DE348020C - Mehrzylinder-Kraftmaschine - Google Patents

Description

• Igehrzylinder-Kraftmaschine. Die üblichen Bauarten von stehenden Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschinen für Motorwagen und Flugzeuge weisen für jeden Zylinder einen Kurbeltrieb auf, durch den nur bei jedem vierten Takt nutzbare Kraft auf die Schwungradwelle übertragen wird. Die Erfindung bezweckt die volle Ausnutzung des Kurbelgestänges für jeden Hin- und Rückgang und damit den Wegfall dreier Kurbeltriebe bei Vierzvlindermaschinen. Gemäß der Erfindung ist ohne Verwendung von Scheibenkolben und Stopfbüchsen nur für einen Kolben ein Kurbeltrieb erforderlich, wobei die Kraft der anderen damit nicht direkt verbundenen Kolben durch Druckorgane (Zahnräder, Hebel, Flüssigkeiten in Rohren usw.) oder durch Zugorgane (Ketten, Seile, Stahlbänder usw.) übertragen wird. Der Kurbeltrieb wird in der bekannten Art ausgebildet, indem die Pleuelstange einerseits an einem zugleich als Kreuzkopf dienenden Kolben und anderseits direkt am Kurbelzapfen angreift, während bei bekannten Maschinen ein besonderer Kurbeltrieb angewendet wird, der erst mittels Zwischenglieder von den Kolben den Antrieb erhält.
• In Abb. i und z ist die Anordnung ,der allgemein bekannten Vierzylinder-Verbrennungskraftmäschinen stehender Bauart wiedergegeben. Nur der Kolben :2 arbeitet direkt auf die Kurbelwelle mittels der Schubstange b. Die Zahnräder d ,greifen in die rohrförmigen Ansätze der Kolben i, 3, ¢ ein und geben ihnen die gleiche Bewegung wie bei Maschinen mit vierfach gekröpfter Kurbelwelle und vier Kurbelgetrieben; auch das Drehkraftd.iagramm der Kurbel bleibt .dasselbe. Wegen des einseitigen Eingriffs der Zahnräder werden unterhalb derselben besondere Führungen c für die Kolbenansätze angebracht.
• Wenn bei :der in Abb. z veranschaulichten Lage der Kolben i durch die in seinem Zylinder entzündeten Gase nach unten getrieben wird, so bewegen sich die Kolben .2 und i«oii unten nach oben und Kolben 3 von oben nach unten, bis die Kurbel die obere Totpunktlage erreicht hat und die Bewegungsrichtungen der Kolben sich umkehren. Dasselbe Kolbenspiel findet bei allen weiteren hier abgebildeten Maschinen statt, mit Ausnahme bei den in Abb. 3 und d dargestellten. In letzterem Falle sind die Zahnräder e und j' fest mit der Welle d verbunden, dadurch bewegt sich beim Aufwärtsgang des vorderen Kolbenpaares i und 2, das hintere Kolbenpaar 3 und + abwärts und umgekehrt. Bei der Maschine nach Abb. 5 und 6 bewegen sich die Kolben der diametral gelegenen Zylinder 5 und 7 einerseits und 6 und 8 anderseits in demselben Sinne, und zc.,ar das eine Kolbenpaar entgegengesetzt zum anderen, womit bei kürzerer Baulänge ein guter Massenausgleich erzielt wird.
• An Stelle von Kolben in Hohlform können auch Scheibenkolben mit gezahnten Kolbenstangen verwendet werden, wie in Abb. 7 dargestellt ist. Der Arbeitsgang der Kolben i bis a ist der gleiche wie bei der Maschine der Abb. i. Nur ist die Wirkung des exzentrischen Angriffes der Zahnräder a mit Bezug auf die Kolbenmittellinien vermindert.
