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Verbrennungskraftmaschine, bei welcher mehrere auf einer gemeinsamen
Kolbenstange angeordnete Kolben mit zugehörigen Arbeitsräumen vorhanden sind. Es
sind Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei welchen mehrere Kolben auf einer gemeinsamen
Kolbenstange angeordnet sind, wobei jeder von diesen Kolben mit dem Arbeitsraum
je eines Zylinders zusammenwirkt. Dabei sind die Steuerorgane für die beiden Zylinder
so eingerichtet, daß man nach. Wahl den einen oder anderen Arbeitsraum zwecks Veränderung
der Motorleistung abschalten oder zuschalten kann.
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Die Erfindung besteht vorwiegend darin, claß mir ein einziger doppelt
beaufschlagter Kolben vorgesehen ist, welcher also die beiden Kolben der älteren
Maschine ersetzt. Demnach ist für diesen Kolben auch nur ein einziger an beiden
Enden geschlossener Zylinder vorhanden. Bei dieser Anordnung muß die Kolbenstange
durch die eine Zylinderecke hindurchgehen. Führt man diese Kolbenstange erfindungsgemäß
hohl aus, dann kann nian sie mit einem sehr großen Durchmesser versehen, wodurch
eine beträchtliche Voluinenveiringerung iin Zylinder und gleichzeitig eine große
Kühlfläche entsteht, die durch Einspritzung vo nöl in die hohle Kolhenstange gehörig
ausgenutzt werden kann.
Die Zusammenziehung zu einem doppelt beaufschlagten
und in einem einheitlichen Zylinder spielenden Kolben mit durch die eine Zylinderdecke
gehender Kolbenstange ermöglicht ohne weiteres die Anschließung eines zweiten in
einem besonderen Zylinder spielenden Kolbens, der nun wieder einseitig oder doppelt
beaufschlagt sein kann, wobei die Arbeitsimpulse der beiden hintereinandergeschalteten
Kolben so bemessen werden, daß die Impulse des zweiten Kolbens zwischen diejenigen
des ersten eingeschoben werden. Die Einlaß- und Auslaßkanäle für die zusätzlichen
Arbeitskammern sind durch Leitungen mit dem Vergaser der Außenluft oder der Auspuffleitung
des eigentlichen Viertaktmotors verbunden, und dabei sind. Steuermittel vorgesehen,
welche nach Wahl die Herstellung einer der angegebenen Verbindungen ermöglichen.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel dargestellt,
wobei die Verbrennungskraftmaschine im senkrechten Querschnitt erscheint.
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In dem in bekannter Weise doppelwandigen und mit Kühlwasser beschickten
Zylinder i spielt der Kolben 2, der mit Hilfe der Kolbenringe 3 abdichtend an der
Innenwandung des Zylinders geführt ist. Dieser hohle Kolben weist im Innern die
bekannten Schmierölfänger d. auf. Die hohle Kolbenstange 5 ist durch Verschraubung
mit dem Hohlzapfen 6 des Kolbens 2 verbunden, wobei in bekannter Weise eine Schraubensicherung
angewendet werden kann.
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Der Zylinder i weist oben den Eintrittsweg 7 für den Brennstoff (Gasluftgemisch)
mit dem in bekannter Weise gesteuerten Einlaßventil 8 auf und ferner den Auslaßweg
9 für die Auspuffgase mit dem in bekannter Weise gesteuerten Auspuffventil io. In
der über dem Kolben 2 befindlichen Kammer I befindet sich überdies im Bereiche des
Einlaß--% entils 8 in der Kammerwandung die Zündkerze i i. -Unten wird der Kolben
durch einen Boden 12 abgeschlossen, durch welchen die hohle Kolhenstange 5 hindurchtritt,
wobei die Ablichtungen 13 für einen dichten Abschluß sorgen.
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Erfindungsgemäß ist nun die unter dem Kolben 2 befindliche Kammer
II mit einem Eintr ittsweg 14 versehen, der durch ein gesteuertes Ventil 15 verschlossen
oder geöffnet werden kann. Desgleichen ist ein Austrittsweb 16 vorgesehen mit einem
gesteuerten Ventil 17. Irr. Bereiche der Ventile ist die Zündkerze 18 vorgesehen.
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Für gewöhnlich arbeitet dieser Motor bei. geöffneten Ventilen i5 und
17 als Viertakt-1!iotor, in dein das Gasluftgemisch durch den Weg 7 in die Kammer
I gelangt und die Auspuffgase nach erfolgter Explosion durch den Weg 9 aus der Kammer
entfernt werden. Die Maximalleistung dieses Motors ist feststehend.
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In dem Augenblicke aber, wo eine Überbelastung auszugleichen ist,
werden dieVentile 15 und 17 und die Zündkerze 18 in Tätigkeit gesetzt derart,
daß durch den Zuleitungsweg 14 Brennstoff (Gasluftgemisch) in die Kammer II geleitet
und durch die Zündkerze 18 zur Explosion gebracht wird, während die Auspuffgase
aus der Kammer II durch den Weg 16 abgeführt werden. Dabei ist die Steuerung der
Ventile der Kammer II so bemessen, daß der bisher im Viertakt arbeitende Motor,
dessen Kolben nur bei je zwei Kurbelwellenumdrehungen einen Impuls empfängt, nunmehr
nach Art des Zweitaktsyctems arbeitet, indem der Kolben schon bei je einer Umdrehung
der Kurbelwelle einen Impuls empfängt. Jedenfalls wird die Arbeitsleistung des Motors
durch die Arbeit in der Hilfskammer II gesteigert.
