DE290786C

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Publication number: DE290786C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft Zylinder mit veränderlichem Kompressionsraum und ist besonders für Explosionsmaschinen bestimmt. Jedoch ist ihre Anwendung nicht auf diese Art von Maschinen beschränkt. In der Zylinderwandung ist ein Kolben vorgesehen, der ständig das Bestreben hat, in die dem kleinsten Kompressionsraum entsprechende Stellung zu gelangen, und mit einem zweiten Kolben versehen ist, der in eine mit einer Flüssigkeit gefüllte Kammer hineinragt.The invention relates to variable compression space cylinders and is particular intended for explosion machines. However, their application is not in this way limited by machines. A piston is provided in the cylinder wall, which constantly endeavors to move into the position corresponding to the smallest compression space arrive, and is provided with a second piston which is filled with a liquid in a Chamber protrudes.

Die Veränderlichkeit des Kompressicnsraumes durch einen in der Wandung des Zylinders verschiebbaren Kolben zu bewirken, der infolge Verwendung einer Feder oder eines Luftkissens ständig das Bestreben hat, in die dem kleinsten Kompressionsraum entsprechende Stellung zu gelangen, ist bekannt. Ferner ist es bekannt, den in der ZylinderwandungThe variability of the compression space through one in the wall of the cylinder to effect sliding piston, the result of the use of a spring or a Air cushion constantly strives to fit into the smallest compression space Getting a position is known. It is also known in the cylinder wall

ao verschiebbaren Hilfskolben mit einem zweiten Kolben zu versehen, der in eine mit einer Flüssigkeit gefüllte Kammer hineinragt. Diese Einrichtungen haben keinen Eingang in der Praxis gefunden.ao to provide displaceable auxiliary piston with a second piston, which is in a with a liquid filled chamber protrudes. These facilities have not found their way into practice.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Einrichtung dieser Art geschaffen werden, die sich gegenüber den bekannten durch größere Einfachheit und bessere Wirksamkeit auszeichnet. The present invention aims to provide a device of this type which is distinguished from the known by greater simplicity and better effectiveness.

Die Erfindung besteht darin, daß die mit Flüssigkeit gefüllte Kammer einen ein Rückschlagventil enthaltenden Zuflußkanal und einen durch ein Überdruckventil abgeschlosse-. nen Abflußkanal besitzt.The invention consists in that the chamber filled with liquid has a check valve containing inflow channel and one closed off by a pressure relief valve. NEN drainage channel has.

Eine für eine Explosionsmaschine beOne for an explosion machine be

stimmte Ausfülirungsform der Erfindung ist auf der Zeichnung im Schnitt dargestellt.correct Ausfülirungsform the invention is shown in the drawing in section.

Der Arbeitszylinder der Explosionsmaschine ist mit α bezeichnet, der Arbeitskolben mit b, der Kompressionsraum mit c. Der. Kompressionsraum ist oben durch einen Kolben d abgeschlossen, der sich in einem zylindrischen Ansatz e des Arbeitszylinders auf und ab bewegen kann. Das - Innere des Ansatzes e steht durch Öffnungen / mit der freien Luft in Verbindung. Ein ringförmiger Anschlag h bildet die obere Hubbegrenzung für die Bewegung des Kolbens d. Der Anschlag h und der obere Rand g des Kolbens d sind mit Ventilflächen versehen, die sich aufeinanderlegen, wenn der Kolben d seine höchste Stellung einnimmt. Bei dieser Stellung des Kolbens ist also das. Innere des Arbeitszylinders ventilartig gegen die Außenluft abgeschlossen.The working cylinder of the explosion machine is marked with α , the working piston with b, the compression chamber with c. Of the. The compression space is closed at the top by a piston d , which can move up and down in a cylindrical extension e of the working cylinder. The - inside of the neck e communicates through openings / with the open air. An annular stop h forms the upper stroke limit for the movement of the piston d. The stop h and the upper edge g of the piston d are provided with valve surfaces which lie on top of one another when the piston d assumes its highest position. In this position of the piston, the interior of the working cylinder is closed off from the outside air in the manner of a valve.

