DE46581C - Neuerung an Gasmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei der durch die Fig. ι bis 4 in vier verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellten Ausführungsform sind zwei Cylinder, in denen die Arbeitsgase nach einander zur Wirkung kommen, achsial hinter einander gelegt und die beiden Kolben α und b derart durch Schubstangen mit der Kurbelwelle verbunden, dafs die Kolben sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Bei der in den Fig. 5 bis 8 ebenfalls in vier verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellten Ausführungsform liegen dagegen die beiden Cylinder neben einander und bewegen sich die beiden Kolben in gleicher Richtung. Die Fig. 10 bis 12 endlich zeigen die Anwendung der vorliegenden Neuerung bei dem bekannten Ottosehen Motor mit zwei horizontal neben einander liegenden Cylindern A und J3; die Kolben bewegen sich auch hier in gleicher Richtung.

Um die Figuren der Zeichnung möglichst einfach halten zu können, wurden Drehschieber JWc¹C² (Fig. ι bis 4) d^d^d^d* (Fig.·5 bis 8) als Steuerungsmittel angenommen und nur für den Drehschieber m bezw. d² die Voraussetzung gemacht, dafs derselbe eine besondere Präcisionsbewegung erhalte, während die Bewegung aller anderen Schieber als einfache Oscillationsbewegung angenommen wurde, wie dieselbe etwa vermittelst der in den Fig. 1 und 5 schematisch angedeuteten Steuerungsorgane zu erzielen ist.

Was speciell den Schieber m betrifft, so soll angenommen werden, ■ dafs dessen Drehachse aus einer Hülse h (Fig. 9) besteht, welche über die massive Achse g des Drehschiebers c¹ geschoben und mit dieser durch zwei entgegengesetzt, gewundene Spiralfedern s s¹ derart verbunden ist, dafs die Achse g den Schieber m bei ihrer Drehbewegung mitnimmt, dafs aber dennoch die Hülse h unabhängig von g auf dieser Achse gedreht werden und daher der Schieber m sich relativ gegen den Schieber c¹ bewegen kann (s. Fig. 1 und 2).

Bei der Anordnung, welche die Fig. 1 bis 4 zeigen, bezeichnet k das Gaszuführungsrohr und e das Exhaustrohr, durch welches die Rückstandsgase in die Atmosphäre entweichen. Die Luft, welche mit dem Gas eingesaugt wird, kann beispielsweise achsial durch eine Oeffnung in der Seitenfläche des Schieberkastens ρ ausströmen, wenn der Schieber ni eine bestimmte Stellung eingenommen hat, in welcher seine Seitenfläche m¹ (Fig. 9) die betreffende Oeffnung freigiebt. ■ Die Zündvorrichtung kann auch an diesem Schieberkasten angebracht werden. Die Drehung des Schiebers kann durch die Zahnradsegmente χ und jr, die Schubstange t und ein Zahnradvorgelege \ %^l, welches die Umdrehungszahl der Kurbelwelle für den Steuerungsmechanismus auf die Hälfte reducirt, bewerkstelligt werden (s. Fig. 1).

Bei der Anordnung, welche die Fig. 5 bis 8 zeigen, ist k¹ das Gaszuführungsrohr, / das Luftzuführungsrohr, während das Exhaustrohr in achsialer Richtung des Schiebers αί² angenommen ist. Die im Nachfolgenden angegebene eigenthümliche Bewegung des Schiebers d² wird sowohl durch eine Schleife (Längsschlitz) an der Lenkstange v, welche mit dieser Schleife den auf der Achse des Schiebers d² befestigten Hebel 0 umfafst, als auch durch die Wahl des Angriffspunktes dieser Lenkstange anderCorlifs-

FAm

Drehscheibe n> ermöglicht, welche in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Die Drehung des Steuerungsmechanismus kann im vorliegenden Falle in ähnlicher Weise vollzogen werden, wie bei der zuerst betrachteten Ausführungsform der Maschine.

