DE57814C

DE57814C - Gas engine

Info

Publication number: DE57814C
Application number: DENDAT57814D
Authority: DE
Original assignee: W. H. GREEN in London, St. James End, 4 New Park Road
Anticipated expiration: 1910-07-09

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Diese Gasmaschine soll als Spielzeug oder als Betriebsmaschine für kleinere Kräfte, wo auf Erreichung eines günstigen Nutzeffektes weniger Rücksicht zu nehmen ist, Verwendung finden. Sie ist einfachwirkend in der Weise, dafs beim Aufwärtsgang des Arbeitskolbens zunächst Gas- und Lufteinströmung, dann Entzündung und Expansion des Gemisches bis zu Ende des Aufwärtsganges stattfindet, während beim Kolbenniedergang Auspuff der Explosionsproducte erfolgt.' Die Regelung des Eintrittes des Gases und der Entzündung des Gasgemisches erfolgt durch einen und denselben Schieber. Die Regulirung des Lufteintrittes, sowie auch des Austrittes der Explosionsproducte erfolgt durch einen hohlen Steuerkolben.This gas machine is intended as a toy or as an operating machine for smaller forces where less consideration has to be given to achieving a favorable efficiency, use Find. It is single-acting in such a way that when the working piston moves upwards first gas and air inflow, then ignition and expansion of the mixture up to takes place at the end of the upward gear, while with the piston downward exhaust of the explosion products he follows.' The regulation of the entry of the gas and the ignition of the Gas mixture takes place through one and the same slide. The regulation of the air intake, as well as the exit of the explosion products takes place through a hollow control piston.

Die Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung zur Darstellung gebracht.The invention is shown on the accompanying drawing.

Fig. ι zeigt die Vorderansicht,
. Fig. 2 den Querschnitt,Fig. Ι shows the front view,
. 2 shows the cross section,

Fig. 3 die Oberansicht einer solchen Gasmaschine. 3 shows the top view of such a gas engine.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen die Anordnung des Gasschiebers und des Luftsteuerkolbens, sowie auch die Zündvorrichtung in ihrer Zusammengehörigkeit. 4, 5 and 6 show the arrangement of the gas slide and the air control piston, as well also the ignition device in its togetherness.

Fig. 4 ist Horizontalschnitt nach u-a, Fig. 5,Fig. 4 is a horizontal section according to, inter alia, Fig. 5,

Fig. 5 Verticalschnitt durch den Gasschieber nach der Schnittlinie ß-ß, Fig. 4,Fig. 5 vertical section through the gas slide according to the section line β-β, Fig. 4,

Fig. 6 Verticalschnitt durch den hohlen Luftsteuerkolben nach der Schnittlinie /-/,Fig. 4.Fig. 6 Vertical section through the hollow air control piston according to the section line / - /, Fig. 4th

Fig. 7 bis 15 zeigen in Diagrammen die jeweiligen Lagen des Arbeitskolbens des Gasschiebers und des Luftsteuerkolbens bei verschiedenen Stellungen des ersteren. -7 to 15 show the respective in diagrams Positions of the working piston of the gas valve and of the air control piston at different Positions of the former. -