• Die Zahnräder a können auch durch Hebel oder Flüssigkeiten in Rohren (sogenannte Druckorgane) oder durch Ketten, Seile oder Stahlbänder (sogenannte Zugorgane) ersetzt werden. Ein Ausführungsbeispiel mit Anwendung von Stahlbändern zeigen die Abb.8 und g. Die Stahlbänder sind mit ihren Enden an den Kolbenstangen befestigt und um die Rollen g geleitet. Um ein Ausweichen der Stahlbänder bei Belastung der Kolben zu verhindern, sind unterhalb der Rollen in kurzem Abstande Gegenführungen tz angebracht. Dem gleichen Zweck dienen die an den Gehäusewänden angebrachten Gleitführungen i, in deren beiden Rillen die über die Rollen g hinausragenden Seitenstreifen der Stahlbänder sich senkrecht führen. Die äußeren Gleitführungen k weisen nur eine Rille auf.
• Eine Maschine mit paarweis gegenüberliegenden und übereinander angeordneten Zylindern stellen die Abb. io und i i dar. Es ist bei dieser Maschine nur ein Zahnrad a notwendig gegenüber den drei Zahnrädern bei der Konstruktion nach Abb. i. Dadas Kurbelwellenlager y in gleicher Ebene mit der unteren Kolbenstange m. liegt, so kann keine durchgehende Kurbelwelle angewendet werden, sondern nur eine Kopfkurbel.
• Bei Kraftmaschinen mit wechselndem Kraftbedarf (Schiffsmaschinen, Lichtdynamos u. dgl.) läßt sich die Anzahl der vollausgenutzten arbeitenden Zylinder durch Ein-oder Ausschalten der Zahnräder a. (Abb. i, 5, 7 und io) oder allgemein der zwischen den Kolben angeordneten Übertragungsorgane (Hebel; Ketten, Seile, Stahlbänder o. dgl.) dein jeweiligen Kraftbedarf anpassen. Durch Ausschalten des Zahnrades zwischen dem Kolben 3 und 4. der Abb. i wird die -Maschineriileistung auf 3/,, und durch Ausschalten des Zahnrades zwischen den Kolben :2 und 3 auf der Volleistung herabgesetzt, ohne daß sich, wie bei dem bisherigen Drosselregelungsverfahren, der thermische Wirkungsgrad verschlechtert. Die Leerlaufsarbeit der Maschine sinkt im Verhältnis .der Anzahl der abgeschalteten Zylinder bei Minderleistung, die abgeschalteten Zylinder und Kolben ruhen und unterliegen keiner Abnutzung.
• Die Vorteile ;der die Erfindung bildenden Maschine gegenüber den bisher gebräuchlichen Bauarten bestehen in folgendem: Verwendung nur eines Kurbelgetriebes, daher Ersparnis von drei Kurbelgetrieben bei Vierzylinderanordnung, Ersparnis von Schmiermitteln durch den Wegfall von Lagern, Ersparnis an Gewicht, an Herstellungszeit und -kosten. Anordnung beliebig langer Kurbelzapfen und Kurbelwellenlager, Möglichkeit der Abschaltung einzelner Zylinder und .damit Auswechselbarkeit der Zylinder und Kolben auch beim Gange der Maschine. Leistungsregelung ohne Verschlechterung des Wirkungsgrades. Verminderung der Leerlauf sarbeit bei herabgesetzter Leistung. Kurze Baulänge bei Nebeneinanderanordnung der Zylinder. Stillegung und damit Schonung ganzer Zylinderreihen bei Marschfahrt von Schiffsmaschinentypen. Vollständiger Massenausgleich.
• Auch bei Dampf,- Wasser oder Luft als Antriebsmittel bietet die Erfindung gegenüber den bekannten mehrkurbeligen Ausführungen Vorteile, wie sie in Vorstehendem für Verbrennungskraftmaschinen geschildert worden sind.

Claims (1)

1. PATENT-ANshRUcH: Mehrzylinder-Kraftmaschine mit einseitig offenen Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Pleuelstange angewendet wird, deren Enden einerseits an einem Kolben, anderseits am Kurbelzapfen gelagert sind, und daß die Bewegungen der anderen Kolben durch Zug-oder Druckorgane auf diesen Kolben übertragen werden.