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Zweitaktverbrennungsmotor mit Ladepumpe. Die Erfindung betrifft eine
Zweitaktverbrennungskraftmaschine, bei der Arbeits- und Pumpenzylinder übereinander
angeordnet und durch ein Überströmventil miteinander verbunden sind, und bei der
der Pumpenzylinder mit einer in Deckung und parallel zur Hauptkurbelwelle liegenden
Zusatzwelle ausgestattet ist. Der Antrieb der Zusatzwelle wird durch seitliche Stangen
und durch Kurbeln auf beiden Wellen von der Hauptwelle abgeleitet, derart, daß der
Pumpenkolben in bekannter Weise dem Arbeitskolben vorauseilt, um einen größeren
Druck in dem Pumpenzylinder als in dem Arbeitszylinder zu erzielen, und damit das
Überströmventil zum Übertritt des Brennstoffluftgemisches in den Arbeitszylinder
während des ganzen Tiefganges des Kolbens zu öffnen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Abb. = ist ein Schnitt durch die gemäß der Erfindung hergestellte
Maschine nach der Linie I-1 der Abb. 2, und Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie
II-II der Abb. z.
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Der Maschinenzylinder A ist mit der üblichen Auslaßöffnung a, dem
als Mantel ausgebildeten Wasserraum a1, dem Kolben A1, der Pleulstange a2, der Kurbel
a3 und der Kurbelwelle a4 ausgestattet, welch letztere das Schwungrad A 2 trägt.
Die Kurbelwelle dreht sich in geeigneten Lagern bi, bi im Gehäuse B der Maschine.
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Die obere Endwand a5 des Zylinders weist eine Ventilöffnung a6 auf,
die von einem offenen Rahmen a7 (Abb. 2) durchsetzt wird. Der Rahmen enthält eine
Bohrung, in der ein Ventil cl sich bewegt, das die Öffnung a6 beherrscht und sich
in Bezug auf den Zylinder A nach innen zu öffnet. Das Ventil wird für gewöhnlich
durch eine Schraubenfeder c2 geschlossen gehalten, die zwischen dem Rahmen und einer
Mutter c3 angeordnet ist, die am oberen Ende der Spindel vorgesehen ist, wie in
der Zeichnung zu ersehen ist. Auf dem Zylinder A ist ein zweiter Zylinder C vorgesehen,
der mit dem Innern des Zylinders A durch die Ventilöffnung as in Verbindung steht.
Der Innenraum des Zylinders C steht außerdem am unteren Ende mit dem Vergaser D
in Verbindung und diese Verbindung wird von einem Rückschlagventil e (Abb. 2) beherrscht,
das sich in bezug auf das Innere des Zylinders C nach innen zu öffnet und für gewöhnlich
durch eine Schraubenfeder ei in der Verschlußstellung gehalten wird, die zwischen
dem Gehäuse und einer Mutter e2 angeordnet ist, die an dem äußeren Ende der Ventilspindel
e3 vorgesehen ist. Der Kolben Cl bewegt sich im Zylinder C und steht durch eine
Pleuelstange c4 mit einer "Kurbel c6 einer zusätzlichen Kurbelwelle c6 in Verbindung,
die sich in geeigneten Lagern bi, bi am oberen Teil des Maschinengehäuses dreht.
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Die oberen und unteren Teile des Gehäuses, welche Lager für die Kurbelwellen
bilden, sind mittels Bolzen abnehmbar mit den Zylinderenden verbunden, wobei eine
luftdichte Verbindung zwischen dem unteren Gehäuseteil und dem anliegenden Teil
des Zylinders in der üblichen Weise hergestellt ist. Die Scheidewand zwischen den
beiden Zylindern ist beiden gemeinsam.
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Die äußeren Enden der Kurbelwellen a4, 0s sind mit den Kurbeln all,
c7 bzw. a9 und c$ versehen, die miteinander durch Seitenstangen A 3 bzw. A 4 verbunden
sind. Die Kurbeln a8 und a9 sind in bezug aufeinander so angeordnet, daß sie einen
Winkel von 9o ° bilden, um die TotIagen zu überwinden.
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Die Kurbeln a3 und c5 sind zueinander so angeordnet, daß die Kolben
A1 und Cl gegenläufig bewegt werden. Außerdem sind diese Kurbeln so angeordnet,
daß sie verschiedene Winkel zur gemeinsamen Achse der beiden Zylinder bilden, derart,
daß der Kolben Cl etwas dem Kolben A1 voreilt, d. h. der Kolben Cl langt an seine
untere Endstellung zu einer Zeit an, in der der Kolben Al die oberste Stellung noch
nicht erreicht hat, wie aus der
Zeichnung hervorgeht. Der Zylinder
C besitzt einen größeren Durchmesser als der Maschinenzylinder A, so daß der Kolben
Cl ein größeres Volumen fördert als dem Raum des Zylinders A entspricht.
