DE809264C - Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem oder mehreren Arbeitszylindern und einem Hilfszylinder - Google Patents

Description

• Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem oder mehreren Arbeitszylindern und einem Hilfszylinder Die Entwicklung des Brennkraftmaschinenbaues der neueren Zeit führt dazu, tunlichst Maschinen mit kleinem Hubraum zu schaffen, die einmal sich durch hohe Leistung auszeichnen, zum anderen das Verarbeiten verschiedener Brennstoffe (Benzin, Petroleum, Dieselöl usw.) zulassen. Außerdem ist es erwünscht, die bauliche Gestaltung derartiger Maschinen so einfach wie nur möglich zu halten.
• Es hat sich gezeigt, daß man zu einer brauchbaren Lösung der eingangs angedeuteten Aufgabenstellung kommt, wenn man dem oder den Arbeitszylindern einer Zweitakt-Brennkraftmaschine in an sich bekannterWeise einenHilfszylinder zuordnet, mitder Maßgabe allerdings, daß der Hilfskolben des Hilfszylinders die doppelte Hubzahl ausführt wie der oder die Arbeitskolben des oder der Arbeitszylinder und daß sowohl der oder dieArbeitszylinder als auchder Hilfszylinder über selbsttätig arbeitende Ventile mit einer Vor- oder Zwischenkammer in Verbindung stehen, derart, daß dem oder den Arbeitszylindern jeweils etwa die doppelte Gemischfüllung desHilf szylinders zum Verbrauch während einer Explosionsperiode zugeführt wird.
• In Ausführung der Erfindung stehen der oder die Arbeitszylinder mit der Auspuffseite und der Hilfszylinder mit der Vergaserseite der Maschine in Verbindung. Es hat sich gezeigt, daß man mit ungekühlten Vergasern üblicher Bauart einen völlig einwandfreien Betrieb bei Anwendung der verschiedensten Brennstoffe erhält. Offensichtlich sorgen die während des Betriebes in dem Hilfszylinder und in der Vor- oder Zwischenkammer auftretenden Drücke sowie die Schnelligkeit der Strömung des Gemisches beim Austritt aus der Vor- oder Zwischenkammer in dem Arbeitszylinder einerseits und aus dem Hilfszylinder in die Vor- oder Zwischenkammer andererseits für eine derartig weitreichende Vergasung des Brennstoffes, daß ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist.
• Der Aufbau der erfindungsgemäßen Maschine ist denkbar einfach. Der oder die Arbeitszylinder und der Hilfszylinder lassen sich in einem einzigen Block unterbringen, und es ist weiterhin ohne Schwierigkeiten möglich, die Bewegung der Kolben der Brennkraftmaschine von einem einzigen Trieb abzuleiten, indem entsprechende Zahnradübersetzungen o. dgl. Anwendung finden. Da die Austrittsventile zwischen Vor- oder Zwischenkammer und den Zylinderräumen der Maschine als druckabhängige Ventile keinerlei besondere Führung benötigen (keine Nockenwelle o. dgl.), gestaltet sich der Aufbau der Maschine bereits überaus einfach. Es wird sich vielfach als zweckmäßig erweisen, zum mindesten die -Vor- oder Zwischenkammer in geeigneter Weise zu kühlen, um ein Maximum an Betriebssicherheit zu erhalten.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung wiedergegebenen, schematisch dargestellten Zweitaktmotors.
• In den Abb. i bis 8 der Zeichnung sind verschiedene Stellungen I-VIII der Arbeits- und Hilfszylinder des Motors nebeneinander veranschaulicht, um die Wirkungsweise der Brennkraftmaschine erkennbar werden zu lassen.
• Das gezeigte Beispiel bezieht sich auf eine Maschine mit einem Arbeitszylinder und einem Hilfszylinder. Es ist aber auch möglich, einem Hilfszylinder zwei oder mehrere Arbeitszylinder zuzuordnen, worauf im einzelnen weiter unten eingegangen wird.
