DE199050C

DE199050C -

Info

Publication number: DE199050C
Application number: DENDAT199050D
Authority: DE

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— Ja 199050 KLASSE 46 d. GRUPPE

SIMON LAKE in BERLIN.

Verbrennungskraftmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Dezember 1905 ab.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Verbrennungskraftmaschine, bei welcher das in den Kühlmantelräumen des Arbeitszylinders und der Verbrennungskammern kreisende Wasser durch die aufgenommene Wärme in gespannten Dampf verwandelt wird, der dann in bekannter Weise den Verbrennungsgasen zwecks Abkühlung derselben und'Erhöhung der Arbeitsleistung beigemischt wird.

ίο Die Regelung des Dampfzuflusses geschah bisher durch ein mit der Hand einstellbares oder durch ein von der Maschine gesteuertes Ventil. Diese Anordnungen hatten den Mangel, daß bei ihnen entweder der Dampfraum ständig mit dem die Verbrennungsgase enthaltenden Raum in Verbindung stand, oder daß die Zeitdauer der Verbindung zwischen beiden Räumen eine gleiche blieb, gleichgültig welche Spannung und Temperatur die Verbrennungsgase und der Dampf hatten.

Um diese Übelstände zu vermeiden und eine regelmäßige regulierbare Entwicklung und daher gute Ausnutzung der Kühlwirkung und Arbeitsleistung des Dampfes im Arbeitszylinder der Maschine zu ermöglichen, wird nach vorliegender Erfindung der Dampf den Verbrennungsgasen beim Übertritt aus den Verbrennungsräumen in den Arbeitszylinder

' mittels eines Ventiles beigemischt, dessen öffnungsdauer bei jeder Zylinderfüllung nach Maßgabe des in den Dampfentwicklungsräumen vorhandenen Dampfdruckes selbsttätig geregelt wird. Hierdurch wird es ermöglicht, die Dampfspannung in den Kühlmantelräumen auf gleichmäßiger Höhe zu erhalten und auch die Dampfentwicklung in gewissem Grade entsprechend der Wärmeentwicklung des Brennstoffes zu regeln, indem bei geringer Wärmeentwicklung die Beimischung zu großer Dampfmengen von geringer Spannung vermieden wird. Auf diese Weise wird ein möglichst günstiges Mischungsverhältnis zwischen den Verbrennungsgasen und dem Dampfe erzielt, indem bei schwächerer Wärmeentwicklung der Dampf zurückgehalten wird, so daß also bei kräftigen Explosionen größere Mengen kühlenden Dampfes und bei schwächeren Explosionen geringere Mengen kühlenden Dampfes eingelassen werden. Hierdurch gleichen sich die Ungleichheiten in der Temperatur des Arbeitsmittels bis zu einem erheblichen Grade aus; es erhöht sich also die Gleichförmigkeit und Wirtschaftlichkeit des Motors.

Die Anwendung der Erfindung ist nur bei denjenigen Verbrennungskraftmaschinen ohne weiteres möglich, bei welchen die Verbrennungskammern nicht unmittelbar mit den Arbeitsräumen des Zylinders vereinigt, sondern für sich ausgebildet und durch einen mittels gesteuerter Ventile beherrschten Eintrittskanal mit dem Arbeitszylinder verbunden sind. Bei solchen Maschinen läßt sich nämlich das Entstehen einer allzu hohen und schnell vorübergehenden Explosionsspannung vermeiden, welche die richtige Abmessung der beizumischenden Dampfmengen erschweren würde.

Auf der Zeichnung ist die Anwendung vorliegender Erfindung bei einer solchen Verbrennungskraftmaschine erläutert.

Fig. ι gibt die ganze Maschine teils in Seitenansicht, teils im Schnitt wieder.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Deckel einer der Verbrennungskammern und zeigt die Steuerung für eines der Dampfeinlaßventile.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht der zum Regeln und Absperren des Dampfes dienenden Vorrichtung.

Der einfachwirkende Arbeitszylinder A, dessen Kolben a' durch die Pleuelstange a"

ίο mit der Kurbel der Maschine in Verbindung steht, ist mit zwei Verbrennungskammern B und B' vereinigt. Diese haben ebenso wie der Arbeitszylinder innerhalb ihrer doppelt ausgebildeten Wandung den üblichen, von Wasser durchströmten Kühlmantel und stehen sowohl oben als - auch unten durch Kanäle C, D mit dem Zylinder A in Verbindung. Die oberen Kanäle C führen jeweils den Inhalt der Verbrennungskammer über dem Ar-^ beitskolben in den Zylinder ein, während die unteren Kanäle D beim Abwärtsgang des Kolbens komprimierte Luft abwechselnd in die eine oder die andere der Verbrennungskammern eintreten lassen, welche Luft bei dem vorhergegangenen Aufwärtshuh dieses Kolbens in dem unteren Raum des Arbeitszylinders eingesaugt war.

Die an je einem Ende der Verbindungskanäle C und Z) angeordneten Ventile 1 bzw. 4 werden durch die Hebel 5 und 6, und die entsprechenden Ventlile der anderen Verbrennungskammer durch Hebel 7 bzw. 8 gesteuert. Diese Hebel werden durch die Schubstangen 9, 10, II, 12 und die Hubscheiben 13, 14, 15,- 16, die auf der Welle E sitzen, bewegt. An den anderen Enden der Kanäle C und D ist noch je ein Ventil 2 bzw. 3 angeordnet, welches nicht zwangläufig gesteuert, sondern als selbsttätig wirkendes Rückschlagventil ausgebildet ist.

