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Die im folgenden in mehreren Beispielen beschriebene und gezeichnete Erfindung bezieht sich auf eine neue Anordnung an Verbrennungskraftmaschinen, durch welche es ermöglicht werden soll, ohne besondere Luftpumpe in die verdichtete Arbeitsluft im Zylinder oder Verhronnungsraum Brennstoff oder sonst beliebige gas-, dampfförmige, auch feste
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der durch jene Schlitze im Expansionshubende in den Zylinder einströmenden Spül-und Ladeluft. Dieser Ablexker zieht sich quer über den Kolbenboden wie eine Sehne im Kreise, wie die Fig. 1, Ansicht des Kolbendodens, zeigt.
Die Erfindung hesteht nun darin, dass jener Ablenker gleichfalls zu einem steuernden Organ weitergebilder wird mit dem Zweck. wie eine Schwidewand wirkend, gegen Verdichtungshubende den Zylinderraum über dem Kolbenboden in zwei Räume so zu scheiden, dass ill dem einen Raum eine stärkere Verdichtung der Luft entsteht als in dem anderen.
DEr so erzeugte Druckunterschied wird alsdann benntzt, um z. B. Brennstoff in den Raum !"it niederem Drucke einzuführen.
Die Fig. 2 (Vcrtikallängsschnitt) und 3 mögen die Einrichtung und den Arbeits-
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Der Arbeitsvorgang ist nun folgender :
Beim Expansionshub des Kolbens k (Fig. 2) aus der gezeichneten Stellung nach rechts gehend, verdichtet k die in u eingeschlossene Luft wie üblich. Gegen Hubende wird a freigelegt, die Verbrennungsgase puffen aus durch a, e wird gleichfalls geöffnet und
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mit seiner inneren (unteren) Kante seiner ganzen Länge nach quer durch den Zylinder an der ihm parallelen Kante t des Zylinderdeckels ankommt, werden die bisher gegeneinander
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da beim weiteren, Vorgange des Kolbens k bis Hubende sich die parallelen schrägen Flächen des Kolbens und des Zylinderdeckels, welche in der Zylindorachsenrichtung den Raum m begrenzen,
bis auf einen getingen Spielraum nähern (Fig. 2), wird die in m eingeschlossene Luft hoch verdichtet, über den Druck der in v eingeschlossenen Hauptmengo der Arbeitsluft hinaus. Ein Teil wird durch den Spielraum, Spalt zwischen < und t nach v entweichen - der Spielraum muss aus Betriebs- und Konstruktionsrücksichten bestehen - der andere, grössere Teil nimmt seinen Weg durch Ausgleichkanal n, durch die Düse d nach dem Verbrennungsraum v.
Da im Expansionshubende beispielsweise durch hydrostatischen Druck von einem hoch aufgehängten Brennstoffgefässe durch die Rohrleitung p eine vom Regler t- mittelst des Drosselhahnes h zugemessene Brennstoffmenge über dem unter der Düse d sichtbaren Rückschlagventil eingeführt und abgelagert worden war, reisst die aus m durch n und d strömende Luft diesen Brennstoff mit und bläst ihn nach v ein, wo sich je nach der Temperatur bezw. Verdichtung von selbst oder am Zünder s das infolge jener Einblasung gebildete Gemisch entzündet, und die gewünschte Explosion erzeugt.
Der den Gegenstand der Erfindung bildende #steuernde Ablenker" lässt sich auch bei Viertaktmotoren anwenden.
Fig. 4 stellt eine derartige Viertaktmaschine im Horizontalschnitt beispielsweise dar, deren allgemeine Bauart eine der üblichen Typen ist, so dass von einer Beschreibung der bekannten Teile wohl abgesehen werden kann.
Ähnlich, wie bei der oben erläuterten Zweitaktmaschine trägt auch hier der in dem Zylinder z sich bewegende Arbeitskolben k eine Leiste l, wie eine Kreissehne quer über die ganze Fläche des Kolbenbodens gehend, die aber niedriger ist, da sie nicht mehr als
Ablenker der Spülluft, sondern nur als steuerndes Organ ausschliesslich zu dienen hat. Im
Verdichtnngshubende-wie in Fig. 4 dargestellt-trennt die Leiste < , an der ihr parallelen Kante t vorbeistreichend, ebenfalls den übrigen Zylinderraum vor dem Kolben 1.. in zwei Räume m und v ; es erfolgt in m gleichfalls eine Überverdichtung, infolge derer die Luft aus m durch Ausgleichkanal n, Düse d nach dem eigentlichen Verbrennungsraum f getrieben wird.
