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Doppeltwirkende Viertaktverbrennungskraftmaschine mit zwei hintereinander
liegenden Zylindern, bei welcher die Arbeitskolben fest miteinander verbunden sind.
Die Erfindung betrifft eine doppeltwirkende Viertaktverbrennungskraftmaschine mit
zwei hintereinander liegenden Zylindern, bei welcher die Kolben fest miteinander
verbunden sind. Bei dieser Maschine erfolgt in der bei doppeltwirkenden Dampfmaschinen
üblichen Weise bei jedem Hub ein Antrieb.
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Das Haupimerlonal der Erfindung besteht in der Verwendung eines hohlen
Kolbens. Zwischen den beiden Zylindern wird der hohle Kolben durch wassergekühlte
Flächen in ähnlicher Weise geführt, wie die bisher bei solchen Maschinen üblichen
einfachen Kolben.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Anwendung von festen
wassergekühlten Zylinderdeckeln, die die äußeren Verbrennungskammern abschließen
und in das Innere des hohlen Kolbens hineinragen und denselben beiderseits führen.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch die neue
:Maschine.
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Fig. 2 ist ein Grundriß der Maschine, teilweise im Schnitt, aus welchem
die Anordnung der Ventile erkennbar ist.
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Der aus einem Stück bestehende Zylinder A umschließt, wie aus Fig.
i und 2 ersichtlich, den hohlen Kolben B, welcher seine Bewegungen auf die Kurbelwelle
C durch die Pleuelstange D und den Gelenkzapfen E überträgt. Die einzelnen Ventile
V1, V2, V3, V4 der Maschine werden durch die vertikal angeordnete Welle F gesteuert,
die ihren Antrieb gleichfalls durch die Kurbelwelle C erhält. Die verschiedenen
Getriebeteile liegen in dem Kurbelgehäuse Cl und in dem Zylindermantel A1 eingekapselt.
Der aus einem Stück bestehende Zylinderkörper A wird durch den nach innen vorspringenden
Teil A= in zwei doppeltwirkende Zylinder geteilt. Der nach innen auskragende Teil
A2 des Zylinderkörpers A dient zur Führung des mit tlerenTeils BI des hohlen Kolbens
B. Der letztere ist geteilt und trägt an seinen inneren Flanschen eine abnehmbare
hohle Büchse El,' in welcher der Zapfen 'E lagert, an welchen die Pleuelstange D
angelenkt ist. Die hohle Büchse El ist mittels Schrauben E2 mit den - inneren Verbindungsflanschen
des hohlen Kolbens B verbunden. Zwecks guter Abdichtung sind die beiden Kolbenkörper
in üblicher Weise mit Dichtungsringen B2 ausgestattet. Die doppeltwirkenden Zylinder
Ax und AY werden durch die doppeltwirkenden Körper Bx und BY des hohlen Kolbens
B ihrerseits in zwei Explosionsräumen H, Hl und H2 und H3 unterteilt. Diese
Explosionsräume haben gemeinsame Auslaß- und Einlaßöffnungen K, K1, K2, K3.
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Die unteren Verbrennungsräume H, H2 werden durch die festen Führungsteile
P, P1 eingeschlossen, die an den Deckeln A3, A4 angesetzt sind. Sie sind gleichfalls
mit Dichtungsringen P2 ausgestattet und führen die inneren Umfangsteile B3 des hohlen
Kolbens B.
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Die Zylindeckel bilden infolge ihrer besonderen Ausführung Kanäle
A5 und A6, durch die die Luft in das Innere des beiderseits offenen hohlen Kolbens
B eintreten kann. Sie sind mit Hohlräumen Q und R für das Kühlwasser versehen. In
einzelnen Fällen kann der hohle Kolben zwecks guter Kühlung auch mit Rippen ausgestattet
sein. Im Falle der als Führung ausgebildeten, beiderseits in den
hohlen
Kolben ragenden Abschlußdeckel müssen solche Kühlrippen naturgemäß in Wegfall kommen.
