DE266315C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46«.'GRUPPE

gleitenden Zylindern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1912 ab.

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit zwei Zylindern, deren Kurbeln um 180° versetzt sind und deren Kurbelkammern als Ladepumpen dienen. Bei dieser Maschine, bei welcher die Zylinder beweglich sind und über feststehende Kolben gleiten, werden je zwei Explosionsräume gleichzeitig von einer Kurbelkammer gespeist, und die Füllung jedes Explosionsraumes erfolgt zweckmäßig von zwei Stellen aus.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch die Maschine.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie x-x der Fig. i.

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie y-y der Fig. i.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie z-z der Fig. i.

Fig. 5 ·, ist eine . Seitenansicht des hohlen Kolbens.

Fig. 6 ist ein Schnitt eines Teiles des Packungsringes, welcher die Zünd- und Einlaßöffnungen des hohlen Kolbens umgibt.

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf denselben.
Fig. 8 ist eine Ansicht der Verbindung der Einlaßrohre, wobei Zylinder und Kurbelkammern schematisch angedeutet sind, und

Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie s-s der Fig. 8.
Zwei Zylinder 1 und 2 sind gleichartig ausgebildet und stellen infolge ihrer Wechselwirkung ein einheitliches Ganzes dar. Jeder Zylinder besitzt eine geschlossene Kurbelkammer 3 bzw. 4, welche nach dem Zylinder zu offen ist. Die beiden Kammern sind gegeneinander abgeschlossen und dienen als Ladepumpen. Ein Kanal 5 verbindet die Kammer 3 mit dem oberen Ende des Zylinders 2, und ebenso ein Kanal 6 die Kammer 4 mit dem oberen Ende des Zylinders 1. Ein Teil der Kanäle 5 und 6 ist in der Trennungswand 7 zwischen den Kammern 3 und 4 ausgebildet, wie in Fig. 1 veranschaulicht, während der Verlauf der Kanäle aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist.

Ein Kolben 8 im Zylinder 1. geht nach unten, wenn ein Kolben 9 im Zylinder 2 in die Höhe geht, und komprimiert dabei das Gemisch, welches sich in der Kammer 3, dem Kanal 5 und dem oberen Ende des Zylinders 2 befindet. Durch die beiderseitigen Kolbenbewegungen wird zugleich neues Gemisch in die Kammer 4 gesaugt, das bei der entgegengesetzten Bewegung der Kolben in ähnlicher Weise komprimiert wird, während andererseits dann in die Kammer 3 neues Gemisch angesaugt wird. . ■ '

Die Kolben 8 und 9 besitzen eine Kammer, welche durch einen feststehenden Kolben 21 in zwei Teile, die als Verbrennungskammern

dienen, geteilt wird. Jeder der Kolben 8 und 9 besitzt drei Öffnungen 10, 14, 14, durch welche das Gemisch eintritt, und die Zylinder 1 und 2 sind mit Öffnungen 11 und 15 versehen, mit welchen die Öffnungen der Kolben bei den verschiedenen Hubstellungen in Deckung treten.

Die Öffnung 10 des Kolbens 9 deckt sich

mit der Öffnung 11 des Zylinders 2, wenn der Kolben sich in seiner höchsten Stellung befindet (Fig. 1), und die Öffnung 12 desselben Kolbens deckt sich mit der Öffnung 13 des Zylinders, wenn sich der Kolben in seiner tiefsten Stellung befindet. Wie aus Fig.. 2 ersichtlich ist, tritt die Öffnung 14 des Kolbens mit der Öffnung 15 der Zylinderwand in . Deckung, wenn der Kolben oben ist, und mit der Öffnung 16 des Zylinders, wenn er unten ist. Der Kolben 9 besitzt ferner eine Auslaßöffnung 17, welche der Einlaßöffnung 14 gerade gegenüberliegt und mit Öffnungen 18 bzw. 19 der Zylinderwand bei den betreffenden Kolbenstellungen in Deckung tritt. Der Kolben 8 und Zylinder 1 sind mit den gleichen Öffnungen versehen,, die auch in gleicher Weise wie bei dem anderen Kolben und Zylinder angeordnet sind. .

