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Brennkraftmaschine mit gleichachsig zum Arbeitszylinder angeordnetem
Kompressor Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit gleichachsig zum Arbeitszylinder
angeordneten Kompressoren zur Lieferung der Zylinderladung, bei welcher der Druck
in der zum Arbeitszylinder führenden Druckleitung durch Rückströmventile geregelt
werden kann.
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Der Erfindung gemäß ist sowohl an der Saugseite als auch an der Druckseite
des Kompressors außer den normalen Saug- und Druckventilen je ein in weiten Grenzen
einstellbares angesteuertes Durchlaßventil vorgesehen, von denen das an der Saugseite
liegende entweder ein Rückströmen der eingesaugten Ladung - an die Außenluft oder,
bei einer Mehrzylindermaschine, ein Pendeln der Ladung @ zwischen mindestens zwei
Kompressorräumen gestattet, während das auf der Druckseite liegende Durchlaßventil
ein Pendeln der Ladung zwichen Druckrohr und Kompressorraum ermöglicht. An sich
wäre, soweit die Druck- und Strömungsregelung in Frage kommt, nur ein Steuerorgan
entweder an der Saugseite oder an der Druckseite erforderlich, doch hat die der
Erfindung entsprechende Anordnung je eines Steuerorgans an der Druckseite und an
der Saugseite den Vorteil, daß dadurch der Arbeitsgang der jeweiligen Außentemperatur
angepaßt werden kann. Außerdem kann, unabhängig von der Außentemperatur, durch diese
Einrichtung in dem Druckrohr, also in dem von dem Kompressor zum Zylinderarbeitsraum
führenden Rohr eine konstante Temperatur erzielt werden. Wenn nämlich beispielsweise
das Pendeln des Gemisches zwischen zwei Kompressorräumen auf der kalten Saugseite
stattfindet, so wird die Temperatur im Druckrohr geringer sein, als wenn das Pendeln
auf der warmen Druckseite des Motors stattfindet. Der Übergang von einer der obenerwähnten
auf ein und derselben Motorseite möglichen Regelungsart auf die andere ermöglicht
dann die Erzielung der Temperaturzwischenstufen.
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Einige der angegebenen Regelungsarten bedingen ein längeres Verbleiben
des Gasgemisches im Kompressorraum bzw. ein mehrmaliges Zurückkehren desselben in
den Kompressorraum. infolgedessen wird auch die-Schmierstoffaufnahme entsprechend
höher. Es ist daher wesentlich, die Schmierstoffzuführung so zu gestalten, daß in
den Arbeitsraum -nicht ein Ölüberschuß gelangt, der ein Qualmen des Motors und sonstige
Störungen zur Folge hätte.
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Der Erfindung gemäß wird daher die Schmierung des Zylinders selbsttätig
derart geregelt, daß die Zuführung von Schmierstoff zum Kompressorraum lediglich
in der Saugperiode des Kompressors erfolgt. Bei einer derartigen Regelung wird sowohl
vermieden, daß während des Kompressionshubes zu-viel Öl an den Kolbenflächen entlang
in den Arbeitsraum gelangt, als auch ein zu starkes Übergehen von Öl in das Gasgemisch
und damit über die Speiseleitung in den Arbeitsraum. Die erwähnte selbsttätige Regelung
des Schmierstoffzuflusses kann durch das Einlaß- oder Auslaßsteuerorgan des Kompressors
erfolgen, beispielsweise dadurch, daß in der Ventilstange eines Kompressorventils
eine Ringnut oder eine sonstige Aussparung
angebracht wird, die
bei Offenstellung des Ventils eine sonst unterbrochene Verbindung in der Ölzuführung
herstellt. Außer der dem Kompressor durch die Schmierstoffleitung zugeführten Ölmenge
wird ihm, wenn die Bauart der bekannten entspricht, noch Öl aus dem Kurbelkasten
zugeführt, und zwar sowohl durch das Abschleudern von 0I aus den Pleuelstangenlagern,
als auch durch die vom untersten Kolben hin und her bewegte Luftsäule, die beim
Niedergehen des- Kolbens in den Kurbelkasten gedrängt wird und bei der Aufwärtsbewegung
des Kolbens aus dem Kurbelkasten in den unteren Teil des Zylinders zurückkehrt und
dabei Öl mit sich führt. Um diese bei dem der Erfindung entsprechenden Motor unerwünschte
Ölzuführung zu verhindern oder mindestens auf ein Mindestmaß zurückzuführen, wird
der Erfindung gemäß zwischen dem untersten Kompressorkolben und dem Kurbelkasten
eine Trennwand angebracht, die eine Öffnung besitzt, die nur so groß ist, daß sie
gerade die Bewegung der Pleuelstangen zuläßt. Die Anbringung dieser Trennwände ist
an sich bekannt. Über dieser Trennwand wird ein für mindestens zwei gegenläufige
Zylinder gemeinsamer Luftraum angeordnet. Die unter den untersten Kolben befindliche
Luftsäule pendelt bei einer derartigen Bauart durch den gemeinsamen Luftraum hindurch,
zwischen den beiden gegenläufigen Zylindern hin und her, gelangt also nicht in den
Kurbelkasten.