Der Kolben d trägt vermittels einer Stange einen zweiten Kolben i, der sich in einer zylindrischen Kammer k bewegen kann. Bei diesem Kolben ist der untere Rand ventilartig ausgebildet. Dieser Rand legt sich, wenn die Kolben d und * ihre unterste Stellung einnehmen, gegen einen ringförmigen Anschlag in. Die Kammer k ist oben durch einen Verschlußkopf η abgeschlossen. Eine Feder 0, die sich einerseits gegen den Verschlußkopf, andererseits gegen den Kolben i stützt, sucht die Kolben d und i stets in ihre tiefste Stellung zu bringen. Die Kammer k ist mit einer Flüssigkeit beliebiger Art, zweckmäßig Öl, angefüllt. Der Verschlußkopf η enthält einen Zuleitungskanal p, der mit einem auf der Zeich-The piston d carries, by means of a rod, a second piston i which can move in a cylindrical chamber k . In this piston, the lower edge is designed like a valve. When the pistons d and * assume their lowest position, this edge rests against an annular stop in. The chamber k is closed at the top by a closure head η . A spring 0, which is supported on the one hand against the bolt head and on the other hand against the piston i , always seeks to bring the pistons d and i into their lowest position. The chamber k is filled with any type of liquid, expediently oil. The bolt head η contains a supply channel p, which is connected to a

nung nicht dargestellten Flüssigkeitsbehälter in Verbindung steht. In dem Kanal p ist ein Rückschlagventil q angeordnet. Außer dem Zuleitungskanal p enthält der Verschlußkopf einen Ableitungskanal r, der mit demselben Flüssigkeitsbehälter in Verbindung steht wie der Kanal p. Statt eine besondere Verbindung des Kanals r mit dem Behälter zu schaffen, kann man ihn auch, wie punktiert angedeutet,tion is not shown liquid container in connection. A check valve q is arranged in the channel p. In addition to the supply channel p , the closure head contains a discharge channel r, which is in communication with the same liquid container as the channel p. Instead of creating a special connection between the channel r and the container, it can also be used, as indicated by dotted lines,

ίο mit dem Kanal p verbinden. In dem Ableitungskanal r ist ein Überdruckventil ί angeordnet, das unter der Wirkung einer Feder t steht, deren Spannung durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Verschlußschraube u verändert werden kann. Wenn sich die Kolben d und i abwärts bewegen, wird Flüssigkeit aus dem Behälter durch den Kanal p in die Kammer hineingesaugt. Bei einer Kolbenbewegung in entgegengesetzter Richtung schließt sich das Ventil q-, und es wird. Flüssigkeit durch den Kanal r herausgedrückt. Um die Wirkungs\veise der Einrichtung zu erläutern, sei zunächst angenommen, der Motor sei voll belastet und befinde sich im Beharrungszustand. Ferner sei angenommen, daß gerade die Explosion stattfindet. Der Kolben d befindet sich dann in seiner höchsten Stellung und sitzt ventilartig auf der Fläche h auf. Der Kompressionsraum c ist bei dieser Stellung am größten und ist so bemessen, daß für die der vollen Belastung entsprechende Menge Brennstoffgemisch der günstigste Kompressionsenddruck und Explosionsdruck entsteht. ίο connect to channel p . In the discharge channel r there is a pressure relief valve ί which is under the action of a spring t , the tension of which can be changed by screwing in the screw plug u more or less deeply. As pistons d and i move downward, liquid is drawn from the container through channel p into the chamber. When the piston moves in the opposite direction, valve q- closes and it becomes. Liquid squeezed out through channel r . In order to explain how the device works, let us first assume that the motor is fully loaded and is in a steady state. It is also assumed that the explosion is taking place. The piston d is then in its highest position and sits like a valve on the surface h . The compression space c is largest in this position and is dimensioned so that the most favorable final compression pressure and explosion pressure is created for the amount of fuel mixture corresponding to the full load.