Wenn sich also der Kolben 9 in seiner höchsten und der Kolben 8 in seiner niedrigsten Stellung befindet, steht das Gemisch im oberen Ende des Zylinders 2, im Kanal 5 und in der Kurbelkammer 3 unter Druck. Die Öffnung 10 des Kolbens 9 deckt sich dann mit der Öffnung 11 der Zylinderwand und steht infolgedessen durch den Kanal- 20 mit dem oberen Ende des Zylinders in Verbindung. Ferner steht die Auslaßöffnung 17 mit der Öffnung 18 der Zylinderwand sowie die Öffnung 14 mit der Öffnung 15, . die mit der Kurbelkammer 3 in Verbindung steht, in Deckung. Die Kammer des hohlen Kolbens 9, welche sich über dem feststehenden Zylinder 21 befindet, wird daher von zwei Stellen aus mit neuem Gemisch angefüllt und die Abgase werden durch die Öffnung 17 hinausgedrängt. Dadurch, daß .das Gemisch an zwei verschiedenen Stellen eintritt, wird die Kammer gründlich von den Abgasen befreit. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist die Einlaßöffnung 14 geteilt, so daß ein Teil des einströmenden Gemisches nach unten gegen den feststehenden Kolben 21 und ein anderer Teil nach oben gegen das obere Ende der Kolbenkammer gelenkt wird, wo es sich mit dem aus der Öffnung 10 einströmenden Gemisch vereinigt. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 9 wird das unter Druck stehende eingeführte Gemisch in der oberen Kolbenkammer noch weiter komprimiert, und wenn sich der Kolben in seiner untersten Stellung befindet, tritt die Öffnung 10 des Kolbens mit einer Öffnung 22 in

g₀ der Zylinderwand, welche eine Zündkerze enthält, in Deckung. In diesem Augenblicke bildet sich ein Funke an der Zündkerze und das Gemisch wird entzündet.

Während der Kolben 9 sich in seiner untersten Stellung befindet, steht das Gemisch in der Kurbelkammer 4 und in den damit verbundenen Kanälen unter Druck. Infolgedessen wird die Kammer des Kolbens 9, welche sich unter dem feststehenden Kolben 21 befindet, durch die Öffnung 13, welche durch den Kanal 131 mit der Kammer 4 in Verbindung steht und sich mit der Öffnung 12 des Kolbens deckt, und außerdem durch die Kolbenöffnung 14, welche dann unterhalb des feststehenden Kolbens 21 ist und sich mit der Einlaßöffnung 16, die ebenfalls mit der Kammer 4 in Verbindung steht, deckt, mit komprimiertem Gemisch aus der Kurbelkammer 4 angefüllt. Die Kolbenöffnung 17 steht dann mit der Anlaßöffnung 19 in der Zylinderwand in Deckung, so daß die Abgase hinausgedrängt werden. Durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 9 wird das Gemisch noch weiter komprimiert und, wenn der Aufwärtshub zu Ende ist, durch die Zündkerze in der Öffnung 23, welche dann in Deckung mit der Kolbenöffnung 12 ist (vgl. Fig. 1), entzündet.

Die Kolben 8 und 9 sind in der üblichen Weise mit einer Kurbelwelle 24, deren Kurbeln im Abstande von 180° voneinander angeordnet sind, verbunden. Wenn daher der eine Kolben sich in der höchsten Stellung befindet, ist der andere in der tiefsten, und die Entzündungen der Gemische erfolgen gleichzeitig in der unteren bzw. oberen Kammer des einen Kolbens und in der oberen bzw. unteren Kammer des anderen Kolbens. Die Bewegung der Kolben hängt deshalb zu keinem Zeitpunkte von dem Beharrungsvermögen der in Bewegung befindlichen Teile ab, sondern jeder Hub eines jeden Kolbens wird durch eigene Kraft bewerkstelligt, und die Beziehung der Kolben zueinander ist eine solche, daß das Komprimieren des Gemisches unter Kraftwirkung erfolgt. Dadurch werden Schnelligkeits- und Energieverluste vermieden.

