DE733720C - Freiflugkolbenverdichter mit Steuerung eines Auslassventils am Verdichterzylinder - Google Patents

Freiflugkolbenverdichter mit Steuerung eines Auslassventils am Verdichterzylinder

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DE733720C
DE733720C DEB181315D DEB0181315D DE733720C DE 733720 C DE733720 C DE 733720C DE B181315 D DEB181315 D DE B181315D DE B0181315 D DEB0181315 D DE B0181315D DE 733720 C DE733720 C DE 733720C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

  • Freiflugkolbenverdichter mit Steuerung eines Auslaßventils am Verdichterzylinder Freiflugkolbenverdichter etwa nach Abb. i besitzen normalerweise zur Steuerung des Austritts der Luft aus dem Verdichterzylinder selbsttätige, das sind nur unter dem Einfluß des periodisch je Hub entstehenden Überdrucks im Verdichterzylinder 5 öffnende Ventile 6, die beim Fehlen dieses Überdrucks. durch eine zugehörige Feder geschlossen werden. Diese Steuerungsart hat den Nachteil, daß sie beim Regelvorgang (bei gestörtem Beharrungszustand) zwischen Motorteil und Verdichterteil folgende Mängel verursacht: Wird der Beharrungszustand durch Änderung der eingespritzten Brennstoffmenge infolge willkürlicher Beeinflussung von außen oder infolge eines in vorliegender Beschreibung nicht näher behandelten Regelvorganges zwischen .dem Motorteil und dem außerhalb des Motorverdichteraggregates liegenden Drucl:-luftverbraucher gestört, so ändert sich mit der eingespritzten Brennstoffmenge die kinetische Energie der Kolben i, ig je Hub. Da nun die Luftauslaßventile 6 am Verdichterteil immer bei einem bestimmten Überdruck, also bei dem normalerweise annähernd konstanten Absolutdruck nach diesen Ventilen, immer an annähernd derselben Stelle des Hubes öffnen, wird sich der restliche Flugweg der Kolben bis zu ihrem Stillstand der in den Kolben i, ig. enthaltenen kinetischen Energie anpassen. So wird zwar selbsttätig die ausgeschobene Luftmenge genau dem Energieinhalt der Kolben i, ig angepaßt, doch bedingt die Änderung des Flugwegs eine nachteilige Überbemessung der Gaswechselschlitze 112 34 .im Motorteil (Brennkraftzylinder i2), die von denselben Kolben i, ig gesteuert werden. Die Änderung des Flugwegs der Kolben i, ig verursacht ferner eine Änderung der schädlichen Räume g im Verdichterzylinder 5, deren Inhalt an Druckenergie die Kolben i, ig wieder einwärts treiben soll. Da die Kolben i, ig beim Einw ärtsgang nur die unabhängig von der eingespritzten Brennstoffmenge konstante Kompressionsarbeit im Brennkraftzylinder 1a leisten müssen, sollen sie von den schädlichen Räumen g auch unabhängig von der geänderten Brennstoffmenge mit konstantem Impuls einwärts getrieben werden. Bei geänderten schädilichen Räumen g aber ist ihr nutzbarer Inhalt an Druckenergie nur dann konstant, wenn das Verhältnis Ansaugedruck zu Förderdruck in der Nähe von ist (in = Polytropenexponent) ; bei allien anderen Druckverhältnissen ändert sich der nutzbare Inhalt an Druckenergie mit der Größe der schädlichen Räume g, so daß die Kolben i, ig mit geänderter Energie einwärts getrieben werden, was nachteilig ist. Um diese Änderung des Flugwegs der Kolben i, ig bei geänderter Brennstoffmenge zu vermeiden, trotz Beibehaltung der selbsttätig öffnenden Luftauslaßventile 6, wurde vorgeschlagen, die erzeugte Druckluftmenge von Freiflugkolbenv erdichtern dadurch zu regeln, d. h. einer geänderten, in den Motorteil eingespritzten Brennstoffmenge anzupassen, daß entweder die Saug- oder die Druckluftleitung oder beide gemeinsam in Abhängigkeit von der eingespritzten Brennstoffmenge gedrosselt werden, was eine Änderung des Absolutdruckes nach den Luftauslaßventilen 6 bzw. im Verdichterzylinder 5 vor Beginn der Verdichtung zur Folge hat. Durch diese Maßnahmen ändert sich die Stelle des Kolbenhubes, bei der der Überdruck im Verdichterzylinder 5, der die Luftauslaßventile 6 öffnet, entsteht. Die Ventile 6 werden so zu einem veränderlichen Zeitpunkt geöffnet, und zwar so, daß der gesamte Flugweg der Kolben i, ig trotz geänderter Brennstoffeinspritzmenge annähernd konstant bleibt. Drosselverluste