DE457545C - Brennkraftmaschine mit freifliegendem Hilfskolben - Google Patents

Description

• Brennkraftmaschine mit freifliegendem Hilfskolben. Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Brennkraftmaschine mit freifliegendem Hilfskolben, durch welchen unabhängig vom Füllungsrad ein gleichbleibender Verdichtungsdruck erhalten werden kann. Das Neue besteht darin, daß der an den fliegenden Kolhen angrenzende und dein Arbeitskolben ge--enüberliegende Raum veränderlichen Inhaltes durch ein während des Verdichtungshubes des Arbeitskolbens geöffnetes Ventil mit einer ein unter Druck stehendes Mittei enthaltenden und durch eine Zuführungsleitung o. dgl. für das Mittel ständig unter Druck gehaltenen Kammer in Verbindung steht. Die neue Einrichtung hat den Zweck, den fliegenden Kolben während des Verdichtungshubes und des nachfolgenden Arbeitshubes des Arbeitskolbens stets durch ein dem Verdichtungsdruck und dem durch die Verbrennung hervorgerufenen Druck entgegenwirkendes elastisches Mittel in Stellung zu halten, so daß die Gefahr eines Aufschlagens des fliegenden Kolbens gegen den Zylinderkopf mit Sicherheit vermieden wird.
• Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführunsbeispiel veranschaulicht. Abb. i ist ein' Längsschnitt, Abb. 2 eine seitliche Ansicht der Maschine.
• Der Arbeitszvlinder erstreckt sich über den In- und Auslaßkanal B und über die Zündkerze C hinaus. Die Stellung des In- und Auslaßkanals und der Zündkerze ist der Stell--ing des Arbeitskolbens am Ende des Kompressionshubes angepaßt. Innerhalb des Zylinders A befindet sich ein schwimmender Kolben E, dessen Bewegung in Richtung nach dem Arbeitskolben durch eine Sitzfläche A' am Zylinder begrenzt wird, auf welche sich die Fläche E' des schwimmenden Kolbens aufsetzen. kann. Nimmt der schwimmende Kolben die betreffende innerste Stellung ein und befindet sich der Arbeitskolben am Ende seines Kompressionshubes (Abb. i), so bestellt zwischen den beiden Kolben ein Raum F, der dem kleinsten bei der Maschine vorkommenden Kompressionsvolumen entspricht. In den Kompressionsrauen F ragt die Zündkerze C hinein. Der Zylinder A ist durch einen Zylinderkopf G geschlossen. Zwischen diesem und dem schwimmenden Kolben E besteht eine Kammer H, in welcher durch ein beliebiges Mittel eine Druckwirkung aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck ist eine KammerJ vorgesehen, in welche ein unter Druck stehendes Mittel durch eine Pumpe eingeführt wird, die von der Maschine aus betätigt wird. Das Druckmittel wird in die KammerJ durch eine Leitung 1< eingeführt, die mit einem Rückschlagventillt' versehen ist. An der Kammer J ist auch ein einstellbares AuSlaßventilJ' vorgesehen, durch welches das im überschuß in der Kammer J sich befindende Mittel in die Außenluft entweichen kann, sobald der Druck in der Kammer ein bestimmtes Maß übersteigt. Durch Einstellung des Ventils J' wird auch der für den benutzten Brennstoff in Frage kommende Kompressionsdruck eingestellt. In der durch den Zylinderkopf G gebildeten Zwischenwand zwischen den Kammern J und H ist eine öff. nung M vorgesehen, die gewöhnlich durch ein federbelastetes Ventil N geschlossen gehalten wird. Das Ventil öffnet sich jedoch nach der KammerH hin, sobald der Druck in der letzteren wesentlich unterhalb des Druckes sinkt, der in der Kammer J besteht. Das Ventil kann durch einen Nocken O geöffnet werden, der auf einer drehbaren Welle O' sitzt. Die Welle O' -erstreckt sich quer durch die Kammer J und ist in den Wandungen derselben gelagert. Eine Drehung der Spindel 0' erfolgt durch ein Gestänge P beliebiger Art von der Kurbel- oder Steuerwelle der Maschine aus.
• In der Kammer J wird irgendein Mittel, vorzugsweise Luft, unter Druck aufgespeichert. Durch das Ventil N kommt dieser Druck auch in der Kammer H zur Auswirkung und ,,wird selbsttätig konstant erhalten. Dadurch wird der schwimmende Kolben E in der Richtung - nach dem Arbeitskolben gedrückt. Die Drehung des Nockens O ist derart eingestellt, daß der Nocken das Ventil N während des Kompressionshubes des Arbeitskolbens D öffnet und dasselbe am Ende des Kompressionshubes schließt. Infolgedessen bleibt der schwimmende Kolben so lange in Ruhe, bis während des Kompressionshubes des Arbeitskolbens der wirksame Kompressionsdruck der Maschine den Druck in der KammerH erreicht hat. Bei weiterer Bewegung des Arbeitskolbens in gleicher Richtung kann der Kompressionsdruck im Kompressionsraum F größer werden als im Raum H. Der schwimmende Kolben E bewegt sich nun nach dem Zylinderkopf G hin, so daß sich der Raum H verkleinert und in demselben befindliche Preßluft durch die -offene Ventilöffnung M in die Kammer J und aus dieser durch das Ventil J' ins Freie entweichen kann. In dieser Weise stellt sich der schwimmende Kolben stets zu den Drücken ein, die an seinen beiden Seiten bestehen. Dementsprechend stellt sich das Volumen des Kompressionsraumes F entsprechend dem Volumen der Ladung ein, und diese Ladung wird immer entsprechend dem Druck verdichtet, der in der KammerH herrscht, solange der Kompressionsraum sein kleinstes Volumen bei der kleinsten Füllung hat.
• Beim Arbeitshub des Kolbens D ist das Ventil N geschlflssen. Der Explosionsdruck wirkt auf den schwimmenden Kolben E zurück, wodurch der Kolben E entgegengesetzt zur Richtung des Expansionshubes bewegt wird und eine weitere Verdichtung der in der Kammer H sich befindenden Luft bewirkt. Der erhöhte Druck in der Kammer H bewirkt aber noch während des Expansionshubes des Kolbens D eine Bewegung des schwimmenden Kolbens E in der gleichen Richtung, sobald sich der Druck im Arbeitsraum des Zylinders entsprechend vermindert hat. Dadurch wird der Arbeitskolben in der Mitte oder gegen Ende des Expansionshubes nochmals beschleunigt. Diese beschleunigende Kraft wirkt auf die Kurbelwelle der Maschine, wenn der Kurbelarm seine größte wirksamste Hebellänge hat. Ist nachher der Druck in der Kammer H unterhalb des als konstant aufrechtzuerhaltenden Druckes, so strömt Druckluft aus der Kammer J durch die Ventilöffnung M in die Kammer H ein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Brennkraftmaschine mit freifliegendem Hilfskolben, dadurch gekennzeichnet, daß der an den fliegenden Kolben angrenzende und dem Arbeitskolben gegenüberliegende Raum (H) veränderlichen Inhaltes durch ein während des Kompressionshubes des Arbeitskolbens (D) geöffnetes Ventil (N) mit einer ein unter Druck stehendes Mittel enthaltenden und durch eine Zuführungsleitung o. dgl. für das Mittel ständig unter Druck gehaltenen Kammer (J) in Verbindung steht.