In dem Cylinder A, welcher an seinem unteren Ende eine Luftkammer enthält, bewegt sich der Kolben B, der unter Vermittelung der Pleuelstange C auf den Kugelzapfen D der Antriebswelle E eingreift. F ist das den Abwärtsgang des Kolbens vermittelnde Schwungrad. Der Gasschieber H und der Luftsteuerkolben P werden gemeinschaftlich von der Stange G aus bethätigt, welche ihren Antrieb von einer Kurbelscheibe der Schwungradwelle, empfängt. J ist der Kanal, durch welchen das Gas und Luftgemisch in den Cylinder A eintritt und die Explosionsproducte aus dem Cylinder heraustreten. Der Kanal J steht einestheils mit dem Kanal J des Schieberspiegels, andererseits durch Kanal R mit dem Gehäuse O des Luftkolbens P in Verbindung. Q. ist der Auslafs für die Verbrennungsproducte. Die Entzündung des Gases in dem Zündkanal / erfolgt mittelst der waagrechten Speiseflamme L, welche durch eine Leitung L⁴ mit Gas gespeist wird und durch eine nach oben schlagende kräftige Flamme Z.³, welche in den Schornstein L^B hineinschlägt, erhalten wird. Das zum Speisen der . Maschine dienende Gas gelangt durch ein mittelst Hahnes N abschliefsbares Rohr M in das Gehäuse H ³ des Gasschiebers Ή und wird hinsichtlich seiner Menge entsprechend der Umdrehungszahl der Gasmaschine durch einen Centrifugalregulator S, dessen Winkelhebel U auf das Gasventil V einwirkt, geregelt. Der Arm T dient zur Lagerung desIn the cylinder A, which contains an air chamber at its lower end, the piston B moves, which engages the ball pin D of the drive shaft E through the intermediary of the connecting rod C. F is the flywheel that drives the piston downward. The throttle valve H and the air control piston P are operated jointly by the rod G, which receives its drive from a crank disk of the flywheel shaft. J is the channel through which the gas and air mixture enters the cylinder A and the products of the explosion emerge from the cylinder. The channel J is on the one hand with the channel J of the slide mirror, on the other hand through channel R with the housing O of the air piston P in connection. Q. is the outlet for the combustion products. The ignition of the gas in the ignition channel / takes place by means of the horizontal feed flame L, which is fed with gas through a line L ⁴ and is obtained by a powerful flame Z ³ that hits the chimney L ^B upwards. That for dining the. The gas used for the machine passes through a pipe M that can be closed by means of a cock N into the housing H ^{3 of} the gas valve Ή and its quantity is regulated by a centrifugal regulator S, the angle lever U of which acts on the gas valve V , according to the number of revolutions of the gas machine. The arm T is used to support the

Winkelhebels U und des das Gasventil V bethä'tigenden Hebels. Der Gasschieber enthält zwei Bohrungen, eine weitere und höher liegende, rechtwinklig im Schieber H abgebogene üf², durch welche das Gas aus dem Schiebergehäuse H³ in den Gaskanal J übergeführt wird, sowie eine darunter liegende engere Bohrung H¹, durch welche das Gas mittelst der Flamme L entzündet wird. Der Zündkanal J ist an seinem inneren, dem Kanal / zugekehrten Ende durch ein nach innen schlagendes Kugelventil K bedeckt, welches den Kanal / bei der Rückwirkung der Explosion abschliefst. Der Luftsteuerkolben P ist in seinem Innern hohl, hat eine seitliche, dem Kanal R zugekehrte Oeffnung P¹, ferner an seinem oberen hohlen Ende eine Anzahl kleinerer Bohrungen P², welche durch seinen Hohlraum mit der Oeffnung P¹ communiciren. An seinem unteren Ende ist der Luftsteuerkolben P abgeschlossen, so dafs eine Verbinbindung zwischen Kanal R und dem Auslafs Q nur dann stattfindet, wenn der Luftsteuerkolben P bis zu dem Rande des höher gelegenen Kanals R gehoben ist. Der Gasschieber H und der Luftsteuerkolben P werden mit gleichmäfsigem Hube von der Excenterstange G aus angetrieben; diese beiden Steuerorgane haben eine Nacheilung von ungefähr 35 bis 40⁰ gegen den Arbeitskolben.Angle lever U and the lever that actuates the gas valve V. The gas slide contains two bores, a further and higher lying, uf ² bent at right angles in the slide H , through which the gas from the slide housing H ^{3 is transferred} into the gas channel J , as well as a narrower bore H ¹ underneath, through which the gas averages the flame L is ignited. The ignition channel J is covered at its inner end facing the channel / by an inwardly striking ball valve K , which closes the channel / when the reaction of the explosion occurs. The inside of the air control piston P is hollow, has a lateral opening P ¹ facing the channel R , and at its upper hollow end a number of smaller bores P ² which communicate with the opening P ^{1 through its cavity.} The air control piston P is closed at its lower end, so that a connection between the channel R and the outlet Q only takes place when the air control piston P is raised to the edge of the higher channel R. The gas slide H and the air control piston P are driven with a uniform stroke from the eccentric rod G; these two controls have a lag of about 35 to 40 ⁰ against the working piston.

