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Zweitakt-Dieselmotor mit zwei Arbeitszylindern Die Erfindung betrifft
einen Zweitakt-Dieselmotor mit zwei Arbeitszylindern, die als Zwillingszylinder
mit gemeinsamer Verbrennungskammer angeordnet und mit Vorverdichtungszylinder und
Auspuffzylinder kombiniert sind, wodurch eine gute Vorverdichtung und ein hoher
Verdichtungsdruck in den Arbeitszylindern sowie restlose Entfernung der verbrannten
Gase aus diesen erreicht wird. Die Anordnung der Zylinder kann so getroffen werden,
daß die Zylinder in einer Reihe angeordnet oder gegeneinander versetzt sind.
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Abb. i zeigt den Längsschnitt des Motors in einreihiger Anordnung,
und die -Abb. 2, 3 und q. zeigen Querschnitte dieser Anordnung.
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Abb. 5 bis 12 zeigen schematische Kolbenstellungen für die einzelnen
Arbeitsgänge. Abb. 13 zeigt den Längsschnitt des Motors mit versetzten Zylindern,
Abb. 1 ¢ Querschnitt und Abb. 15 Draufsicht.
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Der Zweitäkt-Dieselmotor (Abb. i) hat zwei Arbeitszylinder, die als
Zwillingszylinder mit gemeinsamer Verbrennungskammer angeordnet sind, deren Kolben
5 und 6 im Gleichtakt arbeiten. Die Arbeitszylinder sind mit einem Vorverdichtungszylinder
und einem Auspuffzylinder in der Weise kombiniert, däß die im Gleichtakt in den
Zwillingszylindern arbeitenden Arbeitskolben 5 und 6 dem Vorverdichtungskolben 8
voreilen, der die zur Spülung nötige Frischluft beim Niedergange vorverdichtet,
und dem Auspuffkolben i i nacheilen, und zwar daß entweder die Kurbelzapfen der
in einer Reihe angeordneten Zylinder (Abb. i) oder die Zylinder entsprechend dem
Vor- und Nacheilungswinkel gegeneinander versetzt sind (Abb. 13, 1¢ und 15) und
daß der Frischlufteintrittskanal15 (Abb.7) des Arbeitszylinders 2 früheröffnet als
der Frischlufteintrittskanal 16 zum zweiten Arbeitszylinder i und der Auspuffkolben
i i den Austritt der Auspuffgase früher abschließt (Abb. io); als Einströmung beendet
ist.
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Der Arbeitsgang spielt sich, ausführlich geschildert, folgendermaßen
ab In der Stellung I (Abb. i) stehen die Arbeitskolben 5 und 6 in höchster Stellung,
in der die Zündung des in der Verbrennungskammer 3 eingespritzten Rohöls erfolgt.
Die beiden Arbeitskolben 5 und 6 werden gleichzeitig nach ,abwärts getrieben und
übertragen in bekannter Weise die Expansionskraft der verbrennenden Gase auf die
Kurbelwelle (Stellung II, Abb. 5). In Stellung III (Abb. 6) gibt der Arbeitskolben
5 den Auspuffkanal 12 frei, die verbrannten Gase beginnen in den Auspuffzylinder
io auszuströmen und gelangen so über das Rückschlagventil 13 durch das Rohr 1q.
(Abb. i und 2) ins Freie. Bei dem weiteren gemeinsamen Gang der Arbeitskolben gibt
der Kolben 6 den Hauptzuführungskatial 15 (Stellung IV, Abb. 7) und kurz vor der
tiefsten Stellung der Arbeitskolben gibt der
Kolben 5 (Stellung
V, Abb. 8) auch den Nebenzuführungskanal 16 für -den Frischlufteintritt frei.
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Bei, dem nunmehr beginnenden Aufwärtsgang der Arbeitskolben, der in
Stellung VI (Abt. 9) eingesetzt hat, schließt der Kolben 5 den Kanal 16, und beim
weiteren Lauf schließt der voreilende Kolben i i im Auspuffzylinder io den Auspuffkanal
12 (Stellung VII, Abb. io). Der Hauptzuführungskanal i5 ist hier jedoch noch offen,
und es findet durch die immer ,noch nachströmende, durch den Abwärtsgang des Luftkolbens
8 geförderte Luft in den Arbeitszylindern i und 2 eine Aufladung statt.- Die Verdichtung
-in den Arbeitszylindern i und 2 nimmt nach vollständigem Abschluß des Kanals 1,5
in Stellung VIII (Abt. i i) ihren Anfang. In Stellung IX (Abt. 12) hat der Kolben
i i im Auspuffzylinder io seine höchste Stellung @eingenommen und damit die verbrannten
Gase restlos über das Rückschlagventil 13 aus dem Auspuffzylinder verdrängt. Der
Arbeitskolben 6 hat in der Stellung IX den Eintrittskanal 17 (Abt. 12) zum Lufteintritt
in das Kurbelgehäuse freigegeben, der bis zum Arbeitsgang über Stellung I bis zur
Stellung II offen bleibt. Mit der Stellung I ist der Doppelhub der Arbeitskolben
5 und. 6 abgeschlossen. Es erfolgt, in dieser Stellung wieder das Einspritzen des
Rohöls in die hochverdichtete Luft, die Zündung tritt ein, und das Spiel beginnt
von neuem.
