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Zweitaktbrennkraftmasebine mit zwei gegenläufigen Kolben.
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Kolben besitzt, die mittels verschieden langer Kolbenstangen an dem entsprechenden Kurbelzapfen der Kurbelwelle angreifen.
Es sind Maschinen dieser Art bekannt, bei denen der Kolben, der mit den längeren Kolbenstangen verbunden ist, als Verdichter wirkt, ein Gasgemisch verdichtet und in den Zylinder durch ein Überstromrohr drückt, dessen Mündung durch den Kolben gesteuert wird. Die Leistung dieser Maschinen wird durch die schlechte Zylinderfüllung und durch die mangelhafte Ausspülung der Verbrennungsgase ungünstig beeinflusst, was sich daraus ergibt, dass der Kolben auf seiner Verdichterseite am Ende des Verbrennungshubes gleichzeitig mit seiner Richtungsänderung eine Saugwirkung auf das Brennstoffgemisch ausübt und eine Expansion des Gases hervorruft, so dass das in den Verbrennungszylinder eingelassene Gas einen Druckabfall erleidet.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, die mehr oder weniger beträchtlichen Eruckschwankungen, die das vorverdichtete Gas auf diese Weise in dem Überströmrohr erfährt, zu vermeiden. Dies erfolgt mittels einer Druekgassäule, die einen Speicher bildet. Die Nachspeisung aus diesem hält während der Expansion an der Einlassmündung des Überströmrohres in den Verbrennungszylinder einen im resentlichen konstanten Druck aufrecht, der dem Höchstdruck am Ende der Verdichtung im Verdichterzylinder so nahe wie möglich liegt. Die zur Erreichung dieser Wirkung dienende Einrichtung besteht darin, dass an den Totraum des Verdichterzylinders eine entsprechend bemessene Kammer angefügt ist, die mit dem Verdichterzylinder durch ein Rohr geeigneter Abmessungen verbunden ist.
In dieser Kammer und dem Rohr wird beim Betriebe ein verdichtetes Brenngasgemisch gespeichert, dessen Trägheit während des'Druckabfalles an der Eintrittsstelle des Überströmrohres in den Verbrennungszylinder diesen Druckabfall, der sich bei der Umkehr des Kolbens und infolge der Entleerung der Verdichterkammer sowie infolge der sich allmählich verengenden Eintrittsöffnung durch den sie verschliessenden Kolben ergibt, im wesentlichen ausgleicht.
Die dem Verdichterzylinder vorgeschaltete Kammer kann zweckmässig an das Gehäuse, z. B. eines Drehschiebers, angeschlossen werden, der den Eintritt von frischem Gas in den Verdichterzylinder steuert. In diesem Falle steht das Schiebergehäuse mit dem Vergaser in Verbindung.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt ; es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch den Verbrennungszylinder und sein Kurbelgehäuse und Fig. 2 ein Diagramm.
Nach Fig. 1 besitzt der Zylinder 2 der Zweitaktmaschine zwei gegenläufige Kolben 3,4, die durch Kolbenstangen 5, 6 mit den entsprechenden Kurbelzapfen einer Kurbelwelle 7 verbunden sind. Der Zylinder 2 ist oben zu einem Teil 2a ausgebildet, der einen grösseren Durchmesser besitzt als der Zylinder 2.
In diesem Teile bewegt sich ein Kolben 3a, der mit dem Kolben 3 fest verbunden ist. Dieser Teil des Zylinders bildet einen Verdichter.
Während der Abwärtsbewegung des Kolbens 3a und unter der sich daraus ergebenden Saugwirkung wird durch einen Vergaser Luft angesaugt, weil der Zylinder 2a durch ein Rohr 45a mit dem Gehäuse 45b eines Drehschiebers 46 bekannter Art verbunden ist, wobei dieses Gehäuse z. B. unmittelbar mit dem Vergaser in Verbindung gebracht wird.
Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens 3a, der dem Verbrennungshub des Kolbens 3 entspricht, und nach Abschluss des Rohres 45a durch den Schieber 46 wird das Brenngasgemisch im Zylinder 2 a
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verdichtet. Dieses Gemisch tritt in ein Rohr 2b ein, das die frischen Gase zur Einlassöffnung 2c des Zylinders führt, wobei diese Einlassöffnung durch die Bewegung des Kolbens 3 gesteuert wird.
Die Arbeitsweise der Maschine erfolgt nach dem bekannten Kreislauf : Einlass von verdichtetem, frischem Gas durch die Öffnung 2c, nach Erreichung der grössten Entfernung der Kolben 3 und 4 voneinander erfolgt die Verdichtung des Gases, am Ende der Annäherung der beiden Kolben Entzündung der Gase durch eine Zündkerze 8, sodann die Ausdehnung der verbrannten Gase, die die Kolben 3 und 4 antreiben, Austritt der Verbrennungsgase durch einen Auslass 2 am Ende des Hubes und schliesslich Ausspülen der Verbrennungsgase durch eine neue Füllung mit Frischgas, die in der vorher angegebenen Weise erfolgt usw.
Während der Einlassperiode von Frischgas in den Zylinder schwankt der Druck an der Öffnung 2c zwischen zwei bestimmten Grenzen ; er ist beim Beginn des Einlasses am grössten und unter dem Einfluss des Druckabfalles infolge Umkehrung der Bewegungsrichtung des Kolbens Ja, Entleerung des Verdichterzylinders 2a und Verengung der Durchtrittsöffnung 2c, die der Kolben 3 allmählich verschliesst, am geringsten. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die wirtschaftlichste Füllung des Zylinders erhalten wird, wenn der Druck des Gases bei 2c annähernd konstant bleibt.
Die Anordnung nach der Erfindung zum Vermeiden von Druckschwankungen und zum Regeln der Zuführung unter einem Druck, der im wesentlichen unveränderlich ist und möglichst nahe dem Endverdichtungsdruck liegt, besteht darin, eine zweite Druckkammer 9 vorzusehen, die mit dem die erste Druckkammer bildenden toten Raum des Zylinders 2a durch ein Rohr 9 verbunden ist. Man erhält dadurch in diesem Rohr eine Druckgassäule, die gewissermassen einen Speicher bildet. Ihre Trägheit hat das Bestreben, den Druckabfall auszugleichen, den das Frischgas beim Öffnen des Einlassschlitzes 2c erfährt. Man erhält auf diese Weise eine Füllperiode für den Zylinder 2, die so regelmässig wie möglich ist.
Natürlich müssen das Volumen der Kammer 9, die zum Füllen des Rohres 9a dient, ebenso wie der Querschnitt und die Länge dieses Rohres derart bemessen werden, dass das gewünschte Resultat erhalten wird.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, sind die Kammer 9 und das Rohr 9 a zwischen dem Drehschieber und dem als Verdichter wirkenden Teil des Verbrennungszylinders angeordnet, wobei die Kammer 9 oder mehrere solcher Kammern im Kurbelgehäuse untergebracht sind. Im Rahmen der Erfindung ist aber auch eine andere Anordnung möglich.
Zu einer allfälligen Regelung besitzt die Anordnung nach Fig. 1 ein Organ 10 in Form eines Ventils, dessen Lage mit Bezug auf seinen Sitz 10a derart einstellbar ist, dass man an dieser Stelle eine gewisse Verengung des Querschnittes des Rohres 9 bewirken kann.
Das Diagramm nach Fig. 2 zeigt die Wirkungsweise. In dieser Figur entsprechen die Abszissen
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Aufwärtsbewegung des Kolbens 3a, die Verdichtung des Frischgases im Zylinder 2a nach der Kurve a-b unmittelbar vor Beginn der Öffnungsperiode.
Bei einer Verdichtungskammer gewöhnlicher Art würde die Expansionsperiode, die der Öffnungperiode des Einlassschlitzes im vorliegenden Fall 2c entspricht, durch eine Kurve b-d dargestellt werden, an die sich ein Teil, z. B. d-e, anschliessen würde, wenn die Öffnung des Einlassschlitze eine konstante Grösse behielte. Da sich aber vom Punkt i an diese Öffnung verkleinert unter gleichzeitiger Umkehr der Kolbenbewegung, die den Spannungsabfall verstärkt, ist die Kurve d-f in Wirklichkeit die Fortsetzung der Kurve b-d.
Infolge der Anordnung nach der Erfindung wird die Spannungsabfallkurve während des Einlasses wieder gehoben, u. zw. so, wie es die Kurve b-m-n darstellt. Es ist ersichtlich, dass bei gleichem Anfangsdruck der Enddruck höher ist als in dem andern Fall, der den bekannten Anordnungen entspricht. Infolge der angegebenen Druckerhöhung nähert man sich bedeutend mehr einer konstanten Zylinderfüllung, d. h. den besten Bedingungen. Dadurch, dass der Gaseinlass bei 45b unmittelbar an die Druckkammer 9 anschliesst, wird die zwischen dieser Kammer und dem Verdichter befindliche Gassäule in fortgesetzter Bewegung erhalten, so dass eine Strömung des Frischgases während Förderung des Verdichters entsteht, die sofort dem Strom der vom Verdichter in den Zylinder beförderten Ladung folgt.
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