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Verbund-Verbrennungskraftmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf
Verbund-Verbrennungskraftmaschinen und bezweckt, eine mit hoher Geschwindigkeit
laufende Maschine dieser Art zu schaffen, deren Gewicht im Vergleich zu der entwickelten
Kraft außerordentlich gering ist, und die in Anbetracht ihrer Leistung nur geringen
Raum beansprucht. Die Bauart der neuen Maschine ist so gewählt, daß eine gründliche
Füllung der im Viertakt arbeitenden Zylinder durch den im Zweitakt arbeitenden Zylinder
gewährleistet wird, wodurch die neue Maschine sich insbesondere für die Benutzung
bei Gebirgsfahrten und in großen Höhen als Flugmaschine eignet.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und es ist Abb. i ein Vertikalschnitt einer Maschine gemäß der Erfindung,
Abb. 2 ein Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i in Richtung der Pfeile
gesehen, und Abb. 3 eine abgebrochene Schnittansicht der oberen Teile der Zylinder
einer abgeänderten Maschine.
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i ist der Zylinder einer Zweitaktmaschine und 2, 2' sind die Zylinder
einer Viertaktmaschine. Die Verbrennungskammern der Zylinder 2, 2' sind mit 2c bzw.
2'c bezeichnet. Die Zylinder 2, 2' sind außen von Mänteln 3 umschlossen, und zwischen
den Wandungen der drei Zylinder und den Mänteln 3 sind Wasserkammern 4 vorgesehen.
In dem großen Zylinder i arbeitet der Kolben 5, während in den Zylindern 2, 2' die
Kolben 6 bzw. 6' sich bewegen. Die Kurbelwelle ist mit 7 und das Schwungrad der
Maschine mit 76 bezeichnet. Der Kolben 5 ist durch die Stange 8 mit dem Kurbelzapfen
der Kurbelwelle 7 verbunden, während die Kolben 6, 6' mit ihren zugehörigen Kurbelzapfen
durch die Stangen g bzw. g' in Verbindung stehen. Der große Zylinder i besitzt Einlaßkanäle
io und Auslaßkanäle i1, die vom Kolben 5 gesteuert werden. Die Kanäle io sind, wie
Abb. 2 veranschaulicht, durch einen Kanal io' mit dem KurbeIgehäuseiz des großen
Zylinders verbunden. Die zu den Zylindern 2, 2' gehörigen Kurbelgehäuse 13, 13 sind
von dem Kurbelgehäuse 12 durch Wandungen 14 getrennt. 15, 15' sind Rückschlagventile,
durch welche die Kurbelgehäuse 1,3, 13 mit dem Kurbelgehäuse 12 in Verbindung gebracht
werden können. Durch ein Rückschlagventil 16 (Abb. 2) wird Brennstoffluftgemisch
oder Luft dem Kurbelgehäuse 12 zugeführt, während durch die Rückschlagventile 17,
17 hindurch Gemisch oder Luft in die Kurbelgehäuse 13,13 gelangt.
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Ist bei einer Maschine dieser Art ein Vergaser vorgesehen, so befinden
sich, wie in punktierten Linien bei 18, in Abb. 2, angedeutet ist, zwischen diesem
und den Rück-Schlagventilen 16, 17, 17 die üblichen Leitungen, um Brennstoffluftgemisch
nach den Kurbelgehäusen 12 und 13. i3 zu liefern..
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Die Zylinder 2 und 2' sind mit Ventilen ig bzw. ig' ausgerüstet, die
als Einlaß- und Auslaßventil wirken. Die Kammern 2o und 2o' werden, wenn die Ventile
ig und ig' von ihren Sitzen abgehoben sind, in Verbindung mit den Verbrennungskammern
2c, 2'c gebracht. Bei der in den Abb. i und 2 veranschaulichten Ausführungsform
sind in diesen Kammern noch Ventile 21, 21' vorgesehen, die, wenn sie sich auf ihrem
Sitz befinden, die Verbindung zwischen diesen Kammern und dem Zylinder i unterbrechen.
Gemäß der in Abb. 3 veranschaulichten Abänderungsform der Erfindung stehen die Kammern
2o und 20' stets mit den Zylindern i in Verbindung. Die Spindeln der Ventile ig,
ig' und 21, 21' sind mit Packungen 22 versehen, und diese Ventile werden durch die.
Federn 23, 23 in der Schlußstellung gehalten. Auf einer Nockenwelle 24, die in Lagern
246 ruht, sind Nocken 25 vorgesehen. Die Nockenwelle 24 ist durch ein Getriebe 26
mit der Kurbelwelle 7 verbunden.