müssen dabei aber in Kauf genommen werden. Eine weitere bekannte Maßnahme, diese Änderung des Flugwegs der Kolben i, ig bei geänderter Brennstoffeinspritzmenge trotz Beibehaltung ausschließlich selbsttätig öffnender Ventile 6 zu vermeiden, besteht darin, die Brennstoffeinspritzmenge nur in zwei Stufen zu ändern, also entweder die Vollast- oder die Leerlaufmenge einzuspritzen, und feinere Abstufungen dadurch zu erzielen, daß man von einer bestimmten Anzahl Kolbenhübe einer veränderlichen Zahl nur die Vollastbrennstoffmenge, der restlichen Zahl nur die Leerlaufbrennstoffmenge einspritzt. Man braucht nun nur dafür zu sorgen, daß der Flugweg der Kolben i, ig bei Einspritzung der Leerlaufbrennstoffmenge gerade so groß wird wie bei der Vollastbrennstoffmenge, was dadurch erreicht wird, daß gleichzeitig mit der Verstellung der Brennstoffeinspritzpumpe auf Leerlauf ein Ventil in der Wand des Verdichterzylinders 5 geöffnet wird, durch das zu Beginn des Verdichtungshubes die angesaugte Luft völlig wieder unverdichtet ausgeschoben wird. Die oftmaligen Belastungssprünge von -Null auf Vollast verkürzen jedoch die Lebensdauer der Maschine. .
  • Ferner wurde bei Freiflugkolbenverdichtern mit selbsttätig öffnenden Luftauslaßventilen 6 zur Konstanthaltung des Kolbenflugwegs vorgeschlagen, die erzeugte Druckluftmenge dadurch zu regeln, daß die Größe der Toträume g im Verdichterteil in Abhängigkeit von der eingespritzten Brennstoffmenge veränderbar ist. Mit diesen Toträumen ändert sich aber auch die Rücklaufenergie der Flugmassen, weshalb diese Regelart nie allein, sondern mag in Verbindung mit einer anderen, diese Änderung wieder aufhebenden Regelart angeweildet werden kann, was nachteilig ist. Denselben Nachteil besitzt ein bekannter Freifiugkolbenverdichter mit selbsttätig öffnenden Luftauslaßventilen, der die erzeugte Druckluftmenge dadurch regelt, daß er zu Beginn des Kolbenrückwärtsganges eine veränderliche Druckluftmenge aus dem Raum hinter den Luftauslaßventilen 6 durch einen Schieber wieder in den Verdichterzylinder 5 zurückströmen läßt. Der Schieber wird dabei periodisch je Hub geschaltet, und die Bemessung der zurückgelassenen Luftmenge geschieht in Abhängigkeit von der eingespritzten Brennstoffmenge durch Veränderung der Schaltzeiten.
  • Endlich ist es auch bekannt, die erzeugte Druckluftmenge von Freiflugkolbenverdichtern mit selbsttätig öffnenden Luftauslaßventilen 6 dadurch zu dosieren, daß die Wand des Verdichterzylinders 5 eine Öffnung erhält, die durch einen nicht gesteuerten Schieber mehr oder weniger geschlossen werden kann, so daß zu Beginn des VerdichtungsLubes bei großer Öffnung mehr, bei kleiner Öffnung weniger Luft aus dem Verdichterzylinder 5 wieder entweichen kann. Diese Regelart ist aber nur bei ganz niederen Förderdrücken angewandt. Erfindungsgemäß schlagen wir nun vor, nicht nur selbsttätig öffnende Luftauslaßventile 6 zu verwenden, sondern, wie bei Motorkompressoren mit Kurbeltrieb bekannt, auch mindestens je Verdichterzylinder ein gesteuertes, also periodisch je Hub geschaltetes, in eine besondere Leitung 3 öffnendes Auslaßventil2, was den Vorteil hat, daß die Regelung der in der Hauptlieferungsleitung j ausgeschobenen Druckluftmenge in Abhängigkeit von der in den Motorzylinder 12 eingespritzten Brennstoffmenge bei gleichgehaltenem Flugweg (Hub) der Kolben i; ig durch einfache Änderung der Schaltzeiten dieses Ventils 2 erfolgen kann, wobei keine zweite Größe, wie Ansaugdruck, Förderdruck, Totraumvolumen, Puffervolumen, Spüldruck usw., verändert zu werden braucht. Außerdem ist diese Regelart auch für alle im Kurbelkompressorenbau vorkommenden Verdichtungsverhältnisse brauchbar. Wir haben es uns nun zur Aufgabe gestellt, einen Steuerungsmechanismus zur Steuerung des Auslaßventils 2 bei änderbaren Schaltzeiten zu finden, der natürlich bei einem Freiluftkolbenverdichter, bei dein nur oszillierende Bewegungen vorkommen, völlig anders gebaut sein muß als bei einem Motorkompressor mit gleichförmig rotierendem Kurbeltrieb. Eine Lösung dieser Erfindungsaufgabe sei nun im folgenden beschrieben.
