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Zweitaktverbrennungskraftmaschine. Die Erfindung betrifft eine Zweitaktverbrennungskraftmaschine
mit Stufenkolben, bei welcher der Ringraum die Spül- oder Gemischpumpe wie bei bekannten
Maschinen bildet. Es sind Maschinen mit Stufenkolben bekannt, bei welchen der Arbeitskolben
einerseits durch eine rohrförmige Muffe mit dem Spülpumpenkolben und anderseits
durch einen Rohrkolben mit einem Kreuzkopf verbunden ist, der in einer zylindrischen
Führung gleitet: Letztere hat einen geringeren Durchmesser als der Pumpenzylinder.
Zwischen beiden entsteht ein Raum, durch welchen die Luft bei der Bewegung des Kolbens
hin und her strömt; wodurch eine Kühlung der Stirnfläche des Arbeitskolbens bewirkt
wird.
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In der Zeichnung veranschaulichen die Fig. z, a und 3 drei Ausführungsformen
der Erfindung. In Fig. z ist die zylindrische Führung des Maschinenlo:euzkopfes
5 mit a bezeichnet. Sie bildet einen Teil - des Deckels 3, welcher das vordere Ende
der Spülpumpe q. abschließt. Der Vlaschinenkreuzlmpf 5 bewegt sich in der Führung
2 hin und her. An ihn greift die Pleuelstange 6 an. Der Arbeitskolben 7 besteht
in der gezeichneten Ausführungsform aus einem Stück mit dem Spülptunpenkolben 8
und dem Kreuzkopf 5. Der- ringförmige Raum über dein-Kolben 8 bildet die Spülluftpumpe.
Die Verbindung zwischen dem Pumpenkolben 8 und dem Arbeitskolben 7 ist durch eine
rohrförmige Muffe bzw. einen Rohrschieber g hergestellt. Die Verbindung zwischen
dem Arbeitskolben 7 und dem Kreuzkopf 5 wird durch eine Rohrhülse io gebildet.
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Ablenker 13 sind angeordnet, um die Luft zu zwingen, mit der Stirnfläche
des Kolbens 7 in Berührung zti kommen.
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Die Kolbenstirnfläche kann mit Rippen oder Vorsprüngen zz versehen
sein, um die Ableitung der 'WTärme zu erleichtern.
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Wie aus der Zeichnung ersichilich, bildet das vördere Ende des Pumpenzylinders
4. einen geschlossenen Raum, in -welchem Luft oder ein anderes Gas beim Auswärtshube
des Kolbens komprimiert wird und so ein Kissen für die hin und her gehenden Teile
bildet. Der geschlossene Raum ist dadurch gewonnen, daß eine Scheidewand 15 über
dem Kreuzkopf 5 angeordnet ist.
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Bei jedem Auswärtshub, Vorwärtsgang des Arbeitskolbens, wird Luft
oder Gas durch die Öffnungen 1q. in den Innenraum 16 des Arbeitskolbens gedrückt.
Die schädlichen Räume zwischen dem Kolben 8 und dem Deckel 3 sowie zwischen der
rohrförmigen Verbindung g und der Führung 2 sind so klein, als möglich gewählt,
so daß der größere Teil der Luft oder des Gases nach dem Raum 16 übergedrückt wird,
wo eine Erhitzung derselben durch die Stirnfläche des Arbeitskolbens 7 stattfindet.
Bei jedem Einwärtshub, Rückwärtsgang des
Arbeitskolbens dagegen
wird die Luft nach dem Vorderende der Spülpumpe q. fließen. Aus diesem Raum wird
die Wärme durch die äußeren Rippen 12 ausgestrahlt und gleichzeitig der Luft Wärme
durch eine oder mehrere Röhren 18 entzogen, in welchen Wasser oder ein anderes Kühlmittel
fließt. Diese Röhren können als eine oder mehrere, die Führung 2 umgebende Kühlschlangen
oder in beliebiger anderer Weise ausgebildet sein. Die Röhren 18 stehen in wärmeübertragender
Berührung mit der Führung 2, um letztere kühl zu halten. Die Luft oder das Gas werden
beim Bestreichen der Röhren 18 während jedes Auswärtshubes gekühlt, wodurch die
Kompressionsarbeit verringert wird. Darauf wird -die Luft an der Kolbenstirnfläche
erwärmt. Beim Bestreichen der Röhren 18 während dedes Einwärtshubes verlieren Luft
und Gas den größeren Teil der ihnen von der Kolbenstirnfläche übertragenen Wärme.
Der Rest wird in mechanische Arbeit umgesetzt. Die Strömung der Luft oder des Gases
nach und von dem geschlossenen Ende der Spülpumpe wird durch die hin und her gehende
Bewegung des Spülkolbens bewirkt.
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Die Fig.'2 und 3 zeigen andere Ausführungsformen der Mittel zum Erwärmen
und Kühlen der Luft oder des Gases: . Die Erwärmung der Luft oder des Gases kann
dadurch erleichtert werden, daß in die Stirnfläche des 'Arbeitskolbens Röhren 17
aus Kupfer oder anderem Material eingegossen werden. Die Röhren können am Ende -offen,
mit Rippen versehen oder mit Hindernissen schraubenförmiger Gestalt ausgestattet
sein, welche den Gasstrom verteilen, oder sie können auch jede beliebige Gestalt
erhalten, die es gestattet, eine möglichst große Fläche der Luft oder dem Gas auszusetzen.
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Ebenso können die Röhren auch mit geschlossenem Ende ausgestattet
und in der Stirnfläche durch Aufweiten befestigt sein.
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Endlich kann eine Zahl von Vorsprüngen, Spitzen o. dgl. in die Stirnfläche
des Arbeitskolbens derart eingegossen sein, daß sie in den Raum 16 hineinragen.
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Um die Luft öder das Gas zu kühlen, ist die zylindrische Führung 2
mit einem Ringraum ig versehen, durch welchen Wasser oder anderes Kühlmittel fließt.
Der Kühlwasserraum ig ist von einem dünnen Mantel 2o umgeben, welcher auf die Führung
; aufgeschrumpft oder' in anderer Weise darauf befestigt ist.
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Das Kühlmittel wird der Kammer 21 zugeführt und gelangt durch die
Löcher 22 in den Mantelhohlraum i9. Rippen 24 sind angeordnet, um das Kühlmittel
über die- -ganze Oberfläche der Führung 2 zu verteilen, ehe es in die Kammer 23
ausströmt.
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Der Zylinder 20 kann mit einer gerauhten äußeren Oberfläche versehen
oder nfit längs-, quer- oder schraubenförmig verlaufenden Rippen versehen sein,
um die Wärme aus der Luft aufzunehmen. Bei-jedem Auswärtshub wird Luft oder Gas
durch den Kolben 8 durch die Öffnungen 14 in den Raum 16 gedrückt, wobei die Kompressionsarbeit
durch die von dem den Mantel ig durchströmenden Wasser hervorgerufene kühlende Wirkung
verringert wird.
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Der größere Teil-der Luft oder des Gases wird auf diese Weise in dem
Raum 16 auf den gewünschten Druck komprimiert und dort durch die Stirnfläche des
Arbeitskolbens 7 und die Röhren und Vorsprünge 17 öder die Zapfen 25 erhitzt. Bei
jedem Einwärtshub wird ein Teil der so aufgenommenen Wärme iri mechanische Arbeit
umgewandelt, während der Rest durch das Kühlmittel, welches in dem Mantel i -q fließt,
oder teilweise durch Ausstrahlung der Wände der Spülpumpe abgeführt wird.