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Kolbenbrennkraftmaschine Es sind bereits Kolbenbrennkraftmaschinen
bekannt, bei welchen -im Anschluß an den Auspuffhub Luft in den Zylinder gesaugt
und mit dem folgenden Hub wieder ausgestoßen wird und erst hierauf das Ansaugen
des Gemisches erfolgt. Bei diesen bekannten Maschinen wird die angesaugte Spülluft
durch das gleiche Ventil ausgetrieben, durch welches sie angesaugt worden zwar.
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Erfindungsgemäß hingegen dient das übliche Auspuffventil zugleich
als Luftauslaßventil. Hierdurch ergibt sich eine Reihe von Vorteilen.
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Dadurch, daß die nach dem Spülvorgang verunreinigte Luft in den Kanal
übertritt, der an sich schon dazu bestimmt ist, Abgase aufzunehmen, wird eine Verunreinigung
des Luftansaugkanales ausgeschlossen. Das übliche Auspuffventil wird durch vorbeistreichende
Luft nach dem Spülvorgang gereinigt; die durchstreichende Luft reißt Rückstände
mindestens teilweise mit und bewirkt so eine Reinigung des Auspuffes; außerdem wird
der Auspuff gekühlt, was insbesondere bei Krafträdern sehr erwünscht ist. Und schließlich
findet bei Ableitung der Spülluft durch den üblichen Auspuff in dessen Schalltopf
eine erhebliche Verminderung des störenden Geräusches statt, das bei den bekannten
Maschinen die mit Wucht ausgestoßene Spülluft erzeugt. Dieser Mangel der bekannten
Maschinen würde sich besonders dann auswirken, wenn dieselben im Sechstaktprinzip
mit zwei gegenüberliegenden Zylindern und gegenläufig in Versetzung von drei in
drei Takten arbeitenden Kolben ausgeführt würden, weil dies eine Verdopplung sämtlicher
Hübe und damit eine entsprechende Vermehrung der beim Austreiben der Spülluft entstehenden
Geräusche bedeuten würde.
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Demgemäß eignet sich die Erfindung besonders für Kolbenbrennkraftmaschinen,
die nach dem an sich bekannten Sechstaktverfahren arbeiten. Hierbei ist der Steuernocken
der
Auspuffventile mit zwei um iäo° gegeneinander versetzten Arbeitsdaumen ausgerüstet.
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Die Fig. i bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem
doppelt wirkenden Motor in den sechs Arbeitsstellungen.
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Gemäß den Figuren hat der Motor zwei Kolben a1, a_, die in zwei Zylindern
b1, b2 gegenläufig arbeiten. Auf jeder Seite ist ein Einlaßventil ei bzw. c. für
das Brennstoff-Luft-Gemisch vorgesehen; des weiteren auf jeder Seite ein Auslaßventil
dl bzw. d2. Ferner befindet sich auf jeder Seite ein Luftansaugkanal e1 bzw. e_,
der vor einem L ufteinlaßventil f1 bzw. f2 mündet. Auf beiden Seiten befindet sich
je eine Zündkerze ä1, g.,. Die Gemischeinlaßventile werden durch einen gemeinsamen
Nocken lt gesteuert; desgleichen die Lufteinlaßventile f1, f;, durch einen gemeinsamen
Nocken i. Die Steuerung der Auspuffventile dl, d2 erfolgt durch einen gemeinsamen
Nocken k, der zwei um 12o° versetzte Arbeitsdaumen L und in besitzt. Die
Gemischansaugrohre sind mit n1 bzw. it_ und die Auspuffrohre mit o1 bzw. o2 bezeichnet.
Die Wirkungsweise ist folgende: In der Stellung der Fig. i wird bei geöffnetem Einlaßventil
cl in_ den Zylinder hl Brennstoff-Luft-Gemisch angesaugt. Der Kolben a2 des Zylinders
b2 hat soeben den Auspuffhub zurückgelegt und stößt die verbrannten Gase bei geöffnetem
Auspuffventil d2 aus.
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Beim nächsten Hub (Fig.2) erfolgt im Zylinder b1 bei geschlossenen
Ventilen Kompression; in den Zylinder b2 wird bei geöffnetem Ventil f= reine Luft
angesaugt.
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Beim dritten Hub findet in dem Zylinder bi die Verbrennung (Explosionshub)
statt; aus dem Zylinder b2 wird durch den Kolben a2 bei geöffnetem Ventil d.= die
vorher angesaugte reine Luft wieder ausgestoßen.
