DE623388C

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Publication number: DE623388C
Application number: DENDAT623388D
Authority: DE

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbundbrennkraftmaschinen. Sie besteht- darin, daß bei einer solchen Maschine mindestens zwei gegenüberliegende Zylindersätze vorgesehen sind, von denen jeder aus zwei im Viertakt arbeitenden Hochdruckzylindern und einem zwischen diesen angeordneten, im Zweitakt arbeitenden Niederdruckzylinder zusammengesetzt ist, daß ferner die Kolben je zweier gegenüberliegender Zylinder gegenläufig sind und über ein Kurvenbahngetriebe auf die Maschinenwelle wirken, das so ausgebildet ist, daß während des Ausdehnungshubes des Niederdruckkolbens die Hochdruckkolben abwechselnd am Ende ihres Ausdehnungshubes ungefähr während des halben. Hubes der Niederdruckkolben stillstehen und dann den Niederdruckkolben nacheilen. Durch eine solche Ausbildung wird die Verbundwirkung da-

ao durch verbessert, daß die Hochdruckzylinder als Aufnehmer dienen.

Gemäß der Zeichnung besteht der Gegenstand der Erfindung aus mindestens zwei Zylindersätzen, die um i8o° an dem Kurvenscheibensystem gegeneinander versetzt sind und deren Kolben gegeneinander arbeiten; dadurch wird ein vollständiger Massenausgleich erreicht. Die Kolbenstangen mit Kreuzkopf und Laufrollen sind starr mit den jeweiligen Kolben verbunden, gehen geradlinig hin und her, so daß keine Schwingungsmomente auftreten. Ein Zylindersatz besteht aus einem Nieder- und zwei Hochdruckzylindern, Die zwei Hochdruckzylinder sind, je einer rechts und links, dicht an dem Niederdruckzylinder angeordnet, um den toten Raum zwischen Hoch- und Niederdruckzylinder auf das kleinste Maß zu beschränken. Der Niederdruckzylinder erhält ein großes Auslaßventil, die Hochdruckzylinder erhalten je ein Saug- und zwei Überströmventile, und zwar: zwei gleichzeitig arbeitende Überströmventile, um den Überströmquerschnitt groß zu bekommen und dadurch eine möglichst kleine Gasgeschwindigkeit und folglich einen besseren Nutzeffekt der Maschine zu erreichen. Die Kolben arbeiten durch Kolbenstangen und Kreuzköpfe, an welchen in der Achse Laufrollen sitzen, auf ein Kurvenscheibensystem. Dieses System besteht aus vier Kurvenscheiben, die auf einer Achse mit Zwischenräumen entsprechend den Zylindern und Kreuzköpfen angeordnet sind. Zweckentsprechende Verhältniszahlen für die einzelnen Hübe dürften folgende sein:

Hochdruckzylinder, Saughub i8₅

Verdichtungshub .. 15,

Ausdehnungshub .. 11,

Ausströmhub 14,

Niederdruckzylinder, Ausdehnungshub .. 15,

Ausströmhub 15.

Für die Zeitmaße der Kolbenhübe und Ventile ist folgende Tabelle in Winkelgraden für eine Umdrehung der Achse zweckentsprechend: ■

Hochdruckzylinder ι Kolben	Niederdruckzylinder Kolben	Hochdruckzylinder 2 Kolben
⁵ Saugen ο bis 50 Verdichten 50 - 80 Ausdehnen .... 80 - igo Stillstand 130 - 154 10 Ausstoßen 154 - 180 Saugen 180 - 230 Verdichten 230 - · 260 Ausdehnen 260 - 310 J.5 Stillstand 310 - 334 Ausstoßen 334 - 360	Ausströmen.... 354 bis 34 Ausdehnen 34 - 84 Ausströmen.... 84 - 124 Ausdehnen 124 - 174 Ausströmen.... 174 - 214 Ausdehnen 214 - 264 Ausströmen.... 264 - 304 Ausdehnen 304 - 354	Saugen 270 bis 320 Verdichten 320 - 350 Ausdehnen... . 350 - 40 Stillstand 40 - 64 Ausstoßen 64 - 90 Saugen 90 - 140 Verdichten 140 - 170 Ausdehnen 170 - 220 Stillstand 220 - 244 Ausstoßen 244 - 270
Ventile	Ventil	Ventile
20 Saugventil offen 10 bis 55 Überströmventil offen 110 - 185 25 Saugventil offen 190 - 235 Überströmventil offen 290 - 5	Ausströmventil offen, 354 bis 24 Ausströmventil offen. 84 - 114 Ausströmventil offen 174 - 204 Ausströmventil offen 264 - 294	Saugventil offen 280 bis 325 Überströmventil offen 20 - 95 Saugventil offen 100 - 145 Überströmventil offen 200 - 275

