DE263167C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 263167 KLASSE 46^. GRUPPE

Verbrennungskraftmaschine mit zwei Zylindern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. April 1912 ab.

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsr kraftmaschine mit zwei untereinander verbundenen Zylindern. Bei solchen ist es bekannt, die Verbrennungsgase unmittelbar nach der Explosion aus der Explosionskammer in eine zweite Kammer, dem zweiten Zylinder, treten zu lassen, wo sie mit Luft oder indifferentem Gase von niedriger Temperatur gemischt werden. Demgegenüber erfolgt gemäß der Erfindung unmittelbar nach der Explosion eine Mischung der Verbrennungsgase mit kalter Luft oder kaltem indifferenten Gase in der Explosionskammer des Explosionszylinders selbst, so daß in dieser sowohl eine Kühlung der Verbrennungsgase als auch der Wandung der Explosionskammer erfolgt. Zu diesem Zwecke sind zwischen der Explosionskammer des Explosionszylinders und der Kompressionskammer des Luftzylinders zwei Verbindungs- kanäle vorgesehen, welche durch Ventile in der Weise gesteuert werden, daß annähernd gleichzeitig mit der Explosion beide durch die Steuerung geöffnet sind, so daß gleichzeitig mit dem Übertritt eines Teiles der Explosionsgase durch den einen Verbindungskanal in den Raum über dem Kolben des Luftzylinders aus dem zu diesem Zeitpunkt gegen den Luftzylinder abgeschlossenen zweiten Verbindungskanal ein großes Volumen zusätzlicher kalter Luft in den Explosionszylinder stürzt und dessen Wandung wirksam abkühlt.
In der Zeichnung ist
Fig. ι ein senkrechter Querschnitt einer beispielsweisen Ausführungsform einer Verbrennungsmaschine gemäß der Erfindung.:

Fig. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt nach 3-3 der Fig. 1, und

Fig. 4 ist ein wagerechter Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1.

Im Maschinengestell 1 ist eine horizontale Welle 2 gelagert, die mit einem Kurbelarm 3 versehen ist. An diesen Kurbelarm angelenkt sind zwei parallele Kolbenstangen 4 von gleieher Länge für den kleinen Kolben 5 und für den großen Kolben 6, welche in senkrechten Zylindern 7 und 8 hin und her laufen. Die oberen Enden der Zylinder sind durch einen hohlen Zylinderkopf 9 geschlossen, weleher durch eine Querwand 10 in zwei Hauptkammern geteilt ist. Eine dieser Hauptkammern 11 befindet sich gegenüber dem Ende des kleinen Zylinders 7 und steht mit diesem ständig in Verbindung, so daß sie tatsächlich einen Teil desselben bildet. Die andere Kammer 12 gegenüber dem Ende des großen Zylinders 8. steht mit diesem durch eine Öffnung 13 in der Wandung des hohlen Zylinderkopfes in Verbindung. Diese Öffnung wird durch ein selbsttätig wirkendes Abschluß ventil 14 gesteuert, dessen Spindel 15 in einem rohrförmigen Gehäuse 16 gleitet, welches mit Ge- ; winde versehen ist und eine Schraubenfeder 17 aufnimmt. Das obere Ende dieser Feder stützt sich gegen das Ende des Gehäuses, und

