DE316728C - - Google Patents

Description

Es sind' Verbundverbrennungskraftmaschinen bekannt, bei welchen der Hochdruckkolben als Kolben für den Niederdruckzylinder und der Niederdruckkolben als Spülluftpumpe arbeitet. Von, diesen Maschinen unterscheidet sich die die Erfindung- bildende Maschine dadurch, daß die Spülung des Hochdruckzylinders unter Überdruck erfolgt und erst beginnt, wenn der Hochdruckkolben aus seiner untersten Lage sich nach oben bewegt, und¹ daß die Kurbeln der beiden Kolben um ungefähr iio° zueinander versetzt sind.

Auf der Zeichnung sind in Fig. 1 die beiden Zylinder einer Verbundmaschine schematisch dargestellt, wobei die Kolben eine derartige gegenseitige Lage einnehmen, daß der Hochdruekkolben in der oberen Totpunktlage umkehrt und seinen Arbeitshub abwärts beginnt, während der Niederdruckkolben sich aufwärts bewegt. Fig. 2 zeigt schematisch die Kurbelstellungen bei einem derartigen Motor. Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen. In Fig. ι bezeichnet α ^:d'en Hochdruckzylinder, b den .Hochdruckkolben, c den Niederdruckzylinder und d den Niederdruckkolben, e bezeichnet den Abgaskanäl und / eine Aussparung des Kolbens b, welche den Auspuffkanal e mit dem Niederdruckzylinderraume durch die Öffnung g in der Wand zwi-

sehen den beiden Zylindern verbindet.

h bezeichnet das Brennstoffeinspritzventil und i das Luftventil zur Spülung und Ladung des Hochdruckzylinders mit Luft.

Unter dem Niederdruckkolben d befindet sich ein Lufteinlaßventil k und ein Luftauslaß ventil / für dien Pumpenraum η unter dem Kolben. Durch Vermittlung des Kanales ni steht der Pumpenraum η mit dem. Räume 0 über das Ventil i in Verbindung.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende:

Bei der auf der Zeichnung dargestellten Lage beginnt die Brennstoffeinspritzung und die Verbrennung. Dabei bewegt sich der Hochdruckkolben b abwärts, der Niederdruckkolben d dagegen aufwärts, wobei der Aus- ^: puff aus dem Niederdruckzylinderraume durch die Öffnungg, ferner durch die Aussparung/ des Hochdruckkolbens b und dien Abgaskanal e erfolgt. Wenn der Kolben b die Öffnung g vollständig gedeckt hat, befindet sich der Kolben d in einer solchen Lage, daß seine Oberkante ungefähr die Unterkante der Öffnung g erreicht hat und die Kompression der im Niederdiruckzylinder verbliebenen Gase beginnt. Infolge der Kurbelstellung, die zweckmäßig * ungefähr iio° (zwischen 90⁰ und i8o°) ist, bewegt sich der Kolben b mit großer Geschwindigkeit nach unten, der Kolben d dagegen mit geringer Geschwindigkeit nach oben.

Hachdem der Kolben b die Hälfte seines Abwärtshubes- zurückgelegt hat, geht die

Oberkante des Kolbens b an der Oberkante der Öffnung g vorbei, "worauf, die beiden Zy- ■ linder miteinander in Verbindung gesetzt werden. Der Niederdruckkolben d hat die obere Totlage erreicht und kehrt in diesem Augenblicke um. In diesem Augenblicke ist der Druck ungefähr derselbe in beiden Zylinderräumen. Beide Kolben bewegen sich nun "abwärts, und die Expansion erfolgt in beiden

ίο Zylinderräumen. · .

Wenn' der Hochdruckkolben b aus seiner . tiefsten Lage umkehrt, hat der Niederdruckkolben d noch nicht die Mitte seines Niederganges erreicht. Die Gase werden weiter expandiert, da der Niederdruckkolben erheblich größer ist als der Hochdruckkolben undi außerdem sich mit einer erheblich größeren Geschwindigkeit als dieser bewegt. Die Volumenvergrößerung im 'Niederdruckzylinder ist somit um ein Vielfaches größer als die Volumeinverminderung im Hochdruckzylinder während! dieser Zeit.

