DE698312C

DE698312C - Mehrstufiger Brennkraftluftverdichter

Info

Publication number: DE698312C
Application number: DE1936R0097754
Authority: DE
Inventors: Hermann Rieseler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-11-05
Filing date: 1936-11-05
Publication date: 1940-11-07

Description

Mehrstufiger Brennkraftluftverdichter Die Erfindung bezieht sich auf mehrstufige Brennkraftluftverdichter, bei denen die Verdichterkolben, der gleichzeitig als Spülpumpe der Zweitaktbrennkraftmaschine arbeitenden Niederdruckstufe des Verdichters mit den gegenläufigen Kolben der Brennkraftmaschine starr verbunden sind.
Es sind Freikolbenluftverdichter bekannt, deren gegenläufige und frei fliegende Brennkraftkolben mit den Luftverdichterkolben starr verbunden sind. Die erzielbare Hubzahl dieser Kolben ist außer von anderen Faktoren im wesentlichen vom Kolbengewicht abhängig. Daraus ergeben sich namentlich bei größeren Freikolbenluftverdichtern verhältnismäßig geringe Hubzahlen, und man kann hierbei nicht die hohen Hubzahlen erreichen, die z. B. für den Kurbeltriebluftverdichteinoch zulässig sind, und -die man zwecks Ersparnis an Gewicht und Raum anstreben muß. Die Leistungsregelung solcher Freikolbenluftverdichter erfolgt bekanntlich durch Änderung des Kolbenhubes bei annähernd unveränderlicher Hubzahl. Deshalb müssen diese Maschinen auch bei geringen Leistungen und im Leerlauf mit ungefähr der Hubzahl der Höchstleistung laufen. Sie besitzen ferner keine umlaufende Welle, die sich für den Antrieb von Hilfseinrichtungen; wie z. B. Kühlerventilator, Kühlwasserpumpe, Schmierölpumpe usw., gut eignet. , Es ist ferner bekannt, bei zum Antrieb von Pumpen dienenden mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen mit -unmittelbar verbundenen Verbrennungs- und Pumpenkolben diese Kolben durch Schwinghebel gegenläufig zu kuppeln. Auch diese Maschinen besitzen keine besondere Einrichtung zur Aufnahme der Massenüberschußkräfte, sie haben daher auch die vorerwähnten, den Fieikolbenluftverdichtern anhaftenden Mängel.
Bei leistungsabgebenden - Zweitaktbrennkraftmaschinen mit gegenläufigen- Kolben ist es bekannt, zwei gegenläufige Kolbenpaare durch Schwinghebel miteinander zu kuppeln und die Leistung der Maschine über ein entsprechend stark auszuführendes Kurbeltriebwerk abzuleiten. Hierbei dienen aber sämtliche Verdichterkolben zur Deckung des Bedarfes an Spül-und Verbrennungsluft für die. Brermkraftmaschine selbst. Die Verdichterkolben sind hierbei also ein Bestandteil der Zweitaktbrennkraftmaschine.
Der mehrstufige Brennkräftluftverdichter des: Erfindungsgegenstandes, bei dem die Verdichter-' kolben der gleichzeitig als Spülpumpe der.Zweitaktbrennkraftmaschine arbeitenden Niederdruckstufe des Verdichters in bekannter Weise mit den gegenläufigen Kolben der Brennkraftmaschine starr verbunden sind, besitzt sowohl im Brennkraftmaschinenteil wie auch im Verdichterteil gegenläufige Stufenkolben, die in bekannter Weise über Lenker und Schwinghebel miteinander gekuppelt sind, an welche ein Ausgleichskurbeltriebwerk angelenkt ist, das lediglich zum Ausgleich der Massenüberschußkräfte dient. Dabei ist je ein gegenläufiger Brennkraftkolben über eine Lenkstange, einen Schwinghebel und eine weitere Lenkstange mit einem oder mehreren Luftverdichterkolben verbunden. Das Ausgleichskurbeltriebwerk besteht aus einer mit Schwungrad versehenen Welle mit Kurbeln, die durch Pleuelstangen mit den Schwinghebeln verbunden sind. Die Bewegung der gegenläufigen Kolben wird somit durch das Ausgleichkurbeltriebwerk