DE44135C

DE44135C - Steuerung für Graskraftmaschinen

Info

Publication number: DE44135C
Application number: DENDAT44135D
Authority: DE
Original assignee: J. PlEGL jr. in Wien V., Griesgasse 16, und J. S. schuster in Wien
Anticipated expiration: 1907-03-10

Description

KAISERLICHES

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Ventilsteuerung für Gasmotoren, bei welchen von dem explosiblen Gemenge, welches während eines ganzen Kolbenhubes eingesaugt worden, während des ersten Theiles der folgenden Rückbewegung des Kolbens ein Theil in eine Kammer zurückgedrängt wird, welche mit der Lufteinströmungsöffnung communicirt, unter dem Niveau derselben liegt und unten offen ist. Nur der im Cylinder verbleibende Rest von explosiblem Gemenge wird während des folgenden Theiles des Kolbenrückganges comprimirt und dann entzündet, und beim folgenden saugenden Hub nach dem Austreiben der Verbrennungsproducte wird erst das in die Kammer zurückgetriebene Gemenge eingesaugt, bevor das Eröffnen der Gaseinströmungsöffnung stattfindet. Im Hubwechsel wird dann die Gaseinströmungsöffnung geschlossen, während die Lufteinströmungsöffnung noch durch gewisse Zeit offen bleiben mufs, um das theilweise Zurücktreiben des Gemenges zu ermöglichen.

Der Erfindung gemäfs wird das beschriebene Oeffnen und Schliefsen der Gas- und Lufteinströmungskanäle in der Weise bewirkt, dafs • aufserhalb einer mit dem Cylinderende und mit dem Luftzuleitungsrohr communicirenden Kammer, deren Verbindungsöffnung mit dem Cylinder durch ein Ventil verschlossen ist, sich eine mit der Gaszuleitung und mittelst eines Ventils mit ersterer Kammer in Verbindung stehende Kammer befindet, wobei die Spindel des Ventils der Luftkammer durch die Gaskammer nach aufsen reicht und so eingerichtet ist, dafs sie das Gasventil einige Zeit nach Eröffnung des Luftventils mitnimmt und vor vollständigem Schlufs des Luftventils dieses Gasventil wieder losläfst. Durch Einwirkung einer entsprechend geformten unrunden Scheibe auf die Spindel des Luftventils können also beide Ventile entsprechend bewegt werden.

In beiliegenden Zeichnungen ist die Steuer rung an einem doppeltwirkenden, zweicylindrigen Gasmotor mit elektrischer Zündung wie folgt dargestellt:

Fig. ι und 2 sind Aufrifs und Grundrifs des Motors;

Fig. 3 ist ein Verticallängenschnitt durch den Steuerungsventilkasten,

. Fig. 4 ein Verticalquerschnitt des Ventilkastens nach der Linie x-x, Fig.. 3, ein Auspuffventil zeigend,

Fig. 5 ein Verticalquerschnitt nach der Linie X₁-X₁, Fig. 3, das Einströmungs- und Gasventil zeigend,

Fig. 6 ein Querschnitt nach der Linie X₂-X₂, Fig. 3, die Contacte zur Hervorbringung des elektrischen Zündungsfunkens und den Mechanismus zur Bewegung des einen Contactstiftes zeigend,

Fig. 7 ein Querschnitt nach der Linie X₃-X₃, Fig. 3, aus welchem der die Gaszuströmung regulirende Daumen ersichtlich ist,

Fig. 8 ein gebrochener Horizontalschnitt nach der Linie . X₄ - X₄, Fig. 4, den Kolbencylinder und die oberen Kammern des Ventilkastens zeigend,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Cylinders, die Welle mit dem Steuerdaumen und dem Regulator zeigend, durch welchen die Gaszuströmung geregelt wird;

Fig. ίο zeigt die oscillirende Daumenwelle, I welche das Ventil im Gaszuleitungsrohr abwechselnd schliefst und freigiebt und durch den Regulator axial verstellt wird,

Fig. Ii den Daumen der Steuerwelle, welcher die den Gaszutritt regulirende Welle in Oscillationen versetzt,

Fig. i2 den Winkelhebel, welcher die Bewegungen der Regulatorspindel auf die oscillirende Welle überträgt;

·■ Fig. 13 bis 17 stellen die sich beständig wiederholende Serie von Arbeitsphasen dar.