Die Arbeitsweise der Steuerung erfolgt auf Grund der beschriebenen Einrichtung in der in Fig. 7 bis 15 dargestellten Weise wie folgt:The operation of the control takes place on the basis of the described device in the in Fig. 7 to 15 as follows:

Der Arbeitskolben steht in seinem unteren Todtpunkte.The working piston is in its lower dead center.

Infolge der ■ Nacheilung der Steuerung geht bei Aufwärtsbewegung des Arbeitskolbens Luftsteuerkolben P nach abwärts und öffnet die Verbindung zwischen R und P¹ so, dafs die Luft durch P² P¹ R in den Cylinder gelangen kann. Gasschieber H geht ebenfalls nach abwärts und öffnet den winkelförmigen Kanal H^, so dafs Gas über N, M, H^a, H² nach /, J in den Cylinder A gelangt (Fig. 7).As a result of the lag of the control, when the working piston moves upwards, the air control piston P moves downwards and opens the connection between R and P ^{1 in} such a way that the air can pass through P ² P ¹ R into the cylinder. The throttle valve H also goes downwards and opens the angular channel H ^, so that gas passes through N, M, H ^a , H ² to /, J into the cylinder A (Fig. 7).

Der Arbeitskolben geht nach aufwärts; wenn derselbe sich um annähernd 35⁰ Winkelstellung nach aufwärts gedreht hat, befinden sich Luftsteuerkolben P und Gasschieber H in ihrer tiefsten Stellung, infolge dessen ist der Luftkanal R, sowie auch der Gaskanal H^ am weitesten offen und der aufwärts gehende Kolben veranlafst den Eintritt von Luft und Gas über Kanal I, Kugel K und Kanal J (Fig. 8) in den Arbeitscylinder.The working piston goes up; when the same has been rotated approximately 35 ⁰ angular position upward, there are air control piston P and throttle valve H in its lowest position, as a result, the air passage R, and also the gas channel H ^ furthest on the open and the upgoing piston occasioned the entry of Air and gas through channel I, ball K and channel J (Fig. 8) into the working cylinder.