  • -Nach ebb. i besteht das Gehäuse des Freiiluigkolbenverd,ichters in der Hauptsache aus einem Brennkraftzyl.inder 12 und links und rechts davon liegenden Verdiehterzylinder 5. Die Flugmassen bestehen je aus einem Motork olb;en z und einem Verdichterkolben 19, die unmittelbar miteinander verbunden sind; der linke Motorkolben steuert bei seinem Hinundhergang die Auspuffschlitze 3q., der rechte die Spülschlitze i i, die in der Wand des Brcnukraftzylinders i2vorgesehen sind. Wenn sich die Kolben i in der inneren Totlage befinden, -wird flüssiger, gasförmiger oder fester Treibstoff durolr das Brennstofförderorgan 3: (Abib. 2) über. das Ednbringorigan 35 in den Brennkraftzylinder i2 eingebracht; der Arbeitshub beginnt, die Kolben werden auseinandergetrieben. In der äußeren Totlage der. Kolben i, i9 strömt Spülluft aus dem Spül-Itiftbehälter . über die Leitung io und die Spülschlitze i idurch (den Brennkraftzylinder i 2, schtie@bt -die Abbgase zu@den Aus.liaß schlitzen 34. hinaus in @die Abgasleitung 36 und füllt denn Brennkraftzyliinder @mitLuft. Beim nun folgenden Rückhub der Kolben i -wird diese Ladung im Brennkraftzyl@inder 1.2 komprimiert, bis in der inneren Totlage das Arbeitsspiel von neuem beginnt. Die Verdichterkolben i9 saugen auf ihrer Außenseite beim Rückhub die zu verdichtende Luft durch die Saugventile 16 an, in den Druck-Weg-Diagrammen Abb. q. und 6 dargestellt durch die Linie PK. Das gesteuerte Ventil :2 öffnet sich während dieser Zeit, doch das selbsttätige Rückschlagventil 17 verhindert ein Ansaugen der Luft auch aus der Leitung 3. Beim Arbeitshub wird nun die angesaugte Luft -zunächst auf -den Spüldruck p, verdichtet (s. Linie KI). Schon nach Erreichung eines geringen Überdruckes im Verdichterzylitsder 5 gegenüber dem Spüldruck öffnet dieser Überdruck das Rückschlagv entil 17, und der Verdichterkolben i9 schiebt einen Teil der im Verdichterzylinder 5 enthaltenen Luft über !das offene Auslaßventil 2, das Rückschlagventil 17 und die Leitung 3 in den Spülluftbehälterd., entsprechend der Linie LIII1' in Abb. 6. Nach einer genau geregelten Strecke x des Arbeitshubes, also etwa im Punkt 11i1', schließt das Auslaßventil 2 durch einen Schaltvorgang der Steuerung. Nun kann -:eine Luft mehr entweichen, und die Verdichterkolben i9 verdichten den restlichen Inhalt der Verdichterzylinder 5 weiter und fördern die verdichtete Luft über die selbsttätigen Druckventile 6 durch die Druckleitungen 7 zu einem Sammelbehälter 8, in dem durch hier nicht beschriebene Einrichtungen stets ein gleichbleibender Druck p.. gehalten wird (s. Linienzug 111'N'0). Die :am Eirdedes Arbeitshubes in den Verdichtertoträumen 9 zurÜckbleibende verdichtete Luft treibt, -während sie sich ausdehnt, die Flugmassen i, i9 wieder aufeinander zu (s. Kurve OP), sobald hierbei der Druck in den