DE214089C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JÄ 214089-KLASSE 46 δ. GRUPPE

CHARLES Y. KNIGHT in CHICAGO.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juli 1908 ab.

Die Erfindung betrifft Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung, insbesondere Petroleummotoren u. dgl., die mit hoher Geschwindigkeit laufen sollen. Zw.eck der Erfindung ist, die Maschine derart einzurichten, daß die Einlaß- und Auspuffkanäle sehr schnell und sehr weit geöffnet werden, und daß sie auch sehr schnell geschlossen werden, damit die Ladung sehr schnell eintritt und die Auspuff produkte

ίο sehr schnell herausgeschafft werden, wodurch sehr hohe Geschwindigkeiten mit hohem Nutzeffekt erreichbar sind. .

Es sind Maschinen mit innerer Verbrennung schon vorgeschlagen worden, bei denen der Einlaß und der Auspuff durch im Zylinder gelegene Kanäle erfolgt, welche, durch einen Teil bzw. Teile, die sich im Zylinder ein- und auswärts bewegen, geöffnet und geschlossen werden. In einigen der bekannten Maschinen hängen die einzelnen Vorgänge davon ab, daß die Kanäle durch die Bewegung des Kolbens über sie hinweg geöffnet und geschlossen werden, weil der Auspuffkanal eine solche Lage hat, daß er gegen Ende des Kolbenhubs freigelegt wird. Derartige Anordnungen leiden an dem Übelstande, daß das im Zylinder befindliche Schmieröl stets durch den Auspuffkanal hinausgetrieben wird, und daß die Lage des Auspuffkanals derart ist, daß dabei ein Überhitzen und Verziehen der in nächster Nähe liegenden Teile, besonders auch des Kolbenkopfs eintritt. Dieser wird auf der Auspuff seite des Zylinders durch das Hinwegstreichen ' der Gase über seine obere Kante und durch solche unteren Kanäle übermäßig erhitzt. Auch bei Maschinen mit teleskopisch geführten zylindrischen Teilen ist bei der kleinen Entfernung dieses Kanals den Auspuffgasen ermöglicht, in dieselben einzudringen, das Schmieröl wird dadurch verbrannt und die die Steuerungsteile enthaltende Kammer übermäßig er-, hitzt. Ferner kann das Schmieröl aus letzterer aufwärts und durch diesen Kanal hinausgetrieben werden.

Außerdem sind für Maschinen mit innerer Verbrennung . Verteilungsorgane in Form von Schiebern vorgeschlagen worden, die Kanäle im Zylinder schließen und öffnen können, aber solche Schieber wirken nicht gegenseitig zusammen, in jedem Falle erfolgt das Öffnen und Schließen durch die Bewegung eines einzelnen Schiebers. Bei solchen Anordnungen war es notwendig, den bewegten Schieber für Kühlwasseraufnahme einzurichten, und daher war es nicht möglich, die schnellen Bewegungen zu erlangen, die notwendig sind, um den Zylinder vollständig zu laden und die Verbrennungsprodukte vollständig. aus demselben herauszuschaffen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Explosionskraftmaschine mit innerer Verbrennung, die im Viertakt arbeitet und mit Kanälen versehen ist, die durch die Relativbewegung teleskopisch ineinander geführter Organe geschlossen und geöffnet werden. Die Erfindung besteht darin, daß ein Zylinder, und zwei zusammenwirkende Rohrschieber vorgesehen sind, die an dem der Verbrennungskammer zunächst gelegenen Ende Schlitze enthalten.'und der-, artig angeordnet sind, daß die Schlitze durch zwangläufige Bewegung der Schieber, rechtzeitig schnell geöffnet und geschlossen werden,.

wodurch die volle Ladung sehr schnell eingelassen und die Verbrennungsprodukte sehr schnell aus dem Zylinder abgeführt werden.

Der Zylinder, die Rohrschieber und die Kanäle sind ferner so ausgeführt und angeordnet, daß der Auspuff zwischen den Schlitzkanten in den Schiebern und den wassergekühlten Kanten des Zylinders und des Zylinderkopfs geöffnet und geschlossen wird.

ίο In den Zeichnungen zeigen:

Fig. ι eine Ansicht, teilweise im Schnitt des Kraftzylinders,

Fig. 2, 2 a, 2 b und 2 c Schnitte bzw.· Diagramme zur Veranschaulichung der Lage der Kanäle an vier Punkten des Kreislaufes.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung, welche für einen im gewöhnlichen Viertakt arbeitenden Petroleummotor geeignet ist, ist der gerade Teil α des Zylinders mit einem über seine ganze Länge sich erstreckenden Kühlwassermantel b versehen. Der Einlaßkanal c und der Auspuffkanal d sind an dem der Verbrennungskammer am nächsten gelegenen Ende des geraden Teils α des Zylinders angeordnet und durch den Kühlwassermantel hindurchgeführt.

Der Zylinder ist an seinem Ende mittels eines mit Wasserkühlung versehenen Kopfes e geschlossen. Dieser Kopf e hat einen nach innen vorspringenden, mit Wasser gekühlten Teil /, der mit dem geraden Zylinderteil eine Nut g bildet, in welcher die Enden der Rohrschieber h, k gleiten. Der äußere Rohrschieber braucht nicht den inneren Rohrschieber ganz zu umschließen. Diese Rohrschieber haben Schlitze m, η und 0, -p, welche an entsprechenden Punkten ihres Hubes den Zylinderkanälen c bzw. d gegenübertreten und, wie nachstehend ■beschrieben, für den Zylinder den Einlaß bzw. Auspuff vermitteln. Die Rohrschieber h, k werden durch zwei Exzenter bewegt, das Exzenter r bewegt den äußeren Rohrschieber h, das Exzenter s den inneren Rohrschieber k. Nach der Darstellung eilt das Exzenter r dem Exzenter s um 90 ° voraus.

