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Mehrzylindrige Verbrennungsmaschine. Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige
Verbrennungskraftmaschine, bei der die Leistung einer Kurbel bei einfach wirkenden
Maschinen dadurch erhöht wird, daß mehrere in einer Gruppe entsprechend angeordnete
Kolben an einem Balancierende angreifen, wobei das andere Balancierende die Gesamtleistung
der Gruppe vermittels der Schubstange auf eine Kurbel der Kurbelwelle überträgt.
Die größte Kurbelleistung wird, gleichen Zylinderdurchmesser vorausgesetzt, in bekannter
Weise bei der doppelwirkenden Zweitaktmaschine erreicht, bei welcher ein ganzes
Arbeitsspiel während einer Halbumdrehung der Kurbei stattfindet, und welche bei
einer Umdrehung zwei Antriebe erhält. Bei einer entsprechenden Anordnung der Kolben
in einer Gruppe, Versetzung der Arheitstakte und Übertragung der sämtlichen Arbeiten
auf eine Kurbel, können auch einfach wirkende Mehrzylindermaschinen einen Antrieb
bei jedem Kolbenhube erzeugen und damit - die höchste Kurbelleistung ergeben. Gemäß
der Erfindung bewegen sich sämtliche Kolben jeder Gruppe in demselben Sinne, wobei
die Deckel gegenüberstehend dem Balancier zugekehrt sind. Alle Kolben greifen zusammen
an einem Balancierende an, so daß auf dem Balancier bei jedem Hub nicht der Höchstdruck
eines einzigen Kolbens, sondern der resultierende Druck, d. h. der Unterschied zwischen
den entgegengesetzten Drücken der vom und nach den Deckeln der Zylinder sich bewegenden
Kolben, zur Wirkung kommt.
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Es sind Anordnungen bekannt, bei welchen die Kolben paarweise auf
beide Balancierenden arbeiten und die Schubstange zusammen mit einigen Kolben am
Balancierende angreift, wobei jeder Arm des Balanciers nicht die resultierenden
kleineren Kräfte der ganzen Gruppe, sondern diejenigen der einzelnen Zylinder, also
die größten Kräfte übertragen muß, so daß diese Anordnung nur bei
kleineren
Zylindern Verwendung finden kann. Desgleichen sind au_ ch die Anordnungen, bei welchen
sämtliche dicht nebeneinanderliegende und starr miteinander verbundene Kolben einer
Gruppe sich in einem Sinne bewegen und unmittelbar mit der Pleuelstange verbunden
sind, wegen der starren Verbindung der dicht nebeneinanderliegenden Kolben für größere
Maschinen nicht brauchbar.
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Bei der mehrzylindrigen Maschine gemäß der Erfindung sind sämtliche
Kolben einer Gruppe in zwei gegenüber stehende Gruppen verteilt. Sämtliche Kolben
der- Gruppe greifen an ein und demselben Balancierende an; es bewegen sich daher
alle Kolben der Gruppe in einem Sinne, und wird der Balancierarm nicht durch den
Höchstdruck eines jeden Zylinders, sondern durch die Resultierende der sämtlichen
Zylinderdrücke beansprucht. Die resultierende Kraft ist infolge der gegenüber angeordneten
Deckel kleiner als der Höchstdruck eines Zylinders. Durch diese Anordnung ist es
erst möglich, größere Zylindereinheiten zu verwenden. Die Schubstange greift im
Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen am Balancierende nicht zusammen mit einigen
Kolben oder in der Balancierachse an, sondern an dem anderen Arm des Balanciers,
und liegt die Kurbelwelle weder in der Zylinderebene noch in der Ebene zwischen
den Zylindern, sondern in einer zur Ebene der Zylinderachsen parallelen Ebene.
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Da die hin und her gehenden N,Iassen verhältnismäßig groß sind,
so wird zur Ausbalancierung der Massen an dem anderen Ende des Hebelarmes ein entsprechendes
Gegengewicht angebracht. Das Gegengewicht kann als Kolben einer Zusatzmaschine (z.
B. Verdichter, Anlaßpumpe o. dgl.) oder auch in anderer Weise ausgebildet werden.
Wesentlich ist nur, daß die Bewegung der Gegengewichte entgegengesetzt zur Kolbenbewegung
der Arbeitsgruppe ist.
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Die Erfindung.ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt: Abb. i und :2' einen stehenden Motor mit Kraftübertragung mittels eines
zweiarmigen Hebels. Dieselbe Anordnung ist auch für liegende Zylinder anwendbar.
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Abb. i stellt den Längsschnitt nach Linie E-F der Abb. 2 und Abb.
2 den Längsschnitt nach der Linie A-B=C-D der Abb: i und Seitenansicht des Motors
dar. Je vier Zylinder bilden eine Gruppe. Sämtliche vier Kolben der Zylindergruppe
a1, az, a3, a4 sind durch einen schwingenden Hebel d, eine Traverse c und durch
eine .Schubstange f - mit einer Kurbel g der Kurbelwelle h verbunden, so daß sie
sich in derselben Richtung bewegen. Die eine Hälfte der Kolben a1 und a: ist gegenüber
der anderen Hälfte a3 und a. angeordnet, so daß, wenn die Kolben a1 und a2 sich
von den Deckeln o, und o. entfernen, die Kolben a3 und a4 sich den Deckeln ö; und
o4 nähern. Die Arbeitstakte in den vier Zylindern geschehen in der Weise, däß z.
B. im Zylinder a1 Verbrennung und Ausdehnung stattfindet, während sich in den Zylindern
a,z und a2 Verdichtung (bzw. Auspuff) und Ansaugung und im Zylinder a4 Auspuff (bzw.
Verdichtung) abspielen. Somit entspricht einer Halbumdrehung jeder Kurbel ein ganzes
Arbeitsspiel. Der Hebel d hat seinen festen Drehpunkt im Lager e und ist auf einer
Seite mit der Traverse c und auf der anderen Seite mit der Schubstange f durch Zapfen
verbunden. Die Verbindung der Kolben mit der Traverse geschieht am besten durch
Gestänge b,, b2, b2, b4.
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Für Ausbalancierung der hin und her gehenden Massen der Kurbeln a,,
a2, a., a4 ist am Schubstangenbalancierende ein Kolben i der Luftpumpe bzw.
Anlaßpumpe befestigt, der sich in der entgegengesetzten Richtung zum Hauptkolben
bewegt. Der Zusatzkolben i ist an der Gelenkstange der Schubstange mit derri Bäläricier
verbunden; er kann jedoch auch an einem beliebigen Punkt des Balancierarmes, an
dem die Schubstange sitzt, angreifen.