DE496768C

DE496768C - Zweitakt-Verbund-Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE496768C
Application number: DEB132530A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-07-17
Filing date: 1927-07-17
Publication date: 1930-04-28

Description

Zweitakt-Verbund-Verbrennungsmotor Zweitakt-Verbund-Verbrennungsmotore mit einem Hochdruckzylinder kleinen Durchmessers und einem Niederdruckzylinder großen Durchmessers sind bekannt, bei welchen die Zylinder durch zwei Kanäle miteinander verbunden sind. Der eine Kanal leitet von dem Hochdruckzylinder expandierte Gase über einen Kolben des Niederdruckzylinders, während der andere Kanal unter dem Niederdruckkolben verdichtete Luft in den Hochdruckzylinder leitet.
Bei diesen bekannten Motoren sind die im Hochdruckzylinder liegenden Mündungen der beiden Kanäle in gleicher Höhe angeordnet. Nach dem Offnen der Mündungen durch den Hochdruckkolben findet einerseits ein Übergang der expandierten Gase aus dem Hochdruckzylinder in den Niederdruckzylinder statt, andererseits wird der Hochdruckzylinder durch die unter dem Niederdruckkolben verdichtete Luft ausgespült. Beim Rückhub des Hochdruckkolbens werden die Mündungen der Kanäle zu gleicher Zeit geschlossen, d. h. die beiden erwähnten Vorgänge werden zu gleicher Zeit beendet.
Gegenüber dieser bekannten Anordnung liegt beim Erfindungsgegenstand, welcher ebenfalls einen Zweitakt-Verbund-Verbrennungsmotor darstellt, die Mündung des die verdichtete Luft in den Hochdruckzylinder leitenden Kanals (Spülkanals) über der Mündung des die expandierten Gase nach dem Niederdruckzylinder überleitenden Kanals (Überströmkanals). Es sind also die beiden im Hochdruckzylinder liegenden Mündungen der Kanäle in der Längsrichtung des Zylinders versetzt zueinander angeordnet.
Eine solche Anordnung der Kanalmündungen im Hochdruckzylinder bringt den Vorteil mit sich, daß nicht nur ein Ausspülen des Hochdruckzylinders durch die verdichtete Luft stattfindet, sondern auch nach dem Ausspülen noch ein Laden des Hochdruckzylinders mit verdichteter Luft eintritt. Dadurch wird die Leistung des Motors nach der Erfindung gegenüber den bekannten Motoren erhöht.
Es sind ferner Zweitäkt-Verbund-Verbrennungstnotoren bekannt, bei denen auf eine volle Umdrehung der Hochdruckkurbelwelle zwei Arbeitshübe der Hochdruckseite entfallen, bei welchem sich ferner die Kurbelwelle der Niederdruckseite mit der doppelten Drehzahl wie die der Hochdruckseite bewegt und nach jedem Arbeitshub der Hochdruckseite expandierte Gase zur Niederdruckseite sowie Spül- und Ladeluft von der Niederdruckseite zur Hochdruckseite überströmen.
Bei diesen bekannten Maschinen ist außer einem Niederdruckzylinder und -kolben ein besonderer Pumpenzylinder und -kolhen angeordnet. Eine solche Anordnung ist wegen der großen Baulänge des Niederdruckteiles und wegen der langen Überströmkanäle unzweckmäßig.
Außerdem werden bei den bekannten Maschinen von dem Hochdruckkolben zuerst @'berströmschlitze für expandierte Gase und erst nachher Schlitze für Spül- und Ladeluft freigelegt. Dadurch wird die Spülzeit in unerwünschter Weise verkürzt, und es kann kein Nachladen des Hochdruckzylinders mit verdichteter Luft stattfinden.
Auch den diesen Maschinen anhaftenden achteilen soll durch die Erfindung abgeholten werden, wie später erläutert wird.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und es stellt dar: Abb. i einen schematischen lotrechten Längsschnitt durch einen Zweitakt-Verbrennungsmotor nach der Erfindung, Abb.2 einen ebensolchen Längsschnitt nach ,einer etwas anderen Ausführungsform und Abb. 3 eine Aufsicht auf den Gegenstand der Abb. 2.
Neben einem Hochdruckkolben 3 in einem Zylinder i ist ein Niederdruckkolben .I in einem Zylinder 8 vorgesehen. Beide Zylinder sind durch einen Überströmkanal 2 und einen Spül- und Ladekanal i i mit Spülventil 12 verbunden. In diesem Kanal. sind ferner ein nach der Außenluft zu öffnendes Saugventil 9 und ein gegen Ventil 12 öffnendes Druckventil io angeordnet.
Von besonderer Bedeutung ist, daß die Kurbel des Niederdruchzylinders der Kurbel des Hochdruckzylinders um etwa go bis i2o° nacheilt und die im Hochdruckzylinder liegende Mündung des Spül- und Ladekanals i i oberhalb der im Hochdruckzylinder liegenden Mündung des Überströmkanals 2 angeordnet ist. Die Vorzüge einer solchen Anordnung der Mündungen sollen nachstehend kurz erläutert werden.
Bei der gezeichneten Kolbenstellung (Abb. i) hat sich der Niederdruck- (Vorverdichter-) Zylinder 8 durch das Saugventil 9 mit atmosphärischer Luft vollgesogen, welche nun von Kolben ¢ komprimiert wird und hernach durch Druckventil io und Kanal ii zum Spül- ventil 12 gelangt, welches öffnet, sobald der Druck in den nunmehr durch Kanal2 miteinander verbundenen Arbeitszylindern unter denjenigen der im Zylinder 8 vorverdichteten Luft gesunken ist. Dann erfolgt die Ausspülung der Verbrennungsgase aus dem Hochdruckzylinder und, nachdem Kanal2 von Kolben 3 wieder verdeckt wurde, ein Aufladen des Hochdruckzylinders durch den immer noch dem unteren Totpunkt zueilenden Niederdruckkolben 4. Dieser hat also den Überladedruck nicht für den ganzen, sondern nur für den gegen Hubende ausgestoßeiien Teil der geförderten Luft zu erzeugen.
Ventil 12 soll möglichst nahe am Zylinder i liegen, damit beim Abwärtsgang von Kolben 3 mir ein kleiner Teil der erst unvollständig expandierten Gase aus dem Zylinder i in den über Ventil 12 befindlichen Raum auspuffen kann.
An Stelle der selbsttätigen Ventile 9, io und 12 können auch. gesteuerte Organe treten. Ventil io kann weggelassen werden, sofern der durch Kanal i i gebildete schädliche Raum für den Vorkompressor nicht als zli groß erscheint.
Die eben beschriebene Anordnung hat den Nachteil, daß der Weg 6 der Niederdruckkurbel nicht den ganzen Hub des Niederdruckkolbens 4. bewirkt in der Zeit, während welcher die Hochdruckkurbel den Bogen 5 beschreibt, d.. 1i. während welcher Kanal 2 durch Kolben 3 freigelegt ist. Dies, sofern sich dieser Kanal2 nicht unmittelbar unter der Mitte des Hochdruckkolbenhubes zu öffnen beginnt. Da letzteres aus verschiedenen Gründen zu früh wäre, so wird zweckmäßig zur Beseitigung des erwähnten Übelstandes eine solche Anordnung getroffen, daß zwei Hochdruckzylinder mit Kolben 14, 14' und um i8o° zueinander versetzten Kurbeln 17, 17' mit einem Niederdruckzylinder, dessen eine Seite als Gasseite, dessen andere als Luftseite ausgebildet ist, derart zusammenarbeiten, daß während des Dürchlaufens der Hochdruckkurbeln 17, i7'. durch -die untere Totlage (Bogen 18), und zwar über einen Bereich von go°, -die Niederdruckkurbel 2o einen vollen Arbeitshub (Bogen 21) ausführt. Hierbei schiebt zier Niederdruckkolben 13 auf seiner Luftseite verdichtete Spül- und Ladeluft in den oder die Kanäle i i, welche als Aufnehmer für die Spül-, Lade- und Aufladeluft -ausgebildet sind. Aus dem Aufnehmer gelangt die Luft dann durch die hochliegenden Mündungen der Spül- und Ladekanäle noch nach dem- Schließen der Überströmkanäle ig, ig' in die ochdruckzylinder, welche auf diese Weise mit verdichteter Luft nachgeladen werden.
Mit 15 und 16 sind Stirnräder bezeichnet, durch die die Kurbelwellen der Hoch- und Niederdruckzylinder verbunden sind.

