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Verbrennungsmotor. Es sind bereits Verbrennungsmotoren bekannt, bei
denen die entzündeten Gase eines Zylinders gleichzeitig auf die Kolben von zwei
Zylindern wirken. Von bekannten Motoren dieser Art unterscheidet sich der Motor
nach der Erfindung dadurch, daß getrennte Zylinder durch einen mit einem steuernden
Organ ausgerüsteten kurzen Kanal miteinander verbunden sind und die Entzündung des
komprimierten Gemisches in den einen Zylinder durch die plötzliche Einführung von
hochkomprimierten Gasen aus dem zweiten Zylinder herbeigeführt wird. Bei dieser
Anordnung -wird im Gegensatz zu den bekannten Motoren der Inhalt des Gaskompressionszylinders
während des Entspannungshubes im Gemischexplosionszylinder durch den Verbindungskanal
hindurch erneuert und es wird der erstere Zylinder niemals mit der Außenluft in
Verbindung gebracht. Infolgedessen ist auch die W ärmeausnutzung des neuen Motors
eine größere.
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Auf der Zeichnung wird die Erfindung bei einem Sechszylindermotor
angewendet, bei dem zwei Paar senkrechter Zylinder mit zwischenliegenden senkrechten
Zylindernvorgesehensind.
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Fig. = ist ein Längsschnitt nach A-B in der Fig. 2, Fig. 2 ein wagerechter
Schnitt nach C-D in der Fig. i, und Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung
zur Regelung des Zündzeitpunktes entsprechend der üblichen Vorrichtung zur Beschleunigung
oder Verzögerung der Funkenerzeugung.
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Die Gemischzylinder i, 2, 3, 4. besitzen die üblichen Kolben, Pleuelstangen
und Ein- und Auslaßventile, von denen die letzteren durch eine von der Kurbelwelle
mit halber Geschwin= digkeit angetriebenen Welle 3 gesteuert werden. Mit Ausnahme
der Zündvorrichtung arbeiten diese Zylinder wie gewöhnliche Viertaktmotoren, zwischen
den Zylindern =, 2 einerseits und 3, 4 andererseits sind besondere Zylinder 7 und
8 vorgesehen, in welchen von der Kurbelwelle 6 mittels Pleuelstangen bewegte Kolben
arbeiten. Diese Zylinder 7, 8 besitzen kleinere Druckräume als die Zylinder i, 2
und 3, 4, so daß bei gleichem Durchmesser und bei gleichem Hub für alle 6 Zylinder
ein höherer Kompressionsdruck in den Zylindern 7 und 8 erzeugt wird. Diese Gaskompressionszylinder
7,8
können die gleiche oder eine andere Bohrung wie die Gemischexplosionszylinder
haben.
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Zwischen den Zylindern 7 einerseits und x und 2 andererseits sind
gesteuerte Organe g, g' angeordnet, durch welche der Zylinder 7 zuerst mit dem Zylinder
i und dann mit dem Zylinder 2 verbunden werden kann. Ähnlich sind zwischen den Zylindern
8 und 3, 4 Ventile io, io' vorgesehen. Die steuernden Organe g, g' sowie io, io'
sind Drehhähne mit
Hebelarmen ix, an welche unter Federdruck stehende
Stangen 12 angelenkt sind, die von Daumen auf der Welle 5 bewegt werden.
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Die Gemischexplosionszylinder 1, 2, 3, q. arbeiten im Viertakt, während
die Gaskompressionszylinder, da sie nicht Einlaß- und Auslaßventile der üblichen
Art besitzen, einen Druckhub bei der Bewegung des Kolbens nach innen,- d. h. von
der Kurbelwelle fort, ausführen. Während also in den Zylindern 1, 2, 3, q. sich
die Perioden des Viertaktes abspielen, arbeiten die mittleren Zylinder 7 und 8 im
Zweitakt und geben abwechselnd an die Zylinder x oder 2 bzw. 3 oder q. hoch komprimierte
heiße Gase ab, durch welche die Zündungen der Ladungen in den Zylindern 1, 2, 3
und q. herbeigeführt werden. Der Gemischexplosionszylinder, dessen Kolben nicht
den Arbeitshub ausführt, befindet sich in seiner Saugperiode, während sich die beiden
anderen Kolben nach der Kurbelwelle zu bewegen.