ihr unteres Ende stützt sich gegen das Ventil, so daß es dieses in der Regel gegen seinen Sitz hält und dadurch ■ die öffnung in der unteren Wand des Zylinderkopfes 9 abschließt. Die beiden Kammern im Zylinderkopf stehen miteinander durch einen Kanal 18 in Verbindung, welcher durch einen Drehschieber 19 gesteuert wird. Die Kammer 11 am Ende des kleinen Zylinders 7 steht außerdem in Verbindung mit dem großen Zylinder 8 mittels eines Kanales 20, welcher durch die Querwand 10 geht, und dessen eines Ende ständig nach dem großen Zylinder offen ist. Das andere Ende dieses Kanales 20 wird durch das Ende des Drehschiebers 19 gesteuert. In der Ruhestellung des Drehschiebers schließt seine Endwand den Kanal 20 ab, während der Schieberkörper selbst die Verbindung mit dem Kanal 18 zwischen den beiden Kammern in dem Zylinderkopf abschließt, so daß die kleine Kammer nur mit dem kleinen Zylinder in Verbindung steht. Der Drehschieber 19 besitzt an seiner Spindel 22 einen Kurbelarm 21, der durch eine Gelenkstange 23 mit einem Arm 24 einer hin und her schwingenden Welle 25 verbunden ist. Diese Welle wird durch eine Feder 26 gegen eine Stange 27 gehalten, die ihre Bewegung von einer unrunden Scheibe 28 einer Gegenwelle 29 empfängt. Diese Gegenwelle ist mit einer Gruppe von Hubscheiben versehen, welche die Ein- und Auslaßventile der Maschine steuern.

Die unteren Enden der Zylinder 7 und 8 sind offen. Nahe dem oberen Ende des kleinen Zylinders 7 befindet sich eine Einlaßöffnung 30, welche mit einer seitlich angeordneten Kammer 31 in Verbindung steht. Der Boden dieser Kammer hat eine Öffnung 32, welche in eine zweite Kammer 33 mündet, in welche durch Rohr 34 ein Gemisch von Gas oder Brennstoff und Luft tritt. Die obere Kante der öffnung 32 bildet den Sitz für das Abschluß ventil 35, dessen Spindel 36 durch den Boden der Kammer 33 hindurchgeht und auf einer senkrecht beweglichen Stange 37 aufruht, die von einer unrunden Scheibe 38 der Gegenwelle 29 gehoben wird. Das Abschlußventil 35 wird in der Regel durch eine Schraubenfeder 39 auf seinem Sitz gehalten, welche seine Spindel umgibt und gegen einen Ring oder einen Vorsprung 40 an der Ventilspindel drückt. Nahe dem Kopf des großen Zylinders 8 ist ein Kanal 41, welcher in die Kammer 42 mündet, deren Boden mit einem Kanal 43 versehen ist. Dieser Kanal öffnet in eine zweite Kammer 44, die ihrerseits wieder gegen die Außenluft offen ist. Diese öffnung 43 ist mit einem unter Einwirkung einer Feder stehenden Abschlußventil 45 versehen, dessen Spindel 46 gegen die Stange 37 anliegt, welche das Gemischeinlaßventil 35 steuert. · Die Kammer 42, welche mit dem großen Zylinder in Verbindung steht, hat in ihrem Boden eine zweite öffnung 47, welche mit einer Kammer 48 in Verbindung steht, die ebenfalls nach der Außenluft offen ist. Die letztere öffnung wird ebenfalls durch ein unter Einwirkung einer Feder stehendes Ventil 49 gesteuert, dessen Spindel 50 von einer zweiten unrunden Scheibe 51 der Gegen welle 29 gesteuert wird., um den Auslaß bzw. Auspuff der Maschine zu regeln. Die Maschine ist ferner mit einem geeigneten Zünder 52 versehen, welcher die Explosion der Ladung über dem kleinen Kolben 5 zur rechten Zeit in der üblichen Weise bewirkt.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: In der in der Zeichnung veranschaulichten Stellung der Kolben beim Beginn des Saughubes sind alle Ventile geschlossen, und die Kolben 5 und 6 stehen oben an ihrem Hubende. Wenn die Kurbelwelle gedreht wird, gehen die Kolben 5 und 6 nach abwärts, und gleichzeitig dreht sich die Gegenwelle, deren unrunde Scheibe 38 die Stange 37 und damit die Ventile 35 und 45 von ihren Sitzen abhebt, um die Explosionsladung in den kleinen Zylinder 7 und eine Luftladung in den großen Zylinder 8 einzulassen. Am Ende der ersten halben Umdrehung der Kurbelwelle, also am Ende des ersten Hubes, werden die Ventile 35 und 45 durch ihre Federn geschlossen, und die Kolben beginnen ihren Aufwärtshub, d. h. den Kompressionshub. Während desselben wird die Explosionsladung in der Kammer 11 am Ende des kleinen Zylinders komprimiert, während die Luftladung durch das Rückschlagventil 14 in die Kammer 12 übertritt und dort komprimiert wird. Da der Drehschieber 19 während des Kompressionshubes in seiner Schließstellung (Fig. 2) steht, ist die Verbindung der Explosionskammer 11 mit dem Luftzylinder und mit der Kammer 12 abgesperrt. Am Ende des Kompressionshubes bewirkt der Zünder 52 die Entzündung der Explosionsladung am Ende des kleinen Zylinders 7, und annähernd gleichzeitig wird durch die Gegenwelle der Schieber 19 von der Hubscheibe 28 aus in die punktierte Lage (Fig. 2) gedreht. Diese Drehung bewirkt die Freigabe des Verbindungskanales 20 nach dem großen Zylinder 8 und öffnet gleichzeitig den Verbindungskanal 18 zwischen der Explosionskammer 11 und der mit komprimierter kalter Luft gefüllten Kammer 12. Infolgedessen stürzt gleichzeitig mit dem Übertritt eines Teiles der Explosionsgase durch den Kanal 20 in den Zylinder 8 ein verhältnismäßig großes Volumen komprimierter Luft aus der Kammer 12 in die Kammer 11 und mischt sich dort mit dem Rest von Explosionsgasen. Durch diese plötzliche innige Mischung der

