitung r verbunden. Die Zuführung des Gemisches zu den Zylindern m und η wird durch die Ventile if und u bewirkt. Der Zylinder 0 ist mit einem Auspuffventil ν versehen.

Die Kolben der drei Zylinder in, η, ο bewegen sich in gleicher Weise, jedoch sind die Arbeitsphasen der Zylinder m und η für das Viertaktverfahren um i8o° versetzt. Wenn man sich die ganze Maschine aus zwei Zylindergruppen m, 0 und η, ο zusammengesetzt denkt, so erfolgt der Arbeitsvorgang in jeder Gruppe in derselben Weise, wie in Fig. 1 beim Viertaktverfahren für zwei Zylinder, nur mit dem Unterschiede, daß der Zylinder 0 zwei Takte mit dem Zylinder m und zwei Takte mit dem Zylinder η zusammen arbeitet.

Der mittlere Pumpenzylinder ο kann die Verbrennungsgase durch das gesteuerte Ven-

Claims (2)

til ν in die Außenluft ableiten oder sie nach einem Sammelbehälter fortdrücken, so daß seine sämtlichen Hübe ausgenutzt werden. Außer durch die beiden dargestellten Ausführungsformen der Einrichtung läßt sich das beschriebene Verfahren noch in anderer Weise durchführen. Man kann beispielsweise die beiden Zylinder hintereinander oder einander gegenüber, ίο in Tandemanordnung lagern oder mit Stufenkolben versehen. Mit zwei oder einer größeren Anzahl von Zylindern läßt sich auch das Sechstaktverfahren verwirklichen, wobei der Pumpenzylinder wiederum in der beschriebenen Weise nutzbar gemacht wird. Da die Kolben stets parallel arbeiten, so werden die in Bewegung befindlichen Massen durch geeignete Mittel ausgeglichen. Die Erfindung ist für Gasmaschinen jeder Art anwendbar. . Pate NT-A ν Sprüche:

1. Zweizylindrige Explosionskraftmaschine, bei welcher die in einem Zylinder entzündeten Gase in zwei Zylindern expandieren, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zylinder während der Takte, wo er vom Explosionszylinder getrennt ist, als Luftpumpe wirkt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zylinder (b) durch Ventile (h, g) mit der Außenluft und mit einem Sammelbehälter verbunden ist, zum Zweck, im Zylinder "(b) die verbrannten Gase und die Luft nacheinander zu verdichten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.