DE481229C

DE481229C - Gleichdruckverbrennungskraftmaschine

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Publication number: DE481229C
Application number: DEW67506D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-11-06
Filing date: 1924-11-06
Publication date: 1929-08-19

Description

Gleichdruckverbrennungskraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Gleichdruckverbrennungskräftmaschinen und bezweckt insbesondere, die Entstehung außergewöhnlich hoher und gefährlicher Drücke während der Verbrennung zu vermeiden.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, den Zylinder der Maschine beim Kompressionshub mit Zusatzluft zu laden, die für die Kompression benutzt wird, wodurch die Leistung der Maschine bei bestimmtem Kolbenhub steigt. Hierdurch wird gleichzeitig eine bessere Wärmeausnutzung erreicht, da die zusätzliche, auf einen höheren Druck komprimierte Luft eine höhere Temperatur besitzt als die sonst übliche Ausspülluft, so daß die Anfangstemperatur und die Endtemperatur der Kompression erhöht werden, ohne daß außergewöhnlich hohe Druckbeanspruchungen eintreten.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Hochdruckausgleichkammer von mehrfacher Größe des Verdichtungsraumes des bzw- der Zylinder vorgesehen ist, in welcher angenähert der normale Verbrennungsdruck herrscht, und die kurz vor Beginn der Brennstoffzufuhr mit dem Verdichtungsraum der Maschine in Verbindung tritt, vor Beginn des Expansionsvorganges dagegen von ihr abgeschaltet wird.
Bei normalem Arbeitsgang der Maschine befindet sich daher die Luftsäule der Hochdruckausgleichskammer in einem statischen Zustande. Wenn nämlich die Kammer mit dem Zylinder verbunden ist, so ist der Unterschied der Drücke in der Kammer und in dem Zylinder gleich Null oder derart klein, daß eine bemerkenswerte Bewegung der Luftsäule nicht eintritt. Eine Bewegung der Luftsäule findet vielmehr nur dann statt, wenn ein außergewöhnlicher Zustand im Zylinder herrscht. Die Kammer dient also als Sicherheitselement, gewissermaßen als ein Kissen, um zerstörende Wirkungen zu vermeiden, wenn Druckschwankungen, beispielsweise durch ungleichmäßigesVerbrennen desBrennstoffes im Zylinder, hervorgerufen werden.. Steigt also der Druck in dem Zylinder über den vorherbestimmten Maximaldruck, so gleicht sich dieser Überdruck -dadurch aus, daß geringe Gasmengen sich aus dem Zylinder in die Kammer bewegen, in welcher der vorherbestimmte Maximaldruck herrscht. Da der Inhalt der Kammer erheblich größer ist als der Zylinderinhalt, wird hierdurch der Duck der Kammer nicht wesentlich geändert. Die Luftsäule in der Kammer kann als statische bezeichnet werden, da sie sich nicht durch die Maschine bewegt, sondern lediglich bei außergewöhnlichen Zuständen mehr oder weniger um geringe Beträge zusammengedrückt wird.
Diese Anordnung einer Sicherheitskammer hat u. a. den Vorteil. daß die Verbrennungskraftmaschine und insbesondere die Zylinderwandung berechnet werden kann für den genau festliegenden Maximaldruck, während bei den üblichen Verbrennungskraftmaschinen die Höhe des auftretenden Maximaldruckes um ein Mehrfaches höher ist als der bei der vorliegenden Anordnung auftretende Maximaldruck und diese Höhe jedenfalls nicht mit Sicherheit festgestellt werden kann.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß während des Kompressionshubes Luft unter mittlerem Druck in den Zylinder eingebracht wird mit Hilfe eines Schieberventils, welches den Kopf jedes Zylinders mit einer zu einem Mitteldruckbehälter führenden Leitung verbindet. Diese unter mittlerem Druck eingebrachte Luftmenge wird komprimiert und für die Verbrennung benutzt.
