DE303143C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 303143 -KLASSE 46 a. GRUPPE

PAUL METZLER in ZÜRICH, Schweiz. Zwei- und Viertaktverbrennungskraftmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Juli 1914 ab.

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, bei welcher unter Mitwirkung des Kurbelkastens als Ladepumpe die Auswaschung des Zylinders von Abgasen erzielt wird. Der Motor selbst soll in Zwei- und Viertakt laufen. Der Vorteil gegenüber anderen Motoren liegt darin, daß das Gemisch nicht in den Kurbelkasten gelangt, sondern in einen besondern Kanal eingeführt wird, wobei oberhalb des Gemisches im Kanal Luft gelagert ist, die dann zunächst in den Explosionsraum überströmt. Hierdurch werden Vorzündungen und Gemisch Verluste vermieden.

In der Zeichnung ist der Motor dargestellt. Es zeigt:

Fig. ι Längsschnitt in der Ebene der Kurbelwellenachse,

Fig. 2 Längsschnitt senkrecht zur Kurbelwellenachse,

Fig. 3 Querschnitt nach Linie A-B der Fig. 1, Fig. 4 Querschnitt durch eine zweizylindrige Maschine,

Fig. 5 besondere Ausführungsform,
Fig. 6 Ventilsteuerung. .

Die Maschine besitzt zwei Überströmkanäle i, 2. ,

Im Zylinder 5 läuft Kolben 6, der unten eine Tasche 7 trägt. In tiefster Stellung hat die Oberkante des Kolbens die Schlitze 3, 4 der beiden Überströmkanäle und die Auspuffkanäle 8, 8 freigelegt. Die Schlitze werden vom Kolben in der Reihenfolge geöffnet, daß die Auspuffschlitze 8 zuerst, dann der Lufteinlaßschlitz 4 und zuletzt der Gemischeinlaßschlitz 3 freigelegt werden. In höchster Stellung des . Kolbens verbindet die Kolbentasche 7 den Ventilraum 9 mit Kanal 2. Durch öffnen des Ventils 10 wird dieser Ventilraum 9 mit dem Vergaser 11 verbunden. In tiefster Stellung des Kolbens verbinden die Kanäle 1 und 2 den Explosionsraum mit dem Kurbelkasten, der als Ladepumpe dient. Die Schlitze 3, 4 stehen sich diametral gegenüber, ebenso die beiden Auspuffschlitze 8, während die ^! Auspuff- und Einlaßschlitze zueinander unter 90° stehen. Der Kolben 6 trägt oben zwei Stege 12, die genau so weit voneinander entfernt sind als die Schlitze 3, 4 breit sind. Zwischen diesen Stegen liegt noch ein anderer Steg. In Fig; 5 wird der Zylinder sowohl vom Überströmkanal 21 aus als auch vom Rohr 23 und Ventil 22 aus ausgewaschen, nachdem die Auspuffgase im Zylinder Atmosphärenspännung erlangt haben. Fig. 6 zeigt Nocken 25 und Ventil 24, welches die Einströmung des Gemisches reguliert. Nocken 25 und Ventil 24 haben dieselbe Wirkung wie Nocken 13 und Ventil 10. Der Nocken 25 steuert das Ventil 24 für beide Zylinder. Das Ventil 10 wird vom Nocken 13 gesteuert, welcher mit halber Kurbelumdrehungszahl sich dreht, indem die Räder 14, 15 von ι: 2 übersetzt sind. Die Zündung erfolgt durch Zündkerze 20.

