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Mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschine mit nahe beieinanderliegenden
Zylinderpaaren. Die Erfindung betrifft eine mehr zvlindrige Verbrennungskraftmaschine
mit nahe beieinanderliegenden Zylinderpaaren, bei denen der obere Kolben jedes Zylinders
durch schräge Verbindungsstangen unmittelbar mit den unteren Kolben des anderen
Zylinders verbunden ist.
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Es sind Maschinen dieser Art bekannt, bei denen die auf der oberen
Seite der Maschine liegenden Querhäupter, an denen die schrägen Verbindungsstangen
angreifen, als Luftpumpenkolben wirken. Damit der erforderliche Pumpenquerschnitt
geschaffen wurde, war es nötig, den Querhäuptern einen größeren Querschnitt zu geben
als den Kolben der Verbrennungskraftmaschine.
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Sollen die Zylinder nahe aneinandergerückt werden, so müssen die gewöhnlich
zylindrisch ausgeführten Pumpenkolben exzentrisch zu den Maschinenkolben angeordnet
werden. Hierbei wird jedoch die Anbringung der Verbindungsstangen erschwert und
außerdem die Wirkung der Pumpenkolben zur Aufnahme des schrägen Zuges der Verbindungsstangen
beeinträchtigt. Es bleibt deshalb nichts anderes übrig, als den gegenseitigen Abstand
der Arbeitszylinder zu vergrößern, wobei die gedrängte Bauart der Maschine verloren
ging.
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Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß die
auf der oberen Seite der Maschine liegenden als Luftpumpenkolben wirkenden Querhäupter
mit rechteckigem oder elliptischem oder halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet
sind, dessen lange Seite sich senkrecht zur Kurbelwelle erstreckt. Durch richtige
Bemessung der Querhäupter der Maschine kann man hierbei außerdem einen guten Massenausgleich
herstellen.
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Auf der Zeichnung ist Fig. i eine Ansicht und teilweiser Längsschnitt
einer Zweitaktmaschine nach der Erfindung, Fig. 2 ein Querschnitt der Fig. i mit
einzelnen in Ansicht dargestellten Teilen, Fig.3 ein als Luftkolben ausgebildetes
Ouerhaupt, ` Fig. 4 ein -Schnitt nach Linie A-A der Fig. 3, in Pfeilrichtung gesehen,
Fig. 5 ein wagerechter Schnitt nach Linie A-A der Fig. i und Fig.6 ein senkrechter
Schnitt nach Linie B-B der Fig. 5.
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Fig. 7 bis i i zeigen mehr oder weniger schematisch dargestellte,
abgeänderte Ausführungen.
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Jede Maschineneinheit der Verbrennungskraftmaschine nach den Fig.
i bis 4 hat zwei an beiden Seiten offene Zylinder a, a, in denen sich die
gegenläufigen Kolben b und c bewegen. Die Kolben b stehen durch Schubstangen b1
unmittelbar mit der Kurbelwelle d in Verbindung. Die Querhäupter e und
f
der Kolben b und c sind durch Stangen g, g kreuzweise miteinander verbunden,
so daß jeder Kolben b des einen Zylinders mit dem
Kolben c des Nachbarzylinders
durch die entsprechenden Querhäupter e und f gekuppelt ist. Das obere Querhaupt
f bildet den Kolben und die Führung des Querhauptes den Zylinder einer einfach wirkenden
Luftpumpe.
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Bei der Ausführung nach den Fig. i bis 4 haben die Querhäupter rechteckige
Flächen, deren Breite gleich oder etwas größer als die Bohrung des Zylinders a ist,
während die Länge quer zur Kurbelwelle einerseits durch die erforderliche Kolbenfläche
der Luftpumpe und andererseits durch die seitlichen Augen f1 zur Befestigung der
äußeren Stangen r bestimmt wird (vgl. Fig. 2). Die Stangen g sind an den Augen f1
der Querhäupter f mit Einschnittmuttern ä1 befestigt, die in Aussparungen f= der
Querhauptaugen (vgl. Fig. q.) eingebettet sind. Jedes rechteckige Querhaupt f bewegt
sich in einer rohrförinigen Führung h von rechteckigem Querschnitt, die oben durch
einen Deckel j geschlossen ist und als Luftpumpenkammer dient. Der Querschnitt der
L uftpumpenkammer kann zwei-oder mehrmal so groß sein als der Querschnitt des Hauptkolbens
c, auf dem der Luftkolben befestigt ist. Die Hübe beider Kolben sind gleich. Jedes
Querhaupt f bildet finit seiner Führung h eine Luftpumpe, die den zugehörigen Zylinder
a mit der erforderlichen Luftmenge speisen kann. Durch diesen Aufbau wird das ursprüngliche
Gleichgewicht der Maschine nicht gestört.
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Die Luftpumpen sind mit den erforderlichen Ein- und Auslaßventilen
in, und n ausgerüstet, die selbsttätig arbeiten, wie in der Zeichnung veranschaulicht
ist, oder auch zwangläufig geöffnet und geschlossen werden können.