Weitere Merkmale bestehen in besonderen Anordnungen, durch welche eine besonders gut, Spülung, die Steuerung der einzelnen Teile und die Aufladung der Kammern bewirkt wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch die Maschine.
Abb. a ist ein Querschnitt in Linie---?, der Abb. i.
Abb. 3 ist ein Längsschnitt eines Rückschlagventils im vergrößerten Maßstabe der Abb. 2.
Abb. 4 ist ein Längsschnitt in Linie 4-4 der Abb. 2.
Abb. 5 ist ein Längsschnitt im vergrößerten Maßstabe des Steuerschiebers.
Abb. 6 ist ein Schnitt in Linie 6-6 der Abb. 5.
Abb. 7A, 713, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G, 7H, 73 sind schematische Darstellungen der Verbrennungskraftmaschine in ihren verschiedenen Arbeitslagen.
Als Ausführungsbeispiel ist eine stehende Zwillingszylindermaschine mit versetzten Kurbeln benutzt worden. Die Bezugszeichen der beiden Zylinderaggregate sind dieselben.
Die in den Zeichnungen dargestellte Maschine besitzt ein sogenanntes offenes Kurbelgehäuse, welches zwei Zylindergehäuse und die übrigen Teile trägt. Das Kurbelgehäuse i ist aus einem Stück mit zwei zylindrisch ausgebildeten Kreuzkopfführungen 15 gegossen. Unmittelbar oberhalb der Kreuzkopfführung 15 befindet sich ein Zylinder 2. Der Zylinder liegt konzentrisch und in Richtung der Längsachse der Kreuzkopfführung 15. Oberhalb des Zylinders befindet sich die Verbrennungskammer 24, die konzentrisch in der Längsachse des Zylinders 2 angeordnet ist. In der Mitte der Verbrennungskammer 24 und am oberen Teil derselben ist das Brennölventil 25 eingebaut. In dem Zylinder 2 lagert der hohle Kolben 16, der in der üblichen Weise mit Kolbenringen versehen ist. Der obere Teil des Kolbens ist geschlossen. Der Kolben 16 ist in seinem oberen Teil an der Kolbenstange 17 befestigt. Letztere trägt am entgegengesetzten Ende den Kreuzkopf 18, so daß der Kolben 16. die Kolbensange 17 und der Kreuzkopf 18 fest miteinander verbunden sind und eine gemeinsame Einheit bilden.
Der Kreuzkopf 18 gleitet in der Kreuzkopfführung 15. Zwischen dem Kolben 16 und dem Kreuzkopf z8 befindet sich ein ortsfester Verdränger io, der aus .einem' Stück mit dem Zylinder 2 besteht oder an diesem befestigt ist. Der Verdränger hat die in der Abb. i dargestellte Form. Der untere Flansch des Verdrängers io setzt sich nach oben in einen rohrförmigen, hohlen Körper fort, dessen Längsachse mit der Längsachse, des Zylinders 2 zusammenfällt. Am oberen Ende dieses rohrförmigen Hohlkörpers wird eine nach unten gerichtete, in die Mitte des Zylinders hineinragende Führung für die Kolbenstange 17 geschaffen. Der Verdränger füllt im wesentlichen den Hohlraum des Kolbens 16 aus, wenn dieser sich in seiner untersten Stellung befindet.
Der obere Teil des Kreuzkopfes 18 ist domförmig ausgebildet und füllt zum Teil den Raum innerhalb des Verdrängers io aus, wenn der Kreuzkopf sich in seiner höchsten Stellung befindet. An .dem Kreuzkopf 18 ist die Pleuelstange 2o angelenkt. Das untere Ende der Pleuelstange greift in der üblichen Weise an der Kurbel 3 an. Die beiden Kurbeln 3 sind um 18o' zueinander versetzt auf einer Welle 4 angeordnet, die in geeigneten Lagern ruht. Um die Kreuzkopfführung herum ist eine Luftkammer 5 vorgesehen. Das obere Ende der Kammer steht @durch den Kana12i mit dem freien Raum 6 zwischen dem Verdräng er io und dem Kreuzkopf i8 in Verbindung. Das untere Ende der Luftkammer ist durch ein Federventil 7 mit derAußenluft verbunden.
