DE389196C

DE389196C - Regelungsvorrichtung fuer Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE389196C
Application number: DES55870D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1924-01-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung für Yerbrennungskraftmaschinenmit zwei Arbcitskolben in einer Zylindercinheit und einem gemeinsamen Verbrennungsraum. Es ist an sich bekannt, die Kolben durch Verschieben eines Zahnrädergetriebes zu verstellen.

Das Wesen ler Erfindung Hegt darin, daß auf j eier zu den Kolben gehörigen Kurbetwelle spiralförmig gezahnte Räder sitzen, die mit entsprechenden Rädern auf einer querverlaufenden Welle kämmen. Die Räder sind mit ihren Zähnen so zueinander angeordnet, daß die auf die Welle kommenden Schub-Ijeanspruchungen ausgeglichen werden. Ferner sind gemäß der Erfindung Vorrichtungen getroffen, um entweder die querlaufende Welle oder eines oder auch beide Zahnräder zu verschieben, um die Lage der beiden Kurbeln und Kolben gegeneinander zu verändern.. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Maschine den jeweiligen Betriebsverhältnissen während des Laufes der !Maschine anzupassen und den Wirkungsgrad der Maas schine sowohl bei Leerlauf als auch bei Volllast möglichst hochzuhalten. Ferner kann . die Maschine durch die oben beschriebene Einrichtung in leichter Weise umgesteuert werden. Durch Veränderung der jeweiligen Lage der Kolben zueinander wird das Volumen des Kompressionsraumes verändert, wodurch eine gleichmäßige Kompression für jedes beliebige Ladungsvolumen erzielt wird. Auf diese Weise wird ein für alle Belastungen wichtiges Kompressionsverhältiris erzielt, so daß es möglich ist, daß die Maschine bei den verschiedensten Betriebsverhältnissen mit einem maximalen Wirkungsgrad arbeitet.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι einen senkrechten Schnitt durch die Maschine;

Abb. 2 ist eine Endansicht in teilweisem Schnitt der Maschine.

Mit Bezug auf die Abb. χ und 2 ist der Zylinderblock mit zwei besonderen Zylindern 2 und 3 versehen, in denen die Kolben 4 und 5 liegen. Die beiden Zylinder 2 und 3 sind an ihren oberen Enden durch die gemeinsame Verbrennungskammer 6 miteinander verbunden. Die Kolben 4 und 5 stehen durch Pleuelstangen mit den Kurbeln 7 und 8 in Verbindung, die in besonderen Kurbelgehäusen 9 und 10 angeordnet sind. Diese Kurbelgehäuse 9 und 10 liegen getrennt voneinander und sind mit einem kombinierten Einlaß- und Auslaßventil 11 ausgerüstet, durch welches Luft oder Verbrennungsmischung in jedes Kurbelgehäuse eingesaugt und komprimiert werden kann, um dann entweder unmittelbar in den Verbrennungsraum 6 oder in einen geeigneten Druckbehälter übergeführt zu werden.

Die beiden Kurbeln 7 und 8 sind durch die Getrieberäder 12 und 13 miteinander verbunden, die mit einer spiralförmigen Verzahnung versehen sind. Das Rad 13 sitzt auf einer Welle 14, die sich in einem Ansatz 15 des Kurbelgehäuses befindet, welcher durch einen Deckel 16 abgeschlossen werden kann. Der Steigungswinkel der Räder 12 und 13 und die Richtung der Neigung ist so, daß die beiden Kurbeln 7 und 8 im Verhältnis von 2 : 1 miteinander im Getriebeeingriff stehen, so daß der sich ergebende Schub von den beiden Wellen neutralisiert wird. Auf diese Weise dreht sich die Kurbel 7 zweimal bei einer Drehung der

Kurbel S, so daß der Kolben 4 in dem Zylinder 2 bei jeder Arbeitsperiode vior Hübe ausführt, während der Kolben 5 in dem Zylinder 3 bei jeder Arbeitsperiode während derselben Arbeitszeit zwei Hübe ausführt.

Die Welle 14 trägt die Schraubenräder 13, welche mit den Rädern 12 auf den Wellen der Kurbeln 7 und 8 kämmen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Räder achsial mittels ίο einer Gabel oder eines ähnlichen Mechanismus vom Maschinisten aus verschoben werden können. Da die Zahne der beiden Räder 13 in entgegengesetztem Neigungswinkel zueinander liegen, Avird die Schubben η spruchung auf die Welle 14 ausgeglichen, so daß die Welle leicht ohne eine nennenswerte Kraft bewegt werden kann. Gleichzeitig kann durch eine derartige Bewegung die relative Winkelstellung der beiden Kurbeln 7 und 8 zueinander so verändert werden, daß die entsprechenden Kolben 4 und 5 eine Stellung zueinander einnehmen, um das obere Ende ihres ArbeitshuLes zusammen zu erreichen, oder die Einstellung kann so vorgenommen werden, daß ein Kolben zum anderen vor- oder nacheilt. Dadurch wird das Volumen des Verbrennungsraumes beeinflußt, und gleichzeitig findet eine Beeinflussung des Kompressionsgrades statt für die jeweilig auftretenden Betriebsbedingungen und Belastungen.

