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Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine I3rennkraftmaschine,
insbesondere Zweitakt-Brennkraftmaschine, mit einem Zylinder oder mit zwei um i8o°'
versetzten Zylindern und mit einer Kolbenhilfsmaschine, z. B. einer Spülpumpe, bei
der alle Triebwerke in einer Ebene oder annähernd einer Ebene liegen.
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Man kann bei Kolbenmaschinen Massenkräfte erster Ordnung durch Gegengewichte
und durch zusätzliche hin und her gellende Massen ausgleichen. Man kann aber auch
die zusätzlichen hin und her gehenden Massen durch zwei umlaufende gleich große
Massen ersetzen, von denen die eine im Drehsinn der Maschine und die andere entgegengesetzt
dazu umläuft. Gleicht man die Massenkräfte erster Ordnung durch unilaufende Massen
aus, so bereitet die Anordnung der im Sinne der Drehrichtung der Maschine umlaufenden
Massen keine besonderen Schwierigkeiten. Sie können in einfacher Weise an der Kurbelwelle
befestigt werden. Anders ist es mit den im entgegengesetzten Sinne zur Drehrichtung
der Maschine umlaufenden Massen. Für sie muh eine eigene Lagerung und ein besonderer
Antrieb vorgesehen werden. Um dieses zu vermeiden, hat man in der Regel von der
Anordnung der im entgegengesetzten Drehsinn zur Drehrichtung der Maschine umlaufenden
Massen abgesehen. Dadurch waren die Massenkräfte erster Ordnung nur zum Teil ausgeglichen.
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Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen
mit Spülpumpe der eingangs
beschriebenen Art, hat man in bezug
auf die Anordnung der Spülpumpe bisher lediglich darauf geachtet, daß die Kolben
der Zweitakt-Brennkraftmaschine und der Kolben der Spülpumpe die für das Spülen
der Zylinder der Zweitakt-Brennkraftmaachine richtigen Bewegungen zueinander machen.
Zu einer aus baulichen Gründen gewählten Stellung des Zylinders der Spülpumpe zu
den Zylindern der Brennkraftmaschine wurde die Stellung der Kurbel der Spülpumpe
ermittelt. Es ist nunmehr eine Tatsache, daß man, ohne den richtigen Ablauf der
Spülung der Zylinder der Brennkraftmaschine zu stören, die Gleitbahn des Kolbens
der Spülpumpe mit der zu dieser gehörenden Stellung der Kurbel der Spülpumpe gleichzeitig
beliebig gegenüber der Gleitbahn des Kolbens der Brennkraftmaschine und deren Kurbel
verdrehen kann. Die Erfindung macht sich diese Tatsache zunutze und bringt die Spülpumpe
in eine Stellung, in der sie außer zum Zwecke des Spülens der Brennkraftmaschine
dazu dient, die Massenkräfte erster Ordnung der Brennkraftmaschine auszugleichen.
Die Erfindung besteht darin, daß der Gleitbahnwinkel ß, den die Gleitbahn des Kolbens
der Brennkraftmaschine mit der Gleitbahn des Kolbens der Hilfsmaschine bildet, der
Beziehung ,B = i8oa- a gehorcht, wobei a der Voreilwinkel der Spülpumpe gegenüber
der Brennkraftmaschine und durch die Spülverhältnisse der Brennkraftmaschine gegeben
ist, daß die auf den gleichen Kurbelradius reduzierten hin und her gehenden Massen
der beiden Maschinen einander gleich sind und daß die rein umlaufenden Massen und
die Hälfte der hin und her gehenden '?assen von beiden Maschinen durch Gegengewichte
ausgeglichen werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an schematischen Darstellungen
von Triebwerken zweier Brennkraftmaschinen beispielsweise erläutert.
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Die Abb. i zeigt schematisch das Triebwerk einer einzylindrigen Zweitakt-Brennkraftmaschine
mit Spülpumpe.
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Die Abb.2 zeigt schematisch das Triebwerk einer zweizylindrigenZweitakt-Brennkraftmaschine
mit Spülpumpe. Die beiden Zylinder der Maschine sind um i8o° gegeneinander versetzt.
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In Abb. i ist der Kolben der Zweitakt-Brennkraftmaschine mit i, deren
Pleuelstange mit 2 und die Kurbel, an der die Pleuelstange angreift, mit 3 bezeichnet.
4 ist der Kolben der Spülpumpe, 5 deren Pleuelstange und 6 die Kurbel der Spülpumpe,
an der die Pleuelstange 5 angreift. Das Triebwerk der Zweitakt-Brennkraftmaschine
und das Triebwerk der Spülpumpe liegen in einer Ebene oder annähernd in einer Ebene.