Auf der einen Seite der Luftkammer 5 befindet sich ein Luftkanal, der nach oben und diagonal zu einer Niederdruckkammer 8 des gegenüberliegenden Zylinders der Maschine führt. Die Niederdruckkammer 8 ist mit dem Zylinder 9 verbunden, um die verbrannten Gase auszublasen. Die Mündung zur Kammer. 8 wird ,durch die hin und her gehende Bewegung des Kolbens 16 geöffnet und geschlossen.
Zwischen .dem Verdränger io und dem Kolben 16 .befindet sich ein freier Raum i9, der mittdls- eines Kanals 26 mit einem Kanal in Verbindung steht. Der Kanal 27 mündet vor einem unter Federdruck stehenden Ventil 32, welches den Durchlaß zwischen dem Kanal 27 und einem Kanal 33 steuert. Der letztere führt zu einer Mntteldruckluftkammer 34. Ferner ist ein unter Federdruck stehendes Ventil 28 vorgesehen, welches die Verbindung zwischen dem Kanal 27 und der Außenluft regelt. Die Ventile 28 und 32 arbeiten unabhängig voneinander und sind mit besonderen, in dem Raum 29 angeordneten Federn versehen. Oberhalb des Kolbens 16, wenn sich dieser .in seiner unteren Totpunktlage befindet, und diametral gegenüber der Ausblasluftmündung befindet sich der Auspuffkanal 11. Die untere Kante der Mündung des Kanals 8 und die Auspuffmündung i i liegen bei d.iesemAusführungsbeispiel in einer Linie zueinander und in einer Line mit der oberen äußeren Kante des Kolbens 16, wenn sich dieser in seiner untersten Stellung befindet. Am oberen Ende des Zylinders 2 ist ein Lufteinlaßkanal 12 vorgesehen, der mit dem Luftsteuerventil 35 verbunden ist. Am oberen Ende des Zylinders 2 befindet sich einbesonderer Zylinderkopf 13, der in seiner Mitte als Verbrennungskammer 24 ausgebildet ist. Diese Verbrennungskammer erstreckt sich nach oben in der Längsrichtung. Der obere Durchmesser der Verbrennungskammer 24 ist größer als der Mündungsdurchmesser zum Zylinderraum 2. Ferner ist der obere Teil der Wandung der Verbrennungskammer 24 konzentrisch zur Kammer etwas nach unten gedrückt und befindet sich an dieser Stelle die Mündung des Brenmiölventils 25.
Der Zylinder .2 und die Verbrennungskammer 4 werden von Wassermänteln 14 umgeben. Da der Zylinder 2 und der Kopf 13 des Zylinders als getrennte Teile ausgebildet werden, ist ein Rohr 30 vorgesehen, welches die Verbindung zwischen den beiden Teilen des Wassermantels herstellt, und an oder in der Nähe des unteren Teiles des Wassermantels 14 des Zylinders :2 ist eine Rohrverbindung 22, 55 vorgesehen, die an einer Pumpe 23 mündet. Am oberen Teil des Zylinderkopfes 13 ist ein Wasserauslaßrohr 31 angeordnet, um das Wasser in der üblichen Weise abzuführen.