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Die Maschine ist so ausgeführt, daß der Kolben Cl sich näher an die
gemeinsame Endwand hinbewegen kann als der Kolben A',
der bei seiner
oberen Endstellung sich in einem Abstand von der Endwand befindet, um den nötigen
Raum für die Explosionskammer zu schaffen.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Es sei angenommen, daß
die Teile sich in den in den Abb. t und 2 gezeigten Stellungen befinden und daß
das obere Ende des Zylinders A mit komprimierter Ladung gefüllt-ist. Infolge der
Drehung der Kurbelwellen bewegt sich der Kolben Cl nach oben und auch der Kolben
Al bewegt sich aufwärts und nähert sich der oberen Endstellung seines Hubes. Die
in dem Zylinder A befindliche Ladung wird hierbei noch mehr komprimiert und das
Ventil cl -bleibt geschlossen. Unmittelbar nachdem der Kolben Al die obere Endstellung
erreicht hat, wird die Ladung entzündet, wodurch der Kolben Al nach unten gedrängt
wird, während der Kolben Cl seine nach oben gehende Bewegung fortsetzt. Der Hochgang
des Kolbens Cl bewirkt die Einführung der Ladung in den unteren Teil des Zylinders
C, wobei, wie ersichtlich, das Ventil e sich öffnet. Beim Tiefgang des Kolbens Al
wird die Auslaßöffnung a freigegeben, so daß der größere Teil der verbrannten Gase
auspuffen kann. Bevor jedoch der Kolben Al die untere Endstellung erreicht, hat
der Kolben Cl die oberste Endstellung erreicht und beginnt seine Abwärtsbewegung.
In der Zwischenzeit ist das Innere des Zylinders C vollständig mit der Ladung gefüllt
worden bei geschlossenem Ventil cl. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens Cl wird
die Ladung im Zylinder C verdichtet und das Ventil cl geöffnet, so daß die Ladung
nunmehr in den Zylinder A eingeführt wird. Dieser Vorgang findet statt zu einer
Zeit, in der die Auslaßöffnung a noch freigegeben ist, und die in den Zylinder A
eintretende Ladung verdrängt daher die noch übrig bleibenden Teile der verbrannten
Gase, die so durch die Auslaßöffnung a ausgefegt werden, um eine vollständige Reinigung
des Zylinders herbeizuführen. Beim weiteren Hochgang des Kolbens Al wird die Öffnung
a geschlossen. Der Kolben Cl fährt fort, Ladung in den Zylinder A hineinzudrängen
und sie zu komprimieren, wobei der Kolben A'- diese Wirkung unterstützt. Da der
Kolben Cl etwas dem Kolben Al voreilt, ist der Druck in dem Zylinder C etwas größer
als der im Zylinder A und das Ventil cl bleibt offen, um den Übertritt der komprimierten
Ladung in den Zylinder A zu ermöglichen. Unmittelbar nachdem der Kolben C seinen
Hochgang beginnt, wird der Druck in dem Zylinder A den im Zylinder C übertreffen,
wodurch sich das Ventil cl schließt, so daß die Teile sich nun in der für die Explosion
notwendigen Stellung befinden, die in der Zeichnung dargestellt ist.
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Die Anordnung, den Kolben Cl näher an die Zylinderendwand herantreten
zu lassen als den Kolben Al, sichert einen größeren Druck in dem Zylinder C als
in dem Zylinder A, und der Überdruck in dem Zylinder C, der notwendig ist, um das
Ventil cl offen zu halten, wird so während des Tiefganges des Zylinders Cl aufrechterhalten.
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Infolge des größer als Kolben Al ausgeführten Kolbens Cl wird eine
größere Ladung dem Vergaser entnommen als dies beim Kolben A 1 für denselben Hub
der Fall wäre. Deshalb wird eine größere Lademenge in dem Raum oberhalb des Kolbens
A 1 komprimiert, als dies mit dem Kolben A 1 allein bewerkstelligt werden könnte.
Die jeweilig eingeführte Ladungsmenge kann fernerhin noch dadurch vergrößert werden,
daß die Länge des Zylinders C und der Hub der Kurbeln vermehrt wird. Bei der vorliegenden
Maschine wird ein großer Druck in der Explosionskammer des Zylinders A 1 erhalten
mit Rücksicht auf die größere Ladungsmenge, die in dieser Kammer komprimiert wird.
Anderseits kann aber auch die Explosionskammer vergrößert werden, so daß eine größere
Ladungsmenge dort mit einem Druck komprimiert werden kann, der den gebräuchlichen
Drücken entspricht.