Die Verbrennungskammern sind mit feuerbeständigem Futter 17 sowie mit Asbest oder anderen geeigneten Stoffen 18 ausgekleidet. Der vorzugsweise flüssige Brennstoff wird in diese Kammern nach ihrer jeweiligen Ladung mit Druckluft durch geeignete Brennstoffpumpen eingespritzt.

Das Auslaßventil 37 des Zylinders wird durch eine Hubscheibe 32, eine durch das Joch 33 geführte Schubstange 34 und den Hebel 36 gesteuert. Von der Kurbelwelle 45 wird die Drehbewegung mittels Kegelräder auf eine Welle 44 und von dieser auf die mit halber Geschwindigkeit laufende Steuerwelle E übertragen. . Der auf dieser Welle angeordnete Regulator 43 beeinflußt die Menge des von der Einspritzpumpe geförderten Brennstoffes. ■ ; _;.

Zur Erläuterung des eigentlichen Erfindungsgegenstandes ist in Fig. 2 die Einrichtung des Dampfeinlaßventils 74 gesondert dargestellt. Dieses Ventil wird durch eine Feder 76 und außerdem durch den Druck des aus dem Kühlwasser entstehenden Dampfes auf seinem Sitz gehalten. Auf die Ventilspindel ist ein Kopf 77 geschraubt, .welcher mit einer Aufsatzfläche für die Spitze einer Klinke 40 versehen ist. Letztere kommt mit dem Kopf der Ventilspindel etwas vor der höchsten Hubstellung des Hebels 5 in Berührung. Die Klinke kann durch das Exzenter 78 eingestellt werden; eine Feder 79 zieht sie gegen die Aufsatzfläche des Kopfes 77 der Ventilspindel 74, während sie der Ablenker 41 während der Abwärtsbewegung seitwärts abdrückt, und zwar in einem Maße, welches durch die Stellung des Drehpunktes des Ablenkers 41 gegeben ist. Diese Stellung ist durch die Drehung der Welle 80 veränderlich, auf welcher ein Exzenter 84 den Drehpunkt für den Ablenker 41 schafft. Mit der Welle 80 dieses Exzenters ist die selbsttätige Absperr- oder Regelungsvorrichtung verbunden. Diese besteht aus einem Kolben 81, welcher durch eine Feder 82 in der in Fig. 3 dargestellten Lage gehalten wird. Wenn unter diesen; Kolben gespannter Dampf tritt, so strebt er die Feder 82 zusammenzudrücken und mittels des Hebels 83 die Spindel oder Achse 80 des Exzenters 84 zu drehen. Die Lage des Drehpunktes des Ablenkers 41 wird hierdurch geändert und daher auch der Punkt, an welchem die Klinke 40 ausgelöst und das Ventil 74* geschlossen wird.

Der Kolben 81 rückt die Klinke 40 nicht aus, sondern dieses Ausrücken wird lediglich vom Ablenker 41 besorgt. Wenn die Klinke 40 sich senkt, so dreht sie den Ablenker 41, mit welchem sie durch den in Fig. 2 gezeichneten Stift und Schlitz in Verbindung steht, nach unten. Sobald also der genannte · Stift der Klinke 40 am inneren Ende des Schlitzes im Ablenker 41 zur Anlage kommt, beginnt das Herausdrängen der Klinke 40 aus der Bahn des Kopfes 77 nach links. Dabei kann das Exzenter 84 seine Lage unverändert beibehalten; die genannte Wirkung tritt immer ein. Der Kolben 81 verschiebt nun aber je nach dem Dampfdruck den Mittelpunkt des Exzenters 84. Sobald er diesen Mittelpunkt nach der Klinke hin verschiebt, wird also das Ventil 74 früher geschlossen; verschiebt der Stellkolben den Mittelpunkt des Exzenters 84 nach rechts, also, von der Klinke weg, so bleibt das Ventlil 74 länger offen.

Den unmittelbaren Einfluß auf den Zeitpunkt, wann sich das Ventil 74 wieder schließt, übt also der Druck des unter dem Kolben 81 drückenden Dampfes aus, indem er den Mittelpunkt des Exzenters 84 je nach der Höhe des Dampfdruckes mehr oder weniger verschiebt.

Diese vom Dampf bewirkte Regulierung läßt sich dann mittelbar noch durch die Feder 82 in bestimmte Grenzen bringen, je nachdem, welche Spannung man dieser Feder gibt.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Verbrennungskraftmaschine, bei welcher das im Kühlmantel des Arbeitszylinders und der Verbrennungskammern enthaltene Kühlwasser durch die aufgenommene Wärme in gespannten Dampf verwandelt und dieser den Verbrennungsgasen auf ihrem W^rege zur Maschirie durch ein regelbares Ventil zugeführt wird, da-

durch gekennzeichnet, daß die Öffnungsdauer dieses Ventiles (74) bei jeder Zylinderfüllung nach Maßgabe des jeweiligen Dampfdruckes selbsttätig geregelt wird, um einerseits die Dampfspannung zu regeln und andererseits ein möglichst günstiges Mischungsverhältnis zwischen Verbrennungsgasen und Dampf im Arbeitszylinder zu erreichen.
2. Ausführungsform der Verbrennungs- ^; kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Dampfeinlaßventiles (74) mittels einer Klinke (40) bewirkt wird, welche durch einen Ablenker (41) im Momente des gewünschten Ventilabschlusses unter Freigebung des Ventiles (74) seitwärts bewegt wird, wobei der Zeitpunkt der Ausrückung der Klinke (40) durch Verstellung des Drehpunktes (84) des Ablenkers (41) mittels eines einerseits vom Dampfdruck, andererseits durch eine Feder (82) belasteten Kolbens (81) eingestellt und die Bewegung des letzteren durch Änderung der Spannung der Feder (82) geregelt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.