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Sechszylinder-Brennkraftmaschine mit Spülpumpen
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Spülpumpen durch seitlich sich erstreckende Hebel bei der erstgenannten Anordnung von den K ! euzköpfen der Maschineneinbeiten Nr. 1, 2
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Kreuzköpfen der Maschineneinheiten Nr. 4, 5 und 6 angetrieben werden. Dadurch wird das Gleichgewicht derjenigen Haupt-und Nebenkräfte und Kräftepaare erreicht, die durch die hin-und hergehenden Massen der Maschine entstehen.
Wenn die Erfindung bei Gegenkolbenmaschinen angewendet wird so können die Spülpumpen von den mittleren Kreuzköpfen der entsprechenden Maschineneinheiten ange- trieben werden.
Die Spülpumpen sind zweckmässig doppelwirkend mit einer verhältnismässig grossen Bohrung und kleinem Hub ausgebildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, angewandt bei einer Brennkraftmaschine der Gegen- kolbentype, ist nachstehend unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen beschrieben, in welchen Fig. l einen Längsschnitt durch eine einfach wirkende Sechszylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einer einzigen Kurbelwelle und gegenläufigen Kolben zeigt, während Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie lI-lI der Fig. 1 dsrteUt. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die in
Fig. 1 dargestellte Maschine.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung, die beispielsweise auf eine einfach wirkende
Sechszylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschine mit
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dieMaschineaussechsMaschineneinheiten1-6.
Die Kurbelfolge der Maschineneinheiten ist in dem vorliegenden Beispiel 1-5-3-6-2-4, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Maschineneinheiten 1-6 sind gleich und von bekannter Art ; die allgemeinen Merkmale der Einheit 1 werden kurz beschrieben.
Die Maschineneinheit 1, Fig. 1 und 2, besteht aus einem Zylinder 11, in welchem zwei Kolben 12 und 13 angeordnet sind. Der Zylinder 11 hat keine Kolbendeckel. Der Kolben 12 besitzt
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eine kurze Kolbenstange 14 mit einem mittleren Kreuzkopf 15. der durch eine Pleuelstange 16 mit der Hauptkurbel 17 der in Lager 19 gelagerten einzigen Kurbelwelle 18 verbunden ist. Der obere Kolben 13 trägt ein gelenkig gelagertes Joch 2C und ist durch Führungen 21 geführt (Fig. 2). Die Enden des Joches sind mit den oberen Enden von Kuppelstangen 22 und 23 verbunden, während die unteren Enden dieser Kuppelstangen mit seitlichen Kreuzköpfen 24 und 25 verbunden sind. Die Kreuzköpfe 24 und 2. 5 sind durch seitliche Verbindungsstangen'26 und 27 mit Nebenkurbeln 28 und 29 der Kurbelwelle verbunden.
Der Hub der Hauptkurbel 17 ist grösser als der der Nebellkurbeln 28 und 29 und dementsprechend ist der Hub des oberen Kolbens 13 kleiner als der des unteren Kolbens 12.
Brennstoff, z. B. Öl, wird in den Verbrennungsraum ? C eingeführt, in welchem die Luft während des vorhergehenden Hubes verdichtet worden ist ; bei der bewirkten Verbrennung des Brennstoffes werden die Kolben 12 und 13 nach aussen bewegt, bis gegen Ende des Hubes der Kolben 12 die Öffnungen. ?/ (Fig. 2) freigibt, durch welche Spulluft aus dem Luftbehälter 32 eintritt, während zu gleicher Zeit der obere Kolber-l'Auslass- öffnungen 33 freigibt, die zu einem Auspuffrohr 34 führen, so dass die Spülluft v jm Behälter 32 die Verbrennungsrückstände aus dem Zylinder 11 durch die Auslassöffnungen 33 ausspült und den Zylinder mit frischer Luft füllt.