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Beim vierten Hub stößt der Kolben a1 des Zylinders b1 bei geöffnetem
Ventil die Verbrennungsgase aus, während der Kolben a2 des Zylinders b2 bei geöffnetem
Einlaßventil c2 Brennstoff-Luft-Gemisch ansaugt.
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Beim fünften Hub wird durch den Kolben a1 über das geöffnete Ventil
f1 reine Luft in den Zylinder b1 gesaugt, während in dem Zylinder b2 durch den Kolben
a2 das vorher angesaugte Brennstoff-Luft-Gemisch bei geschlossenen Ventilen komprimiert
wird.
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Beim sechsten Hub stößt der Kolben a.1 die vorher angesaugte reine
Luft bei geöffnetem Ventil dl wieder aus, während in dem Zylinder b2 bei geschlossenen
Ventilen die @'erbrennung stattfindet.
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Sodann beginnt der Turnus wieder von vorne. Da, wie gezeigt, die Ventile
d; und d2 sowohl zum Auslaß der verbrannten Gase wie zum Auslaß der reinen Luft
dienen, müssen sie im Verlauf von sechs Takten je zweimal ansprechen, aus welchem
Grunde der Steuernocken h zwei um 12o° versetzte Arbeitsdaumen L und 71l.
besitzt.
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Praktisch arbeitet der beschriebene Motor im Dreifakt. Er hat eine
Reihe von Vorteilen.
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Beim Auspuffen der verbrannten Gase bleiben bei den üblichen Kolbenverhrennungskraftmaschinen
im obersten Zylinderraum noch Reste von Auspuffgasen zurück. Dieses verbrannte Gas
vermischt sich beim Viertaktmotor mit dem neu einströmenden Frischgas und ist der
Verbrennung desselben nicht förderlich. Durch das erfindungsgemäße Einsaugen von
reiner Luft vermischen sich die schädlichen Gasrückstände mit dieser und werden
beim nächsten Takt mitgeführt. Im Zylinderraum bleibt nun nahezu reine Luft zurück,
deren Sauerstoff für die drei Takte später stattfindende Verbrennung sehr vorteilhaft
ist. Die Erfindung erreicht also eine bessere Brennstoffausnutzung und damit eine
Brennstoffersparnis.
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Beim Viertaktmotor läuft das Auspuffventil stets Gefahr, durch kleinste
Kohleteilchen seinen haarscharfen Sitz zu verlieren und da= durch schlecht abzudichten.
Die reine Luft, die erfindungsgemäß am Z'entil vorbeistreicht. reißt diese Kohleteilchen
mit sich und dient somit zur Reinigung des Ventiles und des Auspuffes selbst.
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Ein Verbrennungsmotor braucht stets Kühlung. Die einströmende reine
Luft wirkt, da sie nicht verdichtet wird, kühlend und macht unter Umständen eine
Wasserkühlung entbehrlich.
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Bei schnellaufenden Viertaktmotoren wird bisher zur besseren Füllung
des Zylinder ein Kompressor benutzt, der die Form eines \"orverdichters haben kann.
Bei hohen Tourenzahlen bleibt ihm jedoch wenig Zeit für seine Arbeit. Der erfindungsgemäße,
im Dreitakt arbeitende Motor hat jedoch zwei Takte, die Lufttakte, länger Zeit.
Dadurch wird auch hei höchsten Tourenzahlen noch eine ausreichende Füllung des Zylinders
erreicht. Dieser Vorteil kann besondere Bedeutung bei Flugzeugen gewinnen, die bekanntlich
in großen Höhen wegen der dünnen Luft einen Vorverdichter brauchen.
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Durch das Zweizylinderswstetn wird eine gleichmäßige Beanspruchung
des Pleuellagers und der Kurbelwelle erreicht.
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Durch den Luftkanal kann im Bedarfsfalle auch ein anderer Stoff, z.
B. Schmierstoff. Benzol o. dgl., angesaugt werden.
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Der erfindungsgemäße Dreitaktvergasermotor wird zweckmäßig im Zweizylindersystem
gebaut. Bei einem Hub bzw. einer
halben Umdrehung der Kurbelwelle
müssen sich alle drei Nockenwellen um 6o° drehen. Das Untersetzungsverhältnis ist
also 3 : i.
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Der erfindungsgemäße Motor eignet sich im besonderen für schnellaufende,
widerstandsarme Fahrzeuge, da die beiden Lufttakte Kraft verbrauchen und durch Schwung
überwunden werden müssen. Der Motor wird deshalb vor allem für Flugzeuge in Betracht
kommen.