Bei der in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Anordnung, welche die Anwendung der vorliegenden Neuerung auf den bekannten Ottoschen Motor zeigen, sind A und B die beiden Cylinder, C ist der Kanal, welcher A und B verbindet, d ein Doppelventil, dessen zwischen beiden Ventilsitzen befindlicher Raum durch die Kanäle DD mit den Räumen M und M¹ vor den Kolben in. Verbindung steht, so dafs diese mit dem Kanal C sowohl als auch mit der Atmosphäre bei geeigneter Stellung des Doppelventils d verbunden werden können. Die Ventile α und b, welche die Verbindung der Räume N und N¹ hinter den Kolben mit dem Kanal C abschliefsen, sowie der Schieber S (Fig. 1 2), welcher für jeden Kolbenhub den Gas- und Luftzutritt regulirt, werden in üblicher Weise von der Welle W gesteuert. Die Bewegung des Doppelventils d dagegen wird direct beispielsweise mittelst des Knag-" gens F, der Kniehebel H und H^x und der Lenkstange \ von der Hauptwelle V abgeleitet; bei jedem einzelnen Hube der Maschine legt sich das Ventil d abwechselnd auf den oberen und unteren Sitz an. K¹ ist das Gaszuführungs- und / das Luftzuführungsrohr. Die sonstigen Organe sind unverändert geblieben.

Entweder functionirt ein Kolben (z. B. a) als Arbeitskolben und der andere (b) als Expansionskolben, oder es tauschen beide nach je einer Umdrehung ihre Functionen gegenseitig aus.

Der erste dieser Fälle soll im Nachstehenden an Hand der in den Fig. 1 bis 4 gezeichneten vier Arbeitsstellungen erläutert werden.

Die Anfangsstellung ist in Fig. 1 dargestellt. Bei dem ersten Hub geht diese Stellung in die in Fig. 2 dargestellte über; hierbei saugt der Kolben α im vorderen Ende durch c frisches Gasgemisch an, bis der Prä'cisionsschieber in an einer bestimmten Stelle ganz plötzlich den Gaszutritt schliefst. Während dessen hat der Drehschieber c² den bei Beginn des Hubes schon theilweise geöffneten Exhaustkanal e vollständig geöffnet. Am Ende dieses Hubes nehmen die Schieber 111 c¹ und c² die in Fig. 2 gezeichnete Stellung ein.

Bei dem zweiten Hub erfolgt der Uebergang der Stellung von Fig. 2 in diejenige der in Fig. 3 gezeigten. Das angesaugte Gasgemisch wird comprimirt, die Schieber m c^l und c² drehen sich in der Pfeilrichtung, wobei der Exhaustkanal bis gegen Ende des Hubes geöffnet bleibt. Die zwischen den Kolben a und b tretende Luft kühlt den Cylinder ab.

Bei dem dritten Hub erfolgt der Uebergang der Stellung von Fig. 3 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung. Das comprimirte Gasgemisch explodirt, der Schieber c² beginnt den Abschlufs des Exhaustkanales, zwischen den Kolben α und b bildet sich ein elastisches Luftkissen, welches den Stofs der Explosion aufnimmt. Die Kolben α und b bewegen sich¹ hierbei gegen einander und der Raum zwischen denselben communicirt mit dem Kanal C. Diese auch schon während der Explosion entstehende Verbindung hat auf die Wirkung der ■ Explosion keinen Nachtheil, weil die letztere sich rasch vollzieht.

Bei dem vierten Hub erfolgt der Uebergang der Stellung von Fig. 4 in die in der Fig. ι gezeichnete Stellung. Die expandirenden Verbrennungsproducte strömen durch den Kanal C in den Raum zwischen den beiden Kolben α und b ein und expandiren hier in diesem Raum, welcher um den Betrag des Hubraumes des Kolbens b gröfser ist als bei anderen Maschinen, an welchen der zweite Cylinder fehlt. Sind die Kolben dann am Ende ihres Hubes angelangt, dann ist der Zustand wieder hergestellt, welcher am Anfang des erläuterten Arbeitsprocesses vorausgesetzt wurde.

Der zweite der vorerwähnten zwei Fälle finden Betrieb der Maschine, also derjenige, bei welchem beide Kolben nach je einer Umdrehung ihre Functionen gegenseitig vertauschen, soll an Hand der in den Fig. 5 bis 8 beispielsweise gezeichneten Ausführungsform erläutert werden.

Auch hierbei ist in der Fig. 5 die Anfangsstellung dargestellt. Bei dem ersten Hub geht diese Stellung in die in Fig. 6 dargestellte über. Hierbei saugt der Kolben α das Gasgemisch an, während das unter dem Kolben b befindliche comprimirte Gasgemisch explodirt. Der Exhaustkanal wird geöffnet und, noch bevor der Schieber d* den Explosionsraum mit dem Kanal C verbindet, wieder geschlossen.

Bei dem zweiten Hub erfolgt der Uebergang von der Stellung in Fig. 6 in die in Fig. 7 gezeichnete. Unter dem Kolben α findet hierbei Compression statt, während die Expansion der Verbrennungsproducte über beiden Kolben α und b, also in einem Raum weiter vor sich geht, der um das Doppelte des Expansionsraumes gröfser ist, als bei Maschinen mit nur einem Cylinder. Der Exhaustkanal bleibt geschlossen.