Hiehei wird Brennstoff mitgerissen, der durch die Brenstoffpumpe q in einer vom Regler t der Kraftleistung angepassten Menge während des Saughubes oder des Verdichtungshubes oder schliesslich erst im Augenblicke des Überströmens der Luft aus Mt, also gegen Verdichtungshubende, der Düse d mittelst der Rohrleitung p zugeführt worden ist. Der so eingeblasene Brennstoff mit Luft gemischt, tritt in der Richtung des Pfeiles in den Verbrennungsraum zweckmässigerweise durch die Leitschaufel j zum Herumwirbeln in Pi gebracht und entzündet sich am Zünder s oder durch die genügend hohe Temperatur in v von selbst. Es erfolgt der Expansionshub nun. dann der Auspuffhub die Gase gehen durch Auslassventil a ab-usw. wie üblich bei Viertaktmaschinpu.
Es mögen nunmehr einige Beispiele von Abänderungen des Erfindungsgegenstandes dargestellt werden, ohne Rücksicht auf Zweitakt oder Viertakt und daher ohne Beigabe
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wichtigeren Varianten erklärt werden.
In Fig. 5 tritt die sehnen artige Leiste l in eine entsprechende (korrespondierende) Nut t im Zylinderdeckel ein, wodurch ein dichterer Abschluss erzielt wird, als bei der Anordnung Fig. 4. Der Verbrennungsraum l'von im übrigen beliebiger Form liegt hier
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die Brennstoffeinführung ist hier eine andere Variante beispielsweise gewählt. Der Brennstoff wird bei im Viortakte arbeitenden Maschinen während des Saughubes des Kolbens k oder, wenn die Maschine im Zweitakt arbeitet, während der Spülperiode aus der Brennstoffleitung 11 durch das gesteuerte Ventil ; 2 in den Ausgleichkanal n fliessen gelassen, wo er sich über dem Ventil il ablagert.
Durch die vor Verdichtungshubende des Kolbens k vom Raum m nach Raum v strömende Luft wird Ventil il geöffnet und der Brennstoff nach Raum t'eingeblasen. Venti ! i1 kann ein Tellerventil oder ein Nadelventil sein und ebenfalls gesteuert werden von aussen.
Verbreitert man die Leiste l über das ganze von ihr und dem zugehörigen Kreis-
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streichen seiner der Zylinderachse zugewandten Sehnenwand an der Kante t denselben Effekt hervorruft, wie bisher der Ablenker oder Leiste genannte gleichwertige Teil. Als weitere Variante ist hier ein Hahn'" in den Ausgleichkanal n gelegt ; derselbe hat zwei etwa senkrecht zueinander stehende, nicht durchgehende Bohrungen, wie ersichtlich. In der
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kann ein Dreiwegehahn sein oder durch Schieber, Ventil ersetzt werden, wie leicht einzusehen.
Die Fig. 8 entsteht aus der Anordnung der Fig. 7 ähnlich wie die der Fig. 6 aus der der Fig. 5 ; der segmentartige Stufenaufsatz list am Zylinderdeckel, das entsprechende Gegenstück die Matrize, mit der steuernden Kante t ist am Kolben k, die Wirkung ist wie bisher beschrieben.
Als eine weitere Variante ist hier ein Vergaser oder Verdampfer g, nötigenfalls mit
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deckel oder im Verbrennungsraum v liegen, auch ausserhalb, er kann wärmeisoliert sein, oder beheizt worden durch die Hitze der Explosionen selbst, durch die Auspuffgase oder durch besondere Brenner, wie dies alles schon längst bei gewöhnlichen Verbrennungsmotoren bekannt geworden ist.
Der Verbrennungsraum v liegt beispielsweise hier im Zylinders oder an demselben ; der Ausgleichkanal n kann über nl oder n2 ausmünden.
In Fig. 9 ist der segmentartige Stufenansatz des Kolbens k mehrstufig, treppenartig, l1, l2 ausgebildet ; dementsprechend auch als Matrize die Kanten t.