Claims

'- PATENTANSPRÜCHE: i. Zweitalt.- Verbund - Verbrennungsmotor mit einem über dem Niederdruckkolben mündenden überströmkanal für die expandierten Gase des Hochdruckzylinders und einem vom Niederdruckzylinder unter .dessen doppelt wirkendem Kolben ausgehenden, in der Wand des Hochdruckzylinders mündenden Kanal für verdichtete Spül- und Ladeluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel des Niederdruckzylinders der Kurbel des Hochdruckzylinders etwa um go bis i2o° nacheilt, und daß die im Hochdruckzylinder liegende Mündung des Spül- und Ladekanals (ii) oberhalb der ini Hochdruckzylinder liegenden Mündung des Überströmkanals (2) liegt, so daß nach dem Ausspülen und Laden des Hochdruckzylinders und Schließender Mündung des U "#berströrnkanals, durch die kolbengesteuerte Mündung des Spül- und Ladekanals noch höher verdichtete Aufladeluft eingeführt wird, welche auf der Kurbelseite des immer noch seiner kurbelseitigen Totlage zueilenden Niederdruckkolbens im Anschluß an die niedrigere Verdichtung der Spül- und Ladeluft erzeugt wird.
2. Zweitakt - Verbund - Verbrennungsmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Spül- und Ladekanal (i i) als Aufnehmer für die Spül-, Lade- und Aufladeluft ausgebildet ist.
3. Zweitakt - Verbund - Verbrenmingsmotor, bei dem auf eine volle Umdrehung der Hochdruckkurbelwelle zwei Arbeitshübe der Hochdruckseite entfallen, bei welchem sich ferner die Kurbelwelle der Niederdruckseite mit der doppelten Drehzahl wie die der Hochdruckseite bewegt und nach jedem Arbeitshub der Hochdruckseite expandierte Gase zur Niederdruckseite sowie Spül- und Ladeluft von der Niederdruckseite zur Hochdruckseite überströmen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hochdruckzylinder mit etwa um i 8o° zueinander versetzten Kurbeln mit einem Niederdruckzylinder, dessen eine Seite als Gasseite, dessen andere als Luftseite ausgebildet ist, derart zusammenarbeiten, daß während des Durchlaufens der Hochdruckkurbeln durch ihre Totlagen, und zwar über einen Bereich von go°, die Niederdruckkurbel einen vollen Arbeitshub ausführt, wobei der Niederdruckkolben auf seiner Luftseite verdichtete Spül- und Ladeluft in einen Aufnehmer schiebt, aus dem sie durch die hochliegenden Mündungen der Spül- und Ladekanäle noch nach dem Schließen der überströmkanäle in die Hochdruckzylinder gelangt.