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Nach der Zeichnung sind selbsttätige Federventile m und ii vorgesehen;
die "aus rechteckigen Stahlblättern oder -platten bestehen. Die Einlaßventile m
steuern den Übertritt der' Luft aus der Lufteinlaßkammer p des Dekkels j, während
die Auslaßventile 7a den Übertritt der Luft in die Maschinenzylinder durch die Kanäle
r in den Wandungen der Punipenkammer h und die Öffnungen s in der Zylinderwandung
zwischen den inneren Kolbenkanten dieser Zvlinder vermitteln.
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Das je ein Zylinderpaar a, a unischließende und tragende Gehäuse
t ist an gegenüberliegenden Stellen reit schrägen Führungen u (Fig. @ und Ei) versehen,
in denen die bis in das Pumpengehäuse 1i übergreifenden Paare gekreuzter Stangen
g sich bewegen, welche die- oberen Querhäupter f mit den unteren e verbinden.
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Der Kolben f der einen Luftpumpe kann mehr nach der einen Zvlinderseite,
der andere mehr nach der anderen übergreifen, wie in Fig. 7 dargestellt ist, in
der Regel wird man jedoch die gleichmäßige Ausbildung nach beiden Seiten, die in
den I# ig. 2 und 3 veranschaulicht war, vorziehen. Die Form 'des Kolbens f braucht
nicht notgedrungen rechteckig zu sein; auch bei elliptischer (Fig. 8), an den Enden
abgerundeter (F ig. 9) und plankonvexer Form, von z. B. halbkreisförmigem Querschnitt
(Fig. io), lassen sich die nötigen Flächen für den Kolbenquerschnitt und die Unterbringung
der seitlichen Stangenangriffsaugen schaffen.
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Bei der Ausführung nach Fig. to arbeiten beide Kolben f in Luftkammern
von entsprechendem Querschnitt, die durch die halbzylindrischen Gehäuse li. und
eine getrennte Zwischenwand h' geschaffen sind. Bei allen Ausführungen mit Ausnahme
von Fig. 7 sind die seitlichen Ansätze der Luftkolben im wesentlichen symmetrisch
zum zugehörigen Hauptkolben ausgebildet.
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Anstatt als Luftkolben, die mit feststehenden Luftpumpenkammern zusammenarbeiten,
können die seitlich hervorstehenden Querhäupter auch als Pumpenkammern ausgebildet
sein, -wie schematisch in Fig. ii dargestellt ist. Hierin ist das Querhaupt f zu
einer Pumpenkammer o erweitert. Der Kolben steht fest und trägt das Einlaßventil
mz. Der Auslaß der verdichteten Luft wird durch das Ventil n1 gesteuert.
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Die Kanäle zum Überführen der Luft von der Luftpumpenkammer zum zugehörigen
Hauptzylinderrahmen a können in das Innere der Luft- und Hauptkolben verlegt werden,
das gleiche gilt für die Zuleitung von atmosphärischer Luft zur Luftpumpe. Die Überleitung
der Luft kann auch durch Öffnungen in den Wandungen der Kolben oder Zylinder erfolgen,
die von den in den Maschinenzylindern und Pumpenräumen laufenden Kolben gesteuert
werden.
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Die dargestellte Maschine ist für Kraftwagen bestimmt, wobei die d.
Zylinder in einem Stück gegossen sind. Je nach Bedarf kann die Maschine in ihren
Einzelheiten geändert werden, wodurch das Wesen der Erfindung nicht beeinflußt wird.
So können beispielsweise bei größeren Maschinen für crtsfeste oder Schiffsanlagen
die Zylinderbüchsen als getrennte Rohre hergestellt sein, die in ein finit Wassermänteln
versehenes Gehäuse eingesetzt sind, das zwischen einer als Traggestell dienenden
. Auslaßkammer und einer meist als getrenntes Gehäuse ausgebildeten Luftkammer angeordnet
ist. Bei großen Maschinen können außerdem die Ouerhäupter von den Kolben getrennt
angefertigt sein, beispielsweise aus Stahl mit Gußeisengleitflächen.
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Allen diesen Anordnungen liegt jedoch der Gedanke zugrunde, daß die
Querhäupter als
Elemente der Luftpumpe zum Fördern von Luft in die
Arbeitszylinder bei allen Maschinengrößen und -ausführungen herange7ogen werden.
Bei kleinen Ausführungen, wie der dargestellten, kann die Luft vor dem Eintritt
in die Pumpenkammer mit Brennstoff versetzt werden. Bei großen Maschinen wird der
flüssige Brennstoff besser entweder in die Mitte des Zylinders oder durch die Luftöffnungen
s oder durch besondere, gesteuerte Einlaßschlitze eingespritzt.
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Vereinigte Maschinen- und Luftpumpenkolben nach der Erfindung können
bei allen mehrzylinderigen Zweitaktverbrennungskraftmaschinen Verwendung finden,
deren Zviinder nahe beieinander liegen.