DE363759C - Zweitaktexplosionskraftmaschine mit Hilfskolben - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 13. NOVEMBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVl 363759 -• KLASSE 46 a GRUPPE 20

(B 99405 Il46a)

Carl Berger in Karlsbad.

Zweitaktexplosionskraftmaschme mit Hilfskolben.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. April 1921 ab.

Es sind Zweitaktexplosionskraftmaschinen bekannt, bei denen ein Hilfskolben den Auspuff der Verbrennungsgase bewirkt und das Brennstoffluftgemisch zwischen sich und dem Zylinderdeckel ansaugt.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Zweitaktexplosionskraftmaschine, bei der der Zylinderdeckel als zweiter Hilfskolben ausgebildet ist, der zusammen mit dem sich in entgegengesetzter Richtung bewegenden unte-

ren Hilfskolben das frische Gemisch ansaugt und es beim Gegeneinanderbewegen der beiden Hilfskolben durch das im unteren Hilfskolben angebrachte Ventil hindurchpreßt. Das in dem unteren Hilfskolben angebrachte Ventil ist derart ausgebildet, daß an dem Ventilteller zwei hakenförmige Nasen angebracht sind, unter die zwei an dem Steg des Kolbens angelenkte Nocken greifen, deren ίο freie Enden durch den oberen Hilfskolben heruntergedrückt und daß durch Anheben des Ventiltellers die Öffnungen in dem unteren Hilfskolben selbsttätig abgeschlossen werden.

Auf der Zeichnung ist eine solche Zweitaktexplosionskraftmaschine in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:

Abb. ι einen Längsschnitt mit Kolbenstellungen bei Beginn der Explosion, Abb. 2 eine Ansicht des Deckels des An-■ saugrohres,

Abb. 3 einen Längsschnitt mit Kolbenstel- ί hingen nach erfolgtem Auspuffen und · Ansaugen bei Beginn der Kompression, Abb. 4 den unteren Nebenkolben in ver- ! größertem Maßstabe im Schnitt nach x-x der Abb. 6,

Abb. S einen Schnitt durch den unteren Nebenkolben nach y-y der Abb. 6, Abb. 6 einen Schnitt nach z-z der Abb. 4,

Abb. 7 eine schaubildliche Ansicht des im ■. unteren Nebenkolben (Abb. 1, 3 bis 6) vorgesehenen Ventils,

Abb. 8 den oberen Nebenkolben im Längsschnitt,

Abb. 9 den oberen Nebenkolben in Aufsicht, \ Abb. 10 den Hebel zum Heben und Senken i des oberen Nebenkolbens und ', Abb. 11 den Hebel zum Heben und Senken j des unteren Nebenkolbens. '■

ι ist das Gehäuse, in dem die Kurbelwelle 2 mit der Nockenscheibe 3 und der Unrundscheibe 4 gelagert ist, die beide von der sich im Sinne des Pfeiles χ drehenden Kurbelwelle 2 in geeigneter Weise, z. B. durch Zahnräder, angetrieben werden. Auf dem Gehäuse ι ist der Zylinder 5 befestigt, in welchem der Hauptkolben 6 in bekannter Weise durch die Schubstange 7 hin und her bewegt 1 wird. Im oberen Ende des 'Zylinders 5 ist eine Zündkerze 8 befestigt, die in Abb. 1 ^; und 3 um 45 ° gegen die Schnittebene ver- ; dreht dargestellt ist. Auf dem Zylinder 5 \ sitzt ein größerer Zylinder 9. Seitlich der j beiden Zylinder 5 und 9 sind in dem Ge- i bluse 10 und 11 das Auspuff ventil 12 und | das Ansaugventil 13 eingebaut, die beide ^! übereinander angeordnet sind und unter der Einwirkung von Druckfedern 14 und 15 stehen. Durch die Nockenscheibe 3 werden j die beiden Ventile 12 und 13 gesteuert. Der ^: Auspuffkanal 16 mündet in den Zylinder 5 und der Ansaugkanal 17 für das Brennstoffluftgemisch in den Zylinder 9. Der Ansaugkanal 17 ist durch den Deckel 18 (Abb. 2) abgeschlossen, während das Ansaugventil 13 ^: zur Verminderung des schädlichen Raumes für die Kompression die angegebene Form hat und in dem oberen zylindrischen Teil des Gehäuses 11 dicht abschließt.

