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Verbrennungskraftmaschine mit einer Mehrzahl von Zylindergruppen.
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Gruppen sternförmig
angeordneter Zylinder, bei der jede Gruppe eine ungerade Zahl von Zylindern enthält,
welche in gleichen Winkelabständen radial gestellt sind. Bei dieser Maschine ist
clie Zahl der Gruppen eine gerade, sie beträgt jedoch mehr als zwei, und die Zylinder
der verschiedenen Gruppen stehen hintereinander, d. h. sie decken von vorn und hinten
gesehen vollständig.
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Gemäß der Erfindung wird eine solche Maschine so gebaut, daß die Zündungen
in jeder Gruppe in gleichmäßigen Abständen erfolgen und die Zündung sowohl in jeder
Reihe von Zylindern als auch die Zündungen in allen Zylindern der Maschine sich
gleichfalls in regelmäßigen Abständen vollziehen.
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Diese Anordnung bewirkt eine größtmögliche Gleichheit des Drehmomentes
der Kurbelwelle und gestattet die Benutzung von gut ausgeglichenen Formen der Kurbelwellen
in den meisten Fällen, wie bei den vorschriftsmäßigen Bauarten mit vier und sechs
Zylindern. Hieraus ergibt sich eine ohne Erschütterungen arbeitende Maschine.
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Die neben- oder hintereinanderliegenden Zylinder je einer Reihe bilden
eine vollständige Maschine; wenn beispielsweise vier Gruppen von Zylindern vorhanden
sind, so bilden die vier Zylinder jeder Reihe eine vierzylindrige Maschine der vorschriftsmäßigen
Art. Die Zündungsfolge in irgendeiner -der Zylinderreihen kann, wenn es gewünscht
wird, dieselbe sein wie bei den gebräuchlichen Maschinen mit gleicher Zylinderzahl;
dies ermöglicht dieAnwendung von einer oder mehreren Zündvorrichtungen für jede
einzelne Zylinderreihe in der gebräuchlichen Art und vereinfacht die Anordnung der
Zündleitungsdrähte bedeutend.
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Mit einer Maschine, deren Zylinder in .der angegebenen Weise angeordnet
sind, ist es ferner möglich, mit normalen und praktisch ausführbaren Zylindern Kräfte
innerhalb weitester Grenzen zu entwickeln.
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Eine Anzahl geeigneter Kombinationen sind folgende:
| Zylinderzahl |
| Radial i In Reihe Zusammen |
| 3 4 12 |
| 6 18 |
| 5 4 2o |
| 7 4 28 |
| 5 6 ! 30 |
| 9 4 36 |
| 7 6 42 |
| 9 6 54 |
In der Zeichnung stellt Abb. r das Schaubild einer Maschine dar, deren jede Gruppe
sieben Zylinder enthält, die sternförmig und
in .gleichen Abständen
um die Kurbelwelle herum angeordnet sind und welche sechs solcher Gruppen besitzt.
Abb. 2. ist eine Endansicht zu Abb. i. Abb. 3 :zeigt eine Ausführung der Kurbelwelle
mit sechs Kurbeln, welche sich für diese besondere Maschine eignet und vier verschiedene
Zündungsfolgen gestattet. Abb.4 zeigt eine andere Ausführung einer solchen Kurbelwelle,
welche ebenfalls vier verschiedene Zündungsfolgen zuläßt, die jedoch verschieden
von den ersteren sind. Abb. 5 ist ein Schema für die zweckmäßigste Reihenfolge der
Zündungen wie sie bei einer Maschine mit der Kurbelwelle nach Abb. 3 durchgeführt
werden kann und Abb. 6 zeigt ein entsprechendes Schema der Reihenfolge der Zündungen
wie sie bei einer Maschine mit der Kurbelwelle nach Aibb. 4 ausgestatteten Maschine
möglich ist.
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a ist das Kurbelgehäuse der Maschine und b
sind die sieben Zylinder
einer Gruppe. Sechs solcher Gruppen sind nebeneinander an der Kurbelwelle entlanggestellt,
wodurch eine Maschine von 42 Zylindern gebildet wird, in der die Kolben aller Zylinder
in derselben Gruppe mit einer gemeinsamen Kurbel in bekannter Weise verbunden sind.
