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Rotationskompressor für Explosionskraftmaschinen. Es sind Explosionskraftmaschinen,
und zwar sowohl Viertakt- wie auch Zweitaktmotoren, bekannt, denen die Ladung durch
einen Rotationskompressor zugeführt wird. Bei Viertaktmotoren hat bisher der Rotationskompressor
z. B. die Aufgabe erhalten, Zusatzluft für die Zylinder zu liefern; bei Zweitaktmotoren
dient der Kompressor zur Lieferung der Spülluft und Zerstäuberluft.
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Die Erfindung kennzeichnet sich durch eine Einstellvorrichtung, mittels
deren das Endvolumen des Rotationskompressors sowie gleichzeitig dessen Füllungsvolumen
verkleinert oder vergrößert werden kann und der Kompressionsdruck bei allen Füllungen
auf gleicher Höhe erhalten bleibt.
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Der Erfindungsegenstand ist auf der Zeichnung in einem' Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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Abb. a zeigt einen Schnitt durch den Kompressor, Abb.2 eine schematisch;
Darstellung der bei Anwendung der Erfindung beisp-°hzveise in Betracht kommenden
Zylinderfüllung--n.
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Der Kompressor besteht aus einen Z exzentrisch zur Kurbelwellenach-,c
l angeordneten Gehäuse a mit Einlaß b und Auslaß c. Zentrisch zur Kurbelwellenachs°
L und daher exzentrisch zum Gehäuse a ist °in a1 ; Schwungrad wirkender Ring e vorgesehen,
in welchem mittels drehbar gelagerter Zapfend beispielsweise drei Flügel/ radial
verschiebbar angeordnet sind. Jeder Flügel/ besitzt ein Gleitstück g, das in einer
kreisförmigen Tut lt des festen Gehäuses geführt ist. Der Mittelpunkt der gut lt
liegt in der Achse m des festen Gehäuses, so daß beim Drehen des Ringes e die Flügel
f radial nach außen und nach innen zum Schwungring bewegt werden. Die Flügel f,
die an den ZVandungen des Kompressorgehäuses gleiten, fördern die verdichtete Luft
nach den Zylindern der Explosionskraftmaschine.
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Gemäß der Erfindung ist zwischen den äußeren Enden der Flügelfund
der Gehäusewandung eine drehbare Büchse x einstellbar und feststellbar angeordnet,
die mit verschieden großen Durchtrittsöffnungen x1 und x_> Ein- und Auslaß) versehen
ist. Diese Anordnung ermöglicht eine beliebige Veränderung der Zylinderfüllung.
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Bekanntlich ist, z. B. bei Viertaktmotoren, am Brennstoffvergaser
ein Drosselungsargan vorgesehen, mit dem das Ansaugvolumen geregelt wird, und zwar
vom kleinsten für eine Zündung notwendigen Volumen bis zum größten, je nach dem
volumetrischen ZVirkung=grade, der durch die Kanäle, Ventile
u.
dgl. bestimmt ist. Bei besten Verhältnissen kann jedoch das theoretische Zylüidervolumen
nicht erreicht werden, und es bestehen Verluste von 6 bis io Prozent des Zylindervolumens.
Bei Drosselung des Vergasers gelangt das Zylindervolumen mit um so größerem Unterdruck
in den Zylinder, je größer die Sauggeschwindigkeit, d. h. je größer die Drosselung
ist, so daß das Ansaugvolumen, besonders bei hohen Drehzahlen, bedeutend sinkt.
Da nun durch die vorausgehende Auspuffperiode nur das Hubvolumen verbrannter Gase
ausgepreßt wird und das dem Kompressionsraum entsprechende, gleichbleibende Volumen
verbrannter Gase im Zylinder bleibt, mischt sich dasselbe mit dem Brennstoffluftgemisch,
so daß das jeweilige Gesamtvolumen am anfange der Kompression durch die Veränderlichkeit
des Ansaugvolumens auch veränderlich ist und somit auch die Endkompression, d. h.
bei Drosselung hat der Viertaktmotor einen niederen Kompressionsenddruck und somit
niederen Explosionsdruck, und .daher einen niederen Wirkungsgrad, der bekanntlich
mit der Drehzahl sehr rasch sinkt.