In dem Zylinder 5 ist über dem Hauptkolben 6 der untere Nebenkolben 19 mit seiner Kolbenstange 20 angeordnet, während sich in dem oberen Zylinder 9 der obere Nebenkolben 21 befindet, der gegen die durch ihn hindurchgehende Kolbenstange 20 in geeigneter Weise abgedichtet ist. Die Fläche ; des Nebenkolbens 19 ist ebenso groß wie die des Hauptkolbens 6, während die Fläche des j Nebenkolbens 21 doppelt so groß ist als die ^; des Nebenkolbens 19 bzw. Hauptkolbens 6. '■ Beide Kolben 19 und 21 werden durch ein Hebelgestänge 36, 28, 39, 24 zu- bzw. gegeneinander bewegt. Zu diesem Zweck sind seitlieh an dem oberen Zylinder 9 zwei Stützen 22 mittels eines Schraubenbolzens 23 befestigt, von denen in Abb. 1 und 3 nur die hintere Stütze dargestellt ist. Der Hebel 24 (Abb. 11) ist zwischen den beiden Stützen 22 um den Zapfen 25 drehbar gelagert, während sein vorderes gabelförmiges Ende 26 um einen drehbaren Zapfen 27 der Kolbenstange 20 greift (Abb. 4 und 5). Der Hebel 28 (Abb. 10) ist ebenfalls zwischen den beiden Stützen 22 um den Zapfen 29 drehbar gelagert, während seine beiden vorderen gabelförmigen Enden 30 und 31 um lose in den beiden Stehbolzen 32 und 33 (Abb. 9) gelagerte Zapfen (ähnlich den Zapfen 27) greifen. Das hintere gabelförmige Ende 34 des Hebels 28 greift um die unter der Einwirkung einer Druckfeder 35 stehenden und von der Unrundscheibe 4 gehobenen Stange 36 und ist mit dieser durch einen Bolzen 37 gelenkig verbunden. In dem oberen gabelförmigen Ende 38 der Stange 36 ist ein kleiner Hebel 39 um den Bolzen 40 beweglich gelagert, dessen freies Ende 41 in einen Schlitz 42 des Hebels 24 (Abb. 11) eingreift und dort mittels eines Bolzens 43 an diesem gelenkig verbunden ist.

Der untere Nebenkolben 19 ist in der Mitte mit einem Steg 44 (Abb. 6) und auf beiden Seiten mit je einer öffnung 45 versehen. Unter dem Nebenkolben 19 befindet sich der Ventilteller 46 (Abb. 7), der zwei hakenförmige Nasen 47 und in seiner Mitte einen oben mit einem Bund 48 versehenen Bolzen 49 besitzt, mit dem er in dem Steg 44 geführt ist. Der Ventilteller 46 ist gegen Herausfallen aus dem Steg 44 durch eine in

diesem angeschraubte Büchse 50 gesichert. Zu beiden Seiten des Steges 44 sind Zapfen 51 angebracht, auf die Nocken 52 gesteckt sind, die mit ihrem einen Ende unter die hakenförmigen Nasen 47 des Ventiltellers 46 greifen und die durch auf die Zapfen aufgeschraubte Muttern 53 gegen Lösen gesichert sind. Sobald sich die beiden Nebenkolben 19 und 21 in der in Abb. 1 dargestellten Lage befinden, drückt der obere Nebenkolben 21 auf die freien Enden der Nocken 52, wodurch der Ventilteller 46 angehoben und die Öffnungen 45 im Nebenkolben 19 selbsttätig abgeschlossen werden.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Die beiden Nebenkolben 19 und 21 werden während der Explosion, die zwischen den Kolben 6 und 19 erfolgt, durch die Stellung der Unrundscheibe 4 in der in Abb. 1 dargestellten Lage gegeneinander gepreßt. Nach beendeter Explosion bzw. beendetem Explosionstakt wird der Hauptkolben 6 nach aufwärts bewegt, während der Nebenkolben 19 infolge der veränderten Stellung der Unrundscheibe 4 nach abwärts bewegt wird. Der untere Nebenkolben 19 legt hierbei einen Weg zurück, der der halben Hubhöhe des Hauptkolbens 6 entspricht. Während der Abwärtsbewegung des unteren Kolbens 19 wird gleichzeitig der obere Nebenkolben 21 bei gleicher Stellung der Unrundscheibe 4 (Abb. 3) durch das Hebelgestänge 36, 28 in dem Zylinder 9 nach aufwärts bewegt, wobei er einen Weg zurücklegt, der der halben Hubhöhe des unteren Nebenkolbens 19 oder ein Viertel der des Hauptkolbens 6 entspricht. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 19 und der gleichzeitigen Aufwärtsbewegung des Kolbens 6 und 21 wird das in dem Nebenkolben 19 vorgesehene Ventil 46 bzw. die beiden Öffnungen 45 einerseits infolge der Druckwirkung zwischen den beiden Kolben 6 und 19 und anderseits durch die Saugwirkung zwischen den beiden Kolben 19 und 21 abgeschlossen.

