DE376017C - Lokomotive, bei der die Triebraeder mit der antreibenden Verbrennungskraftmaschine gekuppelt sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lokomotive mit Verbrennungskraftmaschinen, mit welcher durch ein besonderes Wechselverfahren in den Triebwerkzylindern den wechselnden Betriebsanforderungen des Eisenbahnbetriebes entsprochen werden kann.

Es sind Fahrzeuge bekannt mit zwei und mehreren Verbrennungskraftmaschinen und auch Verbrennungskraftmaschinen, die abwechselnd

ίο mit Verbrennung und Druckluft arbeiten, indes sind noch keine Lokomotiven bzw. Fahrzeuge bekannt, die den sehr wechselnden Anforderungen des Eisenbahnbetriebes entsprechen.

Diesen Anforderungen wird entsprochen durch vier stehende, einfach wirkende Zylinderpaare mit darin wirkenden Treibkolben, als Antriebmaschine auf die Triebräder wirkend, wobei die auf- und niedergehenden Massen sich ausgleichen und woneben ein frei umlaufender Kompressor nach Bedarf heiße Arbeitsdruckluft erzeugt und in die Antriebmaschine liefert.

Durch diese Anordnung ist es ermöglicht, im Viertakt oder Zweitakt zu arbeiten, sowohl mit warmer Druckluft als auch Verbrennungswirkung, sowie in abwechselnder Folge als auch in reinem Viertaktverfahren.

Die Abb. 1 und 2 stellen die Lokomotive in Aufriß und Grundriß dar. Die Kolben der Zylindergruppe T₁ bis T_i wirken auf-zwei Balanciers der Querwelle q_v deren Pendelarm A₁ die eine Treibstange OL₁ erfaßt, die mit ihrem anderen Ende mittels Kurbelzapfens e_t auf eine Treibachse umdrehend wirkt, während die Kolben der Zylindergruppe T₅ bis T₆ auf zwei Balanciere der Querwelle q₂ wirkend durch deren Pendelarm A₂ die Treibstange d₂ erfaßt, die mit ihrem anderen Ende auf eine Treibachse mittels des Kurbelzapfens e₂ umtreibend wirkt; beide Gruppensysteme sind zyklisch versetzt und durch Parallelkurbeltrieb unter sich verkuppelt.

Diese zweimal Vierzylinderpaare stellen mit ihren Kolben und Triebwerken ein mit acht Kolbenseiten einfach wirkendes Lokomotivtriebwerk dar, das sowohl im Viertakt wirkend wie auch im Zweitakt schlüssig arbeiten kann.

Der Antrieb dieser Kolben bzw. deren Beaufschlagung erfolgt mittels eines Wechselverfahrens, welches durch Abb. 3 bis 6 diagrammartig erläutert ist.

Der frei umlaufende Verbrennungskompressor liefert unabhängig¹ von der Lokomotivbewegung heiße Luft mäßiger (beiläufig etwa 8 Atm.) Spannung nach Bedarf, außerdem auch Preßluft höherer Spannung'für sonstigen Wechselb'edarf in Vorrat und für Einblaseluft. " ·

DieVerbrennungsmaschine dieses Kompressors C₁, C₂ und C₃, C₄ bzw. deren Kolben wirken paarweise auf zwei Querwellen und außerdem in zyklischer Versetzung auf eine Welle w mit Schwungrad U, welches regulierend und ausgleichend die Kompressoranlage beherrscht, die: derart auch in jeder Stellung angehen kann.

Diese Anlage erzeugt zunächst heiße, ungekühlfe Preßluft für die Verstärkung des Drehmoments der Lokomotivtreibmaschine, außerdem, wie erwähnt, Preßluft höheren

Druckes für die Vorratbehälter S, S und Einblaseluft.

Mit diesen Einrichtungen wird den Anforderungen des Lokomotivbetriebes durch das folgend beschriebene Wechselbetriebsverfahren Genüge geleistet.

Bei mittlerem Fortlauf der Lokomotive findet das Arbeiten der Verbrennungsmaschine im gewöhnlichen Viertaktverfahren in den zweimal ίο vorhandenen Vierzylinderpaaren statt; dieser Vorgang ist in Abb. 3 dargestellt.

Die Regulierung der Leistung findet in diesem Falle durch mehr oder weniger Zuführung von Brennstoff statt, bzw. Völligkeitsänderung des Diagramms.

Verstärktes Drehmoment wird durch Wechsel des Saughubes mit einem zwischengeschalteten Heißpreßlufthub von ungekühlter Preßluft aus dem Kompressor bewirkt, und zwar tunlichst ohne Expansion, mit möglichster Vollfüllung, wie in Abb. 4 in sachbezüglichem Diagramm dargestellt ist.

