DE521397C

DE521397C - Kurbellose Brennkraftmaschine mit getrenntem Arbeits- und Verdichtungszylinder in Tandem-Anordnung und mit einer Taumelscheibe, durch deren axiale Verschiebung sowohl der Verdichtungsraum als auch gleichzeitig entsprechend dieser Verstellung die Lademenge veraendert wird

Info

Publication number: DE521397C
Application number: DEC40206D
Authority: DE
Original assignee: CRANKLESS ENGINES Ltd
Current assignee: CRANKLESS ENGINES Ltd
Priority date: 1926-07-27
Filing date: 1927-07-26
Publication date: 1931-03-27
Also published as: FR644529A; GB279548A; DK39016C; US1698102A; CH131437A

Description

Kurbellose Brennkraftmaschine mit getrenntem Arbeits- und Verdichtungszylinder in Tandem-Anordnung und mit einer Taumelscheibe, durch deren axiale Verschiebung sowohl der Verdichtungsraum als auch gleichzeitig entsprechend dieser Verstellung die Lademenge verändert wird Die Erfindung bezieht sich auf kurbellose Brenn.kraftmaschinen mit getrenntem Arbeits-und Verdichtungszylinder in Tandemordnung und mit einer Taumelscheibe, durch deren axiale Verschiebung sowohl der Verdichtungsraum als auch gleichzeitig entsprechend dieser Verstellung die Lademenge verändert, wird.
Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung zum Verstellen der Taumelscheibe so getroffen, daß zugleich mit den durch die Verschiebung der Taumelscheibe vergrößerten Nerdichtungshub des. Arbeitskolbens eine entsprechende Vergrößerung des wirksamen Verdichtungshubes des Verdichtungskolbens erreicht wird.
Der auf der Zeichnung dargestellte Längsschnitt durch eine Mehrzylindermaschine zeigt eine gemäß der Erfindung gebaute Zylindereinheit als Ausführungsbeispiel.
Die dargestellte Maschine besitzt mehrere Zylinder i, die nach irgendeinem der bekannten Vier- oder Zweitaktverfahren arbeiten. Wenn bei solchen Maschinen Einrichtungen zur Veränderung des Kolbenhubs vorhanden sind, wächst bekanntlich die durch den Vorschub des Kolbens 2 hervorgerufene Pressung des Arbeitsmittels mit dem Verhältnis des toten Raumes 3 zu dem vom Kolben (im Zylinder i) bestrichenen Raum.
Der Brennstoff wird entweder vor der Kompression eingeführt oder nach erfolgter Kompression hineingedrückt und entweder durch die von der Zusammendrückung der Luft erzeugte Hitze oder mittels elektrischen Funkens entzündet.
Die höchste Leistung, «-elche die Maschine bei jedem Hub entwickeln kann, hängt von der Menge Brennstoff ab, die im Zylinder verbrannt werden kann. und diese ist wieder abhängig von der am Ende des Kompressionshubes im toten Raum 3 vorhandenen Luftmenge. Da der Kompressionsdruck aus baulichen Gründen begrenzt ist, ist diese Luftmenge praktisch annähernd der Größe des Kompressionsraumes proportional.
Bei der üblichen Ausführung von Brennkraftmaschinen ist die Größe des Kompressionsraumes unveränderlich, jedoch sind auch Ausführungen mit veränderlichem Kompressionsrauin bekannt. Bei Brennkraftmaschinen mit Taunielscheibe hat man die Änderung des Kompressionsraumes dadurch bewirkt, daß man durch Verstellung eines Lagers die Taumelscheibe gemeinsam mit dem Arbeitskolben in Richtung ihrer Achse verschob. Diese Verschiebung hatte eine Verlegung der Totpunkte der Kolben und daher eine Änderung der Größe der Kompression im Arbeitszylinder zur Folge.