Die Wirkungsweise des Motors als Viertaktmaschine ist folgende:

In, der veranschaulichten Stellung nach Fig. ι erfolgt die Zündung, und der, Kolben wird nach unten getrieben. Zunächst legt er nahe am unteren Totpunkte die Auspuffschlitze 8 offen. Die Abgase entweichen sehr schnell, und im Verbrennungsräume tritt fast sofort Atmosphärenspannung ein. Hierauf wird

Schlitz 4 vom Kolben freigelegt, und es tritt komprimierte reine Luft aus Kurbelkasten 16 in den Explosionsraum über und reinigt" ihn von brennenden Abgasen. Hierauf wird Schlitz 3 geöffnet, und es tritt durch die-

;. sen Schlitz zunächst reine Luft, dann Gemisch, und zuletzt wieder reine Luft in den Explosionsraum. Hierdurch wird erreicht, daß eine Luftschicht zwischen die brennenden Abgase und das neu eintretende Gemisch gelegt wird zur Verhinderung von Frühzündern. Wenn der Kolben nach oben geht, so entsteht im Kurbelkasten ein Unterdruck, während im Explosionsraume Kompression stattfindet. Sobald Schlitze 17 im Zylinder durch Kolbenschlitze 18 freigegeben werden, gelangt Luft in den Kurbelkasten i6, die beim Niedergehen des Kolbens komprimiert wird. In höchster Stellung des Kolbens wird aber auch der Schlitz 19 durch Kanal 7 mit Ventilgehäuse 9 verbunden. Da nun in dieser Stellung Ventil 10 durch den Nocken 13 geöffnet ist, wird eine Verbindung geschaffen zwischen Kanal 2 und dem Vergaser 11. Infolge des im Kurbelkasten herrschenden Unterdrucks wird sowohl durch Schlitz 17 als auch Kanal 19, Tasche 7, Ventilgehäuse und Vergaser 11 auf beiden Wegen Luft angesaugt. Während aber durch Schlitz 17 reine Luft eintritt, wird auf dem anderen Wege die Luft mit Benzindampf im Vergaser 11 gemischt. Es. gelangt also nicht bloß reine Luft durch Schlitz 17 in den Kurbelkasten 16, sondern auch Gemisch in den Kanal 2. Je nachdem nun Schlitz 19 früher oder später als die Schlitze 17 geöffnet wird, wird auch mehr oder weniger Gemisch angesaugt, und desto mehr oder weniger tief wird das Gemisch auch im Kanal 2 stehen. Es darf aber Kanal 19 nicht so früh geöffnet werden, daß Gemisch in den

4P* Kurbelkasten gelangen kann. Da nun der Nocken 13 das Ventil 10 nur bei jeder zweiten Umdrehung öffnet, so gelangt auch nur bei jeder zweiten Umdrehung Gemisch in den

- Kanal 2, und so tritt auch nur bei jeder zweiten Umdrehung eine Explosion ein. Hierdurch wird eine ziemlich gründliche Auswaschung des Explosionsraumes von Abgasen erreicht, indem zweimal ausgewaschen wird, bevor reines Gemisch eingeführt, komprimiert und entzündet wird. Die Verhältnisse wären also genau die gleichen, wie bei einer gewöhnlichen Viertaktmaschine mit dem Unterschied, daß weder Ventile noch Schieber den Ein- und Auslaß steuern und eine bessere Kühlung des Zylinders erreicht wird.