Der Steuerschieber 35 für die Luft ist in den Abb. 5 und 6 dargestellt. Der Schieber ist als Kolbenschieber ausgebildet und besteht in der Hauptsache aus einer ortsfesten zylindrischen Hülse 42 und den Zubehörteilen. In der Zylinderhülse befindet sich ein Kolben 45, der an einer Kolbenstange 51 sitzt, die mit dem Kolben eine hin und her gehende Bewegung ausführt und die durch geeignete, nicht dargestellte Steuerorgane angetrieben wird. Diese Bewegung des Schiebers erfolgt gleichmäßig nach beiden Seiten eines Hochdruckkanals 43, welcher die Mitte der 7-ylinderhülse 42 bildet. Die Hülse 42, in welcher der Kolben seine Bewegungen ausführt, ist als besonderer Teil mit Bezug auf den Rahmen ausgebildet, um die Herstellung zu erleichtern. Ein Umlaufkanal 48 stellt eine Verbindung zwischen: dem freien Raum oberhalb und unterhalb des Kolbens =45 -dar. Der Kolben 45 besteht aus einem mittleren rohrförmigen Teil, durch welchen die Stange 51 hindurchgeht, die mit dem Kolben 45 verbunden ist. An diesem mittleren Teil schließt sich ein im Durchmesser größerer rohrförmiger Teil an, der genau in die Hülse 42 hineinpaßt. Zwischen dem mittleren rohrförmigen Teil, d. h. zwischen der Stangenbuchse und dem eigentlichen äußeren. Kolben, sind zwei Flansche 46 und 47 vorgesehen. Diese Flansche liegen in einem ,gleichen Abstand von der Mitte des Kolbens 45 und schließen zwischen sich einen Raum ein, der für bestimmte Zwecke dient. Der Kolben 45 besitzt vier Reihen von seitlich gerichteten Kanälen, d.ie, in der Längsrichtung des Kolbens gemessen, in ,gleichem Abstand voneinander .liegen und Verbindungen zwischen der einen Seite des Kolbens und der anderen herstellen. Die beiden äußeren Kanalreihen 52 sind ständig mit den freien Räumen des Kolbens 45 und mit dem Kanal 48 verbunden. Zwischen den Flanschen 46 und 47 sind zwei weitere Kanäle 49 in dem Kolben 45 vorgesehen. Diese Kanäle 49 hegen in gleichem Abstand vom Mittelpunkt des Kolbens und dienen zum Öffnen und Schließen der Kanäle 5o. Die Kanäle 52 verbinden die Kanäle 5o abwechselnd mit dem freien Raum 48 des Zylinders. Der Kanal 43 steht mit dem Hochdruckausgleicher 37 (Abb. i) in Verbindung. Der untere Kanal 5o ist mittels des Kauals 41 (Abb. 6) mit dem oberen Teil des rechts liegenden Zylinders 9 durch den Kanal 12 verbunden. Der obere Kanal 5o steht durch einen ähnlichen Kana141 (Ab#b.6) mit dem links liegenden Zylinder 9 durch den Kanal 12 in Verbindung. Der Kolben 45 ist mit Kolbenringen versehen (nichtdargestellt), die zwischen Kolben und der Zylinderhülse 42 angeordnet sind, um -den Druckverlust zu verhindern. Der Zylinder des Schiebers 35 kann in bekannterWeise ausgebildet werden. Es ist jedoch vorzuziehen, die Zylinderhülse 42, .in welcher der Kolben 45 arbeitet, herausnehmbar anzuordnen, um die Hülse bei Abnutzung auswechseln zu können und um die Mündungen der einzelnen Kanäle der Steuerung entsprechend genau einzustellen.
Das untere Ende des Schieberzylinders ..1.5 ist mit einer Stopfbuchse 54 versehen, durch welche die Kolbenstange 51 hindurchgeht. Das obere Ende des Schieberzylinders 35 trägt eine Ventilkammer 36, in der sich ein unter Federwirkung stehendes Scheibenventil 40 befindet, welches den Durchlaß zwischen dem oberen Raum 38 des Ventils 35 und der Ventilkammer 36 regelt. Die Ventilkammer 36 steht mit der Mitteldruckluftkammer 34 (Abb. i) durch ein Rohr 39 in Verbindung und ist ferner mit dem Mitteldruckventi132 durch ein Rohr 33 verbunden.
Beim Anlassen der Maschine muß ,darauf geachtet werden, daß der Luftsteuerschieber 45 seine Bewegungen so zu den Stellungen der Kolben 16 ausführt; daß Hochdruckluft oberhalb der Kolben eintreten kann, wenn diese die obere Totlege erreicht haben, wobei die Luft während eines Teiles ,des Arbeitshubes der Kolben nachströmt, bis die Maschine läuft.