Während also der Hauptkolben 6 die halbe Hubhöhe in der Richtung nach aufwärts zurückgelegt hat, hat der untere Nebenkolben 19 denselben Weg in der Richtung nach unten zum Kolben 6 zurückgelegt und dadurch die Auspuffgase durch den Kanal 16 und das inzwischen durch die Nockenscheibe 3 geöffnete Auspuff ventil 12 hindurchgepreßt. Gleichzeitig ist aber durch die voneinander bewegten Kolben 19 und 21 (Abb. 3) neues Gemisch durch das vorübergehend geöffnete Ansaugventil 13 durch den Kanal 17 angesaugt worden und zwischen di§ beiden Kolben 19 und 21 gelangt. Das Gemischvolumen ist gleich dem Kolben 6 freigelegten Hauptvolumen, da die von den Nebenkolben 19 und 21 durchlaufenen beiden Hubvolumina ihrer Größe nach dem Hubvolumen des Hauptkolbens 6 entsprechen.

Es erfolgt jetzt die weitere Aufwärtsbewegung des Hauptkolbens 6, wodurch gleichzeitig die beiden Nebenkolben 19 und 21 durch die veränderte Stellung der Unrund-scheibe 4 und des Hebelgestänges 36, 28, 39,24 gegeneinander bewegt werden, während die Ventile 12 und 13 geschlossen bleiben und das neue Gemisch durch die Öffnungen 45 des unteren Nebenkolbens 19 hindurch in den Zylinderraum gepreßt wird, da sich das Ventil 46 infolge des Überdruckes zwischen den beiden Kolben 19 und 21 inzwischen geöffnet hat. Sobald der Hauptkolben 6 die in Abb. 1 dargestellte Höchststellung erreicht hat, befinden sich die beiden Nebenkolben 19 und 21 wieder' in ihrer Anfangslage, wobei der obere Nebenkolben 21 auf die freien Enden der Nocken 52 (Abb. 4, 5 und 6) drückt und durch Anheben des Ventiltellers 46 die Öffnungen 45 im Nebenkolben 19 abgeschlossen werden. In der in Abb. ι dargestellten Lage der Kolben 6, 19 und 21 befindet sich verdichtetes Gemisch zwischen dem Hauptkolben 6 und dem Nebenkolben 19, das durch die Kerze 8 jetzt zur Explosion gebracht wird.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Zweitaktexplosionskraftmaschine mit einem den Auspuff der verbrannten Gase bewirkenden Hilfskolben, der das Brennstoffluftgemisch zwischen sich und dem Zylinderdeckel ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderdeckel als zweiter Hilfskolben (21) ausgebildet ist, der zusammen mit dem sich in entgegengesetzter Richtung bewegenden Hilfskolben (19) das frische Gemisch ansaugt und es beim Gegeneinanderbewegen der Kolben (19 und 21) durch das im Hilfskolben (19) angebrachte Ventil (46)' hindurchpreßt.

2. Zweitaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilteller (46) zwei hakenförmige Nasen (47) angebracht sind, unter die zwei an dem Steg (44) des Kolbens (19) angelenkte Nocken (52) greifen, deren freie Enden durch den oberen Nebenkolben (21) heruntergedrückt und durch Anheben des Ventiltellers (46) die Öffnungen (45) des Kolbens (19) selbsttätig abgeschlossen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.