DE258171C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JYi 258171 KLASSE 46«. GRUPPE

GEORGE FREDERICK MORT in LONDON.

Ventillose Zweitakt-Explosionskraftmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Oktober 1910 ab.

Die Erfindung betrifft eine ventillose Zweitakt-Explosionskraftmaschine von der an sich bekannten Bauart, bei welcher Auspuff und Einlaß, der für Spülluft- und Gemischzufuhr gemeinschaftlich ist, von dem Kolben gesteuert werden, und bei welcher je ein Fördergebläse dazu dient, die Spülluft sowie das Gemisch durch die Einlaßschlitze zuzuführen. Als Hilfsmittel zur Steuerung wird, um eine ventillose

ίο Steuerung zu schaffen, ein rotierender Steuerungsschieber (Drehschieber) angewendet, dessen Anordnung insofern zwar an sich nicht neu ist, als derselbe vermöge sorgfältiger Lagerung der Enden mit gewissem Spielraum im Gehäuse möglichst reibungsfrei eingesetzt werden soll (wie dies z. B. bei Corliß-Dampfmaschinen bekannt ist), welcher aber durch seine eigentümliche Anwendungsart in Verbindung mit einer Zweitakt-Explosionsmaschine des angegebenen Systems eine Steuerung ermöglicht, die wesentliche Vorteile besitzt. Die Einrichtung ist gemäß der Erfindung so getroffen, daß die Zuführleitung des Spülluftgebläses ständig mit den vom Kolben gesteuerten Einlaßschlitzen in Verbindung ist, und daß dagegen das Gemisch diesseits derselben Einlaßschlitze durch jenen in der angegebenen Weise gelagerten und mit geringem Spielraum am Umfang laufenden Drehschieber gesteuert wird.

Die Vorteile dieser eine Ventilsteuerung entbehrlich machenden Einrichtung bestehen darin, daß eine Aufeinanderfolge der Spüllufteinst euerung und des Gemischeinlasses gesichert ist, daß die Schmierung des Drehschiebers auf ein Mindestmaß herabgebracht und die Reibung entsprechend einer Ersparnis an Antriebskraft vermindert wird, während das Vorhandensein des geringen Umfangspielraumes am Schieber deswegen für die Steuerungswirkung praktisch unschädlich gemacht ist, weil die Gebläse für Spülluftzufuhr einerseits und für Gemischzufuhr andererseits mit gleichem Druck arbeiten und gegeneinander im Spielraumbereiche des Drehschiebers wirken. Die Ökonomie des Brennstoffverbrauchs erfährt aus diesem Grunde trotz der Spielraumbelassung am Drehschieber keine nennenswerte Beeinträchtigung.

Auf den Zeichnungen ist:

Fig. ι eine zum Teil im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer Vierzylindermaschine gemäß der Erfindung.

Fig. 2 und 3 sind Querschnitte nach den Linien 2-2 und 3-3 der Fig. 1.

Fig 4 ist eine Seitenansicht der Einlaßseite der Maschine.

Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht derselben.

Mit A sind die voneinander getrennt gegossenen Zylinder bezeichnet, deren Wassermäntel A¹ oben durch ein kuppelartiges Gehäuse A ² miteinander in Verbindung gebracht sind, welches eine Öffnung χ besitzt. Jeder Kolben B, deren einer aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist durch eine Stange B¹ mit einer der Kurbeln der in Lagern innerhalb der Kammer B³ laufenden Kurbelwelle B² verbunden. Die Auspuff schlitze A³ am Zylinder münden in die mit einem Auslaß A⁵ versehene Leitung Aⁱ. Diese Auspuffschlitze erstrecken sich um den halben Umfang des Zylinders herum und befinden sich gegenüber den Einlaßschlitzen A⁶, welche um die andere Hälfte

des Zylinderumfangs herum angeordnet sind. Die Schlitze A³ A^s werden vom Kolben gesteuert bzw. bei der Beendigung des Arbeitshubes freigegeben oder geöffnet. Da jedoch die Schlitze A³ langer wie die Einlaßschlitze A ⁶ sind (Fig. 2 und 3), so werden erstere schon vor dem Öffnen der letzteren teilweise aufgedeckt. Der Auspuff der Verbrennungsgase durch die Schlitze A³ erfolgt in bekannter Weise derartig, daß beim Freigeben der Einlaßschlitze A ⁶ der Druck im Zylinder annähernd oder nur wenig größer wie der atmosphärische Druck ist.