Die Zündkerzen dürfen natürlich nicht in den Zylinder hineinragen, da der Kolben an ihnen vorbeigleitet. Deshalb ist eine Kammer zwischen dem Ende der Kerze und dem Kolben gebildet, in welcher sich Abgase festsetzen, die das Entzünden des nächsten Gemisches verhindern würden. In der Außenfläche des Kolbens 9 sind Nuten 26 und 27 (Fig. 5) und ebensolche Nuten 2&¹ und 2j^a im Kolben 8 (Fig. 1) vorgesehen. Diese Nuten erstrecken sich von der Einlaßöffnung 14 bzw. 14" bis zur Auslaßöffnung 17 bzw. τη^α (Fig. 1, 3 und 5). Wenn sich nun der Kolben 9 in der Stellung der Fig. 1 befindet, so deckt sich die Nut 27

mit der Zündkerzenöffnung 22, und da in diesem Augenblicke neues Gemisch unter Druck eintritt, so geht ein geringer Teil desselben durch die Nut 27 um den Kolben herum zum Auslaß 18 und treibt dabei die Abgase aus der Öffnung 22 und ersetzt sie durch neues Gemisch. Wenn sich der Kolben 9 am unteren Ende befindet, so deckt sich die Nut 26 mit der Zündkerzenöffnung 23, die in ähnlicher Weise vom

Einlaß 16 aus, der nun mit der Öffnung 14 in Deckung ist, mit neuem Gemisch gefüllt wird. Hierbei mag ein geringer Bruchteil des Gemisches verloren gehen, der jedoch durch den erhöhten Wirkungsgrad der Maschine reichlich ersetzt wird, da die Zündung stets in Gegenwart eines reinen Gemisches stattfindet, wodurch dieselbe sichergestellt wird.

Die Einlasse 15 und 16 im Zylinder 2, sowie die entsprechenden Einlasse im Zylinder 1 werden von den Kurbelkammern aus vermittels der sich kreuzenden Kanäle 28 mit Gemisch versorgt (Fig. 2 und 8). Die Kurbelkammer 4 besitzt einen Einlaß 29 und einen ähnlichen die Kammer 3, welche mit Kanälen 30 und 30" in Verbindung stehen. Diese letzteren Kanäle sind durch ein Querrohr 31, welches eine zum Vergaser führende Öffnung 32 besitzt, miteinander verbunden. An der Verbindungsstelle des Rohres 31 mit dem Kanal 30 ist ein selbsttätiges Rückschlagventil 33 angeordnet und wird von seiner Spindel 34 in einem wagerechten Lager 35 geführt. Ein gleiches Rückschlagventil ist an der Verbindungsstelle des Rohres 31 mit dem Kanal 30" angeordnet.

Wenn nun in der Kammer 4 durch Aufwärtsbewegen des Kolbens 9 und Abwärtsbewegen des Kolbens 8 ein Unterdruck entsteht, so wird vom Vergaser aus neues Gemisch angesaugt. Das Ventil 33 öffnet sich dabei, schließt sich aber, wenn die Bewegung eine entgegengesetzte ist, wobei sich das andere " Ventil nach dem Kanal 3ο³ zu öffnet und Gemisch in die Kammer 3 eintreten läßt. Während der Abwärtsbewegung des Kolbens 9 und gleichzeitigen Aufwärtsbewegung des Kolbens 8 wird das Gemisch in der Kammer 4 komprimiert und nach oben durch den Kanal 30 und dessen im Winkel sich abzweigende Verlängerung ,36 gedrückt, die mit der Öffnung 16 des Zylinders 2 sowie gleichzeitig mit der Öffnung 14" des Zylinders 1 in Verbindung steht. Die untere Explosionskammer des Kolbens 9 und die obere des Kolbens 8 werden demnach gleichzeitig von der Kammer 4 aus mit Gemisch versorgt. Wenn sich die Kolben in entgegengesetzter Richtung bewegen, so werden der Kanal 30" und der im Winkel von diesem abgezweigte Kanal 37 mit Gemisch aus der Kammer 3 gefüllt. Da sich nun der Kanal 37 nach den Öffnungen 16¹¹ des Zylinders 1 und 14 des Zylinders 2 öffnet, so werden die obere Explosionskammer des Kolbens 9 und die untere des Kolbens 8 gleichzeitig mit dem Gemisch der Kammer 3 versehen.