Bei der nach innen gerichteten Hubbewegung der Kolben 12 und 13 werden die Öffnungen 31 und 33 durch die Kolben geschlossen und die Luft wird zwischen
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die Lage gemäss den Fig. 1 und 2 erreicht, so wird Brennstoff eingespritzt und entzündet, so dass sich die Kolben 12 und 13 wieder nach aussen bewegen und die vorstehend beschriebene Arbeitsweise sich wiederholt.
Die Maschineneinheiten 2-6 arbeiten in einer gleichen Weise wie vorstehend für die Einheit 1 beschrieben.
Gemäss der Erfindung wird der Luftbehälter 32 mit verdichteter Luft durch drei Spülpumpen 35,
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und ihre Antriebseinrichtungen gleich sind, wird nachstehend nur die Spülpumpe 35 und ihr An- trieb beschrieben.
Die Spülpumpe hat einen Zylinder 36, dessen Bohrung verhältnismässig gross ist. In diesem Zylinder ist ein Kolben 37 von verhältnis- mässig kleinem Hub angeordnet, der mit einer Kolbenstange verbunden ist. In dem Zylinder 36 sind Saugventile 39 und Auslassventile 40 vorgesehen. Der Lufteinlass weist ein Sieb 41 auf, das gegen die Atmosphäre hin frei liegt und durch welches in Fig. 2 die Luft von links eintritt und dann in die Kammer 42 gelangt, von welcher zwei Wege nach dem oberen und unteren Saugventil führen. Die Kammer 42 ist mit schalldämpfendem Material ausgekleidet und wirkt als Schalldämpfer.
Die Auslassventile 40 sind mit einem Zuführngsrohr 43 verbunden. Die Saug-und Auslassventile 39 und 40 sind in getrennten Kammern der Pumpe angeordnet und Kanäle 44 (Fig. 3) verbinden die Auslassventile am unteren Ende der Pumpe mit jenen am oberen Ende derselben.
In Fig. 2 ist der Kolben 37 in der unteren Totpunktlage dargestellt ; seine obere Totpunktlage ist mit strichlierten Linien angedeutet. Die Stellungen der Ventile, welche diese bei der Bewegung des Kolbens von unten nach oben einnehmen, sind mit strichpunktierten Linien veranschaulicht. Aus Fig. 2 ist schliesslich auch die gegen die Pumpe gerichtete und dadurch geschützte Lage des Ein'asssiebes 41 ersichtlich. Der Zweck dieser Lage ist der, die Luftein-
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von Fremdkörpern ir iie Pumpe zu schützen und das zufällige AufLropfcn. on Kondenswasser auf das Sieb zu verhindern.
In der dargestellten Lage ist bei der Anordnung der Maschine auf Schiffen auch das Eindringen von Seewasser und von Wasser eines heftigen Regecsturmes m den Einlass unwahrscheinliche da letzterer durch die Luftführungsrohre geschützt ist, welche die Luft zu den oberen und unteren Saugventilen führen.
Die Kolbenstange 38 hat einen Kreuzkopf 45, der sich in Führungen 46 bewegt und an einem vom Kreuzkopf getragenen Zapfen 47 sind die oberen Enden zweier Glieder su angelenkt, deren untere Enden durch einen Zapfen 4 mit dem einen Ende von Schwinghebeln 50 verbunden sind. Die Schwinghebel 50 werden von einem
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. 52 gelagert ist. Die anderen Enden der Hebel 50 sind durch einen Zapfen 53 mit den unteren Enden von Lenkern 54 verbunden. Die oberen Enden dcr Lenker 54 sind mit einem Zapfen verbunden, der am äusseren Ende zweier Arme J6 angeordnet ist. die vom mittleren Kreuzkopf 15
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Weise mit Zuführungsrohren 156 und 157 ausgestattet, die zum Luftbehälter 32 führen.
Diese Pumpen werden durch Schwinghebel angetrieben, die mit Jen mittleren Kreuzköpfen der Maschineneinheiten 2 und 3 iu gleicher Weise verbunden sind, wie im vorstehenden bei der Pumpe 35 beschrieben ist.