DieArbeitsweise der Maschine ist folgende. In der in der A-¹Jb. 1 dargestellten Lage befinden sich die beiden Kolben 4 und 5 in solcher Stellung zueinander, daß sie beide das obere Ende des Kompressionshubes gleichzeitig erreichen. In dieser Stellung wird der Verbrennungsraum der Kolben ein Minimum sein, und eignet sich diese Stellung der Kolben im besonderen, wenn die Maschine mit leichter Belastung läuft, wobei der Wirkungsgrad verhältnismäßig hoch wird und "ein kleiner Brennstoffverbrauch stattfindet. Die Ladung wird in die Kurbelkammer 9 und 10-eingesaugt und durch das Ventil 11 einem Druckbehälter zugeführt, in welchem der Druck der Ladung konstant gehalten wird, wobei die Ladung von dem Behälter aus dann in den Verbrennungsraum 6 gelangt durch das Einlaßventil hindurch, wenn dieses durch die Ventilsteuerung geöffnet wird. Die durch das Ventil zugeführte Ladung wird dann in dem Verbrennungsraum 6 durch die Aufwärtsbewegung der beiden Kolben komprimiert. Alsdann erfolgt die Zündung in der üblichen Weise, worauf dann die Expansion vor sich geht und die Kolben 4 und 5 nach unten bewegt, welche dann die Kurbeln" und 8 in Umdrehung versetzt. Es wird auf diese Weise eine verhältnismäßig lange Expansion erzielt, so daß niedriger Auspuffdruck erzeugt wird, wird der Brennstoff vollkommen ausgenu und die Maschine läuft mit einem hohen Y\ kungsgrad bei niedriger Belastung.

Um die Maschine auch für schwere '

lastung zu verwenden, werden die beiden K bein 7 und 8 durch BeAvegung der Wellen auf denen die Räder 13 sitzen, zueinander ν schoben, damit die Kurbel 8 relativ zur K bei 7 voreilt. Infolge dieser Anordnung reichen die Kolben 4 und 5 die oberen Enc ihrer Kompressionshübe zu verschieder Zeitperioden. Dadurch wird das Volumen c Verbrennungsraumes verändert, um diese!

Kompression zu erhalten mit einem größer Ladungsvolumen. Durch diese Anordnu kann ein viel größeres Ladungsvolumen koi primiert und gezündet werden, um einen höh Wirkungsgrad zu erhalten, so daß die M schine sowohl bei leichter als auch bei schwer Belastung mit demselben Wirkungsgrad läui Das Volumen des Verbrennungsraumes kar auch vergrößert werden für ein relativ klein res Ladungsvolumen, so daß die Kompressk heruntergesetzt wird, um zu ermöglichen, ds lie Maschine unter schwerer Belastung lang sam und gleichmäßig läuft. Durch oben ai gegebene Mittel ist- es möglich, die Maschin allen Betriebstedingungen anzupassen. Durc eine negative Vorstellung des Kolbens 5 zur Kolben 4 kann die Maschine so angeiasse werden, daß sie in umgekehrter Richtun läuft. Die Betriebsbedingungen bei dem um gekehrten Laufe der Maschine sind dann die selten wie bei der oben beschriebenen Dreh richtung.

Claims

Patent-Anspruch:

Regelungsvorrichtung für Verbren nungskraftmaschinen mit zwei Arbeits kolben in einer Zylindereinheit und einen gemeinsamen Verbrennungsraum untei Verweadung gegeneinander verstellbare] Kolben durch Verschieben eines Zahnrädergetriebes, dadurch gekennzeichnet daß auf jeder Kurbelwelle spiralförmig gezahnte Räder (12) sitzen, die mit ähnlichen Rädern (13) auf einer querverlaufenden Welle (14) kämmen, wobei die Zähne der Räder so zueinander liegen, daß sie die Schubteanspruchungen ausgleichen, und ■daß Vorrichtungen getroffen sind, um die querverlaufende Welle (14) oder eines oder beide Zahnräder (13) zu verschieben, wodttrch die relative Lage der beiden Kurbeln und Kolben während des Laufes der Maschine gegeneinander verändert wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.