DE438444C - Gasdampfmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gasdampfm,aschinen. Es ist bekannt, einen Teil der Gase abzuzweigen und zur Verdampfung einer Flüssigkeit zu benutzen und den entwickelten Dampf vermischt mit den Gasen in einem Zylinder arbeiten zu lassen. Bislang war es nun üblich, einen Teil der Explosionsgase während des Arbeitshubes, d. h. während der Expansion, aus dem Explosionszylinder herauszuführen und mit Dampf zu mischen. Der Dampf wurde, was nebenbei bemerkt werden soll, von der Abwärme des Explosionszylinders erzeugt und mit den schon^beim Arbeitshub, d. h. während der Expansion, abgezweigten Gasen vermischt und einem zweiten, einem sogenannten Expansionszylinder zugeführt. Die mit Dampf zu vermischenden Gase dem Zylinder während des Arbeitshubes zu entnehmen, hat nun vor allem den Nachteil, daß die Expansion in jenem Zylinder sich niemals voll auswirken kann, d. h. es geht an Leistung ein gewisser Teil verloren. Gemäß der Erfindung sollen die Explosionsgase zunächst im Explosionszylinder vollständig expandieren, und danach soll ein Teil der Gase mit Dampf vermischt und hierzu einem, z. B. im Zylinderkopf untergebrachten, nur wenig mit Wasser gefüllten Verdampfungsraum zugeführt werden. Dies hat dem Bekannten gegenüber vor allem den Vorteil, daß sich die Explosion mit nachfolgender Expansion im geschlossenen Zylinder vollständig auswirken kann, so daß die effektive Maschinenleistung besser ausfallen muß als bei Maschinen der älteren und oben erwähnten Bauart.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι stellt eine Gasdampfmaschine mit zwei Explosionszylindern und einem Expansionszylinder im Schnitt dar.

Abb. 2 stellt dieselbe Maschine von der Vergaserseite in Ansicht dar.

Die Explosionszylinder sind mit 10, io^iT bezeichnet. Zwischen ihnen liegt der Expansionszylinder 17. Der Zylinderkopf 21 ist allen

drei Zylindern gemeinsam und zur Aufnahme der Ein- und Auslaßventile bestimmt. Alle Ventile werden mechanisch von der Nockenwelle aus gesteuert. Die Nockenwelle läuft mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle 15 um, da die Maschine in den Zylindern 10, io-¹ im Viertakt arbeitet. Zur Dampferzeugung ist im Zylinderkopf 21 eine Wasserkammer 35 vorgesehen. Das Wasser soll nur wenig hoch stehen und über eine möglichst große Fläche verteilt werden, damit eine schnelle Dampfentwicklung gewährleistet ist. .

Geht der rechte Arbeitskolben 12 zum Saughub nach unten, so ist das Einlaßventil 25 zwangläufig zu öffnen. Zu Beginn des Verdichtungshubes wird dieses Ventil wieder geschlossen. Es erfolgt dann die Verdichtung und am Ende bzw. kurz vor oder kurz nach Beendigung derselben die Zündung an der Kerze 55. Es erfolgt jetzt der Arbeitshub. Die Gase werden im geschlossenen Zylinder vollständig expandieren und erst nach Beendigung des Arbeitshubes des Kolbens 12 mit Dampf vermischt. Kommt Kolben 12 am Ende des Arbeitshubes in der unteren Totlage an, so wird das zu dem betreffenden Zylinder gehörige Auslaßventil 31 zwangläufig geöffnet, um nun einen in die Wasserkammer und einen zweiten zum Expansionszylinder 17 führenden Kanal 36 freizugeben. Ein Teil der Gase wird also durch Kanal 36 in die Wasserkammer 35 eintreten, während die übrigen Gase in den Expansionszylinder hineingelangen. Hier ist das Auspuffventil 42 zwangläufig geschlossen zu halten. Nun wird die Temperatur des Wassers im Zylinderkopf an sich schon durch die Zylinderabwärme ziemlich hoch gehalten, so daß die über Kanal 36 eintretenden Gase eine ziemlich schnell vor sich gehende Drucktemperatursteigerung herbeiführen und damit Hochdruckdampf entwickeln lassen. Der Dampfdruck wird so schnell und in so hohem Maße ansteigen, daß der Dampf schließlich durch Kanal 36 zurückströmen und über Kanal 37 vermischt mit den hier noch vorhandenen Gasen in den Expansionszylinder hineingelangt, um den Kolben 18 nach unten zu treiben. Ein Teil des Gasdampfgemisches wird über Ventil 31 auch in Zylinder 10 hineingelangen. Das hat jedoch nur den Vorteil, daß dieser Zylinder gründlich gespült, d. h. für die nächste Ladung gereinigt, und von allen rückständigen Gasen befreit wird. Die Tatsache, daß dabei dem Hochgang des Kolbens 12 ein gewisser Druck oder Widerstand entgegengestellt wird, bleibt praktisch ohne Bedeutung, da der Querschnitt des Kolbens 18 im Expansionszylinder 17 erheblich größer ist als der des Kolbens 12 im Explosionszylinder 10.

Nach Beendigung des Auspuffhubes im Zylinder 10 wird der Kolben im Expansionszylinder die untere Totlage erreicht haben. Es wird dann das Auspuffventil 49 geöffnet, während das Auspuffventil 31 des Zylinders 10 geschlossen wird und über das inzwischen wieder geöffnete Einlaßventil 25 Frischgase eingesaugt werden.

Am Ende des Ansaughubes im Zylinder 10 wird der Auspuff im Expansionszylinder vollständig zu JEnde geführt sein. Das Auspuffventil 42 wird dann wieder geschlossen. Inzwischen ist jedoch der Arbeitshub im Zylinder το^α beendet, so daß die verbrannten Gase in gleicher Weise, wie in bezug auf Arbeitszylinder 10 beschrieben wurde, teils zur schnellen Dampferzeugung in Wasserkammer 35 und teils schon in den Expansionszylinder hineingeschickt werden. Die beiden Arbeitszylinder 10, ΐο^σ sollen also versetzt zueinander arbeiten. Die Vorgänge im Zylinder io^a sind genau die gleichen wie im Zylinder 10.

Erwähnt sei noch, daß das Einlaßventil des Zylinders xo^a mit 43 und das Auspuff- oder Überströmventil mit 49 bezeichnet ist. Der Kolben ist zum Unterschied zum anderen Arbeitskolben mit I2^a bezeichnet. Frisches Gasluftgemisch saugen sich beide Arbeitszylinder von ein und demselben Vergaser 29 über das Rohr 47 ab.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gasdampfmaschine, bei welcher ein Teil der Explosionsgase mit Dampf gemischt und zur weiteren Arbeitsleistung einem Expansionszylinder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosionsgase zunächst im Explosionszylinder vollständig expandieren und danach erst teils in einem Verdampfungsraum und teils in den Expansionszylinder geführt werden.

2. Gasdampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der im Arbeitszylinder vollständig verbrannten und bereits auspuffenden Gase zur Hochdruckdampferzeugung verwendet wird.

3. Gasdampfmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfungsraum im Zylinderkopf untergebracht ist und ein nach innen öffnendes Ventil (31, 49) beim Auspuffhub des Arbeitszylinders sowohl die Verbindung mit dem Verdampfungsraum als auch mit dem Expansionszylinder herstellt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.