W celu zwiekszenia wydajnosci silnika spalinowego zasadniczo zmienia go sie w ten sposób, ze stosuje sie w nim urzadze¬ nia, pozwalajace na zwiekszenie cisnienia sprezenia. Uskutecznic to mozna przez usu¬ niecie wkladki, znajdujacej sie pomiedzy cylindrem i glowica, wskutek czego zmniej¬ szona zostaje przestrzen sprezania, lub tez przez wlaczenie sprezarki, wtlaczajacej do cylindra wiece; mieszanki, niz to jest moz¬ liwe przy zwyklem zasysaniu. Pozadane jest wiec stworzenie silnika, do pojazdów mechanicznych, któryby bez wielkich zmian mógl byc podczas jazdy przeksztalcany ze zwyczajnego silnika na silnik ze sprezarka i odwrotnie. Takie przeksztalcenie normal¬ nego silnika na silnik ze sprezarka jest pp- zadane i w tymi celu, aby przy pokonywa¬ niu przeszkód np. w górach, zwiekszac chwilowo wydajnosc silnika. Wlasnie tego rodzaju silnik jest przedmiotem niniejsze¬ go wynalazku.W powyzszym silniku cylinder roboczy umieszczony jest przesuwnie wewnatrz drugiego stalego cylindra i moze byc w nim przesuwany w kierunku swej osi zapomo- ca walu korbowego, tak jak i tlok roboczy, jednakze tylko o jedna trzecia czesc sko¬ ku tego ostatniego; obydwa cylindry staly i ruchomy tworza pompe dla swiezej mie¬ szanki, wchodzacej przez zawór wlotowy, umieszczony w dnie cylindra, przyczem tlok przy podnoszeniu sie zasysa swieze powietrze do skrzynki korbowej, polaczo-nej ze stalym cylindrem, które to powie- « , jtrse przy opuszczaniu sie tloka przechodzi * z icjniory #ijr^ez *fe&nal do ruchomego cy¬ lindra, usuwajac z niego spaliny i napel¬ niajac go calkowicie swiezem powietrzem.Wymiary pompy zasilajacej silnik mieszan¬ ka moga byc takie same, jak i przy zwy¬ klym silniku, a cala dawka mieszanki wraz z powietrzem znajdujacem sie w cylindrze pozwalaja na osiagniecie wyzszego stopnia sprezania. Przez odlaczenie tego doplywu swiezego powietrza przeksztalca sie silnik ze sprezarka na zwykly silnik spalinowy.Poza tem w takim silniku, mozna zniesc dzialanie sily skladowej nacisku tloka, pro¬ stopadlej do gladzi cylindra, która to si¬ la w zwyklych silnikach jest szkodliwym oporem, przeciwdziala jacym momentowi obrotu walu silnika.Na rysunkach przedstawiony jest przy¬ klad wykonania takiego dwusuwowego sil¬ nika wraz ze schematycznemi szkicami, u- widoczniiajacemi dzialanie skladowej na¬ cisku tloka w kierunku prostopadlym do gladzi cylindra w zwyklych silnikach i w nowym.Fig. 1 — 3 przedstawiaja nowy silnik dusuwowy przy rozmaitych polozeniach tloka.Fig. 4 — 5 przedstawiaja dwa inne przyklady wykonania silnika.Fig. 6 — 8 przedstawiaja kierunki dzia¬ lania skladowych nacisku tloka, wystepu¬ jace w zwyklych, ogólnie znanych silni¬ kach.Fig. 9 przedstawia schematycznie znie¬ sienie w nowym silniku dzialania sklado¬ wej nacisku tloka w kierunku prosto¬ padlym do gladzi cylindra.Liczba / (fig. 1) oznacza staly róznico¬ wy cylinder, polaczony w dolnej czesci ze skrzynka korbowa 2. W skrzynce kor¬ bowej 2 umieszczony jest zawór wlotowy 3, a w dnie glowicy cylindra róznicowego znajduje sie w odpowiedniej oslonie za¬ wór wlotowy 4. Ze skrzynki korbowej 2 prowadzi kanal 6, do otworu 5, znajduja¬ cego sie w polowie dlugosci wezszej czesci róznicowego cylindra 1. Nawprost tego otworu 5, w przeciwleglej sciance tegoz cylindra 1, znajduje sie otwór 7, polaczo¬ ny z zewnetrznym przewodem.W róznicowym cylindrze / porusza sie otwarty z jednej strony tlok róznicowy 8, a w tym ostatnim umieszczony jest zwykly tlok roboczy 9. W dnie tloka 8 umieszczo¬ ny jest zawór 10, a w jego gladkiej walco¬ wej sciance, tworzacej komore spalania, mniej wiecej w srodku jej dlugosci, znaj¬ duja sie dwa naprzeciw siebie lezace o- twory 11, 7, które pokrywaja sie z otwo¬ rami,^ i 5 cylindra 1. Korbowody 13 i 14 odnosnych tloków 8 i 9 maja taki kierunek wzgledem tarczy korbowej 15, ze osie ich czopów leza w jednej plasizczyznie wzdluz promienia, lub tez sa nieco przesuniete wzgledem siebie, przyczem tlok 8 wykony¬ wa tylko okolo jednej trzeciej skoku tloka 9. Tak jak i w innych podobnych wykona¬ niach silnika, obydwa korbowody 14 tloka 8 chwytaja za czopy osadzone na zewnetrz¬ nej scianie tloka 8 i przechodza przez szczeliny wykonane w cylindrze 1. Oby¬ dwa te korbowody 14 znajduja sie naze- wnatrz zamknietej skrzynki korbowej, po¬ za tem sa one latwo dostepne i odpowied¬ nio osloniete.Sposób dzialania silnika jest naste¬ pujacy.Przyjmujemy, ze obydwa tloki 8 i 9 znajduja sie w swoich najwyzszych polo¬ zeniach, t. j. w odkorbowych martwych punktach. Przy opuszczaniu sie tloka 8 zo¬ staje przez otwór wlotowy 4 zasysana mie¬ szanka do przestrzeni cylindra róznicowe¬ go / ponad tlokiem 8. Dzieki róznej wiel¬ kosci skoków obu tloków, te ostatnie prze¬ suwaja sie wzgledem siebie w miare obro¬ tu tarczy korbowej 15, przyczem oba tloki przesuwaja sie jednak stale, lub co naj- — 2 —mniej przez wieksza czesc swej drogi w jed¬ nym i tym samym kierunku. Przy opuszcza¬ niu sie obu tloków pokrywa sie w pewnej chwili otwór 11 yf tloku 8 z wylotem 5 ka¬ nalu 6, którym doplywa swieze powietrze, Z chwila wiec, gdy tylko koniec tloka 9 podczas przesuwu wzgledem tloka 8 odsloni otwórU tloka 8, przez otwór ten plynie ze skrzynki korbowej 2 przez kanal 6 swieze powietrze do przestrzeni znajdujacej sie w tloku 8 ponad tlokiem 9, która to przestrzen do¬ plywajace powietrze przeplókuje i wypel¬ nia, przyczem kanal 6 moze byc w razie potrzeby powiekszony i sluzyc jako zbior¬ nik i chlodnica. Przy ponownem podnosze¬ niu sie tloków 8 i 9, tlok 9 zamyka naprzód otwory // i 7, gdy tymczasem tlok 8 spre¬ za ze swej strony, ;przy podnoszeniu sie wgóre, swieza mieszanke, znajdujaca sie w cylindrze 1, a wskutek powstajacego stad wysokiego cisnienia mieszanka przedosta¬ je sie do wnetrza tloka 8 przez zawór 10, przyczem mieszanka miesza sie dokladnie z powietrzem znaj dujacem sie juz we¬ wnatrz tloka 8. Jezeli tlok 8 wyprzedza tlok 9, wówczas czas otwarcia i zamknie¬ cia zaworu 10 jest dokladnie okreslony, gdyz po dojsciu tloka 8 do odkorfxwego martwego punktu, tlok 9, którego suw jest jeszcze nieskonczony, posuwa sie jeszcze nieco do góry, wskutek czego cisnienie we¬ wnatrz tloka 8 ponad tlokiem 9 wzrasta szybko, a w cylindrze 1 powstaje niewiel¬ kie podcisnienie i pod dzialaniem tych dwu sil zawór 10 musi sie zamknac, nawet przy bardzo szybkich obrotach walu. Pnzy wyzej Opisanem ustawieniu sie tloków otwór 16, znajdujacy sie w tloku 8, pokrywa sie ze swieca 17 osadzona w cylindrze 1, która w tej chwili zapala wysoko sprezona mie¬ szanke, znajdujaca sie w tloku 8. Wskutek zaplonu i wzbuchu nastepuje raptowny wzrost cisnienia i tlok 9 zostaje szybko przesuniety wdól. Dzieki wiekszemu ramie¬ niowi korby tloka 9, praca oddawana przez ten ostatni na tarcze korbowodowa 15 jest znacznie wieksza, anizeli przeciwdzialajaca jej praca tloka 8, wskutek czego tlok 8 zo¬ staje równiez przesuniety wdól zapomoca walu korbowego przy opuszczaniu sie tloka 9. Przy tem opuszczeniu sie otwór 7, znaj¬ dujacy sie w tloku 8, pokrywa sie z otwo¬ rem wylotowym 12, tak ze z chwila gdy tylko tlok 9 odsloni wylot 7, spaliny mo¬ ga swobodnie uchodzic. Zaraz po otwarciu wydmuchu pokrywa sie otwór 11 w tloku 8 z wylotem 5 kanalu 6, którym doplywa swieze powietrze, igjdy otwory 11 zostana odsloniete przez tlok 9, tak ze przy dal- szem opuszczeniu sie tloka 9 swieze po¬ wietrze, sprezone w skrzynce korbowej, doplywa przy prawie stalem cisnieniu do przestrzeni spalania wewnatrz tloka 8, skad usuwa reszte spalin, wypelniajac te przestrzen swiezem powietrzem. Przy o- puszczaniu sie tloków przez zawór 4 do przestrzeni w cylindrze / ponad tlokiem 8 doplywa swiezy ladunek mieszanki i prze¬ bieg pracy powtarza sie od poczatku. Przy podnoszeniu sie tloków swieze powietrze zostaje zassane do skrzynki korbowej 2 przez zawór 3.W kanale 6, sluzacym do przeplywu swiezego powietrza, umieszczona zostala przepustnica 18, zapomoca której kanal ten mozna zamykac. Z chwila gdy kanal zostanie zamkniety, to przy podnoszeniu sie obu tloków swieza mieszanka przecho¬ dzi przez zawór 10 bezposrednio do ko¬ mory spalania, znajdujacej sie w tloku 8 i zostaje tam sprezona przez podnoszacy sie tlok 9. Z chwila gdy oba opuszczajace sie tloki odslonia otwór wylotowy, z prze¬ strzeni roboczej uchodza spaliny przy du- zem cisnieniu, tak ze w przestrzeni spala¬ nia tloka 8 i daleko wglab rury wylotowej 12 wskutek bezwladnosci uchodzacych spa¬ lin i ich dzialania ssacego powstaje próz¬ nia, a swiezy ladunek mieszanki, zassany przy opuszczaniu sie tloków do przestrzeni — 3 —w cylinrze /, ponad tlokiem 8, przeplywa do komory spalania, \vytlaczajac jeszcze pozostale spaliny do wylotu. Przy powyz¬ szym przebiegu dzialania silnik pracuje normalnie, podczas gdy przy opisanym po¬ przednio przebiegu dzialania silnik pracu¬ je jako silnik ze sprezarka, Przepustnice 18 mozna przestawiac swobodnie z siedze¬ nia kierowcy, tak ze silnik bez zmian kon¬ strukcyjnych w jego budowie moze podczas jazdy pracowac czy to jako silnik normal¬ ny, czy tez jak silnik ze sprezarka/Przy o- bydwu rodzajach dzialania silnika tlok 8, poruszajacy sie do góry i wdól, zasysa i wy¬ tlacza powietrze przez otwory przelotowe, prowadzace do przestzeni 19, znajdujacej sie w róznicowym stalym cylindrze //pod tlokiem 8. Powietrze to odpowiednio omy¬ wa z zewnatrz komore spalania w tloku 8 i skutecznie ja chlodzi. Odpowiedni dobór skladu mieszanki, stosowanej przy danym sposobie dzialania silnika, tiskutedznia sie przez miarkowanie ilosci doplywu dodat¬ kowego powietrza. Poniewaz jednak przy pracy silnika jako silnika ze sprezarka ci¬ snienie w komorze spalania tloka 8 jest znacznie wyzsze od zwykle stosowanego, nalezy wówczas uwazac, aby nie zostal wy¬ wolany samozaplon mieszanki. Powyzszego mozna uniknac przez stosowanie jako ma- terjalów pednych mieszanek benzyny ze spirytusem/ Zatem wyzej opisany silnik dwusuwo¬ wy sklada sie z tloka 8 z przesuwajacym sie wewnatrz niego tlokiem 9, przyczem tlok 8 tworzy wraz ze salym cylindrem 1 pompe do swiezej mieszanki i pompe do powietrza chlodzacego. Opisany silnik jest wiec silnikiem dwusuwowym o tloku poru¬ szajacym sie w przesuwajacym sie równiez cylindrze. Jak wiadomo, niechtodzony tlok roboczy w zwyklych silnikach spalino¬ wych nie nagrzewa sie w przyblizeniu tak znacznie, jak silnie chlodzony cylinder sta¬ ly, A wiec w celu osiagniecia dobrego chlo¬ dzenia cylindra byloby pozadanem ten o- statni równiez uruchomic, tak jak tlok. Sil¬ nik dwusowowy tutaj opisany daje wiec równoczesnie i rozwiajzanie tego zadania.Powazna zaleta tego silnika jest moznosc zwiekszenia ladunku mieszanki ponad nor¬ malny w stosunku do pojemnosci prze¬ strzeni roboczej cylindra, dzieki czemu na¬ daje sie specjalnie do napedu olejem. Po¬ niewaz w tym silniku spalinowym mozna stosowac wysokie sprezanie mieszanki, tak ze przy siedmiokrotnym stopniu sprezenia osiaga sie latwo przy wzbuchu cisnienie 35 atm i wiecej, silnik ten moze byc równiez zastosowany jako wysokoprezny silnik spa¬ linowy, jezeli tylko swiece zastapic odpo- wiedniem urzadzeniem wtryskówem, przy¬ czem tlok 8 i cylinder 1 pracowalyby rów^ niez jako pompa powietrzna.Równiez i z innych wzgledów silnik po¬ wyzszy przewyzsza zwykle silniki dwusu¬ wowe, jak to wynika z podanego nizej po¬ równania, W silnikach samochodowych te¬ go rodzaju, posiadajacych pompe dla mie¬ szanki w skrzynce korbowej, w których stosuje sie wytlaczanie spalin z cylindirów zapomoca swiezego powietrza i posiadaja¬ cych urzadzenie rozrzadcze, otwieranie i zamykanie kanalu ssawczego uskuteczniane jest przez tlok roboczy przy polozeniu je¬ go korby pod katem 45°, otwarcie i za¬ mkniecie kanalu wylotowego — przy polo¬ zeniu jego korby pod katem 65°, a otwar¬ cie i zamkniecie kanalu przelotowego1 na¬ stepuje przy polozeniu korby pod katem 45°. A wiec jezeli pojemnosc cylindra w zwyklym silniku spalinowym wynosi 200 cm3, a wydajnosc pompy osiaga prawie 100%, wówczas strata mieszanki podczas ssania wynosilaby okolo 30 cm3, a strata mieszanki przy sprezaniu — 56 cm3. Po¬ niewaz znaczne podcisnienie, panujace bez¬ posrednio po wydmuchu w cylindrze i ka¬ nale wylotowym, powoduje porywanie pewnej ilosci swiezej nieodpracowanej — 4 —mieszanki do kanalu wylotowego — do sprezania pozostaje jedynie 115—120 cm3 mieszanki, których termodynamiczny wspólczynnik sprawnosci obnizaja jeszcze pozostale w cylindrze spaliny.Przy pojemnosci cylindra 8 (w opisa¬ nym wyzej silniku) wynoszacej 200 cm3, a takiej samej pojemnosci pompy do swie¬ zej mieszanki utworzonej przez przestrzen cylindra 1 ponad tlokiem 8, chociaz ta po¬ jemnosc pompy daje sie powiekszyc przez wieksze rozszerzenie czesci cylindra /, najprzód przez podnoszacy sie tlok robo¬ czy w cylindrze 8 zostaje zatrzymane 150 cm3 czystego powietrza, a do tej ilosci po¬ wietrza zostaje nastepnie wtloczone okolo 190 cm3 mieszanki. A wiec spala sie w ten sposób okolo 340 cm3 mieszanki. Jezeli na¬ wet Vs napelnienia cylindra zostaje straco¬ na dla pokonania oporu, jaki stawia cy¬ linder 8, starajacy sie poruszyc w przeciw¬ nym kierunku podczas suwu pracy, tlokowi roboczemu, wskutek wspólnej tarczy kor¬ bowej obydwu tloków 8 i 9, pozostanie je¬ szcze okolo 230 cm3 napelnienia do dyspo¬ zycji dla pracy efektywnej, wobec 120 cm3 w zwyklych silnikach dwusuwowych o ta¬ kiej samej pojemnosci skokowej cylindra.Przytem nie zostalo tu uwzglednione zwiekszenie sie sredniego cisnienia robo¬ czego wskutek znacznego sprezenia mie¬ szanki, jak równiez i to, ze sklad jej co do wartosci termodynamicznej jest znacznie lepszy dzieki intensywnemu przeplókiwa- niu cylindra swiezetn powietrzem. Nawet jezeli silnik pracuje normalnie, bez spre¬ zarki, wydajnosc jego jest wieksza, ani¬ zeli zwyklych takich silników. Z chwila, gdy kanal przelotowy do powietrza zosta¬ je zamkniety, wówczas do cylindra 8 wtlaczane zostaje jedynie 200 cm3 mieszan¬ ki z cylindra 1. A wiec przyjmujac, tak jak poprzednio, ze Ys napelnienia zuzyta jest na prace wewnetrzna, pozostaje jeszcze 135 cm3 mieszanki do dyspozycji dla pra¬ cy efektywnej, jednak jej sklad co do wa* tosci cieplnej jest lepszy, anizeli w silni¬ kach zwyczajnych tego typu, poniewaz pló- kanie odbywa sie tutaj w kierunku zgóry do dolu, wskutek czego dzialanie jego jest lepsze. Strata paliwa przy napedach nor¬ malnym jak i ize sprezarka jest niemozli¬ wa, poniewaz w tym ostatnim podnoszacy sie tlok zamyka juz kanal wylotowy, gdy zawór 10 otwiera sie w tloku 8. Przy na¬ pedzie normalnym podcisnienie, tworzace sie w komorze spalania zaraz po wydmu¬ chu, sluzy do otwierania zaworu 10, przez który przechodzi swieza mieszanka do cy¬ lindra.Przy wszystkich dotychczas znanych silnikach spalinowych, z wyjatkiem turbin spalinowych, wystepuja naciski tloka pro¬ stopadle do gladzi cylindra, jako skladowa nacisku korbowodu. Naciski te staraja sie obracac cylinder wokolo walu korbowego w kierunku przeciwnym do kierunku obro¬ tu walu silnika. Odpora ta wystepuje, gdy tylko tlok przejdzie swe martwe polozenie, a korba z korbowodemi ustawia sie wzgle¬ dem siebie pod pewnym katem, poniewaz wówczas cisnienie wzbuchu, dzialajace na tlok, rozklada sie na dwie skladowe, jed¬ na wzdluz osi korbowodu, diruga prosto¬ padla do gladzi tulei cylindra. Fig. 6 przedstawia taki uklad sil dla silnika nor¬ malnego, dwu lub czterosuwowego, o sta¬ lym cylindrze i przesuwajacym sie w nim tlokiem roboczym.Na fig. 8 przedstawiony jest silnik o jed¬ nym cylindrze stalym z dwoma tlokami po¬ ruszajacemi sie w kierunkach przeciwnych; obydwa naciski boczne tloków dzialaja w kierunku przeciwnym do momentu obroto¬ wego walu. Na fig. 7 przedstawiony jest silnik z cylindrem z komora wybuchowa, przesuwajacy sie w stalym cylindrze, a w cylindrze ruchomym znajduje sie tlok roboczy; naciski boczne obu tloków skie¬ rowane sa w jednym kierunku przeciw- — 5 -ko momentowi obrotu walu. Na fig. 9 przedstawione jest dzialanie tych bocznych nacisków w takim nowym silniku, Sklado¬ wa nacisku tloka roboczego, dzialajaca prostopadle do gladzi cylindra, ma kieru¬ nek przeciwny momentowi obrotu walu.Skladowa nacisku cylindra ruchomego dziala zgodnie z momentem obrotu. Wsku¬ tek sily dzialajacej przy wzbuchu na cy¬ linder 8 do góry i starajacej sie przez to korbe i korbowody cylindra ustawic w jed¬ na linje prosta, dochodzi prawdopodobnie do skladowej bocznej nacisku cylindra ru¬ chomego takze jakas dodatkowa sila od¬ srodkowa, tak ze nacisk boczny tego cy¬ lindra moze zrównowazyc nacisk boczny tloka roboczego, pomimo wiekszego ramie¬ nia korby tego ostatniego. W ten spsób na¬ ciski boczne obydwu tloków znosza sie wzajemnie wewnatrz ruchomego cylindra, tak ze cylinder ruchomy przesuwa sie w stalym cylindrze nadól i do góry bez ja¬ kichkolwiek bocznych nacisków. W pew¬ nych okolicznosciach dolna czesc rucho¬ mego cylindra moze byc uzyta jako pompa powietrzna, wówczas pompa ta pracuje wspólnie z pompa skrzynki korbowej, tak jak to jest przedstawione na fig. 4, lub tez zastepuje pompe skrzynki korbowej, tak jak na fig. 5. PL