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Für den Fall, daß trotz der erwähnten Vorsichtsmaßregeln noch zu viel
Öl in dasDruckrohr und damit in den Arbeitsraum gelangt, kann in dem Druckrohr selbst
oder an einer anderen Stelle des Weges der Druckgase zwischen Kompressor und Arbeitsraum
vor dem Vergaser ein Ölabscheider eingeschaltet werden. Ein solcher kann dadurch
gebildet werden, daß in das Rohr vor dem Vergaser Leitflächen eingesetzt werden,
welche das Gas in Drehung versetzen, z. B. können diese Leitflächen schraubenförmig
ausgebildet sein. Die Rohrwandung wird derart ausgebildet, z. B. gerillt, da.ß das
durch die Drehung des Gases ausgeschleuderte Öl gefangen und abgeleitet wird.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine, Abb.
z zeigt den Schnitt A-B in Abb. i. Abb. 3 zeigt einen Längschnitt durch einen Teil
des Speiserohres.
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An den Zylinderkörper a ist an der Einlaß-und an der Auslaßseite der
in dem Zylinder ausgebildeten Kompressoren je ein Kasten b, b1 angeflanscht. In
den Kasten b sind die Einlaßventile c und das Regelorgan d untergebracht, im Kasten
b1 das Auslaßventilcl und das Regelorgan dl. In den Rohrstutzen e des Kastens b
mündet das Saugrohr, während sich an dem Stutzen ei des Kastens b1 das Vergaserrohr
h anschließt.
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Die Regelorgane d und dl bestehen aus drehbaren oder längsverschiebbaren
Rohren. Sie besitzen Öffnungen i und k bzw. il und hl. Durch die Bewegung des Rohres
dl kann wahlweise der mit den Kompressorräumen kommunizierende Raum f1 mit dem Stutzen
e1 und damit mit dem Vergaserrohr h verbunden werden, indem die Öffnungen k1 und
il in die gezeichnete Stellung gebracht werden, in welcher die Öffnung hl dem Raum
f1 gegenübersteht, während die Öffnung il dem in den Stutzen e1 mündenden Kanal
l gegenübersteht, oder der Raum f1 kann mit dem Stutzen g1 verbunden werden, welch
letzterer ins Freie mündet. Diese Verbindung wird dadurch hergestellt, daß das Rohr
dl im Sinne des Uhrzeigers um go ° gedreht wird, so daß die Öffnung il vor den Raum
f 1 gelangt und die Öffnung k1 vor den ins Freie mündenden Kanal ml des Stutzens
g1. Gegebenenfalls könnte noch dafür Vorsorge getroffen werden, daß der Stutzen
g1 auch unmittelbar mit dem Speiserohr, also mit dem Rohrstutzen ei in Verbindung
gebracht werden kann. Diese Verbindung könnte etwa dadurch bewirkt werden, daß das
Rohr dl in seiner Längsrichtung verschoben wird, so daß zwei einander diametral
gegenüberstehende Öffnungen zur Deckung mit den Kanälen l und in, kommen. Je nach
der Einstellung des Regelorgans ist der der Verbindung dienende freie Querschnitt
der Öffnungen mehr oder weniger groß. Selbstverständlich können auch sämtliche genannten
Verbindungen vollkommen aufgehoben werden.
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Ähnlich wirkt das auf der Saugseite angeordnete rohrförmige Regelorgan
d. Durch dieses kann der unter dem Saugventil befindliche Raum f, der mit den Kompressorräumen
kommuniziert, unmittelbar mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht werden, und
zwar je nach Stellung des Regelorgans mehr oder weniger. Das Rohr d nimmt dabei
die gezeichnete Lage ein, bei welcher seine Offnüng i dem Raum
f
gegenübersteht, und seine Öffnung k der Öffnung m des Stutzens g gegenübersteht.
