DE250286C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■ ■— M 250286 ~ KLASSE 46«. GRUPPE

sich bewegenden Kolben.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. August 1910 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Viertakt - Explosionskraftmaschine mit gruppenweise in gleicher Richtung sich bewegenden Kolben, bei welcher die dem Kurbelraum anliegenden Pumpenräume miteinander in Verbindung stehen und in den Kolben Ventile für die Ladung vorgesehen sind.

Die Maschine ist imstande, bei geringerer Raumbeanspruchung eine große Arbeit zu ίο leisten, und sie ist deshalb für Automobile und Flugfahrzeuge geeignet.

Die Erfindung besteht darin, daß die Kolbenstange mit einer Platte versehen ist, welche dem auf der Kolbenstange frei bewegliehen Kolben als Anschlag dient, und um welche das Gemisch aus der vorderen Pumpenkammer in den hinteren Zylinderraum strömt.

Ferner ist in jeder Kolbenstange ein Kanal vorgesehen, welcher in der äußeren Kolbenstellung den Pumpenraum mit der Kurbelkammer verbindet, zu dem Zwecke, eine Kompression der im Pumpenräume noch enthaltenen Ladung zu verhüten und ein sofortiges Öffnen der Ansaugeventile bei der Rückwärtsbewegung" der Kolben zu ermöglichen.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt teilweise eine Ansicht und teilweise einen Schnitt durch eine vierzylindrige Maschine.

Fig. 2 ist eine Ansicht von oben.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt längs Linie A-A der Fig. 1 und zeigt das Verbindungsstück zwischen beiden Zylindern.

Fig. 4 ist ein anderer senkrechter Schnitt längs Linie B-B der Fig. 1 und zeigt die rotierenden Schieber.

Fig. 5 und 6 sind zwei Längsschnitte der Maschine und zeigen die Kolben an zwei verschieden en Stellen ihres Hubes.

Fig. 7 bis 14 zeigen schematisch die Arbeitsweise der beiden Kolben.

Fig. 15 zeigt eine besondere Ausführungsform der Maschine.

Wie die Fig. 1 und 2 der Zeichnung erkennen lassen, besteht die Maschine aus vier Zylindern α, α¹, α² und α³, die paarweise einander gegenüber in zwei Gruppen angeordnet sind.

Die übereinander gelagerten Zylinder jeder Gruppe sind auf der Grundplatte a⁵ der Maschine mittels Ansätze α⁴ befestigt.

Die übereinander angeordneten Zylinder a, a¹ einerseits und α², a^s andererseits sind durch ein Rohr b untereinander verbunden, welches an dem äußeren Ende des Zylinders angeordnet ist.

Im Innern der Zylinder a, a¹, a? und α³ bewegen sich die Kolben c, c¹, c² und c^z, die von Stangen d, d¹, d² und d^s mitgenommen werden, welche beispielsweise auf einer schrägen

Kulisse e befestigt sind, in welche der Kurbelzapfen der Welle e¹ der Maschine eingreift.

Die Kolben c, c¹, c² und c³ sind auf den Stangen d, d¹, d² und d^s beweglich, mit welchen sie auf folgende Weise verbunden sind: An dem Ende jeder Stange d ist eine Metallscheibe / befestigt, die in das Innere des Kolbenkörpers eingreift und auf welcher dieser einen Stützpunkt findet.

ίο Der Durchmesser der Scheibe f ist kleiner als der Innendurchmesser des Kolbens, um ein Herumströmen des Explosionsgemisches um die Scheibe zu ermöglichen.

Die Verschiebung des Kolbens in bezug auf seine Stange wird durch einen oder mehrere Ansätze f¹ an der Innenseite des Kolbens begrenzt (Fig. 1, 5 und 6).

Jeder der Kolben c, c¹, c², c^s besitzt eine zentrale Öffnung g, die im Innern des KoI-bens durch das Ende der Stange d, d¹, d² bzw. d^s und an der Außenseite des Kolbens . durch ein Ventil h verschlossen werden kann, dessen Stange h¹ durch die Öffnung g hindurchgeführt ist und in einen hohlen Teil jeder der Stangen d bis d^s eingreift.

Die Verschiebung, jedes Ventils h wird durch einen Anschlag h², der an geeigneter Stelle an der Stange d angebracht ist, begrenzt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel strömen der flüssige Brennstoff und die Luft in die vorderen Pumpenräume der Zylinder a, a¹, a? und a³ durch die beiden Ventile i ein, welche neben dem Überströmrohr b angebracht sind.