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Der Durchgang der Gase.durch die Zylinderkammern K, K1, KI, K3 wird
durch entsprechende Tellerventile V1, V2, V3, V4 gesteuert. Diese Ventile sind zur
Steuerung des Gaszutritts und -Austritts paarweise in die Kammern eingebettet, in
die die Zündkerzen ragen. Die Einlaß- und Auslaßventile münden in gemeinschaftliche
Kanäle W1, W2, durch die abwechselnd die frische Ladung oder die verbrannten Gase
hindurchgeführt werden. Wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, sind auch die Ventile
vollständig von Kühlwasser umgeben. Jedes einzelne Ventil wird in einem abnehmbaren
Ventilgehäuse VS geführt, das durch eine Mutter l'6 (Fig. r) an Ort und Stelle festgehalten
wird. Die Ventilteller werden in üblicher Weise mittels besonderer Federn auf ihren
Sitz gepreßt gehalten (Fig. z und 2). Die Ventilsteuerwelle F liegt zwischen den
Ventilpaaren (Fig. 2) und steuert das Spiel der Ventile mittels der Nocken F1 und
der Steuerhebel F2 und F3.
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In den hohlen Kolben B ist ein Rückschlagventil G eingebaut, welches
dazu dient, den Durchtritt der Luft durch den hohlen Kolben zu regeln. Dieses Ventil
gestattet die Verwendung des hohlen Kolbens mehr oder weniger als Luftpumpe zwecks
Erzeugung einer lebhaften Luftströmung in der Maschine bzw. in dem hohlen Kolben,
wodurch eine ausgezeichnete Kühlung sämtlicher erhitzter Teile gewährleistet ist.
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Der Arbeitsvorgang dieser Verbrennungskraftmaschine ist folgender
Angenommen, der hohle Kolben bewegt sich nach aufwärts (Fig. x), so wird frische
Ladung durch das Ventil V 1 und die Einlaßkammer K in den Verbrennungsraum H gesaugt.
Bei dieser Bewegung des Kolbens wird die bereits im Raum Hl befindliche Füllung
komprimiert und das entsprechende Ventil V2 geschlossen. Das im Raum H2 bereits
komprimierte Gemisch ist in diesem Zeitpunkt schon zur Explosion gelangt und hat
den Kolben nach aufwärts getrieben, wobei die im Raum H3 befindlichen verbrannten
Gase durch das Ventil T'4 und durch die Kammer K3 in den Kanal WI gefördert werden,
der mehr oder weniger unmittelbar je nach den gegebenen Verhältnissen ins Freie
mündet. Bei Rückkehr des Kolbens nach abwärts wird die Füllung im Raum H komprimiert;
das bei dem vorangegangenen Hub im Raum Hl komprimierte Gasluftgemisch wird entzündet,
die Gase des Raumes H2 werden ins Freie gelassen und frische Ladung in die Kammer
H3 angesaugt. Diese Vorgänge wiederholen sich in der gleichen Reihenfolge in den
anderen Zylinderräumen nach folgender Tabelle
| H H1 H2 H3 |
| r. Hub: Ansaugen Kompression Zündung Auspuff, |
| 2. Hub: Kompression Zündung Auspuff Ansaugen, |
| 3. Hub: Zündung Auspuff Ansaugen Kompression, |
| q.. Hub: Auspuff Ansaugen Kompression Zündung. |
Man sieht ohne weiteres, daß bei jedem Kolbenhub die Kurbelwelle einen Antrieb wie
bei den gewöhnlichen doppeltwirkenden Dampfmaschinen erhält.
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Da die 'Maschine vier Explosionsräume aufweist, so treten naturgemäß
die vier Perioden eines vollständigen Ottoschen Kreisprozesses bei jedem Hub des
Kolbenkörpers auf.
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Auf diese Weise wird der Gang der Maschine außerordentlich sanft,
während schon mit einer Maschine von verhältnismäßig geringen Abmessungen sehr große
Leistungen erzielt werden können.
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Wesentlich zu den ausgezeichneten Resultaten, die man mit der neuen
:Maschine erreichen kann, trägt die sich über sämtliche erhitzte Teile erstreckende
intensive Kühlung des Kolbens bei.