DE89873C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bekannt, beim Betriebe von Gasmaschinen brennbares Gemisch und Luft getrennt anzu-. saugen und zu comprimiren und erst im Moment der Zündung die Vereinigung durch ein Ventil zu bewirken. Der Gegenstand vorliegender Erfindung macht das Verbindungsventil und die Steuerung desselben entbehrlich. Zu diesem Zwecke werden die beiden Räume oder Kammern durch einen Kanal von verhältnifsmäfsig kleinem Querschnitt verbunden, und um bei einer solchen Einrichtung zu verhindern, dafs das explosive Gemisch während des Compressionshubes in die Ladung reiner Luft eindringt, wird während des ganzen Hubes aus dem Raum für die comprimirte Luft ein hinreichend starker Luftstrom durch den Verbindungskanal nach der Explosionskammer gedrückt, welcher einen Uebertritt von Gas oder explosivem Gemisch sicher verhindert. Dabei ist die Quantität Luft, welche in die Explosionskammer gelangt, nicht so grofs, dafs sie das explosive Gemisch in schädlicher Weise schwächen könnte.

Wenn die Ladung durch einen Arbeitskolben angesaugt wird, ist Vorsorge zu treffen, dafs der erwähnte Luftstrom durch den Kanal sowohl während des Sauge- als auch während des Compressionshubes stattfindet. Die Entzündung der Ladung wird an einem in möglichster Nähe des Verbindungskanales liegenden Punkte bewirkt, so dafs die Verbrennung nach rückwärts durch das Gemisch fortschreitet und ■ nur brennende Gase durch die bei der Entzündung entstehende Kraft in die comprimirte Luftladung getrieben werden, während im anderen Falle durch die Explosionskraft auch leicht Theile des noch unent- zündeten Gemisches in die Luftladung gelangen könnten. .

Auf den Zeichnungen ist die Erfindung durch die Fig. 1,2 und 3 zur Veranschaulichung gebracht. Fig. 4 bis 7 zeigen eine ähnliche Maschine, bei welcher die zwei Kolben und Cylinder in einer Linie hinter einander liegend angeordnet sind, und die Fig. 8 bis 11 zeigen eine Abänderung dieser Maschine.

In Fig. 12, 13 und 14 ist eine Maschine mit einem Arbeitskolben dargestellt, und die Fig. j.5 bis 18 endlich zeigen dieselbe Maschine in einer anderen Anordnung.

In den Fig. 1 bis 7 sind A und B die beiden Cylinder', A' B' sind die beiden mit derselben Kurbelstange verbundenen, zusammen arbeitenden Kolben und C ist der Kanal, welcher die Verbindung zwischen beiden Cylindern herstellt.

In Fig. ι bis 3 ist α der. Luftcompressionsraum im Cylinder A und b der Raum :im Cylinder B, in welchem die zündfähige.Ladung comprimirt wird. Durch Ventil d Wird nur Luft in den Cylinder Λ, und durch, das im Kanal C angeordnete Ventil e eine Mischung von Gas und Luft in den. Cylinder B einge- , lassen, f ist das, Gaseinlafsventii.; ;,^;ft; ist das Auspuffventil und g das Zündrohr. ;Die: Arbeitsflächen der Kolben A' und ß:'i liegen nicht in einer Ebene, sondern sind zh einander versetzt, so dafs am Ende des Compressionshubes, obschon die Hübe der beiden Kolben gleich sind, das Verhältnifs des Inhaltes, des Raumes α zu dem des Cylinders A kleiner ist als jenes des Raumes b zu dem des Cylinders B. Während des Compressionshubes wird somit effi«Theü der in A enthaltenen Luft Uurch den Kanal C

getrieben, wodurch verhindert wird, dafs ein Theil des Gases oder der explosiven Mischung in umgekehrter Richtung, in den Cylinder A eintritt.

Um auch während des Saughubes einen Gasübertritt in :den Cylinder A zu verhindern, kann die Menge des bei e eingelassenen zündfähigen Gemisches, in welchem das Verhältnifs des Gases zur Luft gröfser als wie für die Explosion erforderlich ist, so beschränkt werden, dafs behufs einer Ergänzung durch Ventil d Luft in den Cylinder B eingesaugt und die erforderliche Mischung hergestellt wird.

Bei der in Fig. 4 bis 7 dargestellten Maschine sind die Kolben A' B' aus einem Stück hergestellt und besitzen verschiedene Durchmesser. Der Raum a, in welchen die Luftladung hineingeprefst wird, ist mit dem Cylinder A durch einen Kanal α' und mit der Explosionskammer durch einen Kanal C verbunden, welcher, wie erwähnt, die Räume α und b dauernd in freier Verbindung erhält.

Wie aus den Fig. 8 bis 11 ersichtlich, geht der die Räume α und b verbindende Kanal C der Länge nach durch den Kolben B\ welcher, ebenso wie in Fig. 4 bis 7, mit dem Kolben A' . aus einem Stück besteht, jedoch einen kleineren Durchmesser wie letzterer besitzt. Der Raum α für die comprimirte Luft wird in diesem Falle gebildet durch die Stücke zwischen dem Hinterende des Kolbens A' und ' dem Hinterende des gröfseren Cylinders A, und der Kanal C mündet seitlich durch den Kolben B' in den Raum a. Auf der hinteren Seite des Cylinders B befindet sich die Explosionskammer b.

Die Wirkungsweise ist nun folgende: Während des Saughubes wird eine reiche Mischung von Gas und Luft durch Ventil e in den Cylinder B, sowie durch Ventil d nur Luft in den Cylinder A gesaugt. Das Oeffnen des Ventiles e ist im Verhältnifs zu demjenigen des Ventiles d beschränkt, so dafs Luft aus der Kammer α durch Kanal C nach der Kammer b gelangt. Der Inhalt der Compressionsräume α und b steht zu dem ganzen Inhalt der Cylinder A und B in einem solchen Verhältnifs, dafs, während der Inhalt des Luftcompressionsraumes α der gröfsere ist, der Druck auf die Luft in jenem Räume durch den ganzen Compressionshub hindurch auch höher sein wird als derjenige in dem Explosionsraum b, wodurch ein Uebertreten von Luft aus dem Raum α durch Kanal C nach b stattfindet und infolge dessen keine zündfähige Mischung diesem Luftstrom entgegen in den Cylinder A eintreten kann.

In der in Fig. 12 bis 18 dargestellten Ausführungsform ist nur ein Arbeitskolben vorgesehen; P ist eine Pumpe, welche während des Saughubes Gas und Luft oder nur Gas einpumpt, während der Arbeitskolben Ä durch das Ventil d nur Luft ansaugt. Die Explosions- , kammer b ist, wie vorher beschrieben, mit dem Luftcompressionsraum α durch einen Kanal C verbunden und der Inhalt der Kammer b ist im Verhältnifs zu jenem des Arbeitscylinders und des Raumes a so bemessen, dafs der erforderliche Luftübertritt VOQ α durch den Kanal C nach b durch den Compressionshub hervorgebracht wird, während die in dem Pumpencylinder P enthaltene Ladung durch das Ventil ρ entweicht.

Bei der Anordnung nach Fig. 12, 13 und 14 liefert die Pumpe eine Mischung von Gas und Luft direct in die Kammer b, während nach den Fig. 15¹ bis 18 die Pumpe nur Gas durch Ventil ρ in den Kanal C bringt, von wo aus dasselbe von dem durch diesen Kanal tretenden Luftstrom nach der Explosionskammer getrieben und hier derart zurückgehalten wird, dafs, wie bereits beschrieben, jedes Uebertreten von Gasgemisch in den Arbeitscylinder vor der Entzündung verhindert ist.

Der Gaskanal mündet von der Seite in den Kanal C unmittelbar gegenüber der Oeffnungg-' in der gegenüberliegenden Seite genannten Kanales, mit welcher das Zündrohr verbunden ist (vergl. Fig. 18). Die Gaspumpe P erhält in den Fig. 15 bis 18 directen Antrieb von dem Querhaupt der Kolbenstange und arbeitet in diesem Falle während der Explosions- und Auspuffhübe vergeblich, jedoch könnte die Pumpe auch mit der halben Geschwindigheit getrieben und ihre obere Klappe so beeinfiufst werden, dafs sie sich nur während des Com: pressionshubes öffnet. Das AuspufFventil h ist in der Explosionskammer b angeordnet, und die in dem Cylinder A enthaltenen Verbrennungsrückstände und Luft entweichen durch den Kanal C, die Kammer b und das genannte Ventil.

Das Zündrohr steht in allen Fällen mit der Kammer b in Verbindung, und zwar so nahe als möglich an der Mündung des Kanales C, so dafs also, während sich die Flamme durch die explosive Mischung fortpflanzt, die erste Wirkung der Explosion darin besteht, einen Theil der brennenden Gase in die Kammer a zu treiben. Die hierdurch der geprefsten Luftladung mitgetheilte Hitze wird deren Ausdehnung vermehren und in nützliche Arbeit umgewandelt werden, so dafs also die brennende Ladung und die erhitzte comprimirte Luftladung bei ihrer Ausdehnung gemeinschaftlich arbeitsverrichtend auf den oder die Kolben zur Einwirkung gelangen.

Es ist einleuchtend, dafs die in Fig. 4 bis 11 angegebenen relativen Lagen der comprimirten Luft und des explosiven Gemisches, ohne die Wirkungsweise der Maschine zu beeinflussen, verändert werden können, denn es ist nur nöthig, in Übereinstimmung mit solchen Aenderungen auch die Ventile und das ZUndrohr entsprechend

Claims (1)

1. anders anzuordnen. Dieselben Aenderungen könnten auch in den Fig. 12, 13 und 14 vorgenommen werden, jedoch würde in diesem Falle die Pumpe P Luft einpumpen und der Kolben A' Gas und Luft einsaugen.

   Endlich erscheint es ebenfalls klar, dafs anstatt Gas auch andere verbrennliche Dämpfe, welche in einem besonderen Verdampfer erzeugt werden, zur Verwendung gelangen können. Auch kann die Explosionskammer in allen Fällen an der Aufsenseite durch Wassermäntel oder andere geeignete Vorrichtungen kühl erhalten werden.

   Patenτ-Ansprüche:

   i. Explosionskraftmaschine, bei welcher das explosive Gemisch, sowie die Luft in besonderen Cylindern comprimirt werden, dadurch gekennzeichnet, dafs Explosionsund Luftcylinder durch einen engen Kanal (C) in freier Verbindung mit einander stehen, so dafs während des ganzen Compressionshubes die im Luftcylinder höher als das explosive Gemisch geprefste Luft zum Theil in den Explosionscylinder getrieben wird, um ein Ueberströmen des explosiven Gemisches in den Luftcylinder zu verhindern.

   Eine Ausführungsform der Explosionskraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher das zur Bildung des explosiven Gemisches dienende Gas in den Kanal (C) eingeführt und von hier durch den bei der Compression der Luftladung entstehenden Luftstrom in die Explosionskammer getrieben wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.