DE254335C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 254335 KLASSE 46 a. GRUPPE

OSKAR FREIBERG in GAUTZSCH b. LEIPZIG,

MAX FREIBERG in PARIS _s und OTTO PETZSCHE in BORSDORF b. LEIPZIG.

Viertaktmaschine mit im Kolben angeordnetem Auspuffventil. Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. MfCi 1911 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertaktmaschine mit im Kolben angeordnetem Auspuffventil.

Das Neue und Eigentümliche der Erfindung besteht darin, daß der durch das selbsttätig wirkende Auslaßventil gegen den Zylinderraum abgeschlossene Hohlraum nicht allein die Auspuffgase während des Auspuffhubes, sondern auch einen Teil der Ladung während ίο der Kompression aufnimmt.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι einen Längsschnitt durch Maschine und Kurbelgehäuse längs der Linie C-D der Fig. 2,

Fig. 2 eine Seitenansicht der neuen Maschine mit teilweisem Schnitt längs der Linie A-B der Fig. i. '

Der in bekannter Weise ausgebildete, am so Kopfe mit Ansaugventil und mit Zündkerze versehene Zylinder α besitzt in seiner Wandung — am Ende des Kolbenhubes gelegen — zwei übereinander gelegene Auspuff schlitze b, c, die zu dem Auspufftopf d führen. Der sonst in bekannter Weise ausgebildete Kolben e ist am Kopfe mit einem Hohlraum j versehen, der mittels eines Seitenschlitzes η am Ende der Kolbenbewegung mit den beiden Auspuffschlitzen b und c in Verbindung kommt. Der Hohlraum / wird gebildet durch den Kolbenboden f, der diesen gegen das Kurbelgehäuse abschließt, und einen Deckel h, der in dem mit dem Kolben zweckmäßig aus einem Stück bestehenden senkrechten Rand g durch Verschrauben o. dgl. befestigt wird. Der Deckel h besitzt eine mittlere Auslaßöffnung i, die durch ein Ventil k verschlossen wird. Das Ventil k steht unter der Wirkung einer auf dem Kolbenboden f aufruhenden und sich auf einen bolzenartigen Vorsprung I des Ventilkegels stützenden Feder m, die den Ventilkegel gegen seinen Sitz im Deckel h andrückt.

Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Während der Saugperiode des Kolbens β wird das Ventil k durch seine Feder geschlossen gehalten und das Gemisch bis zur Endstellung des Kolbens e, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, angesaugt. Beim darauf erfolgenden Rückgang des Kolbens wird das im Zylinderraum befindliche Gemisch verdichtet und unter Zurückdrängung des Ventilkegels k, entgegen der Wirkung seiner Feder, zum Teil in den Kolbenhohlraum j gedrückt, während der Rest des Gemisches auf das über dem in Fig. 2 punktiert gezeichneten Kolben befindliehe Volumen zusammengedrückt wird. Kurz vor Erreichung der oberen Endstellung des Kolbens erfolgt die Zündung, durch welche der Ventilkegel k in den Kolbenhohlraum hineingeschleudert wird. Hierbei findet eine Nachverbrennung statt. Der Zeitraum zwischen der Vorzündung und der Nachzündung ist allerdings gering, jedoch immerhin so groß, daß die Nachzündung genau im Totpunkte

erfolgt. Die Zündung im' Totpunkte bietet an sich die bekannten Vorteile, die im vorliegenden Falle noch durch Hervorbringung zweier Zündungen vermehrt werden, die durch eine Verlängerung der Arbeitswirkung durch Verteilung der Zündung auf eine längere Arbeitsperiode hervorgerufen werden.

Beim nunmehr erfolgenden abermaligen Hingang des Kolbens expandieren die im Zylinderraum befindlichen heißen Gase und treiben den Kolben vor sich her. Im Hohlraum des Kolbens, nachdem die Spannung in diesem Raum den Expansionsdruck im Zylinder überwunden und den Ventilkegel abermals geschlossen hat, sind Abgase vorhanden, die, sobald der Schlitz η des Kolbenhohlraumes vor dem Schlitz b angelangt ist, durch den letzteren und alsdann beim Weitergang des Kolbens durch den Schlitz c entweichen. In dieser Stellung des Kolbens, wo der Schlitz η vor dem . Schlitz c steht, steht der Auspuffschlitz b mit dem Zylinderraum in Verbindung, so daß durch ihn die expandierten, in dem Zylinderraume befindlichen Gase entweichen können.

In dieser untersten Kolbenstellung ist der Zylinderraum mit Abgasen gefüllt, die Atmosphärenspannung besitzen und beim nunmehr erfolgenden Rückgang des Kolbens zusammengedrückt werden. Hierbei wird der Ventilkegel k abermals aufgestoßen, und der Hohlraum / nimmt jetzt bis zur Erreichung der obersten Stellung des Kolbens die Abgase in sich auf, worauf in der Endstellung das Ventil geschlossen wird, so daß nunmehr in dem Zylinderraum selbst ein ganz geringer Teil von Abgasen enthalten ist, der dem kleinen Raum über dem Kolben entspricht.