Verdichterzylindern 5 bis auf den Ansaugdruck pt gesunken ist, also bei Punkt P, folgt das Ansaugen frischer Luft durch die Ansavgventile 16, und das Arbeitsspiel beginnt von neuem. Die Innenseite der Verdichterkolben i9 saugt beim Arbeitshub durch die Saugventile 13 Außenluft an, verdichtet sie beim Rückhub auf Spülluftdruck und schiebt sie durch die selbsttätigen Auslaßventile 14 und die Leitung 1,5 in den Spülluftbehälter .I. Beim nun -wieder folgenden Arbeitshub beginnt dieses Arbeitsspiel von neuem. Um den synchronen Lauf der beiden Flugmassen i, i9 zu sichern, sind die Flugmassen mit je einer Zahnstange 30 (Abb..2) versehen, die beide mit einem am Brennkraftzylinder 12 unverschieblich gelagerten Zahnrad 38 in Eingriff stehen. In Abb. i sind die Flugmassen in der äußeren Totlage ausgezogen, der inneren Totlage strichpunktiert gezeichnet, beide sind um die Hublänge s voneinander entfernt. Die Totlagen werden bei konstanten Förderansaug- und -spüldrücken im Verdichterzylinder 5 und bei konstanten Kompressionsdrücken im Brennkraftzylinder 12 für alle vorkommenden Belastungen des Verdichters, von Maximalförderung bis Nullförderung so weit konstant gehalten, als dies bei den unvermeidlichen kleinen Hubschwankungen der Flugmassen infolge Änderung der Reibung und Steuerung der Brennstoffpumpenfördermenge praktisch möglich ist.
  • Der Steuerungsmechanismus, der das Auslaßventil 2 periodisch je Hub schaltet, besteht aus folgenden Teilen, :dargestellt in Ab:b. 2. An einer der Zahnstangen 30 ist eine Rolle 29 befestigt. Am Gehäuse des Freiflugkolbenverdichters ist parallel zur Bw egungsrichtung der Zahnstange 3o eine Kulisse 2o, in die eine Spindel ?-i eingeschraubt ist, gelagert. Das mit dem Gehäuse verbundene Widerlager 22 verhindert über die Spindel 21 Verschiebungen der Kulisse in Längsrichtung, die Lagerstellen 18 im Verdichtergehäuse verhindern eine Verschiebung quer zur Längsrichtung, -würden aber eine Verschiebung in Längsrichtung gestatten, so daß also die Kulisse 2o festliegt. An der Kulisse 2o sind nun zwei gleich lange Schwenkarme 26 und 27 gelenkig gelagert, die an ihren freien Enden gelenkig die Schiene 28 tragen. Diese vier Teile bilden dadurch ein Gelenkviereck. Die Schiene 28 besitzt an ihrer rechten Außenseite ein kurvenförmiges Ende 39. Eine Feder 33 sucht die Schiene 28 in Pfeilrichtung zu bewegen und preßt dadurch die Innenseite der Schiene 28 an die Rolle 32, die am einen Arm eines Winkelhebels 31 sitzt, der uriverschiebbar, aber drehbar im Verdichtergehäuse gelagert ist. Am anderen Arm des Winkelliebens 31 ist die Stoßstange .4o angelenkt. die an ihrem äußersten Ende das Ventil 2 trägt. Eine Feder .41 drückt mit großer Kraft entgegen der durch die Feder 33 über Rolle 32 und Winkelhebel 31 eingeleiteten schwächeren Kraft und sucht das Ventil 2 zu schließen.