Jedes der Ventile i umgibt eine der Kolbenstangen und ist mit leichter Reibung auf der Stange angeordnet, damit es von der Stange mitgenommen werden kann.

Die Ventile i sind je in einer Laterne / untergebracht und können eine ringförmige Öffnung k verschließen, die in der Stirnwand des . Zylinders angebracht ist.

Die Speisung jeder Zylindergruppe mit Luft erfolgt zweckmäßig duixh beide Ventile i, während man den flüssigen Brennstoff nur durch eines der beiden Ventile eintreten läßt. Die Zuführung des Brennstoffes erfolgt durch eine mit kleinen Löchern versehene Leitung /.

Diese Einrichtung macht die Anwendung eines Vergasers und seiner Organe entbehrlich.

Als Auslaßventile sind von der Kurbelwelle aus gesteuerte rotierende Schieber m an dem der Kurbelwelle entgegengesetzten Zylinderende vorgesehen, an deren Stelle jedoch ebensogut andere geeignete Organe treten können.

Die Wirkungsweise der so eingerichteten Maschine, die beispielsweise aus zwei Zylindern a, a¹ besteht, die eine der Gruppen bilden, ist unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 14 folgende:

Wenn die Kolben c, c¹ aus der in Fig. 7 dargestellten Lage in die Lage der Fig. 8 sich bewegen, soll der Zylinder α in der Kompressionsperiode und der Zylinder a¹ in der Auspuffperiode sich befinden. Bei dieser Bewegung nehmen die Stangen d, d¹ die Ventile ί mit und öffnen diese.

Die Luft und der flüssige Brennstoff treten in die vorderen Räume der beiden Zylinder ein, und das Gemisch kann von einem Pumpenraum zum anderen durch das Verbin- dungsrohr b zirkulieren.

Wenn die Kolben c und c¹ am rechten Ende des Hubes angelangt sind (Fig. 9), wird das im Zylinder α komprimierte Gemisch entzündet und das Auslaßorgan des Zylinders a¹, welcher sich in der Auspuffperiode befand, geschlossen.

Unter der Wirkung der Explosion des Gemisches im Zylinder α bewegen sich die Kolben c und c¹ vorwärts, wie Fig. 10 zeigt, und die beiden Ventile i schließen sich. Die entzündeten Gase.pressen im Zylinder α das Ventil h des Kolbens c auf seinen Sitz, und dieser Kolben selbst wird auf die Scheibe / gedrückt. Der Kolben c drückt das vorher an- go gesaugte Gemisch durch das Verbindungsrohr b hindurch in den Zylinder α¹. Dieses Gemisch wirkt auf die innere Fläche des Kolbens c¹, wodurch dieser von der Platte / abgehoben wird. Außerdem stößt das Gemisch, welches um die Scheibe / herum und durch die Öffnung g in den Zylinder a¹ strömt, das Ventil h auf (vgl. die Fig. 6 und 10).

Anstatt daß das Gasluftgemisch um die Scheibe / herumströmt, könnte man es auch durch Löcher m der Scheibe treten lassen, ohne deshalb an der Gesamtanordnung etwas ändern zu müssen oder die Wirksamkeit der \^orrichtung zu beeinträchtigen. Die Löcher müssen darum nur genügend nahe am Rande der Platte angebracht sein, um nicht etwa die Öffnung" g im Kolben freizulegen.

Das frische Gemisch gelangt also in den Zylinder α¹ hinter dem Kolben c¹, bis die Kolben c und c¹ am linken Ende des Hubes angelangt sind.

In diesem Augenblick kehren die Kolben um und bewegen sich nach rechts, wobei die Ventile i sich öffnen. Die expandierten Gase werden aus dem Zylinder α ausgepufft, während das frische Gemisch, das in dem Zylinder a¹ enthalten ist, komprimiert wird (vgl. Fig. 11). Im Zylinder a¹ wird hierbei das Ventil h gegen den Kolben c¹ und dieser gegen die Scheibe / gedrückt. Während die-

ser Zeit wird eine neue Menge frischen Gemisches in die vorderen Pumpenräume der beiden Zylinder α und a¹ eingesaugt.

Wenn die beiden Kolben c und c¹ am rechten Ende des Hubes angekommen sind, wird das Gemisch in dem Zylinder a¹ entzündet (Fig. 12).