Der Kolben i der Zweitakt-Brennkraftmaschine befindet sich in der oberen Totpunktlage.
Der Winkel, den die Gleitbahn des Kolbens 4 mit der Kurbel 6 bildet, ist mit a bezeichnet.
Er ist der Winkel, um den der Kolben 4 dem Kolben i im Bewegungsablauf vorauseilen
muß, um brauchbare Spülverhältnisse zu erzielen. f3 ist der Winkel, den die beiden
Gleitbahnen der Kolben i und 4 und 8 der Winkel, den die beiden Kurbeln 3 und 6
einschließen. Die Massenwirkungen des Triebwerkes derZweitakt-Brennkraftmaschine
und des Triebwerkes der Spülpumpe sind durch Vektoren dargestellt. Der Vektor a
stellt die umlaufenden Massen des Triebwerkes der Zweitakt-Brennkraftmaschine und
der Vektor b die umlaufenden Massen des Triebwerkes der Spülpumpe dar. Die hin und
her gehenden Massen des Triebwerkes der Zweitakt-Brennkraftmaschine sind durch zwei
Vektoren c und d dargestellt. Die hin und her gehenden Massen des Triebwerkes der
Spülpumpe sind durch die Vektoren e und f dargestellt. Die Massen sind auf den gleichen
Kurbelradius bezogen gedacht. Die Größe der Vektoren c und d bzw.
e und f sind jeweils gleich den halben hin und her gehenden Massen
des zugehörigen Triebwerkes. Die Drehrichtung der Zweitakt-Brennkraftmaschine ist
durch den mit 7 bezeichneten Pfeil dargestellt.
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Die Vektoren a, b, c und e laufen im Drehsinn der Zweitakt-Brennkraftmaschine
mit der Geschwindigkeit der Kurbeln 3 und 6 um. Die Vektoren d und
f laufen mit der gleichen Geschwindigkeit entgegengesetzt zum Drehsinn der
Kurbeln 3 und 6 um. Die im Drehsinn der Kurbeln 3 und 6 umlaufenden Vektoren a,
b, c und e werden durch Gegengewichte, die mit den Kurbeln 3 und 6
umlaufen, aufgehoben. Die Größe und die Richtung, in der die Gegengewichte wirken
sollen, ergeben sich aus dem Summenvektor der mit den Kurbeln 3 und 6 umlaufenden
Vektoren a, b, c und e. Die beiden Vektoren d und f, die in
der Zeichnung einander gegenüberliegen, heben sich auf, wenn sie gleich groß sind.
Sie werden gleich groß, wenn die hin und her gehenden Massen der Spülpumpe gleich
den hin und her gehenden Massen der Zweitakt-Brennkraftmaschine gemacht werden.
Damit die beiden Vektoren d und f immer einander gegenüberliegen,
muß der Winkel ß = i8o° - a sein.
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Die Bedingung, daß der Gleitbahnwinkel ß, den die Gleitbahn des Kolbens
der Brennkraftmaschine mit der Gleitbahn des Kolbens der Hilfsmaschine bildet, der
Beziehung ß = i 8o° - a gehorcht, gilt auch für die Zweitakt-Brennkraftmaschine
nach Abb. 2. Ihre Kolben sind mit 8 und 9 bezeichnet. Die Pleuelstangen io bzw.
i i der Kolben 8 und 9 greifen an einer gemeinsamen Kurbel 12 an. Der Kolben der
Spülpumpe ist mit 13 bezeichnet. Er liefert mit seiner oberen Seite Spülluft für
den zum Kolben 8 gehörigen Zylinder und mit seiner unteren Seite Spülluft für den
zum Kolben 9 gehörigen Zylinder. 14 ist die Pleuelstange der Spülpumpe, die an einer
Kurbel 15 angreift. Bei der Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Abb. 2 muß lediglich
darauf geachtet werden, daß die auf den gleichen Kurbelradius reduzierten, hin und
her gehenden Massen der Spülpumpe gleich sind den hin und her gehenden Massen beider
Triebwerke der Brennkraftmaschine zusammengenommen.
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Die Erfindung ist natürlich nicht beschränkt auf Zweitakt-Brennkraftmaschinen
mit Spülpumpe. Sie kann auch in vorteilhafter Weise bei jeder Brennkraftmaschine,
die mit einer Kolbenhilfsmaschine ausgerüstet ist, angewandt werden. Auch ist es
möglich,
mehrere solcher Systeme, wie sie durch die Abb. i und 2 dargestellt sind, hintereinanderliegend
anzuordnen.