Regulierung der Leistung wird hierbei durch Abdrosselung der heißen Preßluft auf noch niedrigere Spannung bewirkt. Da der mittlere Druck etwa 7 kg bei der Verbrennungsmaschine beträgt, kann durch solche Einschaltung von Heißluft mit etwa 8 kg Spannung bei Vollfüllung annähernd das Drehmoment verdoppelt werden. Die Lokomotive erreicht in diesem Falle bei halber Geschwindigkeit gegenüber dem Vorgang gemäß Abb. 3 die gleiche Leistung bzw. die doppelte Zugkraft.

Das Ingangsetzen der Lokomotive findet in der Weise statt, daß im Zweitakt aus dem Kompressor die heiße Preßluft in die vier Zylinderpaare in Steuerungsfolge gegeben wird; diese Wirkung ist in Abb. 6 schwach gestrichelt dargestellt.

Das Ingangsetzen der kalten Triebzylinderanlage findet in der Weise statt, daß vorerst die Kompressoranlage in Gang gesetzt wird und deren Kühlwasser nach entsprechender Erwärmung durch die Ummantelungen der Loko- ' motivtriebzylinder getrieben und diese auf ent- ! sprechende Temperatur gebracht werden.

Sind die Triebzylinder entsprechend erwärmt, so kann gemäß Diagramm Abb. 6 auch mit höher gespannter kühler Preßluft angefahren werden, und zwar, wie dort dargestellt, im Zweitakt, oder, wie im Diagramm Abb. 5 dargestellt, im Viertakt und alsbald dazwischen geschaltetet em Verbrennungskrafthube .

Nach Diagramm s kann auch das Wechsel- | verfahren zwecks innerer Kühlung etwa zu heiß i gewordener Triebwerkzylinder in Anwendung | kommen; in diesem Falle führt die hochgespannte gekühlte Preßluft bei entsprechender Expansion einen Teil der Wärme aus den heißen Zylindern fort in den Auspuff, woneben durch die Preßluftkraftleistung die Leistung der Viertaktverbrennung bei zeitweilig geminderter Brennstoffzufuhr ersetzt werden kann.

Hiernach wird klar sein, daß den wechselnden Betriebsanforderungen einer Lokomotive durch das beschriebene Wechselverfahren in allen Richtungen Genüge geleistet ist. Es erhellt weiter, daß hierbei die frei umlaufende Kompressorenanlage ihre volle Arbeitsleistung an die Lokomotivtriebmaschine abgeben kann, also dieser gewissermaßen vorgespannt wird.

Die letztere arbeitet diesfalls im Viertakt als Verbrennungsmaschine und dazwischen geschaltet als Heißluft druckmaschine, in welch letzterer die volle Arbeitsfähigkeit der heiß komprimierten Luft für den Lokomotivantrieb zur Wirkung kommt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Lokomotive, bei der die Triebräder mit der antreibenden Verbrennungskraftmaschine gekuppelt sind und ein frei umlaufender Kompressor durch eine andere Verbrennungskraftmaschine betrieben wird, und bei der acht einfach wirkende, senkrecht arbeitende Lokomotivantriebkolben im Viertakt oder Zweitakt auf die Treibachsen umdrehend wirken, dadurch gekennzeichnet, daß die planmäßige Leistung im Viertaktverfahren, die Leistung mit verstärktem Drehmoment durch Zwischenschaltung eines Heißpreßlufthubes von mittlerer Spannung und Vollfüllung des Zylinders aus der Kompressoranlage bewirkt wird, und die Kraftleistung beim Anfahren in acht Zylindern im Zweitakt durch heiße, niedrig gespannte Preßluft, sofern die Triebmaschine kalt ist, bzw. im Viertakt mit höher gespannter Preßluft erfolgt, sofern die Triebmaschine bereits erwärmt ist oder durch die Kompressorabwärme erwärmt wurde.
2. 2. Lokomotive nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zweimal vier in der Weise zusammenwirkende Triebzylinderpaare (T₁ bis T₄ und T- bis T₈), daß je zwei Paare auf Balanciers einer Ouerwelle q mit senkrecht pendelnden Schwinghebeln h zyklisch mit den Triebachsen wirkend verkuppelt sind und die frei umlaufende Kompressoranlage ebenfalls von zwei Paaren Triebzylindern (C₁, C₂ und C₃, C₄) in zyklischer Versetzung angetrieben wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.