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Brennkraftmaschine Es sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen
für die Spül- und Ladeluft für jeden V erbrennungszylindex besondere Verdicht1rzylinder
angeordnet sind. Ferner sind Brennkraftmaschinen bekannt, beiz ,denen die auf der
Gegenseite der Verbrennungsräume liegenden Kolbenräume unter einen; konstanten Druck,
der größer als der Umgebungsdruck ist, gesetzt werden.
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Die Erfindung betrifft eine einfach wirkende Brennkraftmaschine, bei
der die Verbrennungszylinder mit einem höheren Druck als den der Umgebung aufgeladen
werden und bei denen die auf der Gegenseite, der Verbrennungsräume liegenden Koelb:enräume
miteinander verbunden sind und unter einem konstantem Druck, eurer größer als der
Umgebungsdruck ist, gesetzt werden. Sie besteht darin, daß für jeden Verbrennungszylinder
lein b.esondeerer Verdichterzylinder für die Erzeugung leer Ladeluft angeordnet
ist und die Böden dieser Verdichterzylinder die Verbnennungszylinder auf der den
Verbrennungsräumen gegenüberliegenden Seite abschließen. Durch diese Anordnung wird
erreicht, daß, die durch die Aufladung bedingten höheren Verbrennungsdrücke nur
die Verbmennungszylinder beanspruchen, während die übrigen Konstruktionsteile der
Verbrennungskraftmaschine, wie z. B. das Kurbelgehäuse, nur durch die Differenz
der Verbrennungsdrücke und des konstanten Druckes auf der den Verbrennungsräumen
gegenüberliegenden Kolbenräume beansprucht werden. Die höheren Verbrennungsdrücke
beanspruchen demnach nur die Verbrennungszylinder, die ihrer Bauaxt nach geeignet
sind, große Kräfte .aufzunehmen. Diese Vorteile der Anordnung nach leer Erfindung
wirken siech besonders bei einer Brennkraftmaschine aus, bei der in bekannter Weise
die Verbrennungszylinder bei dem vorhandenen Ladedruck nur teilweise gefüllt werden.
Eine solche Mäschine hat wegern der teilweisen Füllung größere Zylinderabmessungen
und demnach größere Gesamtkräfte, so. daß die Vorteile der Erfindung bei ihr in
erhöhtem
Maße vorhanden sind. Die Erfindung läßt sich auf Brennkraftmaschinen
anwenden, die nach dem Otto- oder Diesel-Verfahren und dem Zweitakt- oder Viertaktverfahren
arbeiten. Dabei können die Abgase aus den Verbrennungszylindern unmittelbar '.ui
die Umgebung austreten oder in eine Abgasturbine oder einen Strahlapparat zur Ausnutzung
-der Abgaswärme aasgeschoben werden. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der
Erfindung auf Flugmotoren mit Höhengebläse, da bei diesen gemäß der Erfindung durch
geringfügige Gewichtserhöhung sich eine Überlastung im Dauerbetrieb, wie sie für
den Start oder zum Steiggen erforderlich ist, verwirklichen läßt.
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In Abb. i, 2 und 3 ist eine Brennkraftmaschine nach der Erfindung
beispielsweise dargestellt. Abb. i stellt einen Querschnitt durch die Maschine,
Abb. 2 ein Druckvolumendiagramm der Drücke im Verbrennungszylinder einer Brennkraftmaschine
nach dem Viertaktverfahren und Abb. 3 ein solches für eine Brennkraftmaschine nach
dem Zweitaktverfahren dar.
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Es ist a der Verbrennungszylinder, b dessen Kolben,
c der Verbrennungsraum, d das Einlaßorgan, e das Auslaßorgan, f der Verdichtungszylinder
für die Verdichtung der Aufladeluft, ä dessen Kolben, der gleichzeitig auch die
Bahndrücke aufnimmt, i das Einlaß-und lt das Auslaßorgan des Verdichters. Der Kolben
b des Verbrennungszylinders a ist mit dem Kolben g des Verdichters,
durch die KGI-benstange h verbunden. L ist der Zwischenbo.den mit
Stopfbüchse für die Kolbenstange k, der die untere Seite des Verbrennungszylinders
a von dem Verdichterzylinder trennt. r ist die Ansaugleitung für den Verdichter
und o die Leitung, die den Verdichterzylinder mit dem Verbrennungszylinder verbindet.
g ist ein Aufnehmer, der als Kühler ausgebildet und der bei Mehrzylindermaschinen
für mehrere Zylinder gemeinsam sein kann. s ist die Auslaßleitung, die die Verhrennungszylinder
mit der Umgebung oder einer Abgasturbine verbindet.
