DE277068C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 277068 KLASSE 46«. GRUPPE

Dr. OSKAR BARTENSTEIN in COBURG.

Zweitaktexplosionskraftmaschine mit Hilfskolben. Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. September 1913 ab.

Bei den bekannt gewordenen Maschinen, welche außer dem Arbeitskolben noch einen Hilfskolben besitzen, der mit einem weiteren, in einem besonderen Zylinder angeordneten Kolben verbunden ist, erfolgt die Bewegung des letzteren vermittels Druckluft. Zur Herstellung dieser Druckluft bedarf es jedoch einer von der Maschine aus anzutreibenden Pumpe, welche die Druckluft zunächst in

ίο einen Vorratsbehälter fördert, von wo sie durch ein Ventil dem den Kolben zur Bewegung des Hilfskolbens aufnehmenden Zylinder zugeführt wird. Ist die Bewegung des Hilfskolbens beendet, so entweicht die noch im Zylinder zurückgebliebene Druckluft durch eine hierzu bestimmte Auspuff Öffnung, so daß dem vorgenannten Zylinder bei jedem Kolbenhub frische Druckluft zugeführt werden muß. Es ist also bei derartigen Maschinen eine besondere Luftpumpe in Verbindung mit einer Reihe von Organen erforderlich, deren Anwendung nicht nur das Gewicht der Maschine erhöhen, sondern auch infolge der größeren Anzahl der während seiner Tätigkeit in Bewegung befindliehen Teile und der sich dadurch ergebenden Reibung seinen Wirkungsgrad ungünstig beeinflußt.

Es sind nun zwar Maschinen bekannt, bei welchen die Druckluft direkt durch die Bewegungen des Hilfskolbens erzeugt und in eine Kammer geleitet wird, doch soll dadurch nur eine Luftpolsterung geschaffen werden, um einen ruhigen und stoßfreien Gang des Kolbens herbeizuführen.

Bei der die Erfindung bildenden Maschine erfolgen die Bewegungen des Hilfskolbens durch die sich nach der Entzündung entwickelnden, noch unter Druck befindlichen Abgase, die bisher ohne weitere Arbeitsleistung ausgepufft werden. Dieselben bedürfen zu ihrer Ausnutzung lediglich einer den Arbeitszylinder mit dem Hilfszylinder verbindenden Rohrleitung, deren Mündung bei der Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens freigelegt wird, worauf die Abgase nach der Überwindung der Feder eines in der Leitung angeordneten Rückschlagventiles durch diese hindurch in den Hilfszylinder gelangen und hier die Vorwärtsbewegung eines mit dem Hilfskolben in Verbindung stehenden Kolbens herbeiführen.

In der Zeichnung ist die Maschine in einer beispielsweisen Ausführungsform zur Darstellung gebracht, und zwar zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt der Maschine, wobei alle nicht zur Erfindung gehörenden Organe weggelassen sind, während die

Fig. 2 bis 5 die Arbeitsweise der Maschine schematisch veranschaulichen.

Der in bekannter Weise von einem Kühlwasserraum α umgebene Zylinder b nimmt in seinem Innern außer dem Arbeitskolben c noch einen Hilfskolben d auf. Der letztere ist mit einem oder mehreren sich in der Richtung des Kolbens c öffnenden Ventilen e ausgestattet und durch eine Stange f mit einem Kolben g verbunden, welcher sich, durch eine Stopfbüchse h abgedichtet, in einem zweckmäßig am Zylinderdeckel i befestigten Zylinder k bewegt. Der Zylinderdeckel i weist außerdem noch ein Doppelventil I auf, dessen Kanäle m und η zum Eintritt der Luft und des Brennstoffes bestimmt sind. Der Zylin-

der δ ist mit dem im Durchmesser kleiner gehaltenen Hilfszylinder k durch einen Kanal ο verbunden, welch letzterer ein unter Federwirkung stehendes Ventil p besitzt. Der im Zylinder b vorgesehene Kanal q dient als Auspuff öffnung. Die Zündkerze ist mit r bezeichnet.

Die Arbeitsweise der Maschine vollzieht sich in folgender Weise:

ίο Das zum Entzünden gebrachte, zwischen den Kolben c und d (Fig. 2) befindliche komprimierte Gas-Luftgemisch treibt den Kolben c nach vorn, während der Hilfskolben d gegen die Stirnwand des Zylinders gepreßt wird.