Während der Explosion und der darauffolgenden Expansion behält der Kolben d seine Lage bei, da der im Zylinder herrschende Druck den Druck der Feder überwiegt. Mit Beginnen des Auspuffes wird jedoch der Federdruck überwiegend. Infolgedessen sucht die Feder 0 den Kolben während des Auspuff- und Ansaugehubes hinabzudrücken. Da das Übergewicht der Feder aber nur gering ist, und auch erhebliche Widerstände zu überwinden sind, wie Reibung, Trägheit, Drosselung im Rückschlagventil usw., so wird der Kolben nur um ein sehr kleines Stück abwärts bewegt Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens i wird eine entsprechende Menge Öl durch den Kanal p angesaugt.During the explosion and the subsequent expansion, the piston d maintains its position because the pressure in the cylinder outweighs the pressure of the spring. However, as the exhaust begins, the spring pressure becomes predominant. As a result, the spring 0 seeks to depress the piston during the exhaust and intake strokes. However, since the excess weight of the spring is small, and also considerable resistance must be overcome, such as friction, inertia, throttling in the check valve, etc., as the piston is moved only a very short distance downstream i During the downward movement of the piston is a corresponding Amount of oil sucked in through channel p.

Mit Beginn des Kompressionshubes hört die Abwärtsbewegung auf, und bei der nächsten Explosion wird der Kolben d wieder in seine, höchste Stellung gebracht, * indem eine entsprechende Flüssigkeitsmenge aus der Kammer k durch das Überdruckventil.? herausgedrückt wird. Das beschriebene Spiel wiederholt sich, und der Kolben pendelt bei jeder Arbeitsperiode, d. h. also bei einer Viertaktmaschine in vier Hüben einmal um eine kleine Strecke auf und ab, vorausgesetzt, daß die Belastung gleichbleibt. Die Größe dieser Strecke ist unter anderem von der Umdrehungszahl abhängig. Sie wird bei geringer Umdrehungszahl größer und kann bei sehr großer Umdrehungszahl gleich ο werden.At the beginning of the compression stroke, the downward movement ceases, and with the next explosion, the piston d is brought back to its highest position, * by a corresponding amount of liquid from the chamber k through the pressure relief valve. is pushed out. The play described is repeated, and the piston oscillates up and down a short distance once in every working period, ie in four strokes in a four-stroke machine, provided that the load remains the same. The size of this distance depends, among other things, on the number of revolutions. It increases with a low number of revolutions and can be equal to ο with a very high number of revolutions.

Wird jetzt die Belastung des Motors vermindert und beispielsweise auf die Hälfte herabgesetzt^ so wird nur noch die Hälfte des Brennstoffgemisches angesaugt, was_unter anderem durch Drosselung der Ansaugeleitung ^:~b"ewirkt__wir-dr--· Der Kolben d befindet sich noch ganz nahe seiner höchsten Stellung. Der Kompressionsraum ist daher für den neuen Belastungszustand zu groß. - Dies hat zur Folge, daß die Explosionsspannung zu klein wird. Der Kolben ist daher nicht imstande, Flüssigkeit aus der Kammer k durch das Überdruckventil herauszudrücken und bleibt in seiner tieferen Stellung stehen. Bei nächstem Auspuff- und Ansaugehub senkt er sich weiter, und zwar diesmal um ein größeres Stück als vorher. Denn während des Ansaugehubes herrscht im Arbeitszylinder α infolge der Drosselung des Brennstoffgemisches ein Unterdruck, so daß der in dem Raum ν herrschende atmosphärische Druck den Federdruck unterstützt. Die Verminderung des Kompressionsraumes ist aber immer noch verhältnismäßig gering. Daher reicht auch bei der nächsten Explosion die Spannung noch nicht aus, um den Kolben wieder zu heben. Er sinkt infolgedessen beim nächsten Auspuff- und Ansaugehub noch tiefer. Nach einigen Arbeitsperioden wird auf diese Weise der Kompressionsraum so weit verkleinert sein, daß der Explosionsdruck wieder~dle gewünschte Höhe erreicht hat. Nunmehr wird der Kolben d bei der Explosion wieder um ein kleines Stück gehoben, wobei etwas Flüssigkeit aus der Kammer k herausgedrückt wird. Solange die Belastung gleichbleibt, findet jetzt wieder das oben beschriebene Pendeln des. Kolbens statt.If the load on the engine is now reduced and, for example, reduced by half ^ only half of the fuel mixture is sucked in, which, among other things, by throttling the suction line ^: ~ b "e works__wir-dr-- · The piston d is still very close to its highest The compression space is therefore too large for the new load condition.This has the consequence that the explosion voltage is too low.The piston is therefore unable to force liquid out of the chamber k through the pressure relief valve and remains in its lower position. With the next exhaust and intake stroke it lowers further, this time by a larger amount than before, because during the intake stroke there is a negative pressure in the working cylinder α due to the throttling of the fuel mixture, so that the atmospheric pressure in space ν supports the spring pressure The reduction in compression space is still relatively small, however even with the next explosion, there is still insufficient tension to raise the piston again. As a result, it sinks even lower on the next exhaust and intake stroke. In this way, after a few working periods, the compression space will be reduced to such an extent that the explosion pressure has again reached the desired level. The piston d is now raised again a little bit during the explosion, some liquid being forced out of the chamber k . As long as the load remains the same, the above-described oscillation of the piston takes place again.

