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Verfahren zum Betriebe von Schwerölbrennliraftmaschinen mit in einem Ringzylinder abwechselnd kreisenden Kolben und Maschine für dieses Verfahren.
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wirtschaftlichen Wirkungsgrad der Maschine günstig auswirkt.
In der Zeichnung ist Fig. 1 ein lotrechter Schnitt durch eine Maschine, in der das erfindungsgemässe Verfahren vor sich geht, Fig. 2 eine schematische Vorderansicht im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 ; die Fig. 3 und 4 zeigen Schnitte nach den Linien 777-777 bzw. IV-IV der Fig. 2.
In Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 Teile des Gehäuses der Maschine, die zusammengesetzt einen Ringzylinder ergeben. 3, 3'sind die Einlasskanäle, 4, 4'und 5,5'die Auslasskanäle. Mit e ist einer der Kolben im Schnitt bezeichnet, der mit Schrauben 7 an einer Scheibe 8'befestigt ist. Der Kolben e weist ein Zündorgan 9 auf. ( ! bezeichnet ebenfalls einen Kolben in Stirnansicht, der auf der Scheibe 8 befestigt ist. Die Scheiben 8, 8'wirken über Zwischenglieder 15, 15'auf je eine Welle 16 bzw. 16'. Diese Wellen sind bei 17, 17'in einem Armkreuz 18 bzw. 18'gelagert. 19 bezeichnet eine der üblichen, zur Abnahme der Leistung vorgesehenen Kupplungshälften.
An der Rückseite der Maschine befindet sich eine verdichterartige Einrichtung, deren Gehäuse mit 20 bezeichnet ist und in deren Inneren Flügelräder 21, 21'laufen.
Zwischen dem Verdichter und der Kraftmaschine können mit Vorteil Hilfsmaschinen, wie z. B. Zündmaschine, Ölpumpe u. dgl., angeordnet werden. 25,26 und 27 sind Teile eines Wendegetriebes, 28 und 29 Wellenlager.
In Fig. 2 sind a, b, c und à, e, l'die Kolben, 8 die eine Kolbenseheibe, die mit kulissenartigen Schlitzen 35,35'versehen ist, in denen auf der andern Kolbenscheibe 8'sitzende elastische Bolzen 36 bzw. 36'eingreifen. 3,3', 3"und 3'"bezeichnen Einlassschlitze, 4, 4', 4"und 4'"die Auslassschlitze. Die Zündkerzen 9 sind mit den Schleifkontakten 39,40 und 41 bzw. 42, 43 und 44 durch strichliert angedeutete
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Kabel 9'verbunden. 50'ist eine Ziindmaschine, die durch Leitungen mit den festen Kontakten 50, 51, 52 und 53 in Verbindung steht.
In Fig. 3 bezeichnet 58 einen den Ringzylinder allseits dicht umgebenden Schmierölbehälter, der mit einer Zuführungsleitung 54 versehen ist und über Verbindungskanäle 55 mit dem eigentlichen Ringraum in Verbindung steht.
Fig. 4 zeigt im Kolben e einen durch eine Feder 56 nach aussen gepressten Bolzen 57, der als Rückstosshemmungsbolzen dient und gegebenenfalls in nicht dargestellter Weise auch die Brennstoffeinlass- öffnung im Zündzeitpunkte abschliessen kann.
Zunächst sei die Arbeitsweise der Maschine kurz erläutert :
Die Kolben a, b, c und f !, e,/* (Fig. 2) bilden je eine Gruppe und sitzen auf der Scheibe 8 bzw. 8' (Fig. 1). Zwischen den Kolben a und cl befindet sieh verdichtetes Gemisch, das durch die Kerze 9 entzündet wird. Die Folge davon ist, dass der Kolben d sich im Pfeilsinne A verschiebt und in die strichliert gezeichnete Lage kommt. Dadurch werden gleichzeitig die Kolben fund e ebenfalls im Sinne A in die strichliert angedeuteten Lagen verschoben. Ist der Kolben d in der strichliert angedeuteten Lage angelangt, so gibt er die Auspuffschlitze 4'frei ; gleichzeitig schlägt der elastische (z.
B. gummibelegte) Bolzen 36 gegen das Ende der Kulisse 35, so dass einerseits ein Aufeinanderprallen der Kolben beider
Gruppen vermieden und anderseits die eine Kolbengruppe durch die andere mitgenommen wird. Diese Mitnahme wird dazu ausgenutzt, um das Gas durch die Schlitze 4'zur Gänze auszuschieben. Diese Bewegungen haben aber zur Folge gehabt, dass der Kolben f die Einlassschlitze 3"freigab und hindurch Gemisch ansaugte, welches Gemisch dann durch den nachfolgenden Kolben c verdichtet wurde. Es werden die beiden Kolben f und c daher in der striehliert gezeichneten Lage verdichtetes zündfähiges Gemisch enthalten. Mit den betreffenden Gruppen bewegen sich aber auch die Schleifkontakte 39-44.
Kommt der Kolben c nach aufwärts und hat die Verdichtung zwischen den Kolben fund e den gewünschten Wert erreicht, so trifft der bewegliche, mit der Scheibe S rotierende Kontakt 43 auf den festen Kontakt 50 und es erfolgt eine Zündung, ebenso wie auch zuerst die Zündung durch Auftreffen des Kontaktes 44 auf den Kontakt verursacht w urde. Die Übertragung der Nutzarbeit auf die Wellen geschieht durch eine in den Fig. 1 und 2 bloss angedeutete, nicht näher beschriebene Vorrichtung, etwa eine Klauenkupplung.
