DE190972C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES Λ

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 190972 KLASSE 46 a. GRUPPE

Explosionskraftmaschine.

Zusatz zum Patente 183076 vom 7. November 1905.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Mai 1906 ab. Längste Dauer: 6. November 1920.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Ausbildung der Explosionskraftmaschine nach Art des Patents 183076, welche im wesentlichen darin besteht, daß der den kleinen Explosionszylinder umgebende Teil des großen Luftzylinders in Kanäle zerlegt oder wulstförmig ausgebildet ist. Die Verbindung zwischen Luft- und Explosionszylinder für den Übertritt des Gemisches in den Explosions-

zylinder und der Übertritt der entzündeten Gase in den Luftzylinder wird nach Freilegung der Öffnungen durch diese Kanäle hergestellt, welche Teile des Luftzylinders bilden und eine Anordnung von Explosions- und Luftzylinder in beliebiger Lage zueinander gestatten.

Die Fig. 1 bis 11 der Zeichnung stellen verschiedene Ausführungen einer solchen Maschine in Längs- und Querschnitt dar. .

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist das aus dem Luftzylinder C heraustretende Ende des Explosionszylinders α offen gelassen. Der im Innern des großen Luftzylinders C liegende Teil ist abgedeckt und die Verbindung des Luftzylinders mit den Öffnungen B des Explosionszylinders A wird durch seitliche Kanäle hergestellt, welche Teile des Luftzylinders C bilden.

Die Kanäle sind in Fig. 1 punktiert angedeutet und in Fig. 4 im Grundriß dargestellt. Im Längsschnitt verlaufen die Kanäle wie in Fig. 2, rechte Hälfte, angegeben.

Nach Fig. 2 sind die aneinanderstoßenden Zylinder A und C durch Kanäle α verbunden, welche sich unmittelbar an den kleinen Zylinder A anschließende senkrechte Fortsetzungen des Luftzylinders C bilden, während Fig. 3 eine ähnliche Verbindung durch unabhängige gleichfalls senkrechte Fortsetzungen des Luftzylinders C bildende Kanäle b zeigt. Alle diese Fortsetzungen des Luftzylinders C umgeben den Explosionszylinder A. Die Fig. 4, 5 und 6 sind Schnitte nach den Linien 1-1, 2-2, 3-3 der Fig. i, 2 und 3.

Der Kolben D des Explosionszylinders wirkt wie der kleine Kolben D der Maschine des Patents 183076 wie ein Schieber und dient dazu, das explosive und an Kohlenwasserstoffen reiche Gemisch von der Luft oder den nicht brennbaren Gasen zu trennen, bis nach der Explosion die Mischung der entzündeten Gase mit der Luft durch Freigabe der in dem Explosionszylinder befindlichen Öffnungen und durch Vermittlung des zwischen den beiden Mänteln befindlichen Zwischenraums oder der Verbindungskanäle der Innenräüme der Zylinder erfolgt.

Bei der Ansaugung im Luftzylinder C befindet sich der Kolben D auf halbem Hub, nach der offenen Seite des Explosionszylinders A hin und gibt die Öffnungen B frei. Die Luft tritt durch das Luftventil in den kleinen und großen Zylinder ein, der Kolben D vollendet seinen Hub nach oben, geht hierauf wieder

zurück und verschließt die Öffnungen B wieder, wenn der Kolben E am Ende seines Auswärtshubes steht.

Bei der weiteren Bewegung des Kolbens D nach dem geschlossenen Zylinderende hin wird durch das Luftventil die Luft aus dem Explosionszylinder A ausgestoßen. Sobald der Kolben D an das Ende seines Einwärtshubes gelangt ist, wird das Luftventil geschlossen

ίο und die Karburatorventile öffnen sich. Ein Teil der im großen Zylinder C verdichteten Luft strömt durch den Karburator, karburiert sich und füllt den Explosionszylinder A hinter dem Kolben D an. Wenn der Kolben E dicht vor dem oberen Hubende steht, befindet sich der Kolben D auf halbem Hub nach dem offenen Zylinderende hin. Alsdann schließen sich die Karburatorventile.

Durch die nach dieser Verdichtung erfolgende Explosion der Gase im Zylinder A wird der Kolben D nach dem offenen Zylinderende hin bewegt, gibt die Öffnungen B frei und die Explosionsgase treten durch die Öffnungen B in die im großen Zylinder C verdichtete Luft über, worauf in diesem Zylinder eine Expansion erfolgt.

Nachdem Kolben E am unteren Hubende angelangt ist, verschließt Kolben D bei der Bewegung nach dem geschlossenen Zylinderende die Öffnungen B. Nunmehr öffnen sich die Auslaßventile, durch welche die Ausstoßung der verbrannten Gase beider Zylinder stattfindet. Am Ende eines halben Hubes des Kolbens E hat der Kolben D alle verbrannten Gase aus dem Zylinder A ausgestoßen. Alsdann wird wieder reine Luft durch Kolben D angesaugt und der geschilderte Kreislauf beginnt von neuem.

Die Achsen des großen und kleinen Zylinders können wie in den Fig. 1 bis 3 in einer geraden Linie liegen oder einen beliebigen Winkel miteinander einschließen.

Der kleine Kolben kann bei einer Viertaktmaschine eine zur Hälfte geringere Hubzahl als die des großen Kolbens ausführen. Ein halber Hub des kleinen Kolbens entspricht alsdann einem ganzen Hub des großen. Die Explosion findet vorzugsweise immer dann statt, wenn der kleine Kolben auf halbem Hub steht.

Ebenso gut können Luft- und Explosionszylinder C und A in an sich bekannter Weise parallel angeordnet werden (Fig. 7), wobei der Innenraum des Luftzylinders durch einen hohlen, ringartigen Wulst c fortgesetzt wird, welcher den kleinen Zylinder gegenüber den Öffnungen B desselben umhüllt und als kurzer Kanal d in den großen Zylinder C übergeht.

Die Öffnung des Explosionszylinders kann auf der Seite der Welle liegen, wie dies schematisch in Fig. 7 gezeigt ist, oder sie kann an der entgegengesetzten Seite angeordnet werden, wobei die Kurbelstange des Kolbens durch irgend ein geeignetes Mittel mit der Welle verbunden wird. _v

Bei dem Betrieb mit starker Verdichtung kann es von Nutzen sein, außer' der gewöhnlichen Zündvorrichtung in dem Explosionszylinder noch vor jeder Öffnung B de^kleinen Zylinders Glühdrähte/" aus Platin (Fig. 8 Schnitt nach 4-4) anzuordnen, welche an isolierten Bolzen g befestigt sind. Diese Drähte sind in dem Wulst oder dem Teil des großen Zylinders, welcher an dieser Stelle den kleinen Zylinder umhüllt, angeordnet. Diese Drähte oder auch jede,andere ähnlich angebrachte Zündvorrichtung bewirken, daß, wenn die Zündung des Gasluftgemisches durch die gewöhnliche Zündvorrichtung nur zum Teil erfolgt, nach Freigabe der Öffnungen B des Explosionszylinders, die noch nicht verbrannten und durch die bereits entzündeten Schichten ausgestoßenen Schichten bei ihrem Vorübergang an diesen Drähten vor ihrer Mischung mit den indifferenten Gasen des großen Zylinders gezündet werden.

Bei dem Betrieb mit starker Verdichtung ist es zweckmäßig, in den großen Zylinder während der Verdichtung Wasser in solcher Menge einzubringen, daß es während der Verdichtung vollständig verdampft wird, wodurch die Temperatur gleichzeitig herabgesetzt wird.

Für eine mit Druckluftpumpe in Verbindung stehende Zweitaktmaschine gestaltet sich der Betrieb wie folgt:

Im Anfang des ersten Taktes, in welchem die Explosion und Expansion erfolgt, befindet sich der kleine Kolben auf halbem Hub beim Aufgang und sein Zylinder ist mit einer Mischung von brennbaren Gasen und reiner, durch die Luftpumpe gelieferter Luft angefüllt. Der große Kolben befindet sich am Ende des Auf- joo wärtsgangs und sein Zylinder ist mit nicht brennbaren, stark zusammengepreßten Gasen gefüllt. Die Verbindung zwischen dem großen und dem kleinen Zylinder wird in diesem Augenblick durch den kleinen Kolben bewirkt, welcher, indem er seine Aufwärtsbewegung fortsetzt, die Öffnungen, welche den großen und kleinen Zylinder verbinden, freigibt. Zur gleichen Zeit wird der Funken erzeugt. Die entzündeten Gase des kleinen Zylinders mischen 110-sich nun mit der verdichteten Luft des großen Zylinders, erhitzen dieselbe und vermehren auf diese Weise den Druck. Alle diese Vorgänge vollziehen sich fast augenblicklich bevor der große Kolben Zeit gehabt hat abwärts zu gehen. Unter dem Druck der erhitzten Gase geht der große Kolben nun herunter und ermöglicht die Expansion, während der kleine Kolben die zweite Hälfte seines Aufwärtsgangs und die erste Hälfte seines Abwärtsgangs vollzieht.