Wird die Belastung erhöht, und infolgedessen die Menge des Brennstoffgemisches vermehrt, so wird der Kompressionsraum zu klein. Dies äußert sich in einer Steigerung des Explosionsdruckes über das normale Maß hinaus. Der Kolben d wird dadurch um ein no entsprechend größeres Stück gehoben. Er steigt auf diese Weise während der nächsten Arbeitsperioden so lange, bis der Kompressionsraum groß genug geworden ist, daß sich wieder ein Gleichgewichtszustand einstellt.If the load is increased and, as a result, the amount of fuel mixture is increased, the compression space becomes too small. This manifests itself in an increase in the explosion pressure beyond the normal level. The piston d is lifted by a correspondingly larger piece. It increases in this way during the next working periods until the compression space has become large enough that a state of equilibrium is established again.

Der Kompressionsraum stellt sich also selbsttätig so ein, daß bei allen Belastungen der Kompressionsenddruck bzw. der Explosionsdruck eine bestimmte gewünschte Höhe erreicht. Die Höhe dieses Druckes ist von der Spannung der Feder t des Überdruckventils abhängig und läßt sich beliebig einstellen.The compression chamber adjusts itself automatically in such a way that the final compression pressure or the explosion pressure reaches a certain desired level under all loads. The level of this pressure depends on the tension of the spring t of the pressure relief valve and can be adjusted as required.

In vorliegendem Ausführungsbeispiel kann sie durch Verdrehen der Verschlußschraube u verändert werden, was auch während des Betriebes möglich ist. Gegebenenfalls könnte man hierzu einen geeigneten Übertragungsmechanismus verwenden. In the present embodiment it can be changed by turning the screw plug u , which is also possible during operation. If necessary, a suitable transmission mechanism could be used for this purpose.

Die Einrichtung, daß die aus der Kammer herausgedrückte Flüssigkeit in denselben Behälter zurückgeleitet wird, aus dem neue Flüssigkeit in die Kammer hineingesaugt wird, hat zur Folge, daß man mit einer sehr kleinen Menge solcher Flüssigkeit auskommt.The device that the liquid expelled from the chamber in the same container is returned, from which new liquid is sucked into the chamber, has the consequence that you can get by with a very small amount of such liquid.

Es ist einleuchtend, daß die Erfindung, nicht an die beschriebene Ausführungsform gebunden ist. Beispielsweise kann man statt der Kugelventile q, s auch Schieber oder andere Absperrorgane verwenden. Letztere können unter Umständen auch von Hand bewegt werden, oder mit einem Steuerungs- oder Regulierorgan des Motors in Verbindung gebracht werden.It is obvious that the invention is not bound to the embodiment described. For example, instead of the ball valves q, s , slides or other shut-off devices can also be used. The latter can, under certain circumstances, also be moved by hand or connected to a control or regulating element of the motor.

Claims

Patent claim:

Device for regulating the compression chamber of explosion engines by a piston which can be displaced in the wall of the cylinder and which constantly strives to reach the position corresponding to the smallest compression chamber, and which is provided with a second piston which plunges into a chamber filled with a liquid protrudes, characterized in that the chamber (fe) has an inflow channel (/>) containing a non-return valve (q ) and an outflow channel (r) closed by a pressure relief valve (s).

1 sheet of drawings.