  • Die Abb. 2 zeigt die Stellung des Mechanismus in Draufsicht, wenn die Flugmassen i, i9 in der äußeren Totlage sind. Der periodische Schaltvorgang je Hub für das Ventil 2 beginnt, wenn die Rolle 29 beim Rückhub der Flugmassen i, ig auf ihrem Weg das rechte Ende 39 der Schiene 28 erreicht hat (s. strichpunktierte Lage nn Abb.2). Auf dem weiteren Weg der Rolle 29 in Pfeilrichtung drückt sie die Schiene 28 beiseite, die nun mit ihrer Innenseite über die Rolle 32 den Winkelhebe131 schwenkt, der seinerseits über die Stoßstange d.o das Ventil 2 öffnet. Beim weiteren Rückhub rollt die Rolle 29 einfach auf der Schiene 28 ab, ohne sie weiter zur Seite zu drücken, da die Schiene infolge der gleich langen Schwenkarme 26, 27 immer parallel zur Bewegungsrichtung der Rolle 29 liegt. Abb. 3 zeigt die Steuerstellung bei der inneren Totlage der Kolben i, i9. Benn Arbeitshub wiederholt sich der gesamte Schaltvorgang in umgekehrter Richtung. Wenn die Rolle 29 auf ihrem Weg das rechte Ende 39 der Schiene 28 erreicht h,.at (s. strichpu.nkbierte Lage in Abb. 3), wäre sie im Begriff, auf ihrem weiteren Weg die Berührung mit der Schiene 28 zu verlieren, doch drückt nun die Feder 41 über die Stoßstange 4o, den Winkelhebel 31 und die Rolle 32 die Schiene 28 und damit das Ende 39 der Schiene 28 weiterhin auf die Rolle 29, bis letztere auf ihrem weiteren Weg das Ende 39 der Schiene 28 ganz v erläßt und somit die Feder 41 das Ventil 2 ganz schließen kann. Die Feder 33 sorgt nun dafür, daß die Schiene 28 ihre Bewegung (s. Pfeil) nicht durch Trägheitswirkung beibehalten kann, und drückt die Schiene 28 fest auf die Rolle 32. Beim nun folgenden Rückhub wiederholt sich der Schaltvorgang von neuem.
  • Wird nun der Beharrungszustand der Maschine durch Änderung der eingebrachten Brennstoffmenge infolge einer absichtlichen Verstellung der Fördermenge des Brennstoffförderorgans 37 gestört, so sollen erfindungsgemäß die Schaltzeiten der eben beschriebenen Steuerung geändert werden. Dies geschieht durch einen zweiten Mechanismus, der im folgenden an Hand der Abb. 3 und 5 beschrieben wird.
  • Der Antrieb des Brennstofförderorgans 3;' erfolgt durch einen Nocken 46 an einer der Zahnstangen 30, welcher etwa in der inneren Totlage der Flugmassen (s. Abb. 3 und 5) einen Winkelhebel 42 verschwenkt, der dabei über dem Stößel 43 des Brennstofförderorgans die Förderung von flüssigem, gasförmigem oder festem Brennstoff mit eigener Kraft betätigt oder nur auslöst; der Brennstoff gelangt durch die Druckleitung 44 in das Einbringorgan 35.
  • Die absichtliche Verstellung der Fördermenge des Brennstofförderorgans 37 geschieht beispielsweise durch Verdrehen eines Zahnrades 2.4, das zum Brennstofförderorgan 37 gehört und im Innern dieses Organs auf irgendeine Art die Menge der je Hub geförderten Brennstoffmenge dosiert. In dieses Zahnrad 24. greift nun einerseits eine Zahnstange 45 und andererseits ein wesentlich kleineres Zahnrad 23 ein. Das Zahnrad 23 ist fest mit der lVelle 2 i verbunden, die im Wi derlager 22 drehbar, aber nicht verschiebbar gelagert ist. Die Welle 21 ist rechts vom Widerlager 22 mit Gewinde versehen und in die mit einem Muttergewinde versehene Kulisse 2o leichtgängig eingeschraubt, so daß durch Drehen der Welle 21 die Kulisse 2o in ihrer Längsrichtung verschoben wird. Zu einer jeweiligen Drehstellung des Zahnrades a-. gehört also eine ganz bestimmte Lage der Kulisse 2o und damit des ganzen Gelenkvierecles 20, 26, 27 , 28.