Mit Bezug auf das besondere Merkmal der Abdämpfung oder Kissenwirkung des Kolbens am Ende seines Kompress@ions- und seines Verbrennungshubes (Abb. 2 und 3) dienen die Kanäle i2, die mit einem Kanal 56 in Verbindung treten, der zum Hochdruckausgleicher 37 führt. Diese Verbindung wird zum- Teil durch ein unter Federwirkung stehendes Ventil 53 gesteuert. Die Ventile 53 (Abb. 3) sind mit einer Mittelbohrung 58 versehen, in der sich eine Feder 57 befindet, .um das Ventil auf seinen Sitz zu drücken. Zwisch@en dieser Bohrung und dem Ausgleicher 37 sind ein oder mehrere Durchlässe 59 aii@geordnet, so daß der Druck in der Böhrung 58 ständig derselbe ist wie der Drück in dem Ausgleicher 37. Diese Ventile werden geschlossen gehalten, wenn die Drüce in den Zylindern 2 unterhalb des Druckes ,in- dem Ausgleicher 37 liegen. Das Schließen erfolgt durch den Druck in dem Ausgleicher 37. Die Ventile werden n nur dann .geöffnet, wenn die Drücke' in den Zylindern ä größer werden. als der Druck in dem Zylinder 3 7 : _ Um zu gewährleisten, daß die Ventile 53 sich in der normalen Lage schließen, sind die Federn angeordnet, die .die: Ventile senkrecht verschieben. _ DieArbeitsweise der Maschine ist folgende: Die einzelnen Arbeitsstufen .der Maschine sind der Stellung der Kurbel entsprechend in den Abb. 7A bis 7J veranschaulicht. Der Klarheit wegen ist der Schieber. 35 durch zwei- Schieber l11 und H ersetzt worden, die zur Regelung der unter mittlerem Druck stehenden Luft dienen, welche gesteuert den beiden Zylindern zugeführt wird. Diese beiden Schieber wirken ebenso wie der einzelne Schieber 35. Die Teile der Maschine in den Abb. 7 sind mit den Bezugszeichen versehen wie in den übrigen Abbildungen. In den Abb. 7A bis 7J werden die beiden einzelnen Schieber M und H gleichzeitig .durch eine gemeinsame Antriebswelle betätigt. Sie bewegen sich in derselben Richtung und mit gleichen Geschwindigkeiten, genau so; -als wenn nur ein einziger Schieber angeordnet wäre. Die Abb. 7A bis 7J zeigen neue verschiedene Stellungen des Arbeitskreislaufes. Es können jedoch im Arbeitskreislauf Änderungen vorgenommen werden, ohne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird. Die Kurbelwelle dreht sich in der Richtung des Uhrzeigers.
Die Schieber M undH in den Abb. 7A bis 7J sind so dargestellt, daß sie nur einen Zylinder steuern, um die Erklärung der Wirkungsweise zu vereinfachen. In der Praxis sind die beiden Schieber M und H als einzige Schieber 35 ausgebildet und dienen zur Steuerung der beiden Zylinder, wie es in den Abb. i, 2 und 4 veranschaulicht ist. Abb. 7A zeigt :die Maschine mit dem Kolben, der sich seiner untersten Stellung in dem Zylinder nähert. Die Auspuffkanäle i i sind offen, und ,der Nie,derdruekausspülkanal beginnt sich zu öffnen. Luft unter mittlerem Druck tritt in den Zylinder durch das Ventil 40 ein, um von oben her ein Ausspülen zu bewirken. Der Schieber M läuft nach unten und schließt am Ende seines Abwärtshubeis (Abb. 5) den Zufluß der Mitteldruckluft ab. -Der obere Kanal 5o ist in dieser Abbildung geschlossen dargestellt.