Die Aufeinanderfolge der Hauptkurbeln der Kurbelwelle 18 der Maschine ist in Fig. 2 dargestellt und zur Vereinfachng sind die Kurbeln mit den Nummern der Maschineneinheiten bezeichnet, denen sie angehören.
Die Antriebe der drei Kolben der Pumpen 35,
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gemäss Fig. 2 ergibt, um 1200 versetzt und nachdem die arbeitenden Teile aller drei Pumpen einander gleich sind, besteht vollkommener Ausgleich der vertikalen Haupt-und Nebenkräfte und es ist daher kein querschwingendes Kräftepaar vorhanden.
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Kleine vordere und hintere Haupt-und NebenSchwinghebelpaare werden zwar eingeführt, aber zufolge des geringen Gewichtes der Teile der Pumpen 35, 136 und 137, ihrer verhältnismässig kurzen Hübe und der knapp nebeneinanderliegenden Pumpenmitten sind die Drehkräfte von untergeordneter Bedeutung.
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setzten Pumpen 35, 136 und 137 werden sechs gleiche um 60 phasenverschobene Füllungen, übereinstimmend mit den sechs Spülperioden für die Zylinder der Maschineneinheiten 1-6 erhalten. Der Druck im Luftbehälter 32 bleibt während des Kreislaufes konstant ; dies sichert eine gleichwirksame Spülung in den Zylindern der Maschineneinheiten 1-6.
Da die Pumpen 35, 136 und 137 eine verhältnismässig grosse Bohrung besitzen und leicht nebeneinander angeordnet werden können, kann ihr Hub verhältnismässig kurz sein, so dass sich nur kleine Kolbengeschwindigkeiten ergeben ; auch sind wegen des grossen für die Ventile zur Verfügung stehenden Raumes die Luftgeschwindig- keiten. und die entsprechenden Pumpenverluste gering, was eine bessere Leistungsfähigkeit ergibt.
Für den Fall des Ausfalles einer der Pumpen 35, 136 und 137 ist die von den anderen zwei Pumpen gelieferte Luft noch hinreichend, um die Maschine mit verminderter Kraft zu betreiben.
Die Kurbelfolge der Maschineneinheiten kann an Stelle von 1-5-3-6-2-4 auch
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den Kreuzköpfen der Maschineneinheiten 4, 5 und 6 verbunden sind.
Die Erfindung ergibt verschiedene Vorteile gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen, wie keine Verlängerung der Gesamtlänge der Maschine, keine unausgeglichenen vertikalen Haupt-und Nebenkräfte und keine Drehkräfte ; keine Einstellung der hin-und hergehenden Gewichte der vertikalen Maschineneinheiten, um Gleichgewicht zu erhalten ; gleichförmiger Luftdruck im Spülluftbehälter während des Laufes, so dass gleiche Füllung aller Zylinder mit Spü ! - luft gesichert und eine einheitliche Verbrennung gewährleistet wird, die Leistungsfähigkeit und verminderten Ölverbrauch bedingt ;
niedere Luftventilgeschwindigkeiten mit geringen Pumpenverlusten, die einen hohen mechanischen Wirkungsgrad der Maschine und erhöhte Zuverlässigkeit ergeben, da zwei Pumpen allein noch ausreichen, dass die Maschine mit verminderter Kraft arbeitet.
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kraftmaschine anderer Art als die vorstehend beschriebene.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sechszylinder-Brennkraftmaschine mit Spülpumpen und mit einer Kurbelwelle, bei
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von den Kreuzköpfen der Maschineneinheiten Nr. 4, 5 und 6 angetrieben werden, so dass das Gleichgewicht derjenigen Haupt-und Nebenkräfte und Kräftepaare gesichert wird, die sich aus den hin-und hergehenden Massen der Maschine ergeben.