Während der Abwärtsbewegung des Kolbens d wird die während des Aufwärtshubes durch das Ventil k eingesaugte Luft im Pumpenraum n, Kanal in und Raum 0, etwa 1,5 Atm., komprimiert. Gleichzeitig ist der Druck in den beiden Zylinderräumen unter diesem Druck gesunken. Das Ventil i wird deshalb selbsttätig geöffnet. Der Niederdruckkolben d bewegt sich fortwährend abwärts, und die Spülung des Hochdruckzylinderraumes wird während der Abwärtsbewegung des Kolbens d fortgesetzt.

Während der Spülperiode wird die Mündung des Kanals e durch den Kolben b geschlossen gehalten, so. daß während der ganzen Spülperiode der Niederdruckzylinderraum gegen den Kanal e abgesperrt ist. Der Hochdruckzylinderraüm steht in keinem Augenblicke mit.dem Kanal e in unmittelbarer Verbindung.

Während der fortgesetzten Aufwärtsbewegung des Hochdruckkolbens b wird die Öffnung g\ zuerst durch diesen Kolben gedeckt. Dann, erfolgt.die Kompression der vorher in den Hochdruckzylinderraum eingeführten Frischluft, bis der Kolben b seine höchste Lage erreicht hat, in welcher die Brennstoffeinspritzung und die Verbrennung beginnen. Sobald die Öffnung g· wieder mit der Aussparung / des Hochdruckkolbens undi somit mit dem Abgaskanal e in Verbindung gekommen ist, was während des letzten Teiles der Aufwärtsbewegung des Kolbens b und nach Umkehrung des Kolbens d -. eintrifft, beginnt der Auspuff aus dem Niederdruckzylinderr.aume, welcher nach Eintritt der Zündung im Hochdruckzylinder und nach Umkehr des Kolbens b fortgesetzt wird. Hierauf wiederholen sich die Arbeitsvorgänge.

Fig. 2 zeigt schematisch die Kurbelstellung. ρ bezeichnet die Hochdruckkurbelstang'e und ■;- die Hochdruckkurbel, .? bzw. t die entsprechenden Teile des Niederdruckzylinders, u ist. die Welle. Die Kurbel r dreht sich der Kurbel t um etwa iiö° voraus.

Durch diese Kurbelstellung wird eine Kraft-. maschine erhalten, bei welcher das Zusammenarbeiten der beiden Kolben, von welchen der Hochdruckkolben b als Schieber arbeitet, die Anbringung weiterer Ventile. überflüssig macht.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die beiden Kurbelstangen p und s mit einem um einen Punkt 2 drehbaren Zwischenstück 3 durch Gelenkstangen 4 bzw. 5 verbunden sind. Der Kurbelwinkel beträgt in diesem.Falle.no⁰, jedoch in entgegengesetzter Richtung wie vorher gerechnet. Falls bei der .Ausführungsform nach Fig. 3 die Zylinder gegenüberliegen, würde der Winkel zwischen den Kurbeln iio° i8o° werden, d.h. die Hochdruckkurbel r würde der Niederdruckkurbel t um 70⁰ an Stelle iio° vorangehen.

;Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind beide Gelenkstangen 4 und 5 mit den Kurbelstange s verbunden, und die Stange 5 ist außerdem . um einen festen Punkt 6 drehbar.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 sind die beiden Kurbelstangen p und ί durch die Gelenkstange 4 miteinander verbunden, und die Gelenkstangen 4 und s sind mit einem in einer Führung 8 gesteuerten Gleitstück 7 verbunden,

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   . Verbundverbrennungskraftmaschine, bei welcher der Hochdruckkolben als Schieber für den Niederdruckzylinder und der Niederdruckkolben als Spül luftpumpe arbeitet und der Ptimpenraum des Niederdruckzylinders während der Spülung mit dem Hochdruckzylinder und durch'diesen hindurch mit dem Arbeitsraum des ,Niederdiruckzylinders in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung . erst dann beginnt, nachdem der Hochdruckkolben umgekehrt ist und seinen no Rückgang begonnen hat und daß die Spülung unter Aufrechterhaltung eines Überdruckes in den Zylindern erfolgt, wobei die gegenseitige Kurbelstellung der zwangläufig verbundenen Kolben größer als 90⁰, aber weniger.als i8o° ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.