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Die Kurbelwelle nach ,Abb. 3 hat, wie gewöhnlich, sechs Kurbeln, von
denen -die erste und letzte Kurbel in gleicher Ebene liegen; die zweite und fünfte
Kurbel sind zusammen um 12o° zu der ersten und letzten Kurbel versetzt. Die dritte
und vierte Kurbel endlich sind im Abstand von izo° zu der zweiten und fünften Kurbel
angeordnet, von einem Ende der Kurbelwelle aus gesehen, die sich in der Richtung
des Uhrzeigers dreht.
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In Abb. 5 ist durch Zahlen angegeben, in welcher Reihenfolge die verschiedenen
Zylinder bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle zünden; da nun 42 Zylinderwährend
72o Graden der Umdrehung der Kurbelwelle zünden, so folgt daraus, daß der Abstand
zwischen je zwei Zündungen n'2°/"-171/,,° beträgt. Wenn die erste Zündung im Zylinder
i der ersten Gruppe erfolgt, die nächstfolgende Zündung in einem Zylinder erfolgen
muß, dessen Kurbel um 17'/,' vor dem Totpunkt liegt. Diese Bedingung ist
für den Zylinder 2 der vierten Gruppe gegeben. In gleicher Weise erfolgen die weiteren
Zündungen im Zylinder 3 der zweiten Gruppe, im Zylinder 4 der sechsten Gruppe, im
Zylinder 5 der dritten Gruppe, im Zylinder 6 der fünften Gruppe und sofort.
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Beispielsweise finden die Zündungen in den Zylindern i und 8 in einem
Abstand von 7 mal 171/.,° also i2o° statt, da sieben Zündungen dazwischenliegen.
Aus Abb. i ist ersichtlich, daß die Zylinder i und, 8 in der .gleichen Reihe liegen.
Für die Zylinder einer Reihe gilt das Gesetz, daß der von der Kurbelwelle zwischen
je zwei Zündungen durch-' laufene Winkel gleich ist .dem Winkel einer sechszylindrigen
Maschine, deren Kurbeln Winkel von 12o° bilden. So vollziehen sich die Zündungen
in der einen Zylinderreihe nacheinander in den Zylindern 1, 8, 15,:22, 29, 36 in
Abständen von i2o°.
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Dagegen finden die Zündungen mit sternförmig angeordneten Zylindern
in jeder der Gruppen, z. B. dn den Zylindern r und 7 nach einer Kurbeldrehung von
6 mal 17'1; - 1029.,° statt. Da nun der Winkel zwischen den Achsen zweier benachbarter
Zylinder bei einer siebenzylindrigen, sternförmig angeordneten Viertaktmaschine
'13/,, ist, so erfolgt die Zündung -in jedem zweiten Zylinder also nacheinander
in den Zylindern 1, 7, 13, ig, 25, 31 und 37 in Abständen von i-o2el; °.
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Das Schema der Abb. 6 zeigt die Reihenfolge der Zündungen bei Verwendung
einer Kurbelwelle der in Abb.4 dargestellten Art, bei welcher die Kurbeln 3 und
4 und 2 und 5 anders gestellt sind.
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Es sind drei weitere Kombinationen mit jeder der Kurbelwellen möglich.
Jedoch sind die wichtigsten in der beispielsweise dargestellten Anordnung.
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Es sind Maschinen bekannt mit einer geraden Zahl von Gruppen, deren
jede eine ungerade Zahl von Zylindern enthält, wobei in bekannter Weise die Zündungen
in jeder Gruppe in gleichmäßigen Abständen während zweier Kurbelumdrehungen erfolgen.
Nach der Erfindung werden 21 Antriebe .bei jeder Umdrehung erzielt. Wenn die Zahl
der Zylinder in einer Gruppe drei, oder ein Mehrfaches von drei beträgt, und z.
B. sechs Gruppen vorhanden sind, die Normalausführung der Kurbelachse nicht anwendbar
ist, sondern eine besondere Ausführung der Kurbelachse notwendig .wird.