Wie aus Fig; 3 ersichtlich, ist der Kopf des Kolbens B mit einem kuppeiförmigen Ende b ausgestattet, welches an seiner vorderen Seite eine Rippe δ¹ und an seiner hinteren Seite eine zweite Rippe b¹ besitzt. Diese Rippen b¹ sind vorzugsweise von kurvenförmiger Gestaltung, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, und sie befinden sich fast in Berührung mit den Zylinderwänden. Durch den kuppeiförmigen Teil b und die Querwandrippen b¹ b¹ wird bewirkt, daß Spülluft und Gemisch nicht einfach in der Querrichtung von den Einlaßnach den Auspuffschlitzen hindurchblasen, sondern in der Richtung nach oben abgelenkt werden. Eben dadurch wird der Kopf des Zylinders von Verbrennungsgasen im Auspuff vorgange vollständig gereinigt.

Die Spülluft tritt bei den Kanälen C C als reine Luft ein und wird durch rotierende Gebläse D zur Einführung gebracht. Die Wellen D¹ dieser Gebläse sind an beiden Enden in Kugellagern D² gelagert, welche in Gehäusen D³ untergebracht sind. Die durch die Gebläse D zur Einführung gebrachte Luft wird durch die Kanäle C¹ weitergedrückt, welche in einen, längeren Kanal C² übergehen, der mit den Einlaßschlitzen A⁶ in Verbindung steht. E ist ein Kanal, durch welchen das Gemisch von Luft und Brennstoff mittels eines Gebläses d zur Einführung gebracht wird; auch diese Gebläsevorrichtung erhält von den Wellen D¹ ihren Antrieb. Der Kanal E steht mit dem Karburator H (Fig. 4) in Verbindung, und das Gemisch wird vom Gebläse d durch Rohre E¹ im Anschluß an Kanäle F¹ eingepreßt, welche beim Gehäuse F des Drehschiebers G einmünden. Dieser rohrartig ausgebildete Schieber besitzt Durchlaßkanäle G¹, welche in die Steuerstellung gegenüber den Kanälen F¹ im Gehäuse F bei der Drehung gebracht werden. Andererseits besitzt der Drehschieber die Steuerkanäle G², welche mit den Kanälen F² im Gehäuse F steuernd zusammenwirken. Letztere münden in den Kanal C² aus, welcher sich in unmittelbarer Verbindung mit den Einlaßschlitzen A⁶ befindet.

Unter entsprechender Zeitregelung der Drehung des Drehschiebers G kann Luft und Brennstoff rechtzeitig zur Einführung in den Zylinder gebracht werden. Die Anordnung dieses Drehschiebers als eines den gesteuerten Einlaßschlitzen vorgeschalteten Steuerorgans ist derartig, daß er niemals dem vollen Druck des Zylinders und auch niemals den Flammen oder heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt wird. Die Einlaßsteuerung durch den Kolben wirkt in dieser Beziehung entlastend.

Für den Einbau des Drehschiebers G am Gehäuse F ist eine besondere Lagerung desselben unter absichtlicher Belassung eines geringen Spielraums in seinem Gehäuse eigentümlich. Diese Lagerung und Spielraumanordnung, die bei Dampfmaschinen mit Corlißsteuerung zwar an sich bekannt, aber in Anwendung auf Explosionsmaschinen bisher nicht ausgenutzt worden ist, besteht darin, daß die Enden des Drehschiebers zweckmäßig in Kugellagern g sorgfältig gelagert werden, und daß der Schieberkörper mit geringem (auf Bruchteile eines Millimeters bemessenen) bestimmten Spielraum in sein Gehäuse eingesetzt ist, so daß er darin frei läuft. Jene Kugellagerung kann ergänzt werden durch eine aus Filz oder anderem geeigneten Material bestehende Abdichtungsscheibe zwischen den Lagern g und dem eigentlichen Drehschieberkörper. Eine wirksame und Reibung verursachende Beruhrung zwischen Drehschieberumfang und Gehäuseflächen wird jedenfalls vermieden. Die Größe des Zwischenraums, welcher sich um das Drehschieberventil herum zu erstrecken hat, wird nach praktischen Erfahrungen bemessen, da sich das Maß desselben nach dem Grade der Präzisionslagerung, der Größe des Dreh Schiebers, der Art des zu benutzenden Materials u. dgl. entsprechend ändert. Etwaige durch Brennstoffe, wie Staub u. dgl., vorübergehend auftretende Berührungen erweisen sich nicht unbedingt als schädlich, weil die Berührstellen von selbst abgeschliffen werden. Einer Schmierung bedarf ein so eingesetztes Drehschieberorgan nicht, außer der üblichen Lagerschmierung.