Ist der gestrichelte Teil dos Ausgleichkanals n vorhanden, dann ist die übrige Arbeitsweise, wie zu Fig. 6, beschrieben. Ist Kanal H gegen Raum tU geschlossen, dann muss die
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Augenblicke, wo 12 an den Kanten t vorbeistreichen, wird mittelst Pumpe oder sonst durch Hochdruck Brennstoff aus Ventil i gedrückt, der von der aus dem Spalt bei 12 strömenden Luft erfasst und im Raum c zerstäubt wird.
Auch die Sehnenleisten der Fig. 1-6 können mehrfach, mehrstufig ausgeführt werden,
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Für die Urennstoffabiagerung ist als Beispiel hier eine andere Variante gewählt, deren Wirkungsweise die folgende ist :
Beim Saughube der im Viertakt arbeitenden Maschine oder in der Spülperiode des Zweitaktes tritt ans Brennstoffleitung p mittelst Pumpe oder hydrostatischen Druckes aus
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Ventil i2 kanu belastet oder ausbalanciert sein, es kann gesteuert werden statt durch die ans Kaum m strömende Luft durch besondere mechanische oder elektrische Steuerungsorgane, es kann ersetzt werden durch (gesteuerten) Hahn oder Schieber. Der untere Teil des Verbrennungsraumes kann natürlich auch als eine Düse ausgebildet werden bozw. eine solehe onthatten, wie solche Düsen d zu Fig. 2,3, 4 dargestellt.
Die Sehnenleisten kännen, wie Fig. 11 und Fig. 12 (Ansicht des Kolbenbodens)
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zwei Räume m1, m2, die mit dem Verbrennungsraum v durch doppelte Kanäle nl, 2 in Verbindung stehen können, wie gezeichnet.
Man kann aber auch einen. Verbindungskanal x anordnen, entweder im Kolben k (Fig. 13 oder Fig. 14, Ansicht des Kolbenbodens) in der Sehnenleiste l bei x oder K '' (am Rande), oder im Zylinderdeckel (nicht gezeichnet, weil leicht verständlich), dann braucht man nur einen einzigen Ausgleichkanal n'usw. Das gleiche kann bei Fig. 11 gemacht werden.
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Gegen Verdichtungshubende beider Kolben kl, k2 wird auch hier die Luft mittelst der Stufenaufsätze l in den Raum v und den Räumen mt, m2 abgeschnitten, in ml, m2 höher verdichtet und der aus Leitung p eingeführte Brennstoff nach dem Verbrennnngsraum v eingeblasen aus der Mündung oder Düse d. Gegen Expansionshubende legt Kolben kS den Auspufschlitz a frei, Kolben k1 den Spülluftschlitz e, worauf wie üblich die Spülung des Zylinders und die Ladung mit frischer Luft erfolgt.
In der Fig. 16 fehlt das Zwischenstück y der vorigen Figur, der Kolben k2 trägt die Sohnenleiste l, der Kolben kl wie der Zylinderdeckel der Fig. 5 die entsprechende Nut. War in der SpüJperiode (Expansionshubende) Brennstoff aus Leitung p und Ventil il
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wenn die Luft aus Raum m wie bisher getrieben wird über Ausgleichkanal n, der Brennstoff nach dem Raum v eingeblasen. Statt wie gezeichnet im Kolben A : ann der Ausgleichkanal n auch in der Zylinderwand angeordnet sein, wenn er nur richtig nach den Räumen M und f mündet.
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dorn Raum m durch den Spielraum unter der Leiste l strömende Luft gespritzt und von dieser im Verbrennungsraum v zerstäubt.
(Der Pfeil deutet beispielsweise die zweck- mässiger Richtung des so eingeblasenen Gemisches an. )
Der Brennstoff kann Schliesslich selbst in den Raum tU eingeführt werden (Fig. 18),
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er nur einerseits in Raum M mündet, andererseits die Luft auf das Ende d der Brennstoffleitungpbläst.
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Raumv.
Zum Schiuss seibu nochmals die wesentlichen Varianten hervorgehoben :
Der Verbrennungsraum v kann die verschiedensten Formen und Lagen haben, wie
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und sonstige Hohlkörper darstellen ; er kann im Zylinder, im Zylinderdeckel, selbst im hall, angebracht sein, seitlich, achsiaj usw. ; er kann ganz oder teilweise gekühlt sein durch Wasser oder Luft, er kann beheizt werden, so besonders zum anlassen der Maschine, es können mehrere Verbrennungsräume verhanden sein für einen Zylinder oder mehrere Zylinder für einen Verbrennungsraum, wie dies alles leicht konstruktiv weiter ausgeführt werden kann.