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Der Inhalt der Kurbelkammern 13, 13 ist größer als der der Kurbelkammer
12, während die Summe der Flächen der Kolben 6, 6' im wesentlichen gleich der Fläche
des Kolbens 5 ist. Infolge dieser besonderen Wahl der Größenverhältnisse wird beim
Aufwärtshub des Kolbens 5 der Druck in der Kammer 12 schneller herabgemindert als
der Druck in den Kammern 13, 13 erhöht wird, und, da die Ventile 15, 15' ebenso
wie die Ventile 16 und 17 durch Federn geschlossen gehalten werden und die Fläche
der Ventile 16, 17 größer ist als die der Ventile 15, 15', so öffnet sich das Ventil
16 bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 5, so daß Luft in das Kurbelgehäuse 12 einströmen
kann. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 erreicht derDruck in dem Kurbelgehäuse
13, =3 einen höheren Druck
als den in der Kammer 12 herrschenden,
so daß die Ventile 15, 15' sich öffnen und mithin die Luft aus den Kammern 13, 13
nach der Kammer 12 strömt sowie das Ventil 16 geschlossen wird. Infolge dieser Wirkungsweise
ist am Ende des Aufwärtshubes des Kolbens 5 das Kurbelgehäuse 12 mit einem größeren
Luftvolumen gefüllt als wenn die ganze Luft durch das Ventil 16 zugeleitet
würde, und bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 5 wird diese Luft verdichtet und
durch die Kanäle io, io' in die Kompressionskammer i gedrückt, wobei alle Kolben
während des ganzen Aufwärtshubes der Kolben 6, fj' und eines Teiles des Aufwärtshubes
des Kolbens 5 wirksam sind, um die Ventile 17, 17 bzw. 16 zu öffnen und das Einströmen
von Luft in die Kurbelgehäusekammern 13, 13 und 12 zu ermöglichen.
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Die Wirkungsweise der Maschine gemäß der Erfindung ist folgende Bei
der in Abb. i veranschaulichten Lage der drei Kolben 5, 6 und 6' wird der große
Zylinder i von dem Kurbelgehäuse 12 aus über die Einlaßkanäle io, io mit Luft oder
gewünschtenfalls mit einem Brennstoffluftgemisch gefüllt, wobei die Verbrennungsprodukte
dieses Zylinders durch die Luft oder das Gemisch durch die Kanäle ii, ii hindurch
ausgetrieben werden. Da der Inhalt des Kurbelgehäuses 12 infolge der Luft- oder
Gemischzufubr von den Kurbelgehäusen 13, 13 durch die Rückschlagventile 15, 15'
sowohl als auch durch das Rückschlagventil 16 hindurch unter höherem Druck als Atmosphärendruck
steht, findet eine gründliche und wirksame Spülung des großen Zylinders r durch
die Kanäle ii, ix hindurch statt, und es wird somit eine schnelle Wirkung der Maschine
ermöglicht. Die Kolben 6 und 6' bewegen sich in gleicher Richtung in einem der Bewegungsrichtung
des Kolbens 5 entgegengesetzten Sinne, und der Kolben 6 befindet sich am Ende seines
Ladehubes, sobald der Kolben 6' das Ende seines Krafthubes erreicht und umgekehrt.
Angenommen, daß in Abb. i der Kolben 6 seinen Auspuffhub beendet hat und gerade
seinen Saug- oder Ladehub beginnt, daß Kolben 6' seinen Kompressionshub beendet
hat und gerade seinen Krafthub beginnt, daß Kolben 5 seinen Krafthub beendet hat
und nach der Ausspülung und nach dem Füllen mit frischer Luft seinen Kompressionshub
beginnt, daß die Ventile ig und 21 sich gerade öffnen und die Ventile ig und 21'
geschlossen sind, so wird beim Aufwärtshub des Kolbens 5 der Inhalt des Zylinders
i verdichtet und, da der Kolben 6 seinen Abwärts- und Ladehub ausführt, nach dem
links liegenden Zylinder geschoben. Gleichzeitig wird der Inhalt des rechts liegenden
Zylinders, nämlich Brennstoffluftgemisch oder Luft, welch letzterer Brennstoff zugeführt
wird, zur Zündung gebracht, wobei der Kolben 6' gerade seinen Krafthub beginnt.
Sobald die Kolben 6 und 6' das Ende ihres Abwärtshubes (Ladehub des Kolbens 6 und
Arbeitshub des Kolbens 6') erreicht haben, werden die Ventile ig und 21 geschlossen
und die Ventile ig' und 21' geöffnet. In dicser Lage ist der links liegende Zylinder
mit dem verdichteten Inhalt des Zylinders i und der rechts liegende Zylinder mit
expandierten, verbrannten Gasen gefüllt. Werden nun die Kolbeh 6, 6' aufwärts bewegt,
wird der Inhalt des links liegenden Zylinders verdichtet, während die Gase des rechts
liegenden Zylinders nach dem großen Zylinder strömen und dort noch weiter expandieren.
Sobald nun die Kolben abermals die in Abb. i veranschaulichte Lage erreicht haben,
werden die verbrannten Gase im Zylinder i durch die im Gehäuse 12 vorverdichtete
Luft oder durch Brennstoffluftgemisch ausgefegt, und das Gemisch in dem links liegenden
Zylinder zur Explosion gebracht. Bewegt sich der Kolben 5 aufwärts, so wird die
Luft oder das Brennstoffluftgemisch aus dem großen Zylinder i in den kleinen rechts
liegenden Zylinder übergeschoben.
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Das Gemisch in den Kurbelgehäusen 13, 13 wird, bevor es nach dem Kurbelgehäuse
i2 gelangt, verdichtet, um eine zur Ausspülung der verbrannten Gase des Zylinders
i genügende Zufuhr nach dem Kurbelgehäuse 12 zu gewährleisten und ebenso, wenn eine
Beschleunigung der Maschine verlangt wird, die kleinen Zylinder gründlich zu füllen.
Die gründliche Füllung der kleinen Zylinder durch den Zylinder i ist insbesondere
dann wünschenswert, wenn die Maschine auf Bergen oder als Flugmaschine in großen
Höhen arbeitet.