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Man kann die Steuermittel für die Ventile 15 und 17 in irgendeiner
bekannten Weise ausgestalten und sie entsprechend zu den Steuermitteln der Ventile
8 und io der Hauptkammer I einstellen.
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Nun kann man den Weg 16, durch welchen die Abgase aus der Kammer II
austreten, mit einer Leitung in Verbindung setzen, die durch einen Auspufftopf o.
dgl. ins Freie führt, man kann aber den Weg 16 an eine Leitung anschließen,
die nach dem Vergaser bzw. dem Mischraum führt, um durch die unter Druck stehenden
Abgase eine Vorverdichtung und Vorwärmung des Brennstoffes (Gasluftgemisches) zu
ermöglichen. Dabei kann man die Einrichtung so treffen, daß beide Leitungen gleichzeitig
mit dem Weg 16 verbunden sind, aber eine Ventilsteuerung o. dgl. eingeschaltet ist,
die es ermöglicht, nach Wahl die Abgase ins Freie oder nach dem Vergaser zu leiten.
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Auch kann map den Zuleitungsweg 14 der Kammer II entweder mit einer
Leitung in Verbindung bringen, die nach dem Vergaser führt, also es ermöglicht,
daß der Brennstoff durch das Ventil 15 in die Kammer I eingeführt wird, oder
aber man kann den Weg 1.4 mit der Außenluft in Verbindung bringen, in welchem Falle
Luft in die Kammer II eingesaugt wird, die bei Schließung des Auspuffventils 17
zur schnellen Abbremsung des Motors benutzt werden kann. Schließlich kann man den
Weg 14. auch mit einer Leitung in Verbindung bringen, die nach dem Ableitungsweg
9. für die Auspuffgase der Kammer I führt, so daß also in der Kammer II die Auspuffgase
der Kammer I eingesaugt werden.
In diesem Falle findet in an sich
bekannter Weise eine Evakuierung der Kammer I in bezug auf die Auspuffgase statt,
so daß diese Kammer im Gegensatz zu dem üblichen Betriehe annähernd restlos mit
dem Verbrennungsgasgemisch angefüllt -,werden kann, ohne daß dieses Gemisch durch-
die sonst in der Kaninier zurückbleibenden Reste der Auspuffgase in seiner Qualität
herabgemindert wird. '-%Ian erreicht also auch auf diese Weise eine Steigerung der
JIotorleistung, die sehr wohl imstande ist, vorübergehende Cberla stungen auszugleichen.
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Auch hier wieder kann der Eintrittsweg 14 finit den verschiedenen
Leitungen dauernd verbunden :ein, wobei durch eine eingeschaltete Ventilsteuerung
o. dgl. jeweils die richtige N-_erbindung hergestellt wird.
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Aus dem Schema der Abb. 2 ist ersichtlich, daß an Stelle des doppelbeaufschlagten
Kolhens 2 der Abb. i auch zwei einfach wirkende Kolben K und K' treten können, die
je in einem einseitig offenen Zylinder C und Cl spielen, sofern nur an den geschlossenen
Zylinderenden Ein- und Auslaßorgane E und .1 angeordnet sind, welche es gestatten,
<laß vom gewöhnlichen Viertaktbetrieb de, Kolbens K mit Leerlauf des Kolbens-KI
zum Zweitaktbetriebe übergegangen werden kann.
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Bei dein in Abb. i gezeigten Ausfiihrungsbeispiel geht die hohle Kolbenstange
durch den Boden 12 des Zylinders i hindurch. Jenseits de. Zylinderbodens 12 ist
auf der Kolbentange ein zweiter Kolben i9 befestigt, der mit dein Kolbenring 2o
abdichtend an der Innenwandung des Zylinders 2i geführt wird, der sich an das nunmehr
als mittleres Zwischenstück erscheinende Bodenstück 12 anschließt.
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Der Zylinder 21 ist nach unten offen, während übel- den Kolben i9
eine Kammer III vorhanden ist, zu welcher ein Zuleitungsweg 22 und ein Ableitungsweg
23 führt, welche Wege durch die gesteuerten Ventile 2d. und 25 verschlossen und
geöffnet «erden können. In die Kammer III mündet zwischen den Ventilen 24. und 25
die Zündkerze 26.
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E, ist klar. claß man den Kolben iq nunmehr ebenfalls einseitig beaufschlagen
kann. so daß er nach dem Viertaktsystem arbeitet. Es ist «-eiter klar, claß man
den Impuls, den (lur Kolben empfängt, zwischen die Impulse schalten kann, welche
der erste Kolben 2 empfängt, so daß die Taktzahl des Gesamtmotors entsprechend verändert
wird. Jedenfalls wird bei der Beaufschlagung des Kolbens i9 die Arbeitsleistung
des --\lotors weiter er-]in) it, ohne (laß die bauliche Erweiterung des Zy lindergehäuses
usw. von beträchtlichem Ausmaße ist. Die Hilfskammer III kann nlaii ebenso wie die
Hilfskammer II mit den 1crs-liiedensten Leitungen in Verbindung se tzen, also mit
Brennstoff (Gasluftgemisch), iait Abgasen oder finit Außenluft beschicken, ebenso
wie man die Ableitung 23 der Kaminer III finit dem Vergaser in Verbindung bringen
kann.
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Es steht ferner dein nichts ini Wege, daß n:an den Zylinder des Kolbens
icg genau wie (len Zylinder i ausbildet und demnach die Eini-ichtung der unteren
Hilfskammer II bei dem unteren Kolben ig wiederholt. Man erhält dann eine Art Tandeminaschine,
Zwobei ein Motor entsteht, der im Bedarfsfalle genau so arbeitet und dasselbe leistet
wie eine vierzylindrige Verbrennungskraftmaschine.