Beim abermaligen Hingange des Kolbens, dem Saughub, bleibt die sogenannte Schicht, von Abgasen über dem Kolben gelagert, während der übrige Teil des Zylinders durch den hingehenden Kolben mit frischem Gemisch vollgesaugt wird. - Die im Hohlraum befindliehen Abgase, die Kompressionsspannung besitzen, entweichen, sobald der Schlitz η vor dem ■ Auspuffschlitz b angelangt ist, durch diesen und sodann durch den Auspuffschlitz c. Im Hohlräume verbleibt in dieser tiefsten Stellung des Kolbens noch ein geringer Teil von Abgasen mit Atmosphärenspannung.

Beim nunmehr erfolgenden abermaligen Rückgang des Kolbens wird das Ventil k bei der Kompression des im Zylinderraum befindliehen Gemisches abermals aufgestoßen, wobei zuerst die über dem Kolben liegende dünne Schicht von Abgasen in den Kolbenhohlraum eindringt und beim Vorbeistreichen des Auspuffschlitzes η vor den Schlitzen c und h durch diese zusammen mit dem noch im Hohlraum befindlichen Rest von Abgasen ausgestoßen wird. Beim weiteren Rückgange des Kolbens, sobald der Auspuffschlitz η gegen den Auspuffschlitz δ abgeschlossen ist, füllt sich nunmehr der Kolbenhohlraum mit dem sich allmählich zusammendrückenden Gemisch, bis kurz vor Erreichung der Höchststellung des Kolbens Spannungsausgleich zwischen den im Zylinderraum und den im Kolbenhohlraum befindlichen Frischgasen erfolgt ist, wobei das Ventil k geschlossen wird. Es erfolgt nunmehr die Vorzündung, die ein abermaliges Aufstoßen des Ventilkegels k und eine Nachzündung der im Kolbenhohlraum befindlichen Frischgase veranlaßt.

Das sonst über dem Kolben befindliche, aus Abgasen bestehende Gaskissen kommt bei dieser Anordnung in Fortfall, gleichzeitig auch die Kompressionswider stan de, die sich sonst im Kolben beim Rückgang während des Auspuffhubes entgegenstellen, und die bei dieser Anordnung lediglich dazu benutzt werden, um den Ventilkegel k aufzustoßen. Die Stärke der Feder m kann so bemessen werden, daß erhebliche Widerstände auf den Kolben durch die Kompression der Abgase nicht hervorgerufen werden. Die Ausnutzung der Frischladung erfolgt restlos.

Der Vorteil der die Erfindung bildenden Anordnung liegt vor allem in dem Fortfall des gesteuerten Auslaßventils unter Ersparnis an Tot- und Kompressionsraum infolge Verlegung des Auslaßventils in den Kolben und in der Verringerung des übrigen Kompressionsraumes durch Fortfall des vorher vorhandenen, S5 durch die alten Abgase gebildeten Kissens. Die Abgase werden restlos aus dem Zylinderraum entfernt, ohne daß die Länge des Zylinders gegenüber den bekannten Konstruktionen vergrößert wird. Es ist hierdurch eine erheblich größere Ausnutzung der Frischladung möglich, und die Kraftwirkung auf den Kolben ist trotz Beibehaltung der für die Sicherheit der Zündung erforderlichen Vorzündung durch die mittels des Hohlraumes geschaffene Nachzündung im toten Punkt eine erheblich größere und sicherere. Ein weiterer Vorzug liegt noch darin, daß fast der volle Zylinderraum mit Frischgasen gefüllt wird und so die Länge des Zylinderraumes fast voll ausgenutzt wird. Die ganzen Abmessungen der neuen Maschine fallen demzufolge viel kleiner aus als bisher, und eignet sich diese Maschine vor allen Dingen in denjenigen Fällen, in denen es darauf ankommt, die Maschinenkraft leicht zu halten, also besonders für Flugzeuge u. dgl.

Die nach der Erfindung ausgeführten Viertaktmaschinen haben ferner den. sehr erheblichen Vorteil, daß bei ihnen sämtliche äußeren Steuerungsorgane wegfallen. Hieraus folgt eine sehr erhebliche Erhöhung der Betriebs-

Sicherheit, weil alle die Störungen, die durch die empfindlichen Steuerungsteile entstehen, in Wegfall kommen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Viertaktmaschine mit im Kolben angeordnetem Auspuffventil, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das selbsttätig wirkende Auslaßventil (k) gegen den Zylinderraum abgeschlossene Hohlraum (j) ίο nicht allein die Auspuffgase während des Auspuffhubes, sondern auch einen Teil der Ladung während der Kompression aufnimmt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.