Der Ausgleichkanal n kann mehrfach und in verschiedenen anderen Lagen, als seither dargestellt, angeordnet sein, in den verschiedensten Richtungen in den Verbrennungsraum v münden ; sind mehrere Ausgleichkanäle vorhanden, dann b@aucht nur einer den Brennstoff zu fuhren, der andere nur Luft, dabei werden sie zweckmässig so gelegt, dass ihre Strahlen aufeinanderprallen.
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zn hindern.
Die Zeit der Einführung des Brennstoffes kann eine beliebige während des einzelnen Arbeitsspieles sein, wie schon ausgeführt, es muss nur beachtet werden, dass im gegebenen Moment, wo die Luft aus dem Raum m nach dem Verbrennungsraum v getrieben wird, der Brennstoff ihr richtig zum Mitreissen dargeboten ist. Die vielen hiebei möglichen Varianten sind jedem Konstrukteur geläufig.
Eine Abänderung wäre noch besonders zu erwähnen, gewissermassen eine Umkehrung des bisher angenommenen Arbeitsganges. Wie nämlich vor Verdichtungshubende die Luft aus dem Raum m nach dem Raum v strömt, so fliesst sie nach dem Hubwechsel umgekehrt von o nach m ; da kann man auch erst dieser rückströmenden Luft den Brennstoff darbieten, so dass der Brennstoff nach dem Raum m geblasen wird und in m die Verbrennung erfolgt. Sind Ausgleichkanäle Ja vorhanden, dann legt man zweckmässigerweise in dieselben an passender Stelle Ventile ein, welche gesteuert oder selbsttätig das Strömen der Luft ans m nach v vor Hubwechsel verhindern.
Auch kann das ursprüngliche Verfahren und das zuletzt genannte vereinigt werden, es kann vor Hubwechsel Brennstoff nach Raum v und nach Hubwechsel nach Raum 111 geblasen werden.
Die neue Anordnung kann auch dazu dienen, in ein fertiges Gemisch von Luft und Brennstoff, welches nicht selbstentzündlich ist, Zusatzbrennstoff einzublasen, um das Gemisch
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Arten von Brennstoff angewandt werden.
Mittelst der neuen Anordnung können auch Wasser, Wasserdampf und sonstige Stoffe eingeblasen werden zu verschiedenen Zwecken (z. B. der Regelung).
Die Zündung kann auf verschiedene Art erfolgen. Es kann eine elektrische Kerzen-
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auch der Vergaser bei Fig. 8 kann als Zünder wirken ; ist der Ausgleichkanal n als Röhre ausserhalb des Zylinders herum von Raum Mt nach Raum t'bezw. Düse d geführt, dann kaon auch durch Beheizen bezw. Glühendmacben die Zündung vermitteln ; autel durci Kinführen glühender Körper, durch pyrophoriscb oder katalytisch wirkende Stoffe kann die
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genügend hohe, dann tritt Selbstzündung auf und die obigen Arten von Zündung dienen nurzumAnlassenoderbeikalterMaschine.
In verschiedenen Fällen empfiehlt es sich, den Brennstoff bezw. das Brennstoffluft-
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diese Prall wand (von übrigens beliebiger Form) zum Auswechseln, Herausnehmen eingerichtet, dann kann sie vor dem Anlassen gluhend gemacht werden und zum Zünden dienen.
Was die Mündung des Ausgleichkanales n nach dem Verbrennungsraum v bezw. die D üse d anbetrifft, so sind auch hier eine Menge von verschiedenen Ausführungsformen möglich,
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(Linien im Schnitt der Figuren) gebildet worden kann.
Es erübrigt nunmehr noch zu bemerken, dass alle Ausführungsformen der Einzelorgane, wie sie in den Figuren im Zusammenhang dargestellt und zu denselben beschrieben sind, in den verschiedensten Zusammenstellungen unter sich variiert und kombiniert werden können ; ferner dass die Maschinen liegend, stehend, einfach-und doppeltwirkend,
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