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Einfach wirkende Zweitakt-Gegenkolben-Brennkraftmaschine Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf die Anwendung von Gegenkolben bei schlitzbesteuerten
Zweitakt -Brennkraftmaschinen mit Gleichstromspülung. Dabei hat sich ein Ausgleich
der Massenkräfte innerhalb jeder zusammengehörenden Kolbengruppe bisher nicht immer
in der erwünschten Weise verwirklichen lassen. Die eine gleichmäßige Ausbildung
der Triebwerksteile für :die Gegenkolben ermöglichende Anordnung von zwei Kurbelwellen
kommt nämlich für größere, gegebenenfals als Schiffsantrieb dienende Maschinen stehender
Bauart nicht in Betracht. In diesem Zusammenhang kann vielmehr im allgemeinen nur
eine einzige Kurbelwelle vorgesehen werden, die normalerweise unterhalb der Zylinder
liegt und mit den -unteren Kolben durch eine übliche Schubstange, mit den oberen
Kolben dagegen durch ein besonderes Zuggestänge verbunden ist.
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Bei einer bekannten Bauart sind einem Gegenkolbenpaar drei Kurbeln
zugeordnet, und zwar arbeitet der obere Kolben über ein in Richtung der Kurbelwelle
sich erstreckendes Querhaupt und zwei an dessen Enden angreifende Zugstangen auf
zwei Kurbeln, die zu beiden Seiten der ihnen gegenüber um z8o° versetzen Kurbel
für die Schubstange des unteren Kolbens liegen. Ähnlich ist eine andere Bauart mit
einer zusammengehörenden Gruppe von drei Gegenkolben, von denen zwei als Unterkolben
quer zur Kurbelwelle nebeneinanderliegen und über eine Kulissensteuerung etwas versetzt
gemeinsam auf die mittlere Kurbel arbeiten, während der Antrieb der beiden seitlichen
Kurbeln in ganz übereinstimmender Weise von dem Oberkolben her erfolgt. In beiden
Fällen wächst mit einer Vergrößerung der Kolbenabmessungen zwangsläufig auch der
gegenseitige Abstand der beiden seitlichen Kurbeln lind damit auch der Wellenlager,
weil die beiden Zugstangen des Oberkolbens, von dessen äußerstem Durchmesser freigehend
geführt werden müssen. Je größer aber die Kolbenkräfte werden, desto mehr muß man
auf einen möglichst geringen
Lagerabstand der Kurbelwelle Wert legen,
zumal -v enn diese mit jeweils drei Kurbeln ohne Zwischenlager ausgebildet ist.
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Auf die bei größeren Abmessungen mit stehenden Zvlindern kaum noch
ausführbare und auch für höhere Drehzahlen ungeeignete Tandembauart mit zwei gleichachsigen
Gegenkolbenpaaren kann allerdings nicht zurückgegriffen werden. Da im übrigen auch
noch die in entgegengesetzten Richtungen sich bewegenden Massen ausgeglichen sein
sollen, ist ferner der Tatsache Rechnung zu tragen, daß das Antriebsgestänge eines
oberen Kolbens im allgemeinen schwerer ist als die Schubstange eines der Kurbel«
elle näheren unteren Kolbens. Wegen des anzustrebenden Massen- und Kräfteausgleiches
ist rieben anderen Gründen auch eine Ausführung ungeeignet, bei der ein doppelt
wirkender Hauptkolben mittels Schubstange auf die inittler° Kurbel und vier zur
Steuerung der Auslaßschiitze dienende und paarweise mit der Oberseite bzw. Unterseite
des Hauptkolbens zusammenarbeitende, einfach wirkende Nebenkolben zu je zwei auf
die beiden --eitlichen Kurbeln arbeiten. Es sei in diesem Zusammenhang nur auf die
durch den Schubstangenquerschnitt bedingte geringere Kraftleistung des Hauptkolbens
beim Aufwärtshub hingewiesen; er wird also nur auf seiner Oberseite oder auf seiner
Unterseite mit den betreffenden beiden Nebenkolben im Kräft°-gleichgewicht stehen
können. Dazu kommt auch hier wieder der vom Durchmesser des Hauptkolbens abhängige
Kurbel- und Lagerabstand der Welle. Schließlich sind noch die beiden Brennräume
recht ungünstig, weil die Verbindung zwischen den sich axial überhaupt nicht deckenden
Zylindern des Haupt-1_olbens und der beiden oberen bzw. unteren Nebenkolben nur
durch enge, rechtwinklig zur Zylnderlängsachse verlaufende Kanäle hergestellt wird.
