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Steuerung für Viertaktexplosionskraftmaschinen. Die Erfindung bezieht
sich auf eine Steuerung für Viertaktexplosionskraftmaschinen, welche mit einem im
Zylinder bewegbaren Rohrschieber und einem im letzteren angeordneten Kolben versehen
sind.
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Das Neue besteht darin, daß bei Beginn des Saughubs durch Hilfszuführungsöffnungen
ein Teil der Frischgase und bei weiterem Kolbengang erst die eigentliche Lademenge
zugeführt wird, um bei Beginn der Saugperiode bzw. des Saughubes die oberhalb des
Kolbens auftretende Druckverminderung zu vermeiden und infolgedessen eine größere
Nutzleistung der Maschine oder des Motors zu erzielen.
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Zu diesem Zweck ist der Zylinder und der Rohrschieber mit annähernd
in der Mitte liegenden Haupteinlaßöffnungen und mit in den obren Teil des Explosionsraumes
einmündenden Hilfseinlaßöffnungen ausgestattet und durch die Hilfseintrittsöffnungen
werden bei Beginn des Saughubs Frischgase eingeführt, bis die eigentliche Lademenge
durch die Haupteinlaßöffnungen eingeführt wird. Hierbei wird die Bewegung des Rohrschiebers
und des Kolbens derartig geregelt, daß die Haupteinlaßöffnungen des Schiebers durch
die Abwärtsb°wegung des Kolbens und die Aufwärtsbewegung des Rohrschiebers plötzlich
freigegeben und durch die Aufwärtsbewegung des Rohrschiebers im unteren Kolbentotpunkt
wieder abgeschlossen wird, wodurch ein schnelleres Schließen und Öffnen der Haupteinlaßöffnungen
gesichert ist.
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Auf beiliegender Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt. Abb. t zeigt einen Längsschnitt mit dem Kolben
am Ende des Auspuffs, Abb. -- den Kolben, wenn der Haupteintritt f* die frischen
Gase abgesperrt werden soll, Abb. den Kolben im unteren Totpunkt für der Zutritt,
Abb. 4. den Kolben im oberen Tot. punkt für die Kompression und Abb. 5 der Kolben
in der Stellung des Voraustritts. Abb. f zeigt im Schnitt eine Maschine, bei welcher
eir mit Dichtungsringen versehener Einsatz der Schieber nur noch als Verteiler wirken
läßt.
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In der Wandung des Zylinders A ist eine Öffnung C für frische Gase
vorgesehen, die au: einem Vergaser oder einer Einspritzvorrichtum für einen beliebigen
Brennstoff zugeführt wer den. In genannter Wandung befinden sich nocl die Öffnung
B für die verbrannten Gase unc eine Öffnung E zum Eintritt frischer Gase In den
Schieber N sind Dichtungsringe eine legt und ist die Öffnung D als Haupteintritts
stelle für die aus einem Vergaser kommendes Gase sowie die Öffnung E für den Eintritt
de Gase vor dem Zutritt der Gase durch die Öfi nung D vorgesehen. Oben auf dem Schiebe
befindet sich ein Ansatz a, der ein Freile=e der Öffnung E während der Austrittsperiod
verhindert. Im Schieber V bewegt sich de Antriebskolben 31, der durch die
Pleuelstange mit einer Kurbelscheibe in Verbindung stelii Der Schieber N wird durch
ein Exzenter h das sich mit der halb; n \Iaschinengeschwindi" keit dreht, durch
eine kurze: Stange, G hin un, her bewegt.
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Der Arbeitszylinder--1 sitzt auf dein L;nte bau I_, in welchem die
liurbelscheibe und dt-Schieberantrieb vorgesehen sind. Der Frischgay kanal K kann
von einem Sainmclraum für cis eintretenden frischen Gase oder unmittelba
von
einem Speiseapparat abgeleitet :ein. Der vom Exzenter H weggeschnittene Segmentteil
1 ermöglicht die Herstellung der Verbindung de> Rohres F mit der Öffnung E im Zylinder
A zu gewünschtem Augenblick.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Explosionskraftmaschine ist folgende
Abb. z zeigt die Kolbenstellung am Ende, des Auspuffs. Bei der Drehung der Maschine
bewegt sich der Kolben JI nach unten, Schieber 1" bewegt sich nach oben und die
Öffnung e in letzterem tritt der Öffnung E im Zylinder gegenüber; in diesem Augenblick
stellt der segmentartig weggeschnittene Teil am Exzenter H die Verbindung des Kanals
h mit I, dem Rohr F sowie der Öffnungen E und e her. Frische Gase treten
über den Kolben, wodurch die beim Kolbenniedergang zu überwindende Kraft vermieden
ist. die infolge der großen Druckverminderung über dem Kolben auftreten würde, wenn
die genannte Zuführung frischer Gase nicht v org esehen wäre. Der genannte Gaszutritt
kann mehr oder weniger lange andauern, um das Anlassen und Verlangsamen des Kolbens
zu erleichtern.