Die Erfindung bedient sich zum Verstellen der Taumelscheibe nebst Arbeitskolben einer Vorrichtung, welche zugleich mit der Größe des Kompressionsraumes im Arbeitszylinder auch die Größe der wirksamen Ladung des Kompressionszylinders ändert.
Die Hauptwelle 4 mit der Taumelscheibe 5 läuft in Lagern 6, 7 und endet im Stirnlager B. Der Arbeitskolben 2 ist .durch Joch 9 starr mit einem Kolben io verbunden, so daß, wenn die Taumelscheibe 5 umläuft, die beiden Kolben zusammen hin und her gehen.
Der im Zylinder i i hin und her gehende Kolben io fördert die Verbrennungsluft in den Arbeitszylinder durch hier nicht gezeichnete Leitungen. Im Zylinderkopf 12 sitzende Ventile i i d lassen Außenluft in den Zylinder i i eintreten und regeln die Zufuhr der in diesem Zylinder verdichteten Luft zum Arbeitszylinder i. Diese Ventile können selbstwirkend oder mit maschinellem Antrieb ausgeführt werden. An der dem Zylinderkopf 12 entgegengesetzten Seite ist der Zylinder i i mit vielfach durchbrochener Wand ausgeführt, über die aber eine Hülse 14 geschoben werden kann, um die Wand nach außen dicht abzuschließen. Auf der Zeichnung nimmt die Hülse 14 diejenige Stellung ein, bei der jene -Öffnungen den größtmöglichen Durchgangsquerschnitt darbieten. Wenn der Kolben io bei seinem Arbeitshub über diese Öffnungen streicht, steht nur der zwischen dem Zylinderkopf und den ihm nächstgelegenen Öffnungen befindliche Teil des Zylinders für die Abgabe von Luft nach dem Arbeitszylinder i zur Verfügung. Je Zweiter man die Hülse 14 nach links schiebt, um so größer wird der verfügbare Teil des Zylinders, so daß dann ben jedem Arbeitshub mehr und mehr Luft in den Arbeitszylinder i gedrückt wird.
Wie bereits gesagt, ist der Druck, bis auf den die Luft hier verdichtet werden kann, aus baulichen Gründen begrenzt. Damit der Arbeitszylinder i größere Luftmengen aufnimmt, ohne daß die zulässige Druckgrenze überschritten wird, ist dafür Sorge getragen, erforderlichenfalls den Kompressionsraum zu vergrößern. Zu diesem Zweck ist,das Stirnlager 8 in einer beweglichen Haube 15 untergebracht, die in der Längsrichtung des Rahmens 16 der Maschine und somit auch parallel zu dem fest mit dem Maschinenrahmen 16 verbundenen Zylinder i verschoben werden kann. Deswegen ist die Haube 15 mit einer Schraubenspindel i; versehen, die mittels Zahnrades 18 im Ansatz i9 des Maschinenrahmens gedreht werden kann. Die von Hand oder mittels Übersetzung von der Maschine selbst oder von einem besonderen Motor bewirkte Drehung des Zahnrades 18 erteilt so der Maschinenwelle 4., der Taumelscheibe 5 und den Kolben 2 und io eine Längsbewegung. Wenn diese Bewegung nach rechts gerichtet ist, wächst der Kompressionsraum 3 des Zylinders i, während der Kompressionsraum 20 im Kopf' des Zylinders i i und die Strecke, auf die der Kolben. io den gelochten Teil 12 des Zylinders ii bestreicht, heidekleiner werden. Auf diese Weise kann der Zylinder i mehr Luft aufnehmen und gleichzeitig der Zylinder i i eine größere Luftmenge liefern. Die letztere Wirkung wird verstärkt, wenn gleichzeitig die Hülse 14 nach links über den gelochten Teil 13 des Zylinders i i geschoben wird. Hierbei kann das Rad 18 mit einem Rad 21 zum Eingriff gebracht werden, das fest auf einer Schraubenspindel 2;9 sitzt, die in ein an der Hülse 1.4 befindliches Muttergewinde 23 eingreift. Die Hülse 14 kann aber auch durch Mittel verschoben werden, die von den die Verschiebung des Stirnlagers 8 bewirkenden Vorrichtungen unabhängig sind.