Das Verfahren gemäss der Erfindung geht nun in folgender Weise vor sieh (Fig. 1) :
Das Gehäuse 1, 2 ist doppelwandig ausgebildet, so dass zwischen den beiden Mänteln ein Raum 14 entsteht. In diesen Raum wird durch die Leitung 30 Schweröl eingebracht, das sich dort erwärmt und gleichzeitig den Zylinder kühlt und durch die Leitung 31 in das Innere des Verdichters eintritt. Die beiden Flügelräder 21, 21'drehen sich gegenläufig, da das eine unmittelbar auf die Welle aufgekeilt, das andere aber über ein Wendegetriebe 25-27 angetrieben wird, und wirken auf das Treiböl wie eine Zentrifuge. Durch das Organ 32 wird zugleich die von Hand aus oder sonstwie regelbare, für die Verbrennung notwendige Luftmenge angesaugt.
Die beiden Flügelräder zerstäuben das auf sie auftreffende Öl, mischen es mit der Luft und bewirken eine gewisse Vor Verdichtung des Gemisches. 33 ist ein Rück-
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Ablassventil 34 vorgesehen, durch das das sich sammelnde Öl von Zeit zu Zeit entfernt wird.
Die Welle 16 dient zur Kraftabgabe, die Welle 16'wird zum Antrieb des Verdichters bzw. Zerstäubers und der Hilfsmasehinen verwendet.
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auszustatten, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Es ist ferner vorteilhaft, an geeigneter Stelle einen abnehmbaren Deckel im Teil 1 oder 2 des Gehäuses anzubringen, um die Auswechslung der Zündkerzen zu erleichtern. Die Zündkerzen können auch im Gehäuse selbst angebracht werden, da ja die Zündungen immer an derselben Stelle erfolgen, was auch das Anlassen erleichtert.
Die Schmierung der Kolbenbahn geschieht durch die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung. Durch die Leitung 54 wird Öl in den Raum 59 gepresst, von wo es über die schon genannten, den Doppelmantel14 durchdringenden Kanäle 55 zur Kolbenbahn gelangt und sie schmiert.
Die beiden Scheiben 8 und 8'greifen ineinander zwecks Dichtung mittels Feder und Nut ein.
Ebenso können die Kränze der Scheiben 8 und 8'gegenüber den Gehäuseteilen 1 und 2 durch labyrinth- ähnliche Vorrichtungen abgedichtet werden, um zu vermeiden, dass die verdichteten Gase durch undichte Stellen Druckverluste erleiden. Durch die Fliehkräfte können diese Dichtungen in ihrer Wirkung noch unterstützt werden.
Durch die in der Kolbenwand und in der Kolbenscheibe vorgesehenen Durchtrittsöffnungen 51 für die Kabel 9'wird gleichzeitig eine Kühlung des Kolbeninnenraumes erzielt, die durch geeignete Ausgestaltung (Vergrösserung der Durchtrittsöffnung für das somit mit Spielraum durch die Öffnung tretende Kabel, Anordnung von Ventilatorflügeln auf der Scheibe 8') noch erheblich vergrössert werden kann. Statt Zündkerzen können irgendwelche andere bekannte Zündvorrichtungen Anwendung finden.
Durch Verlängern der Kontakte 50-53 hat man es in der Hand, die Dauer der Zündung zu vergrössern und so die Verbrennung zu verbessern, da das bekanntlich schwer brennbare Schweröl dadurch vollständig
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verbrennt und die Bildung von verschmutzenden Rückständen verringert wird. Das vollständige Aus- scheiden der Gasruckstände wird durch entsprechendes Vergrössern der Auspufföffnungen erleichtert, was etwa durch Vorsehung von zwei Auspufföffnungen 4 und 5 (Fig. 1) geschehen kann.
Für gewisse Zwecke ist es vorteilhaft, die einzelnen Kolben gegen eine Bewegungsumkehr durch die Kraft der Entzündung zu sichern. Dies kann durch federnde Glieder geschehen und ist insbesondere dann nützlich, wenn die Maschine mit geringer Drehzahl läuft und die Massenwirkung der beiden Kolbengruppen nicht ausreichen würde, ein einwandfreies Laufen der Maschine sicherzustellen. Hiezu bedient man sich der bereits erwähnten, in Fig. 4 dargestellten Einrichtung. Der federnde Bolzen 57 greift in gewissen Kolbenstellungen in eine Vertiefung ces Gehäuses ein. Statt eigene Vertiefungen im Gehäuse vorzusehen, können auch die Ein-und Auslassöffnungen als solche Vertiefungen ausgebildet werden, was eine bauliche Vereinfachung ergibt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe von Schwerölbrennkraftmasehinen mit in einem Ringzylinder abwechselnd kreisenden Kolben, die gruppenweise an zwei auf je eine Welle wirkende Scheiben befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweröl zunächst unter Ausnutzung der Verbrennungswärme des Gemisches vorgewärmt, das vorgewärmte Öl anschliessend durch Fliehkraftwirkung zerstäubt, gleichzeitig das zerstäubte Öl mit Luft gemischt und vorverdichtet, hierauf der Brennkraftmaschine zugeführt und dort einem der bekannten Mehrtaktarbeitsverfahren unterworfen wird, durch welches die beiden einander gegenseitig führenden Kolbenscheiben (8, 8') ihren Antrieb erhalten.