Da der feststehende Kolben 21 beträchtlicher Wärme unterworfen ist, ist er vorzugsweise hohl ausgebildet und an einer hohlen Stange 40 angeordnet, welche durch den Kopf des Zylinders hindurchgeht und mit einer Mutter 41 befestigt ist. Über der Mutter ist eine als Kammer ausgebildete Mutter 42 auf die Stange 40 aufgeschraubt und steht mit einem Rohr 43 in Verbindung. Eine Röhre 44 geht durch die Mutter 42 sowie die hohle Stange 40 hindurch bis zu deren unteren Ende. Die Stange 40 besitzt an ihrem unteren Ende Öffnungen 45, welche in· das Innere des KoI-' bens. 21 führen. Es kann daher durch die Röhre 44 Kühlwasser in das Innere des Kolbens geleitet werden, welches durch die hohle Kolbenstange 40 und das Rohr 43 abfließt.

Die Kolben 8 und 9 bestehen vorzugsweise aus zwei miteinander verschraubten Teilen (Fig. 1), deren einer mit einer Stopfbüchse 46 für die Stange 40 versehen ist. Diese Stopfbüchse ist mit metallischer Packung gefüllt, um die Hitze besser aushalten zu können. Die Kolben sind außerdem mit den üblichen Kolbenringen versehen, die nahe den oberen und unteren Enden der Kolben angeordnet sind. Um Undichtigkeiten bei den Öffnungen 10 und 12 des Kolbens zu vermeiden, ist ein gespaltener Ring 50 (Fig. 6 und 7) vorgesehen, dessen eine Fläche 51 in einem Winkel von vorzugsweise 45 ° abgeschrägt ist und in einen entsprechenden Sitz der Kolbenwand hineinpaßt. Dieser Ring 50 ist größer als der Sitz und muß erst zusammengedrückt werden in denselben: hinein, wenn der Kolben in den Zylinder geschoben wird. Das Bestreben des Ringes, sich auszudehnen, läßt ihn sich dicht an die Zylinderwand anlegen, wobei auch eine Abnutzung desselben durch selbsttätiges Her- , ausschieben aufgehoben wird.

Die Schmierung kann entweder. durch Hinzufügen kleiner Mengen Schmieröls zum Gasolin oder durch unmittelbare Einführung als Flächenschmierung erfolgen.

Als Ausführungsbeispiel war eine stehende Maschine gewählt. Die Erfindung kann aber ebenso gut bei einer liegenden Maschine verwendet . werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Doppelt wirkende Zwillings-Verbrennungskraftmaschine mit um 180° gegeneinander versetzten Kurbeln und mit über feststehenden Kolben gleitenden Zylindern, bei welcher die Kurbelkammern als Lade-

   pumpen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Explosionsräume gleichzeitig von einer Kurbelkammer gespeist werden und die Füllung eines jeden Raumes von zwei Stellen aus erfolgt.
2. 2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Kolbenwand zwei mit dem Ein- bzw. Auslasse (14, 17) desselben in Verbindung stehende Nuten (26, 27) vorgesehen sind, welche am. Ende eines Hubes mit je einer Zündkerzenöffnung so in Deckung treten, daß in dieser Öffnung eingeschlossene Abgase durch einen geringen Teil des von der Einlaßöffnung (14) durch je eine Nut (26, 27) zur Auslaßöffnung (17 und 18, 19) entweichenden Gemisches ausgeblasen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.