DE194511C

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Description

^BRUCHES;;»!

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT;

r 194511 KLASSE 46«.-GRUPPE %

VICTOR Graf von ALTEN in BERLIN.

Explosionskraftmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juli 1906 ab.

Gemäß der Erfindung soll eine Vergrößerung der Ladung ohne Erhöhung des ,Explosionsdruckes dadurch ermöglicht werden, daß man eine stärkere Ladung in zwei Teilen zuführt, deren einer in üblicher Weise/ίη den Zylinder selbst eingeführt und bei der hinteren Totstellung des Kolbens bzw. in der Nähe derselben zur Explosion gebracht wird, während der andere Teil der Ladung .durch

ίο eine Pumpe in einen besonderen Nebenraum eingeführt wird, dessen Zündung erst' erfolgt, wenn der Kolben bereits einen Teil seines Hubes zurückgelegt hat.

Eine · Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in Fig. ι der Zeichnung schematisch dargestellt.

Der Hochdruckzylinder α besitzt in einiger Entfernung von seinem hinteren Ende eine nach innen offene Ringkammer b in derartiger Anordnung, daß sie in der Tot-. stellung; des Kolbens c durch diesen verdeckt ist und bis nach Zurücklegung eines bestimmten Teiles des Hubes verdeckt bleibt.
'Die Maschine besitzt eine Pumpe, deren Kolben gleichzeitig mit dem Kolben des Arbeitszylinders Gemisch ansaugt und verdichtet und in den Ringraum b des Zylinders drückt. ' '

Beim Verdichtungshube stehen dann zunächst der Zylinder und die Pumpe in Verbindung miteinander und es besteht in ihnen und im Ringraum b gleicher Druck. Gegen Ende des Verdichtungshubes jedoch wird die Ringkammer b gegen den Zylinderinnenraum infolge Verdeckung, durch den Kolben c-voll-, ständig abgeschlossen. Die weitere Verdichtung des ; Gemisches erfolgt von diesem .

Augenblicke an im Zylinder durch die Weiter- .'·' bewegung- des Kolbens c, im Ringraum b '."' . durch die Weiterbewegung des Pumpenkolbens, der gleichzeitig mit dem Kolben c die Totlage erreicht. ■ Bei Erreichung der Tot- . :. lage des Kolbens c bzw. kurz vor- oder nachher wird zunächst das im Zylinder eingeschlossene Gemisch entzündet. Sobald der Kolben c so weit vorgerückt ist, daß die :■ Ringkammer b mit dem ' Zylinderinnenraum in Verbindung-tritt, wird auch das im Ring-, raum b enthaltene Gemisch zur Explosion gebracht, wodurch im Zylinder ungefähr ein Druck entsteht, der demjenigen Druck entspricht, den man bei der gleichen Kolben- stellung erhalten würde, wenn. man die gesamte Ladung auf einmal zur Verbrennung gebracht hätte. Es ist jedoch die plötzliche Druckerhöhung in der Totlage vermieden worden, die hierbei aufgetreten wäre. • Infolge der gegebenen starken Gesamtladung besitzen die Verbrennungsgase am Ende des Kolbenhubes noch eine solche Spannung, daß sie zur weiteren Expansion in einen Niederdruckzylinder gebracht werden Λ, können. . ■·.'■■■. '

In Fig. 2 und 3 der Zeichnung ist schema- _: tisch eine Maschine dargestellt, welche vier derartige Explosionszylinder α in Verbindung mit einem Niederdruckzylinder d ■ und einer Verdichtungspumpe e besitzt. Die vier Explosionszylinder α treiben auf eine Welle f, und zwar je zwei derselben, die um 90° gegeneinander geneigt sind, auf eine gemeinsame Kurbel ρ bzw. ρV wobei die beiden : Kurbeln ρ und p^l um 180 ° gegeneinander j. versetzt sind. Der Niederdruckzylinder d

Claims

treibt auf eine besondere Welle g, die mit der Welle/ durch Vermittlung' von Zahnrädern'/ι, ζ von solcher Größe verbunden ist, daß sie sich doppelt so schnell als die Welle/ dreht. Die Verdichtungspumpe e erhält ihren Antrieb von einer dritten Welle j, die von der Welle/ durch die Zahnräder z, / ebenfalls mit der doppelten Geschwindigkeit der Welle / angetrieben wird.
ίο Da jeder der Zylinder α im Viertakt arbeitet, so kommen auf zwei Umdrehungen der Welle / vier Explosionen, in jedem Zylinder eine. Diesen zwei Umdrehungen der Welle/ entsprechen je vier Umdrehungen jeder der Wellen g und j und damit je vier Hübe des Niederdruckzylinders d und der Verdichtungspumpe e. Es kommt also auf jede Explosion in den vier einfach wirkenden Explosionszylindern zusammengenommen, je ein voller Hub des einfach wirkenden ■ Niederdruckzylihders und der Verdichtungspumpe. Man kann somit die Verbrennungsgase jeder einzelnen Explosion gesondert im Niederdruckzylinder weiter expan- »5 dieren und Arbeit leisten lassen, während man gleichzeitig mittels der Verdichtungs- «" pumpe die Ladungen für jede .Kingkammer der Zylinder einzeln verdichten kann.