Abb. 7B zeigt den Kolben bei seinem Rückwärtshub mit der Niederdruekausblasöffnung geschlossen und ebenfalls mit dem Auspuffkanal ii-.geschlossen. In .dieser Lage wird der Maschinenzylinder mit Luft von der Ausspülkammer 5 ausgefüllt. Bei dieser Lage des Kolbens ist der Schieber M wieder geöffnet, und die Luft wird unter mittlerem Druck geigen das Ventil 4o in den Zylinder gedrückt, jedoch unter einem höheren Druck, als der Druck in der Ausspülkammer 5 beträgt, und unter einem höheren Druck, der sich im Zylinder befindet. Dadurch wird der Zylinder mit Luft unter höherem Druck geladen, als es sonst möglich sein würde.
Diese Überladung bewirkt, daß die Konstruktion der Maschine bei gleichen Kolbenabmessungen für eine höhere Leistung geeignet ist und daß im weiteren Arbeitskreislauf eine entsprechend größere Menge an Brennstoff in den Zylinder eingespritzt werden kann, wodurch .eine entsprechend größere Wärmemenge bei der Verbrennung frei wird.
Ahb.7C zeigt die Stellung des Kolbens, wenn die Schieber M und H beide geschlossen sind. Die Periode der Überladung des Zylinders ist beendigt, und die Kompressionsperiode durch den Kolben hat begonnen.
Abh.7D zeigt den Kolben, wenn er sich dem Ende seines Aufwärtshubes nähert. Bei dieser Periode können drei Zustände auftreten. Erstens wird die Luft in dem Zylinder bis zu einarm Druck komprimiert, der niedriger ist als der Druck in dem Ausgleicher 37. In diesem Falle öffnet sich dies Ventil 53 nicht. Zweitens-kann die Luft so weit komprimiert werden, daß der Luftdruck gleich demjenigen ist .in dem Ausgleicher 37. In diesem Falle bleibt das Ventil 53 ebenfalls geschlossen. Drittens wird die Luft so weit komprimiert, daß der Druck höher ist als in demAuisgleicher 37. In diesemFalleöffnet sich das Ventil 53. Sobald das Ventil 53 sich geöffnet hat, werden dieDrückezwischen demZylinderraum und dem Raum 37 ausgeglichen, wobei jedoch infolge der relativen Abmessung des Ausgleichers 37 im Vergleich zum Zylinderraum der Druck in dem Ausgleicher sehr wenig beeinflußt wird, während andererseits der Druck dm Zylinderraum auf den Druck des Ausgleichers 37 fällt. Auf diese Weise ist es unmöglich, daß der Druck im Zylinder ein gewisses Maximum überschreitet, welches höher ist als der Druck in dem Ausgleicher 37. Der Druck in diesem Raum kann genau festgelegt werden, um als Ausgleich für den Verbrennungsdruck zu dienen. Der Druck im Zylinderraum kann niemals dieses bestimmte Maximum überschreiten, sei es während der Kompression oder während der Verbrennung. Bei dieser Stellung kann das Brennstoffventil 25 mit dem Einspritzen von Brennstoff beginnen.
Obgleich eine gewisse Möglichkeit der Bewegung der Luftsäule in dem Ausgleicher vorhanden ist, sei erwähnt, däß eine derartige Bewegung nur dann stattfindet, wenn sich, ein außergewöhnlicher Zustand im Zylinder bemerkbar macht. Unter normalen Verhältnissen bleibt die Luftsäul; in dem Ausgleicher ruhig stehen und kann aus diesem Grunde als statische Luftsäule bezeichnet werden.
Abb. 7 E zeigt den Kolben in seiner äußersten oberen Stellung mit dem Schieber M geschlossen, während der Schieber H die Kanäle 49 zum Zylinderraum geöffnet hat, wodurch derAusgleicher 37 unmittelbar mit dem Zylinderraum verbunden ist. Das Ventil 53 befindet sich im Gleichgewichtszustand und wird durch die Feder auf seinen Sitz gedrückt. Das Brennstoffventil 25. ist offen.