Außer der Änderung der dem Arbeitszylinder i ,durch die vorstehend angegebenen Vorrichtungen zugeführten Luftmenge kann auch eine Änderung der dem Zylinder zugeführten Brennstoffmenge vorgenommen werden, und zwar z. B. durch Änderung des Hubes der Brennstoffpumpe oder durch Öffnen oder Schließen eines Überströmventils an der Brennstoffspeiseleitung oder durch andere bekannte Mittel. Die Einrichtung zu einer solchen Regelung der Brennstoffzufuhr kann selbsttätig mit der Einrichtung zum Verändern der Luftzufuhr gekuppelt werden, so daß die Luft- und die Brennstoffmenge zusammen größer oder kleiner werden. Um aber die Leistung der Maschine in noch größerem Ausmaß ändern zu können, kann man die Verringerung der Brennstoffzufuhr noch weiter fortsetzen, nachdem die Luftzufuhr bis zu der Grenze verringert ist, welche ihre Steuerteile zulassen, und zwar soweit, bis das Verhältnis des Brennstoffes zur Luft so klein ist, daß keine wirksame Verbrennung mehr zustande kommt.
Wenn mehr als einer der Zylinder i i verwendet werden, können sie entweder getrennt in die entsprechenden Arbeitszylinder i liefern oder in einen gemeinsamen Behälter fördern, von dem aus die Arbeitszylinder nacheinander beschickt werden.
Statt der die gelochte Zylinderwand 13 bestreichenden Hülse 14 kann man andere Mittel anwenden, um den wirksamen Raum des Zylinders i i zu ändern. In manchen Fällen kann man auf solche Mittel ganz verzichten, besonders wenn sich eine genügende Änderung der Verbrennungsluftmengedurch Änderung der Grenzen des Hubes des Kolbens io als Folge der Verschiebung des Stirnlagers 8 erzielen läßt.
Auch kann das Stirnlager 8 unmittelbar an die Taumelschei:be 5 angesetzt werden, statt an einen Hals der Welle .1, und ferner kann die Taumelscbeibe 5 auf der Welle entlang gleiten, statt fest auf ihr angebracht zu sein. Ferner kann man auch andere Mittel als eine Schraubenspindel dazu verwenden, der Taumelscheibe eine Längsbewegung z,u erteilen. So kann sie vom Kolben einer kleinen hydraulischen Presse bewegt `-erden, die von einer von der Maschine getriebenen Pumpe mit Öl unter Druck versorgt wird.
Das Stirnlager kann durch eine Schraube oder durch 'andere Mittel unmittelbar durch den 'Maschinenwärter oder selbsttätig nach Maßgabe der Geschwindigkeit oder der Leistung der Maschine durch einen Fliehkraftregler o. dgl. bewegt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:-i. Kurbellose Brennkraftmaschine mit getrenntem Arbeits- und Verdichtungszylinder in Tandemordnung und finit einer Taumelscbeibe, durch deren axiale Verschiebung sowohl der Verdichtungsraum als auch gleichzeitig entsprechend dieser Verstellung die Lademenge verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit dem durch die Verschiebung der Taurnelscheibe (5) vergrößerten Verdichtungshub des Arbeitskolbens (2) eine entsprechende Vergrößerung des wirksamen Verdichtungsbubes des Verdichterkolbens (io) eingestellt wird. z. Brennkraftm:aschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Verdichtungszylinders (i r) an ihrem dem Ausschubende entgegengesetzten Ende durch Öffnungen (13) mit der Außenluft in Verbindung steht, deren für die Verdichtung wirksame Zahl durch eine über den Öffnungen verschiebbare Abdeckhülse geändert werden kann.