Die Kurbel α ist durch die Pleuelstange b mit einem Kreuzkopf c verbunden, welcher in der am Ständer C₁ ruhenden Kreuzkopfführung C beweglich ist. An die Kreuzkopfführung C ist der Cylinder D geschraubt, welcher den Kolben E sammt der mit dem Kreuzkopf c verbundenen Kolbenstange e enthält. Cylinder D ist in der üblichen Weise mit einem Mantelraum d für Kühlwasser versehen, welches durch das Rohr Ci₁ zuströmt und durch d₂ abfliefst.

Wie aus Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 deutlich ersichtlich, communicirt der Kühlwasserraum d mit den zum gleichen Zwecke in den Cylinderdeckeln D₁ D₂ angebrachten Hohlräumen d_s d₃ und dem im Ventilkasten F angebrachten Hohlraum f.

Zu beiden Seiten der Kühlwasserkammer f sind im Ventilkasten F Kammern /^f₁ angebracht, welche mit den benachbarten Cylinderenden communiciren und von welchen jede ein Einströmungsventil G für das explosible Gemenge und ein Auspuffventil H enthält. Unmittelbar unter jedem Auspuffventil befindet sich eine Kammer Zi₁, von welcher seitlich das Auspuffrohr h₂ abgeht und durch welche die Spindel h des Auspuffventils nach dem zu ihrer Bewegung dienenden Daumen j der Steuerungswelle J hindurchreicht. Geschlossen wird jedes der beiden Auspuffventile H durch eine Schraubenfeder h_s , welche sich einerseits auf den Boden der Kammer Zj₁ und andererseits auf einen Bund Zz₄ der Ventilspindel stützt. Unterhalb der Einströmungsventile G sind Kammern g₁ angebracht, welche während des Betriebes des Motors immer ein explosibles Gemenge aus Kohlenwasserstoff und atmosphärischer Luft enthalten. Diese Kammern ^₁ g_x communiciren durch die Luftsaugerohre S2 Si ^mn dem nach unten offenen Luftreservoir g₃, welches bei eincylindrigen Motoren, wie in Fig. 9 angedeutet, meistens durch einen Hohlraum des Ständers c, für die Kreuzkopfführung C gebildet wird, während bei zweicylindrigen Motoren dieses Reservoir g_s zwischen beiden Cylindern steht und beiden als Ständer dient (s. Fig. 1 und 2).

Durch Ventile /, welche die nach unten zu den Steuerdaumen J₁ reichenden Spindeln g der Ventile G concentrisch umschliefsen, stehen die Kammern g_i mit darunter liegenden Kammern g_i in Verbindung, in welche die Gaszuleitungsrohre g_b g_s einmünden. Die Rohre SiSs zweigen gabelförmig von einem gemeinschaftlichen Zuleitungsrohr G₁ ab, in welches das eingangs erwähnte Absperrventil G₂ eingeschaltet ist; eine Schraubenfeder g₆ ist beständig bestrebt, dasselbe geschlossen zu erhalten, und ein auf der oscillirenden Welle K sitzender Arm k öffnet es mit kurzen Unterbrechungen. Dabei werden die Oscillationen der Welle K durch den auf ihren Arm ^₁ wirkenden, auf Welle J sitzenden Daumen J₂ hervorgebracht. Um bei zu schnellem Gang der Maschine die successiven Eröffnungen des Ventils G₂ vorübergehend unterbrechen zu können, ist Welle K in ihren Lagern axial verschiebbar und wird durch eine auf sie wirkende Schraubenfeder k.₂ bei normalem Gang des Motors in solcher Lage gehalten, dafs ihr Arm Zr₁ auf dem Daumen j₂ ruht, während bei zu raschem Gang ein mittelst Riementransmission angetriebener Konuspendelregulator L einen Winkelhebel / verstellt, welcher die Welle K der Wirkung der Feder Jc₂ entgegen verstellt, so dafs Arm k₁ vom Daumen j₂ abgleitet, also die Oscillationen der Welle K aufhören.