• Die Brennkraftmaschine gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält (vgl. Abb. i) einen :Arbeitszylinder i und einen Hilfszylinder 2, die zu einem Block 3 zusammengefaßt sind. Der Arbeitszylinder i gteht über den Schlitz .4 mit dem Auspuff, der Hilfszylinder 2 über die Öffnung 5 mit dem Vergaser in Verbindung. Hilfszylinder und Arbeitszylinder stehen über die Vor- oder Zwischenkammer 6 sowie die selbsttätig sich einstellenden Ventile 7 und 8 untereinander zu bestimmten Zeiten in Verbindung. Der Arbeitskolben 9 ist über die Pleuelstange io an die eigentliche Arbeitswelle i i aasgelenkt. Der Hilfskolben 12 ist über die Pleuelstange 13 mit der umlaufenden Welle 14 verbunden, die mit der Welle 11 über das Zahnradübersetzungsgetriebe 15 zusammenwirkt. Zweckmäßig ist sowohl die Welle i i als auch die Welle 14 mit Schwungscheiben ausgerüstet. Das Arbeitsspiel ist aus den Stellungen I-VIII abzuleiten. Man erkennt unschwer, daß der Hilfskolben 12, weil er die doppelte Hubzahl ausführt wie der Arbeitskolben 9, jedem Arbeitstakt des Arbeitszylinders die in dem Hilfszylinder anfallende Gemischmenge etwa verdoppelt zur Verfügung stellt. Ist die Stellung 1I erreicht, so befindet sich in der Vorkammer 6 eine Füllung des Hilfszylinders. Nach erfolgter Zündung (Stellung 111) und sich anschließendem Expansionshub des Arbeitskolbens 9 schiebt der Hilfskolben i2 nochmals eine vollständige Füllung in die Vorkammer, die während des Expansionshubes des Arbeitszylinders kein Brennstoffgemisch an den Arbeitszylinder abgeben kann. Der während des Expansionshubes auftretende Druck im Arbeitszylinder verhindert eine Öffnung des Ventils B. Erst in dem Augenblick, in dem der Arbeitszylinder den Auspuffschlitz teilweise oder ganz freigibt, sinkt der Druck im Arbeitszylinder so weit, daß sich das Ventil 8 öffnet und nunmehr die in der Zwischenkammer befindliche Brennstoffgemischmenge in den Arbeitszylinder eintreten kann. Diese Gemischmenge schiebt die verbrannten Gase vor sich her. Die verbrannten Gase treten aus dem Auspuffschlitz aus, und der Arbeitszylinder wird neu gefüllt. Während des Übergangs von der Stellung V in die Stellung VII hat der Hilfszylinder die Vergaseröffnung kurzzeitig freigegeben mit dem Erfolg, daß durch die Vergaseröffnung neues Brennstoffgemisch in den Hilfszylinder eintreten kann. Dieses neu angesaugte Gemisch wird durch den Hilfskolben 12 alsbald in die Vor- oder Zwischenkammer 6 gedrückt, und die Füllung des Arbeitszylinders i wird entsprechend vergrößert. In dem Augenblick, in dem der Druck im Arbeitszylinder, hervorgerufen durch den hochwandernden Arbeitskolben, so weit angestiegen ist, daß er den Druck in der Vorkammer übersteigt, schließt sich das Ventil 8 (s. Stellung III), und das mit IV beginnende, vorstehend erläuterte Arbeitsspiel beginnt von neuem. Anders ausgedrückt, schließen sich die Ventile in dem Augenblick, in dem der Hilfskolben 12 den oberen Totpunkt überschritten hat, und die neue Ansaugperiode des Hilfskolbens beginnt. In jedem Falle befindet sich in Stellung IV in dem Vor- oder Zwischenraum eine Füllung des Hilfszylinders.
• Um gewisse Ungleichmäßigkeiten auszuschalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Ventile 7 und 8 mit Rückstellfedern auszustatten, wobei man für das Ventil 8 eine etwa stärkere Federkraft anwenden wird als für das Ventil 7. Durch Wahl der Stärke der Feder 8 läßt sich die Höhe des in der Vorkammer herrschenden Druckes beeinflussen.
• Ordnet man, wie dies eingangs schon erwähnt ist, dem Hilfszylinder zwei Arbeitszylinder zu, so wird an dem Aufbau der Maschine grundsätzlich nichts geändert. Vorteilhaft wird der Hilfszylinder seitlich von den beiden nebeneinander angeordneten Arbeitszylindern vorgesehen.
• Entsprechend der eingangs angeführten Regel, den Hubraum des Hilfszylinders tunlichst mindestens so groß zu halten wie den Rauminhalt des Arbeitszylinders, ergibt sich bei einer Verdoppelung der Anzahl der Arbeitszylinder die Regel, daß der Rauminhalt des Hilfszylinders mindestens so groß wie der Rauminhalt der Arbeitszylinder zusammengenommen gewählt werden sollte. Bei der praktischen Durchbildung der Verbrennungskraftmaschine gemäß der Erfindung wird man in geeigneter Weise auch auf einen geeigneten Werkstoff achten müssen. So hat sich gezeigt, daß sich für die Ventile, insbesondere für das Ventil 7 des Hilfszylinders, der Werkstoff Duraluminium besonders bewährt.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRUCFIE: i. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem oder mehreren Arbeitszylindern und einem Hilfszylinder, dadurch gekennzeichnet, da$ der Hilfskolben des Hilfszylinders die doppelte Hubzahl ausführt wie der oder die Arbeitskolben des oder der Arbeitszylinder und daß sowohl der oder die Arbeitszylinder als auch der Hilfszylinder über selbsttätig sich einstellende Ventile o. dgl. mit einer Vor- oder Zwischenkammer in Verbindung stehen, derart, daß dem oder den Arbeitszylindern jeweils etwa die doppelte Gemischfüllung des Hilfszylinders für einen Arbeitstakt zugeführt wird. a. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubraum des Hilfszylinders mindestens dem Hubraum des oder der Arbeitszylinder gleich ist. 3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die :\rbeitsz%-lincler mit der Auspuffseite und der Hilfszylinder mit der Vergaserseite der Maschine in Verbindung stehen. 4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Arbeitszylinder eine oder mehrere Auspufföffnungen oder Schlitze, der Hilfszylinder eine oder mehrere mit dem Vergaser zusammenhängende Öffnungen besitzen: 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche i bis :4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- oder Zwischenkammer und gegebenenfalls auch die Zylinder der Maschine gekühlt sind. 6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des oder der Arbeitskolben und des Hilfskolbens von einem Trieb abgeleitet sind, zweckmäßig durch Anordnung eines entsprechend übersetzten Zahnrad- oder dgl. Getriebes. 7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Arbeits- und Hilfszylinder in dem gleichen Block untergebracht sind.