Ringe t, welche in dem vom Zylinderkopf nach innen vorspringenden Teil f vorgesehen sind, legen sich gegen den inneren Rohrschieber k und bilden dadurch eine gleitende Gasdichtung. Die die Rohrschieber bewegenden Exzenter machen bei zwei Umdrehungen der Hauptwelle eine Umdrehung.

Der Arbeitskreislauf der Maschine ist folgender:

Angenommen, es habe eine Explosion im Zylinder stattgefunden, und der Kolben habe sich in seinem Arbeitshub aus der in Fig. 2 bei A dargestellten Lage bewegt. Hat sich der Kolben bis zu einem Punkte innerhalb 50 ° dem Ende seiner Hinwärtsbewegung^genähert, so deckt sich der Schlitz η des äußeren Rohrschiebers h fast ganz mit dem Kanal d im Zylinder. Der Kolben bewegt sich aber noch langsam abwärts, während der innere Rohrschieber k sich schnell abwärts bewegt, wie bei B in Fig. 2 a dargestellt ist.

Der Schlitz ft des inneren Rohrschiebers k geht schnell an der Kante u des wassergekühlten Vorsprunges / des Zylinder kopf es vorbei und legt dabei einen geraden durchgehenden Auspuffdurchgang durch die beiden Rohrschieber und den^: Zylinder frei.

Während der schnellen Abwärtsbewegung des inneren Rohrschiebers k durchläuft der äußere Rohrschieber h seinen toten Punkt und fängt an, sich langsam abwärts zu bewegen. Hat sich der Kolben in dem Auspuff hub bis ungefähr 90 ° aus seinem äußeren toten Punkt bewegt, so erfolgt die Abwärtsbewegung des äußeren Rohrschiebers h sehr schnell und sie vermindert auch sehr rasch die Auspufföffnung, bis der Auspuff, gleich nachdem der Kolben seinen inneren toten Punkt passiert hat, bei der wassergekühlten Zylinderkante ν geschlossen wird. Während dieser Zeit hat der innere Rohrschieber k seine tiefste Lage durchlaufen und fängt jetzt an, sich langsam nach aufwärts zu bewegen, wie in Fig. 2 b bei C dargestellt.

Die rasche Abwärtsbewegung des äußeren Rohrschiebers h hat auch zur Folge, daß der Einlaßschlitz m in ihm sich mit dem Einlaßkanal c des Zylinders deckt, wobei der Einlaßschlitz 0 des inneren Rohrschiebers k in seiner tiefsten Lage sich fast mit dem Einlaßkanal im Zylinder deckt.

Der gerade durchgehende Einlaß wird also annähernd in seiner ganzen Größe geöffnet, wenn der Kolben sich in der Mitte seines Abwärtshubes befindet. In dieser Lage hat die 100 Aufwärtsbewegung des inneren Rohrs.chiebers k ihre größte Geschwindigkeit erreicht, wobei der Einlaß durch die Bewegung des Einlaßschlitzes 0 über dem breiten Ring t schnell geschlossen wird, nachdem der Kolben seinen äußeren toten Punkt passiert hat, wie bis D in Fig. 2 c dargestellt ist.

Alsdann beginnt der Verdichtungshub, bei dem der innere Rohrschieber k sich langsam aufwärts bewegt, während der äußere Rohr-Schieber h sich schneller aufwärts bewegt.

Am Ende des Verdichtungshubes bewegt · sich der äußere Rohrschieber schnell nach aufwärts, während der innere Rohrschieber soeben seine höchste Lage erreicht hat, indem er in die bei A der Fig. 2 dargestellte Lage zurückgelangt.

Während des Explosionshubes bewegt sich der Auspuffschlitz in dem äußeren Rohrschieber in diejenige Lage abwärts, in welcher er sich mit dem Auspuffschlitz in dem allmählich sich abwärts bewegenden inneren Rohrschieber

deckt, wobei seine Geschwindigkeit zunimmt, um den durchgehenden Auspuffkanal, wie oben beschrieben, schnell zu öffnen.

Claims (2)

1. Pate nt-An Sprüche:

   i. Steuerung für eine Viertakt verbrennungskraftmaschine, deren Kanäle durch die relative Bewegung teleskopisch ineinander geführter Teile geschlossen und geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinder (a) und Kolben (k) zwei zusammenwirkende Rohrschieber (h, k) liegen, die an dem der Verbrennungskammer zunächst liegenden Ende Ein- und Auslaßschlitze (m, n, 0, p) enthalten, welche durch zwangläufige Bewegung der Rohrschieber (h, k) zur Deckung kommen, wodurch die Ladung sehr schnell eingelassen und die Auspuffprodukte sehr schnell aus dem Zylinder abgeführt werden.
2. 2. Steuerung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Auspuff zwischen den Schlitzkanten der Rohrschieber und wassergekühlten Kanten des Zylinders geöffnet und geschlossen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Ergänzungsblatt zur Patentschrift 214089, Klasse 46b.

   Das Patent ist durch rechtskräftige Entscheidung des Kaiserlichen Patentamts vom 23.Maiic)i2 dadurch teilweise vernichtet, daß der Anspruch 2 folgende Fassung

   erhalten hat:

   »2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auspuff zwischen einer Kante des einen Rohrschiebers und einer Kante des Zylinderkopfes oder Zylinders geöffnet und zwischen einer Kante des -äaßefea-Rohrschiebers und einer Kante des Zylinders oder Zylinder kopfes geschlossen wird.«