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Gegenüber dem vorerwähnten Stand der Technik geht die Erfindung nun
darauf aus, bei einer solchen Anordnung von drei Kurbeln, deren gleichzeitiger Antrieb
den Vorteil sich gegenseitig aufhebender Kippmomente hat, bei möglichst geringer
Baulänge und Bauhöhe sowie auch sonst günstigen baulichen .und betrieblichen Verhältnissen
eine größere Leistung als bisher zu erreichen. Demgemäß wird im Zusammenhang mit
einer einfach wirkenden Z-#veital:t-Gegenlcolbenmaschine, insbesondere stehender
Bauart, mit Gleichstromspülung und einer unterhalb der Arbeitszylinder liegenden
Kurbelwelle, wobei jeweils eine zusammengehörende Gruppe von einem größeren Oberkolben
und zwei von diesem in axialer Richtung wenigstens teilweise überdeckten kleineren
Unterkolben mit zusammen etwa gleicher Leitung auf drei nebeneinanderliegenden Kurbeln
arbeitet, von denen die beiden seitlichen unter sich gleich-und zur mittleren gegenphasig
sind, vorgeschlagen, daß die beiden Unterkolben in der Längsachse der Maschine nebeneinanderliegen
und mit ihren Schubstangen auf je eine der beiden seitlichen Kurbeln arbeiten, während
der Antrieb der mittleren Kurbel durch ein in einer Ouerebene der Maschine verlaufendes
Querhaupt des Oberkolbens mit an seinem Ende angreifenden Zugstangen erfolgt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung an einer Ausführungsform
in zwei Abbildungen in dem für die beanspruchten Merkmale wesentlichen Umfang dargestellt.
Die drei Kolben 1, 2, 3 bilden eine zusammengehörende Gegenkolbengruppe, deren beide
untere Kolben z, 2 über Schubstangen q., 5 auf zwei gleichphasige Kurbeln 6, i arbeiten,
während der größere obere Kolben 3 über eine aus dem Ouerhaupt 8 und den drei Zugstangen
9, io, i i bestehendes Antriebsgestänge mit der mittleren Kurbel 12 in Verbindung
steht, die gegenphasig zu den beiden anderen angeordnet ist. Da der obere Kolben
nur auf eine Kurbel arbeitet, verläuft sein Antriebsgestänge quer zur Kurbelwelle
in einer senkrechten Ebene. Für jeden Kolben ist ein Kreuzkopf i3 bis 15 mit zweiseitiger
Führung vorgesehen.
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Der für die drei Arbeitszylinder 16 bis 18 gemeinsame Verbrennungsraum
icg befindet sich in einemmit denZylindern indergleichen Ebene liegenden Zwischenstück
20 und hat eine für die gleichmäßige Verteilung des durch zwei seitliche Ventile
21, -22 eingespritzten Brennstoffes günstige geschlossene Form. Die EirilaßSChlltZe
23 liegen in dün beiden unteren Zylindern, die etwas höheren Auslaßschlitze 24 in
dem oberen Zylinder.
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Die Gleichstromspülung kann auch von oben nach unten gerichtet sein.
Ferner kann der die Auslaßschlitze steuernde Teil der Gegenkolbengruppe in an sich
bekannter Weise dem anderen Teil gegenüber etwas voreilen. Die ganze Maschine wird
sich im allgemeinen aus mehreren derartigen Gegenkolb;ngruppen mit geeigneter Versetzung
der jeder derselben zugehörigen gegenphasigen Kurbeln zusaininensetzen.