Die Volumina eines Hoch- zum Nieder-, druckzylinder verhalten sich wie 1:4; dadurch ist ein möglichst kleiner Endausdehnungs druck von etwa 0,1 atü erreichbar. Aus der vorstehenden Tabelle ist zu'ersehen, daß stets ein Gasgemisch in Ausdehnung begriffen ist, wodurch eine gleichmäßige Kraftabgabe und ein ruhiger Gang der Maschine gewährleistet wird. Die Reihenfolge der nutzbaren Arbeit der Zylinder ist Hochdruckzylinder 1, Niederdruckzylinder, Hochdruckzylinder 2, Niederdruckzylinder usf.; es kommt also der Niederdruckzylinder zweimal zum Arbeiten, wenn ein Hochdruckzylinder einmal arbeitet. Die Verdichtungskurve am Hochdruckzylinder kann verstellbar eingerichtet werden, um Enddrücke zu erzielen, die eirfe Selbstzündung des Gemisches bedingen; es kann aber auch elektrische Zündung vorgesehen werden, dann fällt diese Verstellbarkeit fort. Der Saughub

50, ist groß gehalten, sowohl im Zeitmaß, um einen möglichst kleinen Unterdruck, als auch im Längenmaß, um ein großes ' Gasgemischvolumen in den Zylinder zu bekommen. Der Verdichtungshub ist zeitlich kurz gehalten,

um eine' schnelle Verdichtung zu erreichen, im Längenmaß ist er durch das eingeströmte Gasgemisch und das Zylindervolumen gegeben, er ist gleich Saughub minus Höhe des· Verdichtungsraumes. Der Ausdehnungs- oder öo Arbeitshub ist im Zeitmaß groß, um eine ' gleichmäßige Kraftabgabe der Maschine zu ₍

sichern, im Längenmaß ist er so gehalten, daß im unteren Totpunkt noch ein Druck von etwa 5,5 atü verbleibt, um einigermaßen die Arbeitsleistung pro Arbeitshub im Hoch- und Niederdruckzylinder gleichzuhalten. Der Aus- 95' Stoßhub besteht aus zwei Teilen:

1. dem Stillstand des Kolbens im Hochdruckzylinder, welcher in die Zeit des Ausdehnungshubes des Niederdruckzylinders fällt, um bei geöffnetem Überströmventil des Hochdruckzylinders den Niederdruckzylinder arbeiten zu lassen,

2. dem eigentlichen Ausstoßhub, der zeitlich lang zu machen und im Längenmaß gleich Ausdehnungshub plus Höhe desVerdichtungsraumes ist. Es werden somit sämtliche verbrannten Gase ausgestoßen. Es tritt keine Mischung von Frischgas und den verbrannten Gasen ein. Das verbrannte Gasgemisch wird vom Hochdruckkolben durch die Überströmventile in den Niederdruckzylinder, vom Niederdruckkolben durch das Auslaßventil des Niederdruckzylinders ins Freie gestoßen.

Auf der Zeichnung sind die Kolbensysteme außerhalb, sie können auch innerhalb der Kurven angeordnet werden. Unter anderem kann diese Maschine im Flugzeug- und Automobilbau Anwendung finden.

Claims

Patentanspruch:

Verbundbrennkraftmaschine, gekennzeichnet durch mindestens zwei gegen-

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überliegende Zylindersätze, von denen jeder aus zwei im Viertakt arbeitenden Hochdruckzylindern und einem zwischen diesen angeordneten, im Zweitakt arbeitenden Niederdruckzylinder besteht, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die. Kolben zweier gegenüberliegender Zylinder gegenläufig sind und über ein Kurvenbahngetriebe auf die Maschinenwelle wirken, das so ausgebildet ist, daß während des Ausdehnungshubes der Niederdruckkolben die Hochdruckkolben abwechselnd am Ende ihres Ausdehnungshubes ungefähr während des halben Hubes der Niederdruckkolben stillstehen und dann den Niederdruckkolben nacheilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen