DE77983A - Zweicylindrige Zweitact-Erdölgasmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

in MOSKAU.

Den seither bekannt gewordenen Gasmaschinen mit zwei Arbeitskolben (vgl. z. B. Patentschrift John Fielding Nr. 40654) gegenüber zeigt der Gegenstand dieser Erfindung Unterschiede hinsichtlich der in den Cylindern sich abspielenden Arbeitsvorgänge und demzufolge auch in Betreff der inneren Bauart. Im Gegensatze zu Fielding sind beide Kolbenseiten thätig; die einen (bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele die nach oben gewendeten) vermitteln das Ansaugen der Luft und das Verdichten derselben, die anderen (nach unten gekehrt) nehmen den Explosionsdruck auf, vermitteln die Verdrängung der Rückstände und die Verdichtung des Ladungsgemisches. Beide Cylinder münden deshalb in geschlossene Räume aus: die oberen Seiten in den gemeinsamen Luftschöpf- und Verdichtungsraum, die unteren in den desgleichen Explosionsraum.

Der aus dem unvortheilhaften Einbringen des Ladegemenges nach F i e 1 d i η g sich ergebende Verlust an unverbranntem Gas wird nach vorliegender Erfindung in zuverlässigster Weise dadurch vermieden, dafs das Einpressen der Erdölgase in den abgeschlossenen Explosionsraum nicht eher geschieht, als bis die unmittelbar vorher in· diesen Raum eingelassene verdichtete Luft die Verbrennungsrückstände der vorherigen Explosion aus demselben ausgetrieben hat.

Durch Umfangslöcher endlich, welche nur in der Nähe des einen (oberen) Hubendes der Kolben von: diesen freigelegt werden, ist ermöglicht , den Lufteinlafs in die Cylinder sowohl, wie den Auspuff der rückständigen Verbrennungsgase ohne weitere Oeffnungen im Cylinderkörper, ohne Kolbenaussparungen und ohne besondere Ein- und Auslafsventile herbeizuführen.

Für die Steuerung ist mafsgebend, dafs die Erdölpumpe, das Vergaserventil und der den Eingang in den Luftschöpfraum überwachende Schieber (oder Ventil) in solcher Weise geregelt werden, dafs bei zu raschem Gang der Maschine gleichzeitig die Bewegung der Erdölpumpe, des Vergaserventils und besagten Luftschiebers unterbrochen wird, um die Bildung neuer Explosionsmischungen innerhalb der Maschine auszuschliefsen bezw. auch den Luftzutritt zu verhindern, welcher unter anderem nur in störender Weise abkühlend auf den Cylinder wirken würde.

Die Kolben B¹ und B^, welche in zwei gegen einander geneigten Cylindern Α^Λ A\ sich bewegen, sind durch Schubstangen b^l b² mit der Schwungradwelle d in solcher Weise verbunden . dafs sie immer gleichzeitig die Bewegung auf dieselbe zu übertragen vermögen. Die Schubstangen und die Kurbelwelle arbeiten in einem von dem Gehäuse c c dicht umschlossenen sog. Luftschöpf- und Verdichtungsraum D, welcher verbunden ist:

1. vor dem Kolben mit den Cylindern A¹ und Ĺ unmittelbar;

2. durch das Rohr, F, den ringförmigen Kanal /° und die im Umfang des Cylinders A¹

angebrachten Löcher f^l mit dem Explosionsraum C¹ C² C³, und endlich

3. nach aufsen durch den Kanal e, welcher vermittelst eines entlasteten cylindrischen Schiebers E (an dessen Stelle auch ein flacher treten könnte) während des von beiden Kolben B¹ B² erfolgenden Ansaugens von Aufsenluft in den Raum D eröffnet wird.

Während der Drehung der Welle in der Richtung des Pfeiles und Dank der geneigten Lage beider Cylinder zu einander hat der Kolben B² dem Kolben B¹ gegenüber eine lineare Voreilung im Cylinder A², welche ungefähr der Höhe der Auspufföffhungen und bezw. Umfangslöcher f² gleich ist. Wenn daher der Kolben -B¹ in seinem oberen todten Punkt sich befindet (s. die Zeichnung), so mufs der Kolben B'² schon seihen oberen todten Punkt verlassen haben und die Oeffnungen f² gerade wieder abschliefsen.

Dieselbe Wirkung könnte auch mit einander parallel stehenden Cylindern dadurch erzielt werden, dafs die beiden Kolbenschubstangen an je einer Kurbel angreifen, welche gegen einander um so viel versetzt sind, dafs der eine Kolben dem anderen eben in dem erforderlichen Mafse voraneilt.

Wirkungsweise der Maschine:

Bewegen sich der Kolben B² und der ihm in geringer Entfernung nachlaufende Kolben B¹ nach unten, so saugen die oberen Kolbenseiten durch den jetzt vom Schieber E geöffneten Kanal e Luft aus der Umgebung in den Raum D ein. Gleichzeitig findet hierbei unter den Kolben, nach Ueberdeckung der Oeffnungen f² und nachher der'f¹, eine Verdichtung der in den Cylinderräumen C¹ C² und dem gemeinsamen Explosionsraum C³ enthaltenen Luftarten statt. Während dieses Verdichtungsspieles drückt die Pumpe G das Erdöl durch den Vergaser H (dessen Einrichtung beispielsweise der in unserer Patentschrift Nr. 72869 niedergelegten entsprechen mag) und daraus tritt jenes überhitzt, in Dampfform und theilweise fein zerstäubt, durch das Vergaserventil I, Fig. 1, in den Explosionsraum C³ über, darin, je nach Bedarf, behufs besserer Vermischung mit der vorhandenen verdichteten Luft an eine Platte J anprallend.

Nach vollendeter Verdichtung des somit erst im Räume C³ fertig gebildeten Ladungsgemenges — wenn also Kolben B^x seinen zweiten (unteren) todten Punkt erreicht und Kolben B² zufolge des Voreilens den seinigen nach oben hin wieder verlassen hat —■ findet die Zündung durch das Zündröhrchen 0 oder irgend einen anderen Zünder statt, und beide Kolben werden durch die Explosionsgase nach aufwärts^ getrieben. Während des. Aufwärtshubes expandiren diese in den Cylinderräumen C¹C² und der Explosionskammer C³ so lange, bis der Kolben B² mit seiner unteren Kante die Umfangslöcher f² freilegt und zufolge Austrittes .der Verbrennungsgase in den Auslafskanal g der Druck im ganzen Raum C¹ C² C³ bis zu einer Atmosphäre herabsinkt.

Der Kanal e ist während dieses Aufwärtshubes vom Schieber E geschlossen, so dafs die Luft mäfsig in den Räumen D und F verdichtet wird.

Unmittelbar nachdem durch Oeffnung der Umfangslöcher f'² der Druck unter den Kolben, wie erwähnt, zu sinken beginnt, fängt der Kolben jB¹ an auch die Umfangslöcher f¹ zu öffnen, um Luft aus dem Raum D durch das Rohr Fund erwähnte Löcher in den Cylinder C¹ einzulassen. Diese Luft hilft durch die noch offenen Löcherf² die Verbrennungsgase in das Auspuffrohr g hinausdrängen.

Sind während des folgenden Abwärtshubes der Kolben die Löcher f² und gleich danach die/¹ wieder verschlossen worden, so bleibt in den Räumen C¹ C² C³ Luft, theilweise mit Verbrennungsgasen gemischt, zurück; beim weiteren Niedergange der Kolben wird dieses Gemenge verdichtet, wobei es sich in vorbeschriebener Weise mit den rechtzeitig in den Raum C³ eingeführten bezw. hier gebildeten Erdöldämpfen mischt. Nach Erreichung des unteren todten Punktes seitens des Kolbens B¹ wird dieses Ladungsgemenge gezündet und es beginnt ein neues Spiel.*

Die Steuerung, welcher das Oeffnen und Schliefsen des Luftkanals e, die Bewegung der Erdölpumpe G und des Vergaserventils I obliegt, wird von einem auf der Kurbelwelle d sitzenden Excenter q aus angetrieben. ■ Den Luftkanal e bedient ein Schieber E, auf dessen Bolzen / der mit einem Vorsprunge η ausgerüstete Stein i sitzt; derselbe gleitet mit seinen seitlichen Flächen im Ausschnitt h¹ der Excenterstange h. In einer oberen Aussparung h² derselben Stange ist ein um die Achse r drehbarer Hebel s² r s¹ angebracht, welcher mit seinem Arm s¹ durch die Feder y immer an die Excenterstange h herangezogen wird. Dabei stützt sich der Hebelarm s¹ für gewöhnlich auf den Vorsprung n, so dafs die Excenterbewegung dem Schieber E mitgetheilt wird;, auf diese Weise mufs erwähnter Schieber dem Niedergange der Excenterstange folgen; seine Aufgangsbewegung wird dadurch herbeigeführt, dafs gegen den in den Schlitz h^l eingepafsten Stein i die untere Kantern ¹Mi² dieses Schlitzes anhebend wirkt.

Das Excenter ist auf der Welle d so eingestellt, dafs während des Niederganges der beiden Kolben J5¹ und B² der Kanal e geöffnet wird.

Wenn der Schieber E sich nach unten bewegt, so wirkt ein Vorsprung E¹ desselben gegen eine Stange i¹, welche am Ende T eines um den festliegenden Drehzapfen Q schwingen-