IS Der Kolben c setzt hierbei in bekannter Weise die mit ihm in Verbindung stehende Kurbelwelle in Bewegung. Wenn nun die Mündung des Kanales 0 vom Kolben freigelegt wird (Fig. 3), strömt ein Teil der noch unter Druck befindlichen verbrannten Gase nach Überwindung der Federwirkung des Ventiles p in den Hilfszylinder k, während der Kolben c kurz vor seiner äußersten Stellung auch die Auspufföffnung q freilegt, wodurch die noch im Zylinder b befindlichen Gase entweichen können. Die in den Hilfszylinder k tretenden Gase treiben den Kolben g nach vorn (Fig. 4), so daß der mit dem letzteren mittels der Stange f verbundene Hilfskolben d gegen den Kolben c trifft (Fig. 4). Zur Verminderung der dadurch eintretenden Stoßwirkung besitzt der Kolben d eine über seine vordere Stirnfläche hinausragende Stange s, welche zweckmäßig in der Bohrung der Verbindungsstange I gelagert ist und unter Wirkung einer Feder t steht, wodurch die Stange s beim Zusammentreffen der beiden Kolben nachgibt und somit den Stoß aufnimmt. Infolge der Vorwärtsbewegung des Hilfskolbens d wird eine Saugwirkung auf das Ventil I ausgeübt und dieses zum Öffnen gebracht, so daß die richtigen Mengen des aus Gas und Luft bestehenden Brennstoff-Luftgemisches in das Innere des Zylinders b eindringen können. Gleichzeitig wird der letztere noch durch die Vorwärtsbewegung des Hilfskolbens d von den zurückgebliebenen verbrannten Gasen gereinigt, indem dieselben durch die Auspufföffnung q gestoßen werden. Die in den Hilfszylinder k eintretenden Abgase verbleiben in diesem und werden durch die nach jedem Kolbenhub neu eintretenden Abgase auf hohem Druck erhalten.

Beim Rückgang des Kolbens c schiebt dieser die Kolben d und g wieder in ihre Anfangsstellung zurück, wobei das frisch eingesaugte Gas-Luftgemisch verdichtet wird und durch die sich öffnenden Ventile e hindurch zwischen die Kolben c und d tritt, während die letzteren infolge der über die Stirnfläche des Kolbens d hinausragenden Stange s in einem gewissen Abstand voneinander entfernt bleiben (Fig-5)·

Die im Zylinder b auftretende Druckverminderung infolge der Gasabgabe an den Hilfszylinder k erfährt schon nach einigen Zündüngen einen Ausgleich, da das Gas im Hilfszylinder k nicht verloren geht.

Das Zusammenarbeiten der Kolben muß sich derartig vollziehen, daß der Hilfskolben d in dem Augenblick gegen den Kolben c trifft, in welchem dieser während seines Rückganges die Auspufföffnung q verschließt, so daß die Maschine keiner weiteren Regelung bedarf; denn wenn die Maschine zu schnell läuft, ist der Kolben c im Augenblick des Zusammen-Stoßens schon weiter zurückgegangen. Der Hilfskolben d kann daher nur geringe Mengen Gas-Luftgemisch ansaugen, so daß die Leistung der Maschine naturgemäß verringert ist. Läuft die Maschine hingegen zu langsam, dann tritt der Zusammenstoß weiter vorn, also mehr nach der äußersten Stellung des Kolbens c ein, in welchem Falle die größere Menge des zündungsfähigen Gas-Luftgemisches die Leistung erhöht. Da sich im übrigen das Mischungsverhältnis sowie der Druck stets gleich bleiben, so ist eine vorteilhafte Regelung gewährleistet.

Die Ausbildung der Maschine gestattet sowohl ein Vorwärts- als auch ein Rückwärtslaufen.

Da das angesaugte kalte Gas-Luftgemisch außerdem die Ventile e durchströmen muß, so wird außer einer Kühlung derselben eine innige Vermischung zwischen Gas und Luft sowie eine Vorwärmung dieser Stoffe herbeigeführt.

Ferner ist bei dieser Maschine ein Verlust des zündungsfähigen Gemisches durch die Auspufföffnung nicht möglich, da die Maschine keine Luftspülung erfordert.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Zweitaktexplosionskraftmaschine mit Hilfskolben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der nach ihrer Entzündung noch unter Druck befindlichen verbrannten Gase bei der Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens (c) durch eine von diesem freigelegte Leitung (0) hindurch nach öffnung eines in der letzteren befindlichen Rückschlagventiles (p) in no einen Hilfszylinder (k) gelangt und die Vorwärtsbewegung des darin angeordneten, mit dem Hilfskolben {d) in Verbindung stehenden Kolbens (g) herbeiführt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.