DE47189C

DE47189C - Arbeitsverfahren für Gasmaschinen

Info

Publication number: DE47189C
Application number: DENDAT47189D
Authority: DE
Original assignee: W. VON OECHELHAEUSER in Dessau
Anticipated expiration: 1908-08-31

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Diese Neuerung bezweckt, dem Arbeitskolben eines Gasmotors während eines und desselben Arbeitshubes mehrere von einander getrennte, an verschiedenen Stellen des Arbeitshubes stattfindende Anstöfse zu geben, um dadurch die Kraftleistung des Motors zu erhöhen, einen geringeren höchsten Arbeitsdruck mit geringeren Temperaturen und Wärmeverlusten und gröfsere Gleichförmigkeit in der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schwungradwelle zu erzielen.

Der zwei- oder mehrmalige Antrieb des Kolbens soll durch stofsweise zwei- oder mehrmalige schnelle Einführung verdichteten Gases bei gleichzeitiger Zündung geschehen, nachdem der Motor vor dem ersten Stofs mit der gesammten zur Verbrennung erforderlichen Luft geladen ist.

In den Fig. 1 bis 6 ist ein Zweitaktmotor, dargestellt, welcher in dieser neuen Weise geladen und gezündet wird, doch lä'fst sich dieselbe Neuerung auch bei Motoren anderer Gattung anwenden. Die zur Verbrennung bestimmte Luft wird in bekannter Weise im vorderen Theil des vorn geschlossenen Arbeitscylinders durch das Ventil a, Fig. 2 und 5, angesaugt und' durch das Ventil b in den mit Wasser gekühlten Luftsammler c, Fig. 2, 4 und 5, gedrückt; letzterer steht durch das gesteuerte Ventil d, Fig. 2, 3 und 5, und den Kanal / mit dem Arbeitsraum A, Fig. 2, in" Verbindung. Das Gas wird mittelst der vom Kreuzkopf direct bewegten, einfach wirkenden Pumpe e, Fig. 1, 2 und 4, aus dem Gaszuflufsrohr f, Fig. 2, angesaugt und in das als Gassammler dienende Rohr g gedrückt. Sauge- und Druckventil der Gaspumpe sind in der Deckelkammer fc², Fig. 1, in bekannter Weise angeordnet. Der Gassammler g setzt sich in dem Bodendeckel D, Fig. 2, des Arbeitsraumes fort und mündet vor dem Gaseinlafsventil h, welches als Kegelventil mit Kolbenführung und Feder in dem Deckel des Arbeitscylinders angebracht ist.

Das Ausgangsventil der Verbrennungsgase liegt bei z, Fig. 1, 2 und 3, und wird von derselben Excenterstange y, Fig. 1, 2 und 6, gesteuert wie das Gaseinlafsventil h.

Nachdem der Arbeitsraum des Motors vor Beginn des Arbeitshubes mit der gesammten zur Verbrennung bestimmten Luft geladen ist, findet ungefähr im Todtpunkte die erste stofsweise Einspritzung des Gases bei nahezu constantem Volumen statt, und zwar aus dem Kanal' K durch plötzliche Oeffnung und Schliefsung des Ventils h, während gleichzeitig die Zündung der mit gröfster Geschwindigkeit eintretenden Gasmasse an einer im Verbrennugsraum beständig wirkenden Zündvorrichtung stattfindet. In Fig. 2 ist zu diesem Zwecke bei \ ein elektrischer Lichtbogen angenommen; es kann indessen auch jede beliebige continuirliche Glüh- oder Flammenzündung angewendet werden.

Diese Einspritzung des Gases und Zündung wird nun bei einer anderen Stellung des Arbeitskölbens während desselben Hubes einmal oder auch mehrere Male wiederholt, ohne dafs jedoch gleichzeitig neue frische Luft eingeführt wird. Zu ersterem Zwecke kann man beispielsweise die Steuerstangey, Fig. 6, mit zwei Hubknaggen y¹ und y² versehen, die beim Hingang die Klinke η zweimal schnell heben und

fallen lassen und damit gleichzeitig durch Vermittelung des Hebels ft¹, Fig. 2, das Gaseinlafsventil h zweimal schnell öffnen - und schliefsen.

Hierbei legt sich die Klinke η gegen das feste Winkelstück 0, während sie beim Rückwärtsgang so weit zurückgedrückt wird, dafs die Steuerungsstange y mit ihren beiden Knaggen y^-y² frei passiren kann, ohne dafs das Ventil beeinflufst wird.