  • Die Regelung der Maschine, also die -Anpassung der Fördermenge des Verdichterzylinders 5 an die Fördermenge des Brennstofförderorgans 37, wobei der Flugweg der Kolben i, 1g konstant gehalten wird, geschieht nun folgen:dermiaßen: In Abb. -a und 3 möge die Stellung des Regelmechanismus beim Beharrungszustand eingezeichnet sein. Der Kolbenweg, den der Kolben 19 vom inneren Totpunkt aus zurücklegen muß, bis beim Arbeitshub das Auslaßventil schließt, sei mit a-, bezeichnet (s. auch Abb. 4); eine Marke an der Kulisse 2o zeigt auf den Festpunkt A. In Abb. q. sieht man, daß die beim Förderdruck p2 ausgeschobenP Luftmenge entsprechend der Strecke NO gleich Null ist. Die äußere Totlage des Verdichterkolbens ig ist bei O, die von den Toträumen 9 beim Rückhub wieder abgegebene Energie ist entsprechend der durch den Linienzug OPKR00 eingeschlossenen Fläche. Wird nun absichtlich durch Verschieben der Zahnstange 4.5 vom eingreifenden Zahnrad 2.4 die Brennstoffördermenge vergrößert und von dem im Zahnrad 24 eingreifenden Zahnrad a3 durch Mitdrehen des Gewindeteils i ,der Spindel 21 .die Kwlis ,e 20 und damit das Gelenkviereck 2o, 26, 27, 28 verschoben, so daß die Marke an der Kulisse 2o auf den Festpunkt B zeigt (s. Abb. 5), so hat nun :der Weg, den der -Kolben i9 zurücklegen muß, bis beim Arbeitshub das Auslaßventil2 schließt, entsprechend der strichpunktierten Kolbenlage in Abb. 5 nur die Länge x.. (s. auch Abb. 6). Die beim Förderdruck p. aiusgeschoben:e Luftmenge ist nun, angepaßt an die größere Brennstoffmenge, größer, entsprechend der Strecke LV' 0; der äußere Totpunkt des Verdichterkolbens ig aber ist gleichgehalten worden auf dem Punkt Q. Auch die von den Toträum.en g beim Rückhub wieder abgegebene Energie ist damit entsprechend der Fläche OPKROO bei gleichen Drücken p2, pi und p, :gleichgehalten worden. Bei eingestellter Vollastbrennstoffmenge zeigt die Marke der Kulisse 2o auf den Punkt c, und die Strecke x ist Null, d. h. das Ventil :z wird überhaupt nicht betätigt. So ist die Verdichterfördermenge von Null bis Vollfüllung in Abhängigkeit von der eingebrachten Brennstoffmenge regelbar.
  • Die Steuer- und Regelmechanismen sind nun vollständig beschrieben. Manchmal besteht nun das Bedürfnis, den Kompressionsdruck im Brennkraftzylinder i2 oder den beim Rückhub erzeugten Spüldruck in kurzer Zeit ändern zu können. Man muß zu diesem Zweck das Arbeitsvermögen der Verdichtertoträume g verändern. Dies kann .bei idem beschriebenen Regelmechanismus auf sehr einfache Weise dadurch geschehen, daß einfach das Widerlager 22 gegenüber dem Verdichtergehäuse in Längsrichtung verschoben wird, ohne die Spindel 2i zu drehen. Zu diesem Zweck löst man die Verbindung des Widerlagers 22 mit dem .Verdichtergehäuse, verschiebt das Lager 22 in Längsrichtung und schließt wieder die Verbindung des Lagers 22 mit dem Gehäuse. Damit bei dieser Verschiebung das Zahnräderpaar 23, 24 nicht außer Eingriff kommt, ist das Zahnrad 24 breiter Tals das Zahnrad 23 ausgeführt. Wird das Widerlager 22 um die Strecke y verschoben, so schließt das Ventil :2 beispielsweise statt bei Punkt M' der Abb. 6 schon beimPunktM" (Abb.7)- Da-die Spindel 2i'nicht gedreht wurde, ist also auch die Drehstellung des Zahnrades 24 die gleiche wie bei Abb. 5, und es wird vom Brennstofförderorgan 37 dieselbe Brennstoffmenge in den Brennkraftzylinder 12 eingebracht, was bedingt, daß nun der Verdichterkolben ig wegen des um den Betrag y früheren Beginns der Verdichtung seine Totlage früher, nämlich inPunkt D, erreicht. Die Verdichtungsarbeit der Kolben ig beim Arbeitshub bei unverschobenem Widerlager 22, dargestellt in Abb. 6 durch die vom Linienzug RKL117' N' OOR eingeschlossene Fläche, muß wegen gleicher Brennstoffenergie gleich sein .der Verdichtungsarbeit bei verschobenem Widerlager 22, dargestellt in Abb.7 durch die vom Linienzug RI(LM" N" O' O' R eingeschlossene Fläche. Die Vergrößerung ides Totraumvolumens g infolge anderer äußerer Totlage ,beträgt v, wodurch auch dies Arbeitsvermögen dieses Totr aurnes g bei verschobenem Wiederlager 22 n@acli Abb.. 7, entsprechend oder vom Linienzug 0'P' KRO' 0' eingeschlossenen Fläche, :größer ist als das Arbeitsvermögen des Totraumes g bei unverüchobenem Widerlager 22 nach Abb. 6, entsprechend der vom Linienzug OPKRDO eingeschlossenen Fläche, was ja erreicht werden wolilte.