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In Abb. 2 und 3 sind die Volumen als Abszissen und die Drücke im Verbrennungszylinder
als Ordinaten aufgetragen. Es ist i-2 das Volumen des Verbrennungsraumes, 2_3 das
Hubvolumen der Verbrennungszylinder, 4-5 die atmosphärische Linie. Die Wirkungsweise
deiner Brennkraftmaschine nach der Erfindung, die nach dem Viertaktverfahren arbeitet,
ist beispielsweise folgende: Beim Abwärtsgang des Kolbens g des Verdichters, der
im Zweitakt arbeitet, wird Luft angesaugt, beim Rückwärtsgang beispielsweise auf
4 Atm. verdichtet und in den Aufnehmer g aasgeschoben. Dem Verbrennungszylinder
a strömt diese verdichtete Luft beim ersten Abwärtsgang des Kolbens b durch das
geöffnete Einlaßorgan d zu. Nachdem der Kolben beine bestimmte Hubstrecke 6-7 zurückgelegt
hat, schließt das Einl.aßorgan d, so daß sich die Zylinderladung bis Hubende 7-8
ausdehnt. Beim ersten Rückgang des Kolbens b sind Einlaß- und Auslaßo.rgan geschlossen,
so daß die Zylinderladung nach 8-7-9 v---rdiclitet wird. Der Brennstoff kann der
Luft während des Ansaughubes oder Verdichtungshubes wie bei dem Otto-Verfahren oder
erst gegen Ende des Verdichtungshubes wie bei dem Diesel-Verfahren zugeführt werden.
Gegen Ende des Verdichtungshubes setzt die Zündung der Zylinderladung ein, worauf
diese nach 9-io verbrennt und beim zweiten Abwärtshub die Verbrennungsgase sich
nach io-i i ausdehnen. Am Ende dieses Hubes öffnet das Auslaßorgan e, so daß beim
zweiten Rückgang des Kolbens die Verbrennungsgase nach i i-6 durch die Leitung s
z. B. in eine Abgasturbine ausgeschoben werden. Während dieses Ausschubhubes öffnet
sich zweckmäßigerweise bereits das Einlaß@organd, so daß die Temperatur der Abgase
je nach der Menge der dadurch eingeführten Luft herabgesetzt und der Verbrennungsraum
ausgespült werden kann. Am Hubende oder kurz nach demselben schließt das Auslaßorgan,
worauf sich das Spielwiederholt. Bei einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung,
die z. B. unmittelbar in die Atmosphäre .ausschiebt, fällt in dem Diagramm der Abb.
2 die Linie i i-6 mit der atmosphärischen Linie zusammen.
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Die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschne, die nach dem Zweitaktverfahren
arbeitet, ist beispielsweise folgende: Der Verdichterzylinder arbeitet ebenfalls
im Zweitakt und schiebt seine Förderung in den Aufnehmer g aus. Steht der Kolben
b in seiner oberen Totlage, so findet im Verbrennungsraum c die Verbrennung statt.
Beim Abwärtsgang des Kolbens b dehnen sich die Verbrennungsgase nach io-i i aus.
Gegen Hubende öffnet sich das Auslaßorgan e, so daß beim Rückgang des Kolbens b
die Verbrennungsgase in de Abgasturbine durch die Leitung s aasgeschoben -werden.
Gleichzeitig oder später kann das Einlaßergan d geöffnet werden. so daß der Zylinderraum
auch noch durch die einströmende verdichtete Luft ausgespült und die Temperatur
der Abgase, je nach der Menge der dadurch eingeführten Luft, herabgesetzt
wird. Nach Zurücklegung einer bestimmten Hubstrecke ii-i2 schließt das Einlaß- und
Auslaßorgan, so daß bei dem restlichen Kolbenweg 12-9 die Verdichtung stattfindet.
Während oder am Ende dieser Verdichtung wird der Brennstoff eingeführt, worauf die
Zündung stattfindet und der Vorgang sich wiederholt.