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Bei der in Fig. i veranschaulichten Stellung der Kolben ist im Zylinder
1 der Auspuff und in den Zylindern 7 und 2 die Kompressionvollendet. Es findet nun
bei offenem Ventil g' die Entzündung des Brennstoffluftgemisches im Zylinder 2 durch
die hoch komprimierten Gase aus dem Zylinder 7 statt, woran anschließend die entzündeten
Gase in beiden Zylindern 7 und 2 expandieren, während in dem Zylinder i neues Brennstoffluftgemisch
angesaugt wird. Am Ende des Kolbenniederganges wird die Verbindung zwischen den
Zylindern. 7 und 2 abgesperrt, das Einlaßventil des Zylinders i geschlossen und
das Auspuffventil des Zylinders 2 geöffnet. Beim Hochgang der drei Kolben werden
im Zylinder i Brennstoffluftgemisch, im Zylinder 7 die heißen Gase verdichtet, und
im Zylinder 2 die verbrannten Gase ausgestoßen. Am Ende dieser Bewegung werden durch
Drehung des Hahnes g die Zylinder 1 und 7 miteinander verbunden. Die im Zylinder
7 hoch komprimierten Gase dringen in den Zylinder i und entzünden in diesem das
Gemisch, worauf die Gase in den Zylindern i und 7 expandieren und der Zylinder 2
wiederum Brennstoffluftgemisch ansaugt. Bei dem nachfolgenden aufwärtsgerichteten
Hub werden die verbrannten Gase aus dem Zylinder = ausgestoßen und die heißen Gase
in dem Zylinder 7 verdichtet und das in den Zylinder 2 eingesaugte Brennstoffluftgemisch
verdichtet, um bei dem darauffolgenden Kolbenniedergang durch die verdichteten,
hoch komprimierten Gase aus dem Zylinder 7 wiederum entzündet zu werden.
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Die Zylinder 3, q. und 8 arbeiten in gleicher Weise wie die- Zylinder
=, 2 und 7. Selbstverständlich erfolgt die Komprimierung in den Zylindern 1, 2,
3, 4 in solchem Maße, daß Selbstentzündung des Brennstoffluftgemisches nicht eintritt,
so daß die Zündung esst dann erfo'.gt. nachdem die Verbindung zu den Gaskompressionszylindern
hergestellt worden ist.
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Der Zündpunkt läßt sich dadurch regeln, daß man den Zeitpunkt der
Verbindung zwischen den beiden Zylindern ändert. Es kann daher der Zündpunkt genau
so beschleunigt oder verzögert werden, wie bei den bekannten elektrischen und anderen
Funkenzündvorrichtungen. Zu diesem Zweck kann z. B. die in Fig. i und 3 dargestellte
Vorrichtung verwendet .werden: Die Welle 13 besitzt eine Anzahl Kurbelarme =¢, an
welche Stangen 1q., 14A angelenkt sind, die eine Platte 15 tragen. Diese ist mit
Rollen 154 ausgerüstet und steht zwischen den Stangen 12 und den Daumen auf der
Welle, welche die die Ventile g, g', io, 1o' bewegenden Stangen 12 heben. Die Welle
13 läßt sich durch eine Schnecke 16 und ein Schneckenrad 17 teilweise drehen, wodurch
die Stellung der Kurbel 14 geändert wird. Hierdurch wird die Zeit, zu welcher die
Stangen 12 ---durch ihre Daumen gehoben werden, verlängert oder verkürzt. Die Rückbewegung
der Stangen 12 erfolgt unter dem Einfluß ihrer Federn. Diese Vorrichtung ist- in
Fig. 3 nur schematisch dargestellt.
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---wie steuernden Organe zwischen den Zylindern können jede geeignete
Konstruktion haben.
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Zum Anlassen des Motors kann Druckluft in einen der Zylinder eingeführt
werden; es können aber auch andere Anlaßverfahren angewandt werden. Nach Beginn
des Betriebes wird das Brennstoffluftgemisch in dem einen Zylinder durch die hoch
gespannten Gase aus dem zweiten Zylinder angezündet. Diese Gase werden in das in
dem ersten Zylinder befindliche Brennstoffluftgemisch hineingedrückt.
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Bei einem Zweitaktmotor wird ein GaskompressionszyUnder für jeden
Gemischexplosionszylinder angeordnet.
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Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der Kanal zwischen dem Zylinder
7 und den Zylindern i und 2 außerordentlich kurz. Ferner werden die Zündgase unmittelbar
von dem oberen Ende des Zylinders 7 in das Verbrennungsende des Zylinders i oder
2 hineingepumpt, mit dem Ergebnis, daß die Explosion -unmittelbar über dem Kolben
in dem Zylinder i oder 2 stattfindet, wie bei den Explosionsmotoren mit Zündrohr.
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Die Zylinder brauchen nicht senkrecht, sondern sie können wagerecht,
V-förmig oder in anderer Weise angeordnet werden. Zweckmäßig werden aber senkrechte
Zylinder verwendet, um eine möglichst kleine Entfernung zwischen dem Gemischexplosions-
und dem Gaskompressionszylinder zu erhalten.