Der Antrieb des Drehschiebers kann durch ein Kettenrad B⁴ an der Kurbelwelle B² bewirkt werden, von welchem aus die Bewegung durch eine Kette B⁵ und ein an einem Fortsatz G⁴ sitzendes Kettenrad G³ auf den Schieber übertragen wird, welcher Fortsatz sich von dem Gehäuse aus entsprechend weit vorerstreckt, wie aus Fig. 1 ersichtlich.

Der Antrieb der rotierenden Fördergebläse erfolgt kontinuierlich von der Kurbelwelle B² aus mittels Zahnräder B⁶, D⁵ und Z)⁶, wie aus Fig. ι und 5 zu ersehen.

Die Zuführung der Spülluft durch die Kaj näle C kann durch (nicht mit dargestellte) Dros- : selventile entprechend geregelt werden. Ebenso \ kann am Kanal E ein Ventil oder eine Dros-

seiklappe angeordnet werden, um die Gemischzufuhr von der Karburatordüse her zu regeln. In Fig. ι sind nur zwei der drei Gebläsegehäuse dargestellt, nämlich das vordere Spiilluft- und Gemischgebläse. Das hintere Luftgebläse ist in Fortfall gekommen, um den Kanal C¹ erkennen zu lassen, welcher an der Außenseite des Kurbelgehäuses vorgesehen ist und dazu dient, die Luft aus dem Gebläse

ίο nach dem langen Kanal C² hin überzuführen, der als Vorkammer für die Einlaßschlitze A⁶ am Zylinder dient. Die Art und Weise, in welcher die Kanäle C¹ C² miteinander verbunden sind und die Luft nach jener Vorkammer überleiten, ohne daß dieselbe in die Kurbelkammer B² übertritt, ist am besten aus Fig. 2 zu ersehen.

Die beschriebene Steuerungseinrichtung wirkt

. insoweit nach bekanntem Zweit aktsyst em, als bei Erreichung der Auspuffstellung zuerst der Auspuff freigelegt, alsdann durch Eröffnung der Einlaßschlitze A ^β der Weg für den Spülluftzutritt, (vom Gebläse D her) aufgedeckt wird und damit auch der Gemischzutritt vorbereitet wird. Durch die Steuerungswirkung des Drehschiebers G wird aber der Gemischzulaß auf einen bestimmten Zeitpunkt kurz nach der Spülluftzufuhr eingeregelt, so daß keine vorzeitige Verschwendung des Gemisches zur Austreibung der Auspuffgase stattfindet.

Der Abstandsspielraum am Drehschieberumfange stört, obwohl dadurch ein gewisser Nebendurchlaß geschaffen wird, die Steuerwirkung nicht in praktisch merklichem Grade, weil die beständig wirkenden Gebläse für Spülluft- und Gemischzufuhr auf gleichen Pressungsdruck arbeiten und gegeneinander im Bereich des Spielraums am Drehschieber ausgleichend wirken.

Wegen der Spielraumbelassung entfällt die Notwendigkeit einer Schmierung am Drehschieber, wodurch außerdem eine geringere Kraft für den Steuerungs antrieb erfordert wird. Schließlich arbeitet der so eingerichtete Zweitaktmotor ohne jede Ventilsteuerung, besitzt also die Vorteile eines ventillosen Motors.

Statt der in der beschriebenen Ausführungsform angenommenen rotierenden Gebläse können geeignete andere Gebläse oder Pumpen angewendet werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Ventillose Zweitakt-Explosionskraftmaschine mit durch den Kolben gesteuertem Auspuff und Einlaß für Spülluft und Gemisch, die von beständig wirkenden Fördergebläsen durch dieselben Einlaßschlitze zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseraum des Gebläses für die Spülluft ständig mit den Einlaßschlitzen in Verbindung ist, das Gemisch dagegen durch einen in an sich bekannter Weise an den Enden gelagerten und mit geringem Spielraum in das Gehäuse eingesetzten Drehschieber gesteuert wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.