Die Feder n¹ bringt die Klinke η wieder in ihre normale Lage zurück.

Infolge der zwei- bezw. mehrmaligen Einführung des Gases kann die Hubhöhe des Ventiles im Vergleich zu einer einmaligen Einführung derselben Gasmenge eine so geringe werden, dafs an dem unteren Ende des Hebels η eine Gleitrolle nicht erforderlich ist. Demgemäfs kann der jedesmalige Abschlufs des Ventiles durch die Ventilfeder fast momentan herbeigeführt werden, sobald die Knaggen y^l und y^% den Hebel η passirt haben.

Der gleiche Zweck kann auch mittelst Schieber erzielt werden, welche mit einer oder mehreren schmalen Einlafsöffnungen versehen sind. In jedem Falle aber mufs der Ueberdruck des comprimirten Gases und der Einlafsmechanismus für das Gas so beschaffen sein, dafs Gaseinströmung und Zündung an den betreffenden Stellen des Arbeitshubes nahezu bei constantem Volumen erfolgen. Auch können statt einer Einlafsöffnung in den Wandungen des Arbeitsraumes und statt eines sich mehrmals öffnenden Ventiles oder Schiebers zwei oder mehrere Einlafsöffnungen, Ventile oder Schieber angeordnet werden, so dafs das Gas nicht nur zu verschiedenen Zeiten aus einer und derselben Oeffnung eingespritzt wird, sondern auch an verschiedenen Stellen in den Arbeitsraum eintritt.

Diese Gaseinspritzungen können während eines und desselben Arbeitshubes so oft wiederholt werden, als noch Sauerstoff im Arbeitsraum vorhanden ist. Kennzeichnend für die beschriebene Neuerung ist also der Umstand, dafs auf eine Luftladung mehrere getrennte Gasladungen für einen Arbeitshub kommen und nach jeder Gasladung und Zündung eine vollständige Absperrung der Gaseinströmung stattfindet, so dafs jedesmal eine neue Verbrennung und Expansion beginnt.

Die Vortheile der wiederholten Gasladung und Verbrennung gegenüber einer nur einmaligen Ladung und Verbrennung ergeben sich aus der Zusammenstellung der beiden Arbeitsdiagramme, Fig. 7. Die Linie ^2-3-4 stellt das Diagramm für einmalige Ladung und Verbrennung und die Linie 1-2-5-6-7-4 das Diagramm für eine zweimalige Ladung und Verbrennung dar.

Von 1-2 ist Compression der Luft in dem .Luftsammler oder Arbeitscylinder angenommen. Es kann jedoch diese Compression auch fortfallen.

Wie sich auch die Arbeitsfläche des Diagrammes und die Gasersparnifs je nach der Zahl und dem Zeitpunkt der stofsweisen Gaseinströmungen ändern möge, so wird doch die Gesammtarbeitsleistung bei mehrmaliger Verbrennung mit geringeren Druckhöhen 5, 6 und gleichzeitig geringeren Temperaturen un d Wärmeverlusten erreicht, als bei einmaliger Verbrennung desselben Gasquantums mit dem hohen Anfangsdruck 3 und hoher Anfangstemperatur. Die Dimensionen des Arbei'tscylinders und die Stärke der bewegenden Theile können infolge dessen bei gleicher Arbeitsleistung geringer werden.

Der mehrmalige Antrieb des Arbeitskolbens während eines Hubes sichert gleichzeitig eine gröfsere Gleichförmigkeit in der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle.

Anstatt Leuchtgas kann auch ein anderes gas- oder dampfförmiges Brennmaterial Verwendung finden.

Claims

Pate nt-Anspruch:

Die Ladung und Zündung von Gasmotoren, dadurch gekennzeichnet, dafs nach einer einmaligen Ladung des Arbeitsraumes (des Motors) mit Luft zwei oder mehrere getrennte schnelle Einspritzungen von Gas oder gasförmigem Brennstoff mit gleichzeitiger Zündung während eines und desselben Arbeitshubes bei verschiedenen Stellungen des Arbeitskolbens stattfinden, indem nach jeder neuen Gaseinspritzung und Zündung der Gaszuflufs schnell abgesperrt wird und eine neue Verbrennung und Expansion beginnt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.