Bei weiterem Aufwärtsgang des Arbeitskolbens tritt ein allmäliges Abschliefsen zunächst des Gaskanals H ² und dann des Luftkanals jR ein; es ist dann Luft und Gas im Cylinder abgeschnitten (s. Fig. 9). Kurze Zeit darauf tritt der Kanal H¹Am Schieber H dem Zündkanal / gegenüber, die Flamme L entzündet das Gasgemenge, welches in dem Zündkanal / enthalten ist (Fig. 10). Inzwischen ist auch durch den aufwärts gehenden Luftsteuerkolben P der Kanal R abgeschlossen. Das entzündete Gasgemenge dringt nach dem Kanal J weiter und die durch die Explosion auf ihren Sitz geschleuderte Kugel K schliefst den Kanal / von J ab (Fig. 10). Es findet so Expansion des Gasluftgemisches statt. Durch die Wirkung dieser kommt der Arbeitskolben in seine höchste Stellung, Gasschieber und Gassteuerkolben gehen aber noch weiter nach oben (s. Fig. 11). Aus dieser Stellung geht sodann der Arbeitskolben nach abwärts; der noch mehr in die Höhe gehende Luftsteuerkolben P öffnet die Verbindungen zwischen dem Auslafs Q und Kanal R, so dafs die Explosionsproducte auf diesem Wege abziehen. Der Gasschieber H geht unter Abschlufs des Zündkanals / ebenfalls noch weiter nach oben (s. Fig. 12). Ist der Arbeitskolben um ungefähr 35⁰ nach unten gegangen, so befindet sich Luftsteuerkolben P und Gasschieber H in höchster Stellung. Letzterer übt keinen Einflufs auf den Arbeitscylinder aus; der Luftsteuerkolben P dagegen gestattet Durchgang und Austritt der Verbrennungsproducte, wenn der Arbeitskolben auf ungefähr halben Hub zurückgegangen ist (s. Fig. 13). Bei weiterem Abwä'rtsgang des Arbeitskolbens B und dem daraus folgenden Abwärtsgehen des Luftsteuerkolbens P tritt Compression der noch in dem Cylinder A eingeschlossenen Verbrennungsproducte ein; hierbei wird Kugelventil K auf seinen Sitz geprefst und schliefst den Cylinderinhalt gegen den Kanal H¹ und den später dem Kanal / gegenüberliegenden Schieberkanal H² ab. Gegen Ende des Hubes tritt ein geringer Theil der zusammengeprefsten Verbrennungsproducte über Kanal R, Oeff-, nungen P¹ und Oeffnungen P" in das Freie (s. Fig. 14). Der Arbeitskolben und die Steuervorrichtung gelangen dann in die ursprünglich angegebene Lage Fig. 7, und der Vorgang wiederholt sich in der oben beschriebenen Weise.With further upward travel of the working piston, a gradual closure occurs first of the gas channel H ² and then of the air channel jR; the air and gas in the cylinder are then cut off (see Fig. 9). A short time later, the channel H ¹ on the slide H is opposite the ignition channel /, the flame L ignites the gas mixture contained in the ignition channel / (FIG. 10). In the meantime, the channel R has also been closed by the air control piston P moving upwards. The ignited gas mixture penetrates to the channel J and the ball K, which is thrown onto its seat by the explosion, closes the channel / from J (FIG. 10). In this way, the gas-air mixture expands. As a result of this, the working piston comes to its highest position, but the gas slide and gas control piston go even further upwards (see Fig. 11). From this position the working piston then goes downwards; the air control piston P, which rises even more, opens the connections between the outlet Q and the channel R, so that the products of the explosion are withdrawn in this way. The throttle slide H also goes further up, closing off the ignition channel / (see FIG. 12). If the working piston decreased by about 35 ⁰ down so there is air control piston P and H throttle valve in the highest position. The latter has no influence on the working cylinder; the air control piston P, on the other hand, allows the combustion products to pass through and exit when the working piston has decreased to approximately half the stroke (see FIG. 13). With further downward travel of the working piston B and the consequent downward movement of the air control piston P, compression of the combustion products still enclosed in the cylinder A occurs; here the ball valve K is pressed onto its seat and closes the cylinder contents against the channel H ¹ and the slide channel H ² which is later opposite the channel / opposite. Towards the end of the stroke, a small part of the compressed combustion products enters the open air via channel R, openings P ¹ and openings P "(see Fig. 14). The working piston and the control device then move into the position originally indicated in Fig. 7, and the process is repeated as described above.

Fig. 15 zeigt die zu jeder Figur gehörige Stellung des Krummzapfens für den Arbeitskolben zu derjenigen des Steuerungsexcenters, sowie die dementsprechenden Winkeldrehungen.Fig. 15 shows that associated with each figure Position of the crooked pin for the working piston to that of the control eccentric, as well as the corresponding angular rotations.

Claims

Patent claim:

A single-acting gas machine with gas slide H for gas inlet and ignition, as well as with hollow control piston P with openings P ¹ P "for air inlet and outlet of the combustion products, in which in the first half of the piston upward gear gas after the

Ignition channel / flows, where at the same time air is sucked into the cylinder through the air control piston P, then in the second half of the upward movement the ignition and combustion, as well as the explosion of the gas-air mixture through the ignition channel Η ^{λ of} the gas slide at the same opposite pilot flame L takes place, whereupon the passage of the combustion products under the closed air control piston to the outlet pipe Q is released during the subsequent piston downward movement.

For this purpose ι sheet of drawings.