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Mittels der Büchse x gemäß der Erfindung, gelingt es, trotz des veränderlichen
Füllungsvolumens bei Zwei- und Viertaktmotoren, einen gleichbleibenden Enddruck
der Kompression zu erzielen, so daß' die Leistung des Motors lediglich abhängig
wird von dem Füllungsgrad. Die Veränderlichkeit des Füllungsvolumens ist so vervD1Iständigt,
daß die Möglichkeit vorhanden ist, dasselbe vom kleinsten zündbaren Gemisch bis
zum vollständigen Hubvolumen, ja sogar bis zum Gesamtvolumen, welches den Kompressionsraum
einschließt, ohne Zwischenstufen mit Leichtigkeit zu vergrößern oder zu verkleinern.
Durch diese Anordnung wird also erreicht, daß in allen Fällen der K.ompressionsenddruck
gleich hoch bleibt, so daß der Wirkungsgrad stets verhältnismäßig hoch ist und hoher
Leistung des Motors entspricht, was speziell bei Lastwagenmotoren und stationären,
Anlagen usw. notwendig ist. Anderseits wird es miät dieser Anordnung möglich, die
Zylinderfüllung über das beim Viertakt übliche Anfangsvolumen zu bringen und den
Kompressionsraum von verbrannten Gasen zu säubern, d. h. man kann den Motor diesem
Volumen entspreichend bis 35 Prozent überlasten, wie dies z. B. bei Lastwagenmotoren
bei starker Steigung notwendig ist. Die Anordnung ermöglicht somit eine außerordentliche
Regulierfähigkeit der Füllung des Arbeitszylinders zwecks teilweiser oder ganzer
Ausschaltung der bis jetzt notwendigen Geschwindigkeitswechsel bei Kraftwagen.
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Mittels `der drehbaren Büchse x wird durch entsprechendes Einstellen
ihrer Ansaugöffnung x1 zum Lufteintritt b das Ansaugvolumen vom Minimum bis zum
Maximum des zwischen zwei Flügeln gehaltenen Volumens geregelt und diesem Ansaugvolumen
entsprechend die Kompressionsphase verlängert oder verkürzt.
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Bei zur Gehäusemitte symmetrischer Stellung der beiden Flügel f, entsprechend
der in der Abb. i veranschaulichten Stellung, befindet sich der linke Flügelfan
der Abschlußkante des Schlitzes x1, also am Ende der Ansaugperiode; bei dieser Flügelstellung
ist das von den beiden Flügeln d und, f begrenzte Ansaugvolumen vo am größten,
wie aus der Zeichnung zu ersehen ist. Ist eine kleinere Füllung erwünscht, dann
wird die Büchse x entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht; hierbei wird gleichzeitig
mit der Verringerung der Füllung eine Erhöhung der Kompression erreicht, da die
untere steuernde Kante des. Auslaßschlitzes x2 sich ebenfalls @entgegen der Drehrichtung
des Uhrzeigers verschiebt, wobei das Gemisch auf einen kleineren Raum zusammengepreßt
wird. Es wird also trotz kleiner Füllung eine größere Kompression erreicht.
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In der Abb. i sind m:it ccl, a2 die den verschiedenen Volumen entsprechenden
Winkelverstellungen der Büchse x angedeutet.
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Die Abb. i läßt weiterhin ersehen, daß bei ider dargestellten Stellung
der Büchse x zwischen den Flügeln d, und f 1 das Volumen v1 eingeschlossen ist,
das einer Zylinderfüllung von ioo Prozent entspricht (vgl. Abb. 2). Weiterhin ist
ersichtlich, daß bei Verstellung der Büchse um den Winkel a1 zwischen der Flügelstellungtd.,
und f1 ein Volumenv. eingeschlossen ist, das einer 66prozentigen Füllung des Zylinders
.entspricht. Schließich ist das einer 33prozentigen Zylinderfüllung entsprechende
Volumen v3 eingeschlossen zwischen der Flügelstellungd3 und f2 und ergibt sich nach
weiterer Verstellung der Büchse x um den Winkel a2.