Bei zwei Zylindern mit um i8o° versetzten Kurbeln braucht bloß ein einziges Ventil 24 nach Fig. 4 angeordnet zu werden, wenn der Motor im Viertakt arbeiten soll. Dieses Ventil müß bei jeder Umdrehung geöffnet werden, so daß öffnen des Ventiles mit Öffnen des Kanales 7 im Kolben und des Kanales 19 in dem einen oder anderen Zylinder zusammenfällt. Ferner ist die Anordnung im Kanal 2 derartig getroffen, daß der Schlitz 19 für das eintretende Gemisch oben und unten genügend - Platz im Kanal 2 für Luft läßt. Denkt man sich den Raum im Kanal 2 oberhalb des Schlitzes 19 zum besseren Verständnis recht lang, oder denkt man sich den Schlitz 19 mit den mit ihm verbundenen Teilen weiter nach unten gerückt, so bleibt oberhalb und unterhalb des Kanales 19 ein größerer Raum bestehen. Durch das in den Kanal 2 eintretende Gemisch kann die qualitative Beschaffenheit des Inhaltes oberhalb des Schlitzes 19 im Kanäle 2 nicht verändert werden. 1st in diesem Räume Luft, so bleibt die Luft daselbst liegen, denn das eintretende Gemisch durch Kanal 19 schneidet die oben befindliche Luft direkt ab. Wollte wirklich die oberhalb des Schlitzes 19 befindliche Luft beim Eintreten des Gemisches im Kanal 2 nach unten gehen, so würde oben ein Unterdruck entstehen und das Gemisch müßte nach oben strömen. Mit anderen Worten, die oberhalb des Schlitzes 19 befindliche Luft strömt nach unten, das Gemisch nach oben. Luft und Gemisch müßten aneinander im Kanal in verschiedenen Richtungen vorbeistreichen. Dieses ist unmöglich. Folglich bleibt der Inhalt im Räume oberhalb des Schlitzes 19 unberührt. Daß nun Luft immer in diesem Räume steht, ist durch folgendes begründet: Sobald der Einlaßschlitz 3 nach dem Explosionsraum geöffnet wird, strömt der Inhalt des Kanales 2 zuerst über und zuletzt der Inhalt des Kurbelkastens. Nun ist aber im Kurbelkasten bloß reine Luft, folglich bleibt auch im Kanal 2 nach Schluß des Überströmens von oben bis unten bloß reine Luft stehen. Während nun beim Eintreten des Gemisches durch Schlitz 19 in den Kanal 2 die Luft unterhalb des Schlitzes 19 aus Kanal 2 verdrängt wird, bleibt die Luft oberhalb des Schlitzes 19 stehen. Diese strömt dann zuerst beim Öffnen des Schlitzes 3 in den Explosionsraum über und legt sich zwischen das neue Gemisch und die brennenden Abgase,

Soll der Motor nun aber im Zweitakt laufen, was erreicht wird, indem Ventil 10 hochgehoben und in dieser Stellung dauernd gehalten wird,, so muß die Entfernung der Auspuffgase aus dem Zylinder bei einer einzigen Auswaschung geschehen. Dies wird erreicht, indem der Luftstrom von zwei Seiten eingeführt wird. Ein Luftstrom tritt von Kanal 4 ein und ein Luftstrom bzw. Gemisch von Kanal 3 in den Explosionsraum ein. Beide Luftströme werden durch Stege 12 auf Kolben 6 gegeneinander geführt, bis sie in der Mitte aufeinander prallen und nach oben abgelenkt werden, auf diese Weise den Zylinder reini-

gend. Um die Auspuffschlitze zu erreichen, müssen die Ströme sich oben teilen, wie Pfeile in Fig. 2 zeigen, und um 90° sich kehrend, werden sie, die Auspuffgase vor sich her treibend, bis zu den Auspuffschlitzen gelangen. Will man den Motor zu einem reinen Zweitakt-Motor umwandeln, so läßt man Ventil 10 weg und bildet das Ventilgehäuse lediglich als eine Kammer aus, an die sich Vergaser 11 anschließt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Zwei- und Viertaktverbrennungsgaskraftmaschine mit Kurbelkastenpumpe und mit zwei vom Kolben gesteuerten Uberströmkanälen, von denen der eine Kanal nur die im Kurbelkasten verdichtete reine Luft in den Zylinderraum überführt, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelteile des zweiten Kanales (2) ein Schlitz (19) vor-, gesehen ist, der mittels der Kolbentasche (7) mit dem Vergaser in Verbindung gebracht wird, wodurch Gemisch in den Mittel- und Unterteil des Kanales (2) gelangt, während im Oberteil des Kanales (2) Luft gelagert ist, die beim vorausgehenden Hube aus dem Kurbelkasten in den Kanal (2) nach dem Gemischübertritt in den Zylinderraum überströmt. .

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.