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Kohlenstaubmotor Die bisher bekannten Verbrennungskraftmaschinen,
bei denen als Treibstoff Kohlenstaub verwendet wird, weisen den schwerwiegenden
Nachteil schnellen Verschleißes auf, der daduzch bedingt ist, daß die Zylinderlaufflä:chen
duzch die Aschenrückstände versahmtttzt werden.
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Um diesen Nachteil grundsätzlich zu vermeiden, wird mixt der Erfindung
eine Bauart vorgeschlagen, bei der diese Flächen überhaupt nicht mit den Verbrennungsgasen
in Berührung kommen. Dieses Ziel ist bei dem erfindungsgemäßen Kohlenstaubmotor
dadumch erreicht, daß zwei Kolben im gleichen Zylinder derart im Dreitakt gesteuert
sind, daß einem Kompressionshub ein Arbeitshub und diesem ein Spülhub folgt.
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Der Arbeitsgang vollzieht sich hierbei erfindungsgemäß derart, daß
der Arbeitskolben, dem ein Hilfskolben vorgelagert ist, dem vorgeeilten Hilfskolben
unter Umspülung seiner zylindrischen Außenfläche nacheilt und dabei die Kornpression
zwischen Hilfskolben und Zylinderboden erzeugt, worauf der Arbeitskolben unter der
Explosionswirkung zurückkehrt, während ihm der Hilfskolben, der durch eine besondere
Antriebskraft bewegt wird, in gleicher Richtung folgt. Nach erfolgter Expansion
der Gase wird der Hilfskolben bei gleichzeitiger Spülung zwangsläufig nach dem Zylinderkopf
bewegt.
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Als Antriebsmittel für den Hilfskolben und den Arbeitskolben wird
eine Druckflüssigkeit oder ein besonderes Kurbelgetriebe verwendet.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand an Hand eines
Diagrammes und in schematischer Darstellung an einem Ausführungsbeispiel.
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In einem Zylinder t eines Kohlenstawbmotors befinden sich ein Arbeitskolben
z und ein Hilfskolben 3. Der erstere hat .eine axiale Bohrung, durch die die Kolbenstange
6 des Hilfskolbens 3 hindurchgeführt ist. Die Abdichtung gegenüber der Bohrung erfolgt
durch eine Stopfbüchse 7. Der Hilfskolben 3 hat einen solchen Durchmesser, daß er
die Wand
des Zylinders i nicht berührt. Der verbleibende Spalt ist
mit i o bezeichnet. Der Zylinder des Hilfskolbens 3 ist an beiden Enden geschlossen.
Die Wand des Zylinders i ist vö>x@ Spülschlitzen .l durchbrochen, während 41i1 Ventil
s im Zylinderboden für den Au,st4 vorgesehen ist.
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Im Sinne der Erfindung werden nun diese Kolben in der Weise bewegt,
daß einem Kompressionshub ein Arbeitshub und diesem ein Spülhub folgt. Das Diagramm
veranschaulicht diesen Vorgang.
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Wie ersichtlich, zerlegt der Hilfsko11>en 3 den unteren Zylinderraum
in die beiden Teilräume 8 und 9, die durch den schon erwähnten Spalt io in Verbindung
stehen. Mit H ist der Hub des Arbeitskolbens 2 bezeichnet.
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Hieraus ergibt sieh folgende Arbeitsweise: Es ist im Diagramm der
Kompressionshub mit I1. der Expansionshub mit 12 und der Spülhub mit 13 bezeichnet.
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Der Hilfskolben 3 befindet sich nach dem Diagramm unten (vgl. die
Fläche 15). Das Auslaßventil5 ist geschlossen. Der Arbeitskolben 2 «wird
nun nach abwärts bewegt (vgl. die Fläche i.1). Bei dieser Abwärtsbetvegung schließt
er die Einlaßschlitze .1 und preßt die Luft im Raum S (vgl. die Fläche 16) zusammen,
die dabei durch den Spalt i o in den Raum 9 befördert wird. Dabei erfolgt eine Annäherung
der Kolben 2 und 3 bis auf eitlen geringen Abstand. Bei Beendigung der Kompression
wird der Brennstoff in den Raum 9 in geeigneter Weise eingeblasen und das Gemisch
entzündet. Der geringe Ra-tim zwischen den beiden Kolben 2 und 3 bleibt während
der nun folgenden Expansion unverändert, so daß auch keine Verbrennungsgase durch
den Spalt io in ihn gelangen können. Der Hilfskolben 3 ist dabei von beiden Seiten
etwa gleichem Druck ausgesetzt. Entsprechend der Bewegung der Kolben vergrößert
sich der Verbreimungsrauin 9 (vgl. Fläche 17). Die durch die Expansion der Gase
im Raum 9 frei werdende Arbeit wird dabei an den Arbeitskolben abgegeben.
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'.`Kurz vor Ende des Expansionshubes öffnet Sik das Auslaßventil 5,
und die Gase strömen ins Freie (vgl. i9). Darauf werden die Einlaßschlitze .4 durch
den Arbeitskolben 2 freigegeben. Nunmehr schließt sich der Spülhub an. Dabei bleibt
der Arbeitskolben stehen, und der Hilfskolben wird nach abwärts bewegt, so daß Frischluft
hei 4. zweckmäßig unter Druck einströmt (vgl. 18), so daß die erforderliche Spülluft
für den nächsten Hub zur Verfügung steht.
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Mit 2o ist ein Indikatordiagramm bezeichnet, während mit 21 die Luftgeschwindigkeit
im Spalt io veranschaulicht ist. Sie muß stets einen positiven Wert haben, damit
keine Verbrennungsrückstiinde in den Raum 8 gelangen können.