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Wesentlich ist, da.ß. lediglich durch Voreilung der Arbeitskolben
5 und 6 vor dem Vorverdichtungskolhen 8 und Nacheilung zu dem Auspuffkolben i i
die hier geschilderte Wirkung erzielt wird, ohne Anwendung von besonderen Kammern
mit Drehschiebern, Ventilen oder sonstigen Steuerungsorganen.
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Es sei noch auf nähere Einzelheiten, die der vorliegenden Erfindung
eigen sind, eingegangen: Der Kolben 8 des Vorverdichtungszylinders 7 sorgt nicht
nur für eine größere Luftmenge in dem Kurbelgehäuse 9, sondern durch die Voreilung
der Arbeitskolben 5 und 6 wird durch den nachfolgenden, noch abwärts geUenden. Kolben
8` der nötige Luftnachschub für die Vorverdichtung erzeugt. Der Luftkolben 8 hat
seine tiefste Stellung erst erreicht, nachdem der Hauptluftzu#führumgskanal15 (Stellung
VIII, Abb-. i i) bereits geschlossen ist. Ein weiteres Merkmal des Luftkolbens 8
besteht noch darin, daß dieser bei seinem nach Stellung VIII beginnenden Aufwärtsgang
die oberhalb des Kolbens angesaugte Luft durch den mit einem Filtertuch überspannten
Frischlufteintritt 18 (Abt. i und 14) .ausstößt und somit das Filtertuch durch Rückspülung
reinigt. Diese Spülung hat bis zur Stellung IX genügend gewirkt. Alsdann wird der
Frischluftkanal 17 durch den Arbeitskolben 6 geöffnet,, und die Luft über dem Luftkolben
8 leitet nunmehr die Lufteinströmung durch diesen Fanal in das Kurbelgehäuse ein;
weiterhin wird dann Luft durch das Luftfilter 18 angesaugt.
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Ferner ist noch hervorzuheben, daß durch Voreilung der Arbeitskolben
5 und 6 bei deren Abwärtsgang von Stellung I zu Stellung II eine Rückströmung der
Luft aus dem Kurbelgehäuse 9 in den'Luftzuführungskanal 17 nicht stattfindet, da
der Luftkolben 8 erst in Stellung II, also mit Abschluß des Kanals 17, seine Ansaugeperiode
ins Kurbelgehäuse 9 beendet hat. Die Steuerung des Luftzuführungskanals 17 kann-
anstatt durch den Arbeitskolben 6 auch. durch den Luftkolben 8 (Abt. 4). erfolgen,
indem die Zuführung durch den Kanal i9 geleitet wird. Die Umstellung der Kanäle
erfolgt durch die Drosselklappen 2o und 21
(Abt. i und ¢). Bei Umstellung
auf Kanal i 9 wird eine weitere Rückspülung des Filters erreicht.
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Von gleich großer Bedeutung ist die Wirkungsweise des Auspuffzylinders.
_ Nachdem der Kolben i i dieses Zylinders in Stellung IX seine höchste Stellung
erreicht bat, bildet sich beim Abwärtsgang über diesem Kolben ein luftverdünnter
Raum, der als Expansionsraum für den in Stellung III beginnenden Austritt der verbrannten
Grase dient und schnellen Abzug der Gase schon bei geringer Spaltöffnung des Kanals
12 bewirkt. Ferner wird durch die Voreilung dieses Kolheas gegenüber den Arbeitskolben
(Abb.2 und 3 und Stellung VII, Abb. io) ein rechtzeitiger Abschluß des Auspuffkanals
i2 herbeigeführt und dadurch die Vorverdichtung eireicht. Soll die Wirkung dieses
Kolbens nur auf die letzte Tätigkeit beschränkt sein, so kann das Rückschlagventil13
in Fortfall kommen (Abb.2); denn. dieses Ventil ist nur zur Erzeugung des luftverdünnten
Raumes über dem Kolben erforderlich. Erwähnt sei noch, daß infolge der schnellen
Absaugung durch den luftverdünnten Raum und durch die Beseitigung der Rückströmung
in die Kanäle diese schmal gehalten werden können, wodurch der Hub der Kolben 5
und 6 besser ausgenutzt wird und schon dadurch die Reibungsverluste, verursacht
durch die Kolben der Nebenzylinder, außer acht gelassen werden können.
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Wie schön eingangs angeführt, sind die Zwillingszylinder in der Längsebene
der Kurbehvelle angeordnet, während die Nebenzylinder, Vorverdichtungszylinder und
Auspuffzylinder entweder in gleicher Reihe mit den Arbeitszylindern (Abt. i) oder
versetzt zu diesen stehen (Abt. 14), und zwar versetzt um die Voreilungswinkel.
Die Zugstangen 22 und
23 greifen an den Kurbelzapfen 24 an, an denen
die Zugstangen der Arbeitskolben 5 und 6 angelenkt sind. Der Symmetrie halber ist
der Vorverdichtungszylinder 8 in gleicher Anzahl der Arheitszylinder gehalten (@Abb.
15),
also hei vorliegender Bauart in zweifacher Ausführung.