den Hebels χ angeordnet ist. Im Punkt M dieses Hebels greift die Zugstange t² an, welche ihrerseits die Bewegung auf den Tauchkolben G¹ der Pumpe G überträgt, während am Kopf N desselben Hebels die Ventilstange m des Vergasers eingehängt ist. Auf diese Weise wird das Erdöl, welches durch den Kolben G¹ unter Mitwirkung der Feder L angesaugt wird, durch den Vergaser und das Vergaserventil / in den Explosionsraum C³, wie oben erwähnt, gedrückt. Das obere Ende P der Stange t¹ hat die Form einer Platte, auf welche der Vorsprung E¹ beim Niedergang des Schiebers drückt; mit ihrem unteren Ende ist dieselbe ' Stange vermittelst Gewindes mit einer Mutter S zusammengestellt, welche ihrerseits durch den Bolzen T an den Hebel χ gelenkig angeschlossen ist. Dreht man die Stange t¹ nach rechts oder links, so wird dieselbe in die Mutter ein- oder aus dieser herausgeschraubt; durch solches Verkürzen oder Verlängern der Stange t^l ist ermöglicht, dem Erdölkolben G¹ einen geringeren oder gröfseren Hub zu geben, d. h. auch die Menge des in den Explosionsraum gelangenden Erdöls zu regeln. Dies kann z. B. durch Drehen an einem mit Stange t¹ verbundenen geriffelten Handrädchen U erfolgen ; eine Feder V, welche sich in die von den Riefen gebildeten Vertiefungen einzulegen vermag, verhindert, dafs die Stange ihre einmal eingestellte Lage in der Mutter 5 ändert.

Um die Gleichmäfsigkeit des Ganges der Maschine bei wechselnder Belastung derselben sichern zu können, läfst sich ein gewöhnlicher Fliehkraft-Regulator benutzen, welcher auf der Kurbelwelle d angebracht ist. Indem dessen Kugeln R bei vergröfserter Geschwindigkeit der Maschine aus einander gehen, wirken sie vermittelst der Hebel w¹ und u'² auf einen kreisförmigen Rand, ζ. Β. einer Scheibe L¹ angehörig, ein, die mit ihrer Nabe (Regulatorhülse) ν lose auf der Welle sitzt, und zwar im Sinne einer Verschiebung rechts (s. punktirte Stellung). Der oben genannte Schalthebel s^l r s² stöfst sodann, wenn durch das Excenter in seine höchste Lage gebracht, mit seinem Arm s² an den Rand L¹ an, mit der Wirkung, dafs der andere Arm s¹ von dem Vorsprung η abgleitet und sonach verhindert ist, den Schieber E mit nach abwärts zu nehmen; derselbe bleibt vielmehr in seiner höchsten Stellung stehen, trotz der Weiterbewegung der Excenterstange h auf- und abwärts, welche dabei unthätig an den Seiten des Steines i hingleitet. Die Folge des so vermittelten Geschlossenbleibens von Kanal e ist, dafs die Kolben B¹ und B² währenddem keine frische Luft von aufsen ansaugen können.

Indem aber dabei ebenfalls das Niederdrücken des Kolbens der Pumpe G aufhört, findet auch keine Bildung frischen Ladegemenges mehr statt. Die Explosionen bleiben daher so lange aus, bis wieder infolge verminderter Geschwindigkeit der Rand L¹ zurück (nach links) verschoben wird und sonach der Hebel s¹ r s² auf seinem Wege mit dem Arm s² auf keinen Widerstand mehr trifft. Da die Feder y beständig auf seinen Arm s^l einwirkt, so springt er nunmehr, sobald sich ihm Gelegenheit dazu bietet, wieder über dem Vorsprung η in seine frühere Stellung ein und die regelmäfsige Bewegung des Schiebers und der von ihm weiter beeinflufsten Theile beginnt von Neuem, d. h. es wird wieder Luft angesaugt sowie Erdöl in den Explosionsraum gedrückt, und die Explosionen finden wieder statt.

Claims (3)

' Patent-Ansprüche:

1. Eine zweicylindrige, mit Erdöldämpfen betriebene Kraftmaschine, deren einerseits in einen gemeinsamen Luftschöpf- und Verdichtungsraum (D), andererseits in einen wärmer gehaltenen kanalartigen Explosionsraum (C ^s) ausmündenden Cylinder so gegen einander geneigt stehen, dafs einer der beiden auf einen Kurbelzapfen einwirkenden Kolben, dem anderen voreilend, die Auslafsöffhungen (f'²J und bald danach der andere Kolben Lufteinströmungsöffnungen (f¹) freilegt, worauf nach Abschlufs dieser Oeffhungen in die nach dem vergleichsweise heifsen Kanäle (C³) hin verdichteten Cylinderinhalte (Luft und Theil der Verbrennungsrückstände) die Erdöldämpfe eingepresst und in ihren soweit noch unverdampften Theilchen verdampft werden,-um so ein leicht explodirbares Ladegemenge zu bilden.

2. Eine Ausführungsform dieser Maschine, welcher zufolge der gemeinsame Luftsaug-

' und Verdichtungsraum (D) durch einen von einem Schieber (E) überwachten Kanal (e) immer während der Saugwirkung der Kolben auf erwähnten Raum (D) mit der freien Luft verbunden ist, sofern nicht zu Zeiten einer Regelung der Maschine der Schieber den Kanal geschlossen hält.

3. Eine Ausführungsform der Maschine unter 1., bei welcher in den Regelungszeiten derselben gleichzeitig mit dem auf Schlufs des Kanals (e) stehenden Schieber (E) auch die Erdölpumpe ruht und bezw. das Vergaserventil geschlossen gehalten wird, dadurch, dafs die Bewegungsübertragung von einem Excenter (q) aus durch Vermittlung jenes Schiebers auf diese Pumpe und Ventil erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.