DE524227C - Zweitaktgasmaschine - Google Patents

Description

• Zweitaktgasmaschine Es sind Zweitaktgasmaschinen bekannt, bei «-elchen die Spülung mit Luft durch Schlitze am Hubende stattfindet und bei welchen ein besonderer Kolbenverdichter für das Gemisch angeordnet ist, dessen Zylinder mit dem Verbrennungsraum des Verbrennungszylinders durch eine üffnung verbunden ist, die durch ein selbsttätiges Ventil in der Weise gesteuert -,\wird, daß sich das Ventil bei Überdruck im Gaszylinder öffnet und bei überdruck im Verbrennungszylinder schließt, -wobei der Kolben des Gasverdichters gleichläufig mit dem Kolben des Verbrennungszylinders ist. Diese Maschinen haben den Nachteil, daß das Expansionsverhältnis im Verbrennungszylinder erheblich kleiner als das Verdichtungsverhältnis ist, so daß der Brennstoffverbrauch dieser 1-1aschinen schlecht ist. Ferner ist es bei Zweitaktgemisclnnaschinen, bei denen die Spülung nur durch Luft stattfindet und bei denen das Gas oder Gemisch durch Schlitze in den Verbrennungszylinder eingeführt wird, die sich innerhalb des Hubbereiches des Kolbens befinden, bekannt, einen Teil der Geinisch- oder Luftladung wieder auszuschieben. Bei diesen Maschinen ergeben sich große Verluste für die Einbringung des Gases oder Geinisches, so daß auch die Maschinen einen schlechten Brennstoffverbrauch besitzen.
• Die Erfindung betrifft eine Zweitaktgasmaschine, bei welcher die Ausspülung der Verbrennungsgase durch Luft erfolgt und nach Abschluß der Auslaßschlitze das Gas oder Gemisch durch einen besonderen Verdichter in den Verbrennungszylinder eingeführt wird, dessen Zylinder mit dem Verbrennungsraum des Verbrennungszylinders durch eine gesteuerte öffnung verbunden ist. Sie besteht darin, daß in an sich bekannter Weise nach erfolgter Luftspülung ein Teil der Luftladung aus dem Verbrennungszylinder wieder ausgeschoben wird und die Verdichtung des Gases oder Gemisches in dem Gasverdichter bereits während dieses Ausschiebens der Ladeluft aus dem Verbrennungszylinder erfolgt. Zu diesem Zweck wird das Steuerorgan, das die Öffnung, die Gaszylinder und Verbrennungszylinder miteinander verbindet, steuert, während des Ausschiebens der Luft aus den Verbrennungszylinder geschlossen gehalten. Durch diese 1laßnahine ergibt sich der Vorteil, daß bei kleinstem Arbeitsaufwand für die Einbringung des Gases oder Gemisches in den Verbrennungszylinder und bei einem Expansionsverhältnis gleich dein gesamten Verdichtungsverhältnis der Verbrennungszylinder nicht größer als bei den bekannten normalen Gasinaschinen und der Zylinder des Gas- oder Gemischverdichters klein wird. Außerdem ergibt sich durch diese Maßnahme der weitere Vorteil, daß das Steuerorgan nvischen Gaszylinder und Verbrennungszylinder bei gleichem Druckverlust ebenfalls kleine Abinessungen erhält. Dieses ist eine besonders wesentliche Wirkung, da dasselbe in dein sehr stark durch Wärme beanspruchten Verbrennungsraum liegt. Das Gas kann von dein Zylinder des Gasverdichters angesaugt oder demselben mit Überdruck in rückgekühltem "Zustand zugeführt werden. Das letztere ist besonders vorteilhaft, da dadurch das w`erdichtungsverhältnis erhöht werden kann.
• Durch die Summe der Maßnahmen werden bei der Erfindung die Grundlagen für eine neue Zweitaktgroßgasinascliine geschaffen, deren Brennstoffverbrauch besser als der der bekamiten Gasmaschinen ist und deren Bau-«-eise erheblich einfacher ist.
• In Abb. i und z ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es ist a der Verbrennungszylinder der Zweitaktmaschine, b der Kolben in einer beliebigen Stellung und bi der Kolben in der Zündtotlage, so claß der Raum zwischen dieser Kolbenstellung und den Zylinderabmessungen den Verdichtungs-bzw. Verbrennungsraum des Verbrennungszylinders a darstellt. Ferner sind c die Auslaßschlitze für die Verbrennungsgase, d die Einlaßschlitze für die Spülluft, e die -Ausschiebschlitze und f ist ein Steuerorgan für diese Schlitze. Weiter ist g der Zylinder des Gasverdichters, lt dessen Kolben, i das Ansaugventil, k ist die Verbindungsöffnung zwischen Verbrennungszylinder a und Gasverdichterzylinder g. L ist ein Steuerorgan für diese Üfinung, das zweckmäßigerweise als selbsttätiges Ventil in der Weise ausgebildet ist, daß es sich unter der Wirkung eines Überdrucks im Gasverdichterzylindei' öffnet und bei Überdruck im Verbrennungszylinder schließt. in ist ein Entlastungskolben für dieses Ventil 1, so daß es vom Druck im Zylinder entlastet ist. Der Raum n wird mittels eines Steuerorgans o mit dem Gaszylinder g in Verbindung gesetzt oder entspannt. In Abb. 2 ist der Entlastungskolben iii etwas anders angeordnet. p ist ebenfalls ein Steuerungsorgan, durch welches der Raum q mit dein Gaszylinder g verbunden oder entspannt werden kann.