Wenn der Druck in dem Zylinderraum 9 geringer .ist als der Druck des Ausgleichers 37, findet eine geringe Bewegung der Luftsäule vom Ausgleicher zum Zylinderraum statt. Wenn derDruck in demZylinderraum 9 gleich dem Druck des Ausgleichers 37 wird, hört die Bewegung der Luftsäule durch den Zylinder H auf, während wenn der Druck in dem Zylinderraum 9 durch die Verbrennung höher wird als der Druck in dem Ausgleicher 37, dann erfolgt eine geringe Bewegung der Luftsäule vom Zylinderraum zum Ausgleicher. Bei der regelmäßigen Arbeitsweise ist -nach der Stellung der Maschinenteile in der Abb. 7 D der Unterschied des Druckes so gering, daß keine bemerkenswerte Bewegung der Luftsäule stattfindet, so- daß der Ausgleicher 37 eine Luftsäule enthält, de sich in einem normalen statischen Zustand befindet. Die Abb. 7 F zeigt den Kolben bei seinem Abwärtshub zu einerZeit,wenn derSchieberH gerade geschlossen ist. Diese Stellung des Kolbens bildet gleichzeitig das Ende der Verbrennungsperiode und den Beginn .der Expansionsperiode. Gleichzeitig stellt diese Stellung des Kolbens den Abschluß der Brennstoffzuführung und die Verbindung mit .dem Ausgleicher 37 ,der Maschine dar, ebenfalls die Stellung, bei welcher der Druck in dem Zylinder unter den Druck des Ausgleichers fällt. Während der Verbrennungsperiode, die zwischen den Stellungen. des Kolbens der Abb. 7 E und 7 F liiegt, treten bei anderen Artren von Verbrennungskraftmaschinen Drücke in dem Zylinderraum - auf als Folge einer ungleichmäßigen Verbrennung des Brennstoffes. Diese Drücke steigen über ,ein bestimmtes Maximum, und es .ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, ein derartiges Ansteigen des Druckes zu vermeiden und den Druck in dem Zylinder ständig nur so weit steigen zu lassen, wie der Druck in dem Ausgleicher 37 beträgt. Aus diesem Grunde ist es möglich, die Mäsch.ine für eine gegebene Pferdekraftstärke leichter zu bauen, da die auftretenden Kräfte, die von dem Maximaldruck innerhalb der Maschine abhängen, geringer werden. Ohne die oben beschriebenen Einrichtungen ist es notwendig, die Maschine infolge der stärkeren Drücke kräftiger zu bauen, wodurch die Abmessungen der Maschine größer werden und der Aufbau sich verteuert,. wobei -die Feststellung eines genaueren Sicherheitsfaktors in der Berechnung der Maschine überhaupt nicht möglich ist. Die verschiedenen Drücke bei der Verbrennung in dem Zylinder sind vollkommen unbekannt und können nicht bestimmt werden.
Die Abb. 7 G zeigt den Kolben bei seinem Arbeitshub während der Expansionsperiode. Der Hauptzweck der Erfindung ist nicht, die gesamte in .den freien ].Zäumen des Schiebers komprimierte Luft durch das Einspritzen des Brennstoffes zu beeinflussen, sondern eine gewisse Luftmenge in diesen freien Räumen abgeschlossen zu halten, wobei diese Luftmenge gemeinsam mit den Verbrennungsgasen expandiert, wobei gleichzeitig etwas Wärme der Gase aufgenommen wird, die sonst verlorengeht, und wobei diese Wärme in mechanische Arbeit umgesetzt wird. Diese abgeschlossene Luftmenge dient gleichzeitig zur Bewegung der Verbrennungsgase in dem Zylinder bis zu einem gewissen Grade, um die Verbrennungsgase auszuspülen, wenn das Auspuffventil öffnet. Die abgeschlossene Luft in den Kanälen wird von den Schiebern M und H nach dem oberen Raum des Zylinders geführt. Diese Kanäle bilden Luftkammern, welche genau dimensioniert sind, so daß eine bestimmte Luftmenge .in- den Kanälen eingeschlossen wird.