zwangsläufig begrenzt. Im Gegensatz zum Freikolbenluftverdichter arbeitet der neue Brennkraftluftverdichter mit unveränderlichem Hub der gegenläufigen Kolben. Die Toträume des Luftverdichters brauchen hierbei nicht so groß bemessen und nicht so genau abgestimmt zu werden, wie beim Freikolbenluftverdichter, weil die zur Kolbenrückführung erforderliche Arbeit zum Teil der Schwungradenergie eutnommen werden kann. Die Luftverdichterleistung des neuen Brennkraftluftverdichters kann wie beiden Kurbeltriebluftverdichtern durch Änderung der Drehzahl der Maschine geregelt werden: Dabei kann die Drehzahl des Brennkraftluftverdichters ohne ausschlaggebende Rücksicht auf das Gewicht der bewegten Massen so weit gesteigert werden, wie es das zuverlässige Arbeiten der Ab-. schlußorgane des Luftverdichters gestattet, weil die überschüssigen Massenwirkungen, die bei hohen Hubzahlen von der Verdichtungsarbeit im Brennkraftmaschinenteil und im Luftverdichterteil nicht mehr aufgehoben werden können, von dem- deshalb nur verhältnismäßig gering be: lasteten Ausgleichskurbeltriebwerk aufgenommen werden.
In der Zeichnung zeigt die Abb. i ein Ausführungsbeispiel des Brennkraftluftverdichters im Längsschnitt. Die Abb.2 läßt die Anordnung des Ausgleichskurbeltriebwerkes erkennen. Wie .aus Abb. i ersichtlich, sind die gegenläufigen Brennkraftkolben i und i' mit den Kolben 2 und 2' starr verbunden, die-in bekannter Weise zum Teil als Spülluftpumpenkolben für den hier g.. B. nach dem Zweitaktverfahren wirkenden Kraftzylinder 3 und zum Teil als Kolben der Niederdruckstufe ¢ und q.' eines mehrstufigen Luftverdichters arbeiten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der eigentliche Luftverdichterteil mit den übrigen Verdichterstufen unter dem Motorteil. Die Brennkraftkolben i und i' sind über die Schubstange 5 bzw. 5', über den Schwinghebel 6 bzw. 6' und über die Schubstange 7 bzw. 7' mit dem Stufenkolben 8 bzw. 8' verbunden.
In Abb. 2 ist die Achse g bzw. g' des Schwinghebels 6 bzw. 6' mit einem Hebel io bzw. io'starr verbunden, an den die Pleuelstange ii bzw. ii' angreift. Letztere sind an die Doppelkurbel 12 angelenkt.
Während des gewöhnlichen Betriebes des Brennkraftluftverdichters werden die Hauptkräfte der gegenläufigen Kolben i und 8 von den Schubstangen 5 und 7 und den Schwinghebeln 6 aufgenommen. Das Ausgleichskurbeltriebwerk io, ii und 12 ist dabei mit verhältnismäßig nur geringen Restkräften belastet, die sich einerseits aus dem Unterschied zwischen der zur Kolbenrückführung erforderlichen Energie und der Ausdehnungsarbeit der Verdichtertoträume und andererseits im weseptlichen aus dem Unterschied zwischen der Massenwirkung der bewegten Kolben- und Gestängeteile, der treibenden Kraft des Brenngases im Mötorarbeitsraum und der Verdichtungsarbeit im Luftverdichter ergeben.

Claims

PATI;NTANSPRUCII: Mehrstufiger Brennkraftluftverdichter, bei dem die Verdichterkolben der gleichzeitig als Spülpumpe der Zweitaktbrennkraftmaschine arbeitenden Niederdruckstufe des Verdichters mit den gegenläufigen Kolben der Brennkraftmaschine starr verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Stufenkolben der Brennkraftmaschine und der Niederdruckstufe des Verdichters auch die Kolben der übrigen, in einem unterhalb des Brennkraftzylinders liegenden besonderen Zylinder untergebrachten Verdichterstufen gegenläufig arbeiten und daB die Kolben der beiden Zylinder in an sich bekannter Weise über Lenker und Schwinghebel miteinander gekuppelt sind, an welche ein Ausgleichskurbeltriebwerk angelenkt ist.