Am Ende dieses Taktes bedeckt der kleine Kolben von neuem die Verbindungsöffnungen.

Nachdem der große. Kolben am Ende seines Abwärtsganges angelangt ist, öffnet sich ein Ventil oder Öffnungen des großen Zylinders werden durch den großen Kolben freigegeben und die ' Gase, welche im großen Zylinder enthalten sind, gehen zum Teil heraus, während der Druck auf den . atmosphärischen Druck fällt.

Während des ganzen zweiten Taktes wird die Verbindung zwischen dem großen und

ίο kleinen Zylinder aufgehoben, indem der kleine Kolben die Verbindungsöffnungen bedeckt. Bei Beginn dieses Taktes schließt sich das geöffnete Ventil des großen Zylinders oder die an Stelle eines Ventils durch den Abwärtsgang des großen Kolbens am Hubende freigegebenen Öffnungen werden von neuem verdeckt, so daß der große Kolben beim Aufwärtsgange wieder von neuem

• einen. Teil der Gase zusammendrückt, welche während der vorhergehenden Expansion Arbeit abgegeben haben, wobei zweckmäßig eine Einspritzung von Wasser in diesen Zylinder bewirkt'wird, um die Temperatur am Ende der Druckperiode stark herabzusetzen. Während des zweiten Taktes durchläuft der kleine Kolben die zweite Hälfte des Abwärtsgangs, indem er durch, ein besonderes kleines Ventil die Verbrennungsgase herausstößt. Alsdann durchläuft er die erste Hälfte des Aufwärtsgangs, indem er eine gewisse Menge stark verdichteter reiner Luft, \ welche durch die Luftpumpe geliefert wird sowie explosive Gase aus dem Karburator, welcher sich zwischen der Luftpumpe und dem kleinen Zylinder befindet, aufsaugt.

Hierauf erfolgen die gleichen Vorgänge wie beim ersten Takt.

Die Maschine läßt sich auch als doppelt wirkende Zweitaktmaschine ausführen. Zu diesem Zweck wir«Soauf jeder Seite des großen Kolbens E (Fig. 9) das Kraftmittel und jede Zylinderhälfte steht mit einem kleinen besonderen Explosionszylinder in Verbindung. Die Kolbenstange der beiden Explosionszylinder geht in diesem Falle durch den Deckel des einen der Explosionszylinder (Fig. 10) hindurch oder der verbindende Teil der beiden Kolben der Explosionszylinder wird durch Hebel und Kurbelstange oder durch irgendeine andere mechanische Einrichtung mit der Antriebswelle (Fig. 11) verbunden. Gegebenenfalls kann diese Maschine auch als Viertaktmaschine ausgeführt werden.

Die Lage der Explosionszylinder und des großen Zylinders kann beliebig gewählt werden. Die Kraftmaschinen lassen sich . ebensowohl dem Betrieb mit Gas oder gasartigen Kohlen-Wasserstoffen als auch dem Betrieb mit flüssigen Kohlenwasserstoffen anpassen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Explosionskraftmaschine, bei welcher die Hitze der entzündeten Gase auf Druckluft übertragen wird nach Art des Patents 183076, dadurch gekennzeichnet, daß der den Explosionszylinder umgebende Teil des Luftzylinders in Kanäle zerlegt oder wulstförmig ausgebildet ist.

2. Explosionskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine doppelt wirkend eingerichtet ist und beide Seiten des großen Expansionszylinders mit besonderen Hilfszylindern in Verbindung stehen.

3. Explosionskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Explosionszylinder umgebenden Teil des Luftzylinders besondere Zündvorrichtungen angeordnet sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.