Außerdem können sowohl durch das Regelorgan d als auch durch das Regelorgan dl in
bestimmter Stellung derselben zwei oder mehr gegenläufige Kompressoren miteinander
in Verbindung gebracht werden, so daß die Kompressorfüllung zwischen den Kompressoren
hin und her pendelt, ohne daß eine Förderung in das Speiserohr des Motorarbeitsraumes
stattfindet, und zwar pendelt dann die Füllung der Kompressoren über den jedem Kompressor
zugehörigen Raum f hinweg und durch das Rohrinnere hindurch. Voraussetzung dabei
ist, daß je eine der Öffnungen des rohrförmigen-- Regelgliedes d bzw. dl mit - den
Räumen f bzw. f1 der
betreffenden Kompressoren kommuniziert,
während die übrigen Öffnungen des Regelgliedes d bzw: dl außer Deckung mit den verschiedenen
Muffenöffnungen stehen, so daß also die Auslässe l und in, bzw.
na geschlossen sind. Bekanntlich ist die Saugseite des Kompressors kalt,
die Druckseite desselben warm. Je nachdem nun das Regelorgan auf der Saugseite oder
Druckseite in Betrieb genommen wird, ändert sich die Temperatur des vom Kompressor
geförderten Gases, so daß durch diese wahlweise Verstellung der Regelglieder die
Möglichkeit gegeben ist, die Temperatur im Speiserohr des Arbeitsraumes unabhängig
von Schwankungen in der Außentemperatur zu machen. Außerdem bietet die beiderseitige
Anordnung des Regelorgans die Möglichkeit, Saug- und Druckseite des Kompressors
symmetrisch zu gestalten.
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In der Ventilstange n des Saugventils c ist eine Bohrung o vorgesehen.
Die Ölzuführungsleitung p ist derart angeordnet, daß sie in der oberen Lage des
Ventils c unterbrochen ist, in der unteren Lage des Ventils c dagegen durch die
Bohrung o die Verbindung der beiden Teile der Leitung P miteinander hergestellt
wird, so daß also das Öl zu der Kompressorwandung nur während der Saugperiode gelangen
kann, nicht aber während der Druckperiode. Dadurch wird die Ölzuführung an sich
gemindert, vor allen Dingen aber einem übermäßigen Überpressen des Öles aus dem
Kompressorraum in den Arbeitsraum vorgebeugt.
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Die Ventile werden in üblicher Weise durch Nockenwellen q gesteuert,
welche die Ventile gegen die Wirkung von Federn y nach unten drücken.
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Die in Abb. z und 2 dargestellte Ausbildung des unteren Teiles des
Zylinderkörpers bzw. des oberen Teiles des Kurbelgehäuses dient dazu, auch eine
Ölzufuhr aus dem Kurbelgehäuse in den Kompressorraum zu verhindern und damit einer
übermäßigen Anreicherung des Gasgemisches mit Schmieröl vorzubeugen. Das Kurbelgehäuse
ist oben gegen den Zylinderkörper durch eine Querwand s abgeschlossen, die lediglich
eine Öffnung t freiläßt, die in Form und Größe so ausgebildet ist, daß sie nur die
Bewegung der Pleuelstange i zuläßt, im übrigen aber den Raum des Kurbelgehäuses
vom unteren Raum des Zylinderkörpers abschließt. Oberhalb dieser Trennwand s sind
Kanäle v angeordnet, welche die Zylinderkörper zweier gegenläufiger Zylinder miteinander
verbindet. Die von den Kolben =w bei seinem Abwärtsgang verdrängte Luftsäule gelangt
infolge dieser Einrichtung nicht mehr in das Kurbelgehäuse, sondern sie strömt durch
die Kanäle v nach dem gegenläufigen Zylinder, in welchem der Kolben sich nach aufwärts
bewegt. Infolgedessen wird auch ein Rückströmen von Luft aus dem Kurbelgehäuse in
das untere Ende des Zylinderkörpers verhütet und damit auch eine Überführung von
Öl aus dem Kurbelgehäuse in den Zylinderkörper.
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In das zum Arbeitsraum des Motors führende Speiserohr ist die in Abb.
3 dargestellte Vorrichtung eingebaut, die dazu dient, etwa trotz der oben beschriebenen
Vorsichtsmaßregeln in das Speiserohr gelangtes überschüssiges Öl aus der Luft zu
entfernen; in das Rohr x ist eine schraubenförmige Leitfläche y eingebaut, welche
die in dem Rohr x sich bewegende Luftsäule um die Längsachse des Rohres in Rotation
versetzt. Durch diese Rotation werden die in der Luft schwebenden Öltröpfchen ausgeschleudert,
sie fliegen gegen die Wandung des Rohres x und gelangen schließlich in die Rillen
z, aus denen sie durch nicht dargestellte Kanäle abgeleitet werden.