Die Kolben c und r¹ werden, alsdann vorwärts getrieben, die Einlaßventile i schließen sich, und das vorher eingeführte frische Gemisch wird durch das Verbindungsrohr b in den Zylinder α zurückgedrückt. Dieses Gemisch verschiebt den Kolben c von der Platte / und öffnet das Ventil h, wobei das Gemisch in den Zylinderraum α hinter dem Kolben gelangt (vgl. Fig. 13).

Am linken Ende des Hubes angekommen,

bewegen sich die Kolben c und c¹ rückwärts,

. das Explosionsgemisch wird in dem Zylinder α komprimiert, und die verbrannten Gase entweichen aus dem Zylinder α¹, wie Fig. 14 zeigt, worauf sich der oben beschriebene Kreisprozeß wiederholt.

Selbstverständlich finden dieselben Arbeitsvorgänge auch in den Zylindern a² und a^s statt.

Um zu verhindern, daß die Kolben c, c¹ am Ende der Vorwärtsbewegung eine gewisse Gasmenge in den Laternen j komprimieren, wodurch das augenblickliche Eröffnen der Ventile i bei der Kolbenumkehr verhindert wird, sind die Stangen d, d¹, d² und d^s der Kolben j e mit zwei Bohrungen r und r¹ versehen.

Die Bohrungen münden in den Hohlraum der Stange und sind derart eingerichtet, daß, wenn der Kolben am linken Ende seines Hubes ist, die Bohrung r sich außerhalb des Zylinders befindet und alsdann in die Außenluft mündet.

Unter diesen Umständen gelangt das Gemisch, welches in der Laterne komprimiert werden würde, durch die Bohrung r¹, den hohlen Teil der Stange d und die Bohrung r

ins Freie.

Wenn der Kolben sich von neuem nach rechts bewegt, öffnet sich das Ventil i, da es keinem Druck unterworfen ist, augenblicklich, um flüssigen Brennstoff und Luft eintreten zu lassen. Außerdem schließt sich das Ventil h sofort, da im Zylinder raum ein größerer Druck herrscht als im vorderen Pumpenraum.

Bei dem dargestellten Beispiel (Fig. 1 bis 6) umfaßt die Maschine zwei Gruppen von zwei Zylindern, aber es ist klar, daß die Zahl beliebig vermehrt werden könnte, wenn man die Welle e¹ passend einrichtet.

Die Maschine könnte auch nur aus zwei vertikal angeordneten Zylindern bestehen, wie Fig. 15 der Zeichnung zeigt.

Diese Maschine gewährt eine große Arbeitsleistung, da das Gasluftgemisch durch den Teil der Zylinder zugeführt wird, der dem anderen Teil, wo die Zündung stattfindet, entgegengesetzt liegt; denn das Gemisch wird bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur zugeführt, und deshalb kann eine größere Menge frischer Gase in die Zylinder eintreten.

Da außerdem das Explosionsgemisch beider Zylinder vor dem Kolben eines der Zylinder zurückgestaut wird, so unterliegt das Gemisch einer ersten Kompression und wird alsdann ein zweites Mal während der Rückkehr vor diesem Kolben und vor Eintritt der Explosion komprimiert. Man erhält so ein komprimiertes, explosionsfähiges Gemisch, welches viel beträchtlicher ist als bei den einfachen Explosionskraftmaschinen.

Die Formen, Abmessungen und Einzelheiten der Maschine können im gegebenen Falle geändert werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Viertakt - Explosionskraftmaschine mit gruppenweise in gleicher Richtung sich bewegenden Kolben, bei welcher die dem Kurbelraum anliegenden Pumpenräume miteinander in Verbindung stehen und in den Kolben Ventile für den Übertritt der Ladung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange mit einer-Platte (f) versehen ist, welche dem auf der Kolbenstange frei beweglichen Kolben als Anschlag dient, und um welche das Gemisch aus der vorderen Pumpenkammer in den hinteren Zylinderraum strömt.
2. 2. Viertakt - Explosionskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kolbenstangen ein Kanal vorgesehen ist, der in der äußeren Kolbenstellung den Pumpenraum mit der Kurbelkammer verbindet, zum Zwecke, eine Kompression der im Pumpenraum noch enthaltenen Ladung zu verhüten und ein sofortiges Offnen der Ansaugventile bei der Rückwärtsbewegung der Kolben zu ermöglichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.