Bei dem dritten Hub erfolgt der Uebergang von der Stellung in Fig. 7 in die in der Fig. 8 gezeichnete Stellung. Das comprimirte Gasgemisch unter dem Kolben α explodirt

jetzt, während der Kolben b frisches Gemisch ansaugt. Der Exhaustkanal wird während dieses Kolbenaufganges geöffnet, aber noch bevor der Schieber d^a den Explosionsraum mit dem Kanal C verbindet, wieder geschlossen.

Bei dem vierten Hub erfolgt der Uebergang von der Stellung in Fig. 8 in die in der Fig. 5 gezeichnete. Die unter dem Kolben α befindlichen Verbrennungsproducte expandiren weiter über die Kolben α und b, also wieder in einem Raum, der um das Doppelte gröfser ist als der Expansionsfaum bei Maschinen mit nur einem Cylinder, während das unter dem Kolben b vorher angesaugte Gasgemisch comprimirt wird. Der Exhaustkanal bleibt unterdessen geschlossen. Es tritt jetzt wieder der Zustand ein, welcher am Anfang des Arbeitsprocesses vorausgesetzt wurde.

Bei dem Betriebe der in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Anordnung nach dem vorhin als ersten bezeichneten Fall, bei welchem der Kolben α nur als Arbeitskolben dient, kann der Einlafskanal rechts (also der bei ai⁴) in Wegfall kommen und bedarf dann der Schieber d³ nur eines Steuerlappens für den linken Cylinder, da hierbei der Zwischenkanal C mit dem Raum unter dem Kolben b stets in Verbindung steht. Die einzelnen Betriebsstellungen ergeben sich aus den Figuren und dem vorhin Erläuterten von selbst.

Soll die in den Fig. 1 bis 4 gezeichnete Anordnung, nach dem vorhin als zweiter bezeichneten Fall, bei welchem die Kolben a und b ihre Functionen nach jedem Doppelhub gegenseitig austauschen, so ist es nur erforderlich, den Cylindertheil, in welchem der Kolben b sich bewegt, durch einen Deckel von der äufseren Atmosphäre abzuschliefsen, den Kanal C bis an dem Ende dieses Cylindertheiles zu verlängern und an diesem Ende das erforderliche Zuführungsventil anzubringen. Die einzelnen Betriebsstellungen ergeben sich aus den Zeichnungen und dem für diesen Fall an Hand der Anordnung der Fig. 5 bis 8 Erläuterten von selbst. .

Bei der in den Fig. 10 bis 12 gezeichneten Anordnung der beschriebenen Neuerung für den Otto'sehen Motor mit zwei Cylindern finden dieselben Vorgänge statt.

In der gezeichneten Kolbenstellung explodirt in dem Raum N des Cylinders A das comprimirte Gasgemisch, während in dem Raum N¹ des Cylinders B frisches Gasgemisch angesaugt wird. Die Ventile a¹ und b^l schliefsen diese Cylinderräume N und N¹ gegen den Kanal C ab. Das Doppelventil d dagegen verbindet die Cylinderräume M und M¹ vor den Kolben und bringt diese und den Kanal C mit der äufseren Atmosphäre in Verbindung, bis kurz vor dem Ende des Hubes.

Das Doppelventil d legt sich dann auf seinen oberen Sitz und das Ventil a¹ öffnet die Verbindung zwischen dem Raum N des Cylinders, in welchem die Explosion stattfand, und dem Kanal C. Die expandirenden Verbrennungsproducte werden dann beim Rückwärtsbewegen beider Kolben in beiden Cylinderräumen M und M¹, also in einem Raum expandiren, der um den Betrag des Hubraumes, also, wie zuvor, um das Doppelte gröfser ist als bei Maschinen mit nur einem Cylinder.

Claims (1)

1. Pate nt-Anspruch:

   Bei Gaskraftmaschinen, bei welchen in zwei Cylindern die Kolben α und b nach. je einem Hube ihre Function als Arbeite- und Expansionskolben austauschen und zwischen den beiden Cylindern ein Verbindungskanal C angebracht ist, die Anordnung eines Ventils c² (Fig. ι und 4) oder eines Ventils d² (Fig. 5 bis 8) oder eines Doppelsitzventils d (Fig. 10 bis 12) innerhalb dieses Kanals C, zum Zwecke, die jeweilige Verbindung des Kanals C mit der äufseren Atmosphäre bezw. mit dem Expansionsraum herzustellen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.