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Freiflugkolbenverdichter mit Steuerung eines Auslaßventils am Verdichterzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (2) bei jedem Arbeitsspiel mittels einer mit den Flugmassen (i, ig) hin und her gehenden Rolle (2g) beim Einwärtsgang zu einean Zeitpunkt, -in dem,die Flugmassen (i, ig) eine bestimmte Strecke vor der inneren Totlage sind, durch Schwenken eines Gelenkvierecks (2o, 26, 27, 28) über eine weitere Rolle (32), einen Winkelhebel (31) und eine Stoßstange (4o) geöffnet wird und beim Auswärtsgang von einer FMer (41) zu einem Zeitpunkt, in dem sich die Flugmassen (i, 1g) um die gleiche Strecke nach der inneren Totlage befinden, durch die Stoßstange (4o) wieder geschlossen wird, da dann der Winkelhebel (31) über die weitere Rolle (32) mit fortschreitendem Ablaufen der Rolle (2g) vom Ende (3g) der Schiene (28) durch Zurückschwenken des Gelenkvierecks (2o, ->6,:27, 28) der Druckkraft der Feder (41) nachgeben kann, wobei eine Feder (33) am Gelenkviereck (2o, 26, 27, 28) beim Zurückschwenken ein Abheben der Schiene (28) von der Rolle (32) verhindert.
  2. 2. Freiflugkolbenverdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Auslaßventil (2) ein selbsttätiges, periodisch je Hub durch einen reinenÜberdruck im Verdichterzylinder (5) öffnendes und bei Unterdruck im Verdichterzylinder (5) durch eine zugehörige Feder schließendes Rückschlagventil (17) angeordnet ist.
  3. 3. Regelung der Fördermenge eines Freiflugkolbenverdichters mit Steuerung eines Aus.laßventils :am Verd@i:chterzylinder nach Anspruch i und 2 durch-Regelung einer vor der Verdichtung wieder ausgeschobenen Luftmenge, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzeiten derVentilsteuerung, also die Größe der Strecke, um die die Flugmassen (i, ig) zur Zeit des CSffnens bzw. Schließens des Auslaßventils (2) von der inneren Totlage entfernt sind, durch Drehen eines Zahnrades (24) am Brennstoftörderorgan (37), wodurch die in den Brennkraftzylinder (i2) eingebrachte Brennstoffmenge verändert wird, durch Mitdrehen des in das Zahnrad (24) eingreifenden Zahnrades (23) und Längsv erschi.eben der Kulisse (2o) des Gelenkvierecks (2o, 26, 27, 28) infolge der im Widerlager (22) unverschieblich gelagerten und mit dein Zahnrad (23) verbundenen Gewindespindel (2i) so geregelt wer-.den, daß sich stets, sowohl bei Leerlauf als bei Vollast, annähernd gleichbleibende äußere Totlagen der Flugmassen (i, i9) ergeben. :.1. Regeleinrichtung eines Freiflugkolbenverdichters nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (22) gemeinsam mit der Spindel (2i) und dein Gelenkviereck (20, 26, 27, 28) ohne Änderung der Drehstellung der Zahnräder (23, längs verschoben werden kann, wobei das Zahnrad (2q.) so breit ist, daß es auch in dermeuenStellung mit dem Zahnrad (23-) in Eingriff bleibt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE955009C (de) * 1954-02-12 1956-12-27 Freiflug Kompressoren Bau G M Verfarhen und Vorrichtung zur Aufladung und Regelung von Freikolben-Brennkraft-Luftverdichtermaschinen mit unveraenderlichem Kolbenhub
DE1049150B (de) * 1954-08-16 1959-01-22 Francis Cyril Perrott Freiflugkolbenverdichter oder -gaserzeuger

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