Zweckmäßig wird derjenige Explosions-, zylinder, in welchem gerade eine Explosion stattgefunden hat, mit dem Niederdruckzylinder nach ³/₄ des Expansionshubes verbunden. Wenn dann der Kolben des Explosionszylinders am Ende seines Expansionshubes ange-■35 langt ist, hat derjenige des Niederdruckzylinders bereits die Mitte seines Hubes ■ er-. ■ reicht. Er hat also eine hinreichend große Füllung aufgenommen, um nur mit Expansion der eingeströmten Gase weiterarbeiten 'zu können. Man könnte zwar auch die Ver-. bindung bei Hubmitte des Explosionszylinders herstellen, dann würden die Kolben des Explosions- und Niederdruckzylinders gleich-; zeitig die Totlage erreichen. Selbst verstand-' lieh würde hierbei aber die Kraftwirkung, größeren Schwankungen unterworfen sein, als wenn · man die beiden Kolben nacheinander die Totlage erreichen läßt. ' Die beschriebene Anordnung ermöglicht die Herstellung verhältnismäßig leichter Mehr-^ zylindcrmaschinen für hohe und dabei in viel weiteren Grenzen als bei den üblichen Maschinen regelbare Kraftleistungen. Man kann beispielsweise die Pumpe so bemessen, daß jedem Explosionszylinder bei voller Ausnutzung der Pumpe eine Zusatzladüng von gleicher oder größerer Stärke wie die in ihm selbst verdichtete Ladung , gegeben werden kann. Diese Zusatzladung kann man durch Drosselung der Pumpe beliebig verkleinern und durch völlige Außerbetriebsetzung der Pumpe vollständig ausschalten. Da man außerdem auch die Explosioriszylinder unter gleichzeitigem öffnen der Ventile des Expansionszylinders und der Ladepumpe drosseln 65 kann, so läßt sich die Leistung der Maschine in den weitesten Grenzen regeln. Γ

Bei einer 'Maschine mit nur zwei Explosionszylindern kann man den Niederdruckzylinder mit der Ladepumpe vereinigen, in- dem man ihn abwechselnd zur Ausnutzung der Energie der Abgase und zum Verdichten des Gemisches für die Nebenräume benutzt. Es bedarf hierzu nur einer geeigneten Steue- . ■ rung.. ■ ; · ■ . ■ ■ . '75

Pate νϊ-Αν Spruch ε:

: ■■'. Γι. Explosionskraftmaschine, bei welcher - - mit jedem Explosionszylinder ein besonderer Nebenraum zur Aufnahme von Gas-..'· luftgemisch verbunden ist,· welcher in der Totlage des Kolbens vorn Zylinderinnern abgeschlossen ist und mit diesem erst .' nach Zurückiegung eines bestimmten. KoI-'■.:.■ benweges unter Entzündung des in ihm ■■-.:'■ enthaltenen Gemisches verbunden wird, '.'.:■;■ dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung :-'.;. des Nebenraumes (b) durch eine besondere Γ Ladepumpe bewirkt wird, so daß. bei .;·." jeder Explosion, eine dem Inhalt der . Ladepumpe entsprechend vergrößerte Ladung verbrannt wird. .
2. Explosionskraftmaschine nach An- ■■'. .'.."■.spruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Γ in Verbindung mit mehreren Explosionszylindern ein einziger einfach wirkender ^'iederdruckzyli.nder (d) angeordnet ist, dessen Hiibzahl ein Mehrfaches der Hub-.■:.; zahl der Explosionszylinder beträgt. . Γ ; Γ . 3_ Explosionskraftmaschine nach An-■'. · spruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit mehren Ex- ^; plosionszylindern (a) eine abwechselnd mit· deren Nebenräumen in Verbindung tre-: ■.;■' tende Verdichtungspumpe vorgesehen ist, ; die eine solche Umlaufszahl besitzt und -derart angetrieben wird, daß ihre Saugmund Verdichtungshube mit den gleich-, .artigen Hüben der jeweils mit ihr in ·'-. ■ ^: Verbindung stehenden Explosionszylinder Γ zusammenfallen, so daß sie während der ; Verdichtung des Gemisches in einem Zylinder ihrerseits das Gemisch in dessen N.ebenraum verdichtet: ^: ·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.