DE413286C

DE413286C - Gleichdruckverbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE413286C
Application number: DEM75560D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-10-29
Filing date: 1921-10-29
Publication date: 1925-05-05

Description

Gleichdruckverbrennungskraftmaschine. Die Gleichdruckverbrennungskraftmaschine (Dieselmaschine), bei welcher die Verbrennungsluft bis über die Entzündungstemperatur des Brennstoffs durch Verdichtung erhitzt wird, hat bekanntlich eine bedeutende Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades gebracht. Die praktisch erreichte Steigerung der Gesamtwirtschaftlichkeit war jedoch geringer als theoretisch zu erwarten war, weil das angewendete Mittel eine bedeutende Höherlegung des Diagramm 3 mit sich brachte und deshalb in dem bei solchen Maschinen angewendeten Kurbeltrieb eine ganz unverhältnismäßige Vermehrung der Reibungsarbeiten in Kauf genommen werden mußte. Der Erfolg war also, daß der Leistungsgewinn aus der Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades größtenteils vernichtet wurde durch die Minderung des mechanischen Wirkungsgr adesi.
Diese schädliche Nebenwirkung des Dieselverfahrens machte sich um so fühlbarer geltend, je höher die Kompression und der Verbrennungsdruck getrieben wurden, und hat zur Folge gehabt, daß man .darauf verzichten mußte, diese Drucke so groß zu wählen wie es ursprünglich beabsichtigt war. Man betreibt in der Praxis diese Maschinen mit 35 bis 38 Atm. Kompression und Verbrennungsdruck, während ursprünglich bedeutend höhere Drucke vorgesehen waren.
Nach der Erfindung wird beim Dieselverfahren der besonders hervortretende Nachteil der Energievernichtung im Triebwerk dadurch bedeutend gemindert, daß statt des liurbeltriebes eine Bauart angewendet wird, bei der zwei oder mehrere gegenläufige Kolben durch eine gemeinsame Kurvenbahn angetrieben werden.
Diese Bauart ist bereits verwendet worden für Explosionskraftmaschinen, für die sie jedoch bisher irgendwelche praktische Bedeutung nicht erlangt hat, weil bekanntlich bei diesen Maschinen die Kompressionslinie ziemlich tief liegt und daher lediglich der eigentliche Arbeitshub nennenswerte Druckkräfte zur Geltung bringt, mithin also die Gesamtreibungsverluste des Kurbeltriebes in so normalen Grenzen bleiben, daß ein Bedürfnis zur praktischen Anwendung der Maschine mit gegenläufigen Kolben, die durch eine gemeinsame Kurvenbahn angetrieben werden, nicht vorlag.
Eine zur Verwirklichung der Erfindung dienende Dieselmaschine, deren gegenläufige Kolben durch eine gemeinsame Kurvenbahn angetrieben werden, ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar in Abb. t der Längsschnitt und in Abb. 2 der Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. t.
In dem feststehenden Zylinder a spielen die gegenläufigen Kolben b, die durch Kurvenbahnen c gesteuert werden. Diese Bahnen sind an umlaufenden Schwungscheiben d vorgesehen. Die Kolbenkräfte werden auf die Kurvenbahnen c mittels Rollen e übertragen, die in dem mit dem zugehörigen Kolben b verbundenen Querhaupt/ mit Kugellagern g gelagert sind. Damit beim Anlassen der Maschine die Kolben b die den Kurvenbahnen c entsprechenden Bewegungen ausführen, können sich die Querhäupter f mit Hilfsrollen m auf an den Schwungscheiben d vorgesehenen Kurvenbahnen o abstützen. Die angetriebene Welle k ist mit den umlaufenden Schwungscheiben d unmittelbar verbunden und in einem Bock! gelagert. In den für die Kolben b gemeinsamen Verbrennungsraum k wird der flüssige Brennstoff durch die Öffnung l eingespritzt. Bei der im Zweitakt arbeitenden Maschine tritt die Spülluft z. B. durch die von dem unteren Kolben b gesteuerten, Schlitze p ein, während die Verbrennungsrückstände durch die von dem oberen Kolben b gesteuerten Schlitze r entweichen.
In Abb. 3 ist durch das Diagramm x der Spannungsverlauf und durch die Linie z der Verlauf d er Massendruckkräfte bei der Dieselmaschine dargestellt, während im Vergleich hierzu durch das mit gestrichelten Linien gezeichnete Diagrammy der Spannungsverlauf bei der Explosionskraftmaschine veranschaulicht ist. Abb.3 ist daher zugleich ein ungefähres Schaubild für die Steigerung der Reibungsverluste hei der Dieselmaschine gegenüber der Explosion #,kraftmaschine.
Durch diese Bauart der Dieselmaschine ist eine bedeutende Minderung der Reibungsverluste erreicht, weil das Wellenlager druckfrei arbeitet und außerdem die Rollen, welche auf der Kurvenbahn laufen, weniger Reibungsverluste erzeugen als bei Maschinen mit Kurbeltrieb der Kurbel- und Kreuzkopfzapfen. zusammen.
Die bisherige Dieselmaschine mit Kurbeltriebwerk war auch insofern benachteiligt, als infolge der unverhältnismäßig hohen Verbrennungsdrücke die Abmessungen der Triebwerksteile außerordentlich groß wurden, was eine Vergrößerung der Reibungshebelarme sowie eine wesentliche Steigerung des Baukostenaufwandes mit sich brachte. Durch die Erfindung wird somit nicht nur in zweifacher Hinsicht der mechanische Wirkungsgrad bedeutend verbessert, sondern es werden auch durch Fortfall des größten Teiles der schweren Triebwerksteile die Gestehungskosten der Maschine verringert.
Beide erzielten Vorteile bringen aber außerdem den überraschenden Erfolg, daß nunmehr der Verbrennungsdruck weiter erhöht und dadurch das Dieselverfahren der idealen Verwirklichung näher gebracht werden kann.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die Wellenbrüche vermieden sind, die bei schnellaufenden Dieselmaschinen üblicher Bauart mit Kurbeltriebwerk dadurch häufig auftreten, daß die für ein kleines Drehmoment bemessene Kurbelwelle durch schwere Triebwerksteile in Schwingungen versetzt wird. Bei der Maschine nach der Erfindung ist dagegen die Welle mit den gleichförmig umlaufenden Schwungmassen verbunden.
Entsprechend der durch die Erfindung erzielten Verringerung der Reibungsarbeit ist auch der Schmiermittelverbrauch geringer, die Betriebskosten sind also verkleinert, während infolge des Fortfalles des größten Teils der ,die Kolbenkräfte übertragenden Maschinenteile nicht nur das Baugewicht, sondern auch der Raumbedarf der Maschine kleiner ist, so daß sich die Gesamtbaukosten erheblich ermäßigen.

Claims

PATENT-ANSPRUci-I: Gleichdiruckverbrennungskraftmaschina, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere gegenläufige Kolben, die durch eine gemeinsame Kurvenbahn angetrieben und durch Querhäupter o. dgl. geführt werden.