• Die Arbeitsweise dieser Zweitaktmaschine ist folgende: Führt der Kolben b den Verbrennungs- und Ausdehnungshub aus, so bewegt er sich auf die Auspuffschlitze c zu, öffnet zuerst die Schlitze e, die aber durch das Steueroigan f abgeschlossen sind; beim Weitergange öffnet er die Auspuffschlitze c, wodurch die Entspannung des Zylinderinhaltes stattfindet. Beim Weitergang werden die Spülschlitze d geöffnet, wodurch Spülluft, die in einem Spülverdichter erzeugt wird, eintritt und den Zylinder von den Verbrennungsgasen ausspült. Dieser Vorgang dauert so lange, bis der Kolben in seine Totlage kommt und beim Rückwärtsgang die Spülschlitze c1 und dann die Auspuffschlitze c abschließt. Inzwischen hat sich das Abschlußorgan f geöffnet, so daß bis zum Abschluß der Schlitze e durch den Kolben oder schon vorher durch das Abschlußorgan fein Teil der nur aus Luft bestehenden Ladung des Zylinders durch den Kolben wieder ausgeschoben wird und die Verdichtung beginnt. Während des Ausdehnungshubs im Verbrennungszylinder a hat im Verdichter für das Gas der Ansaughub stattgefunden, wobei das Gas vom Verdichter angesaugt oder demselben unter Überdruck, der in einem besonderen rotierenden Verdichter erzeugt werden kann, zugeführt werden kann. Beim Rückwärtsgange des Kolbens h findet im Zylinder g, während der Kolben des Verbrennungszylinders b Luft ausscliiebt, bei geschlossenem Ventil Z Verdichtung des Gases statt. Das selbsttätige Ventil L wird dadurch geschlossen gehalten, daß bei der Ausführung nach Abb. i der Raum n durch das Steuerungsorgan o von dem Gaszylinder g abgeschlossen ist und mit der Außenluft oder der Ansaugleitung des Gasverdichters in Verbindung steht. Bei der Ausführung des Ventils L nach Abb. z steht der Raum q mittels des Steuerungsorgans p mit dem Gaszylinder g in Verbindung. Ist beim Weitergange des Kolbens h im Verbrennungszylinder a der Ausschiebevorgang beendet, so wird bei dem Ventil l nach Abb. i der Raum 5z durch das Steuerorgan o von der Außenluft abgeschlossen und mit dein Gaszylinder g verbunden und bei der Ausführung nach Abb. z der Raum q durch Steuerorgan p von dem Gaszylinder g abgeschlossen und finit der Außenluft oder der Ansaugleitung des Gasverdichters verbunden. Dadurch wird die Entlastung des Ventils 1 von dem Druck ini Gaszylinder g aufgehoben, und es wirkt beim Weitergange der Kolben b und lz als selbsttätiges Ventil, das sich unter der Wirkung eines Überdruckes im Gaszylinder öffnet, so daß jetzt eine gemeinsame Verdichtung in den beiden Zylindern a und g erfolgt und dabei ein dauerndes Überströmen des Gases in den Arbeitszylinder stattfindet, da im Gaszylinder g immer das größere Verdichtungsverhältnis vorhanden ist. Die dabei entstehende Strömungsenergie wird durch zweckmäßige Ausgestaltung der Öffnung k zur Mischung von Gas und Luft benutzt. Dieser Vorgang hält an, bis der Gaskolben la in seine Totlage kommt. Dann schließt sich das Ventil 1, und es wird die Zündung eingeleitet, worauf der Kolben des Brennkraftzy lindern seinen Verbrennungs- und Ausdehnungshub ausführt und sich der ganze Vorgang wiederholt. Der Kolben da des Gaszylinders kann dem Kolben b des Verbrennungszylinders auch etwas voreilen, dadurch wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, daß das Ventil l schon einige Zeit vor Einleitung der Zündung im Brennkraftzvlinder schließt.
• Dies Erfindung beschränkt sich nicht nur auf einfachwirkende Gasmaschinen, sondern läßt sich auch für doppeltwirkende Gasmaschinen anwenden, bei welchen sinngemäß für jede Zylinderseite ein besonderer Gasverdichter anzuordnen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRL-CI-IE: r. Zweitaktgasmaschine, bei welcher die Ausspülung der Verbrennungsgase nur mit Luft erfolgt und nach Abschluß der Auslaßquerschnitte Gas oder überreiches Gemisch durch einen besonderen Verdichter, der mit dem Verbrennungsraum durch gesteuerte üftnungen verbunden ist, in die im Verbrennungszylinder befindliche Luft eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach beendeter Luftspülung in an sich bekannter Weise ein Teil der Luftladung des Verbrennungszylinders wieder ausgeschoben wird und während dieses Ausschiebens Gas oder Gemisch in dem Verdichterzylinder gesondert verdichtet und erst nach Schluß des Ausschiebens in den Arbeitszylinder gefördert wird. z. Zweitaktgasmaschine nach Anspruch r, bei welcher für die Steuerung der öffnung zwischen Verbrennungsraum und Gaszylinder ein selbsttätiges Ventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses selbsttätige Ventil mit einem in einem besonderen Zylinder gleitenden Kolben versehen ist, der durch den Druck im Gaszylinder zwecks Abschlusses des Ventils belastet ist und von demselben entlastet wird, wenn das Ventil sich öffnen soll (Abb. z). 3. Z,weitaktgasmaschine nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung der Öffnung zwischen Verbrennungsraum und Gaszylinder ein von dem Druck im Gaszylinder entlastetes Ventil angeordnet ist, das mit einem Kolben versehen ist, der durch den Druck im Gaszylinder belastet wird, wenn die Öffnung des Ventils erfolgen soll (Abb. r).