Wird die Spindel g des Einströmungsventils G durch den Daumen J₁ der Steuerungswelle J gehoben, so nimmt der die Schraubenfeder g₇ stützende Bund g_s dieser Spindel g nach einiger Zeit auch die hohle Spindel i des Ventils / mit, wie Fig. 3 in der linken Ventilkastenhälfte das zeigt. Am Daumen j\ entsprechen der successiven Eröffnung der Ventile G und / Theile von verschiedenem Halbmesser (s. Fig. 5). Die Bewegung der Steuerungswelle J erfolgt von der Schwungradwelle A aus mittelst zweier Schraubenräder JsU

Denkt man sich nun, es sei der Kolben,

wie in Fig. 13 gezeigt, durch eine an seiner Vorderfläche stattgehabte Explosion gegen das andere Cylinderende verschoben worden, so wird während der folgenden durch das Schwungrad bewirkten Drehung der Kurbel um i8o° auf der Vorderseite des Kolbens Austreibung der Verbrennungsproducte stattfinden, auf der Rückseite des Kolbens dagegen Einsaugung des explosiblen Gemisches. Die Stellung der Steuerdaumen J₁ und ihre Form ist nun eine derartige, dafs während des folgenden Kurbelweges von 90⁰ das Ventil G an der Rückseite des Cylinders geöffnet bleibt, während Ventil / schon geschlossen ist, so dafs die Hälfte des eingesaugten Gasgemenges wieder durch die Kammern g₁ und Luftansaugrohr g₂ in das Luftreservoir g_z zurückgetrieben wird, wo es vermöge seines geringen specifischen Gewichtes

im höchsten Theil angesammelt bleibt. Erst nachdem der Kolben den halben Weg zurückgelegt, schliefst sich auch Ventil G, so dafs nun das im Cylinder zurückbleibende Gas, ■wie das Fig. 15 und 16 darstellen, während des folgenden Kurbelweges von 90⁰ verdichtet wird. Ist der Kolben, welcher während seines ganzen Rückweges in das vordere Cylinderende Gas einsaugte, in seiner in Fig. 16 dargestellten äufsersten Stellung angelangt, so erfolgt Zündung, und der nun wieder nach vorn eilende Kolben treibt während seines halben Weges das eingesaugte Gasgemenge aus, um den Rest während seines anderen halben Weges zu comprimiren, worauf das comprimirte Gas wieder entzündet wird, und dadurch die Arbeitsfolge auf den Punkt gelangt ist, von welchem bei dieser Aufzählung der Arbeitsphasen ausgegangen wurde.

Zur Zündung dient ein elektrischer Funke, welcher durch die Trennung zweier in den Stromkreis einer vom Motor getriebenen Dynamomaschine N eingeschalteter Contactstifte MM¹ hervorgebracht wird. Je ein Paar solcher kupferner Contactstifte, von welchen der eine M fest, der andere JW₁ beweglich ist, sind unter dem rinnenförmig gewölbten Mitteltheil der Deckel f₂ für die Kammern _/, angebracht, welche die Ventile G und H enthalten. Eine Schraubenfeder m ist beständig bestrebt, den beweglichen Contactstift M₁ zurückzuziehen, während ein zweiarmiger Hebel Mi₁ unter der Einwirkung eines auf die Steuerungswelle J aufgekeilten Daumens j_s diesen Stift so lange hineindrückt, d. h. in Contact erhält, bis er vom Absatz des Daumens abgleitet.

Die beiden mit Zeigern versehenen Hähne 0 0 gestatten, das eine oder das andere der Gaszuleitungsrohre g^ g₅ abzusperren, so dafs dann nur auf einer Seite des Kolbens Explosionen stattfinden können.

Sind zwei Cylinder vorhanden, so erfolgen im zweiten Cylinder die Zündungen, während der Kolben die Stellungen Fig. 13 und 14 einnimmt, so dafs also während zweier Kurbelumdrehungen nach je i8o° eine Explosion, d. h. ein Impuls auf die Kurbel stattfindet. Wirken endlich zwei Zweicylindermotoren auf zwei um 90⁰ gegen einander verstellte Kurbeln einer Welle, so erhält diese Welle während jeder Umdrehung vier Impulse.

Claims

Patent-Anspruch:

Bei einer Ventilsteuerung für Gasmotoren, welche einen Theil des während eines Kolbenhubes eingesaugten explosiblen Gemenges beim nächsten Kolbenrückgang wieder austreiben, um diesen Theil beim folgenden Saughub wieder einzusaugen, eine Kammer g·,, welche eine durch ein Ventil G abgesperrte Verbindung nach dem Cylinderende eine beständig offene Verbindung nach der unten offenen Luftkammer g_z und eine durch ein Ventil / abgesperrte Verbindung nach der Gasleitung besitzt, wobei das durch einen Steuerdaumen geöffnete Ventil G bei seiner Oeffnungsbewegung erst nach einiger Zeit das Gasventil / mitnimmt und bei seiner Schlufsbewegung dieses Ventil / gleich anfänglich losläfst.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.