Abb. 7 H zeigt die Stellung des Kolbens gerade vor der Öffnung des Auspuffes. In dieser Stellung des Kolbens kann mit dem Einlaß der Luft durch den Schieber M unter mittlerem Druck begonnen werden,- -um den-Zylinder auszuspülen, ähnlich, wie ,es mit Bezug auf die Abb. 7 A beschrieben-ist, wobei jedoch der Druck in dem Zylinder niedriger ist als der Druck in dem Mitteldruckbehälter.
Abb. 7 J zeigt die Stellung des Kolbensbeim Offnen des Auspuffes, nachdem der Druck der Gase in dem Zylinder bewirkt hat, daß die Gase durch den Auspuff ausströmen und reine Luft oberhalb .dieser Gasmenge nach unten in den Zylinder strömt, wodurch gleichzeitig die Einführung der A.usspülluft von dem Niederdruckbehälter 5 vorbereitet wird, wie es mit Bezug auf die- Abb. 7 A beschrieben ist. In diesem Augenblick kann der Schieber M schon geöffnet sein, wie es mit Bezug auf die Abb. 7 H veranschaulicht ist, wodurch Luft unter mittlerem Druck in den Oberteil des Zylinders und in den Sahieberraum eintritt, so daß die Luft expandierend in den Zylinder strömt, wie es in Verbindung mit der Abb. 7 G dargestellt ist. -

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichdruckverbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des oder der Verbrennungszylinder gegen außergewöhnliche Drucksteigerungen beim Einspritzen,des-Brennstoffes eine Hochdruckausgleichskammer von mehrfacher Größe des Verdichtungsraumes vorgesehen ist, in welcher angenähert der normale Verbrennungsdruck herrscht und die kurz vor Beginn der Brennstoffzufuhr mit dem Verdichtungsraum der Maschine in Verbindung tritt, vor Beginn des Expansionsvorganges hingegen von ihr abgeschaltet wird.
2. Verbrennungskraftmasehine nachAnspnuch i, dadurch- gekennzeichnet, daß die Verbindung - zwischen dem Zylinder und dem Hochdruckbehälter durch ein gesteuertes Ventil (43) geschieht.
3. Verbrennungskraftmaschine nachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung zwischen dem. Hochdruckbehälter und, dem Zylinderkopf außer dem gesteuerten Ventil (43) ein selbsttätiges Ventil (53) angeordnet ist.
4. Verbrennungskraftmaschine nachAnspruch 2, gekennzeichnet durch die Einführung von Luft unter mittlerem Druck in jeden- Zylinder während des Kompressionshubes. durch ein für jeden Zylinder vorgesehenes Schieberventil (43), welches den Kopf jedes Zylinders mit einer gemeinsamen, zum Mitteldruckbehälter führenden Leitung (35) verbindet. -5.- Verbrennungskraftmaschsne gemäß dem Verfahren nach Anspruch i, bei welcher der Zylinder mit Luft-von mittlerem Druck während des Kompressionshubes überladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft zu dem Zylinder vor und nach - Einführung der Nieder.dr uckreinigungsluft zugeführt wind, und daß die Mitteldruckluft abgeschlossen wird im mittleren Teil der Niederdruckreinigungsperiode und zugeführt -wird nach Schließung des Auspuffes (ii), um den Zylinder während :des Kompressionshubes zu überladen. 6. Verbrennungskraftmaschine nachAnspruch 2 - mit paarweise angeordneten Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitteldruckluftpumpe (i9)- und eine Niederdruckluftpumpe (6)- gleichachsig zu jedem Zylinder angeordnet sind, wobei die Mitteldruckluftpumpe (ig) .einen- den Zylindern gemeinsamen Behälter (34) und die mit dem einen Zylinder verbundene Niederdruckluftpumpe (6) einen Behälter - (5) auflädt, der zur Einführung von Reinigungsluft in deri anderen Zylinder dient.