Explosionsgase in der Kammer ii mit dieser Luft wird die durch die Verbrennung erzeugte Hitze durch das ganze Gasvolumen in der Kammer ii verteilt und dadurch die Temperatur in umgekehrtem Verhältnis zu den beiden Volumina erniedrigt, so daß nach der weiteren Verminderung der Temperatur durch die Expansion der Gase in den Zylindern 7 und 8 während des Arbeitshubes am Ende desselben, wo das Auspuff ventil 49 geöffnet wird, die Temperatur nur verhältnismäßig wenig über der Außentemperatur beträgt. Sollte außerdem ein Dampfüberschuß in der Explosionsladung sein, so wird auch dieser gleichzeitig mit der Luft der nicht explosiven Mischung verbraucht. Da während des Arbeitshubes ■ durch den Schieber 19 die Verbindung zwischen den beiden Zylindern 7 und 8 hergestellt ist, wirkt der Gasdruck gegen beide Kolben und treibt diese vor. Beim Rückwärtshub der Kolben werden die Gase aus beiden Zylindern durch das Ventil 49 und die Auspuffleitungen ausgetrieben. Am Ende des Auspuffhubes werden das Auspuffventil 49 und der Drehschieber 19 geschlossen, worauf sich die Vorgänge wiederholen. Aus Vorstehendem ergibt sich, daß durch die doppelte Verbindung und die Anwendung der beiden Ventile eine sehr wirksame Innenkühlung der Wandungen der Explosionskammer erzielt wird.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verbrennungskraftmaschine mit zwei Zylindern, in denen Gemisch und Luft getrennt voneinander angesaugt und verdich-, tet und welche nach der Entzündung des Gemisches in dem einen Zylinder miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbindungskanäle (18 und 20) angeordnet sind, in deren einem während der Kompression eine Ladung von komprimierter Luft aufgespeichert wird, und daß im Augenblick der Zündung beide Verbindungskanäle (18 und 20) geöffnet werden, so daß gleichzeitig mit dem Übertritt eines Teiles der Explosionsgase in den Luftzylinder (8) ein verhältnismäßig großes Volumen von zusätzlicher Luft aus dem zweiten Kanal (18) in die Verbrennungskammer stürzt.

2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen und Schließen beider Verbindungskanäle (18 und 20) durch ein einziges Or- gan (Drehschieber 19) erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.