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In der Stellung, der Teile nach Abb. 2 überdeckt der Kolben die Öffnung
D im Schieber, die vorher der Öffnung C im Zylinder gegenüberlag und den Eintritt
frischer Gase über dem Kolben ermöglichte. Hervorzuheben ist, daß der erzielte Gaseintritt
beim Öffnen von C seinen größten Wert erreicht, wobei der Kolben mit großer Geschwindigkeit
nach abwärts, der Schieber hingegen sich nach oben bewegt. Das Zusammenpressen des
Gases wird verhindert, was für die Nutzleistung der Maschine als Vorteil anzusehen
ist.
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In der Stellung, Abb. 3, steht der Kolben im unteren Totpunkt für
den Gaszutritt. Die Öffnungen D, C liegen übereinander und ermöglichen den Eintritt
frischer Gase, der beim Auseinandergehen der Öffnungen aufhört. @j'ährend der 1Cberführung
der Teile aus --Ibb.3 in Abb. :4 hat der Kolben die Kompression vollzogen und die
frischen Gase finden für ihren Austritt keinen Ausweg. Die Bewegung des Rohrschiebers
und des Kolbens zueinander werden dabei derartig eingestellt und geregelt, daß der
Kompressionsdruck auf die Ringoberfläche des Rohrschiebers und der letztere somit
als Antriebsorgan wirkt. In der Stellung, Abb..l, beginnt nach der Explosion die
Expansion. Die Wirkungsweise der Explosion äußert sich nicht nur auf den Kolben,
sondern auch auf den oberen vom Schieber gebildeten Ring. Die entwickelte Kraft
wird durch die Pleuelstange auf die Kurbelscheibe iil)ertraaen und das Exzenter
durch die kurze Stange vom Schieber gesteuert, wodurch der Scliiel)@-r gleichzeitig
Verteilungs- und Antrielisoi,aan i:t. Abb. 5 zeigt den Kolben bei Bc @;inn
(1( >
tritts. In diesem .lügenblick entspricht @h@r obere Schieherrand a der
Austrittsöffnung h am Zylinder, wodurch ein sofortiges Austreten der verbrannten
Gase ermöglicht wird.
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Es kann auch eine Öffnung im Schieber vorgesehen sein, die mit der
Öffnung B im Zylinder in Verbindung tritt. Beim Niedergang de` Kolbens findet der
Austritt statt, der beendigt ist, wenn der Kolben nach zwei weiteren Umdrehungen
in seine Ausgangstellung, Abb. i. zurückgegangen ist. Während der genannten Umdrehungen
hat der Eintritt, die Kompression, die Expansion und der Auspuff stattgefunden.
Während der zwei Umdrehungen der Maschine nimmt das mit der halben Maschinengeschwindigkeit
umlaufende . Exzenter seine Stellung in Abb. i ebenfalls wieder ein und das Spiel
der Maschine beginnt von neuem. Die Maschine kann mit Gas, Petroleum, Masut, Azetylen
und dergleichen' Brennstoffen betrieben «-erden.
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Abb.6 zeigt die Stellung des Kolbens am Ende des Auspuffs wie in Abb.
i, nur ist der Zylinder mit einem Einsatz versehen, um den Dichtungsringe herumgelegt
sind und durch den die Wirkung des Schiebers als Antriebsorgan wegfällt und er nur
noch als Verteiler wirkt.
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Der Exzenter H kann auch so eingestellt sein und der den Exzenter
H aufnehmende Raum mit der Außenluft derartig in Verbindung stehen, daß bei Beginn
des Saughubes an Stelle von Frischgas reine Luft eingeführt wird, um den bei Beginn
des Saughubes eintretenden I'ntcrclrtick zu vermeiden.