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Verbrennungskraftmaschine mit Entzündung der verdichteten Ladung durch verdichtete Ver- brennungsgase.
Es sind bereits Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei denen die Entzündung der verdichteten Ladung durch verdichtete Verbrennungsgase erfolgt. Von diesen Maschinen unterscheidet sich die Erfindung durch einen gegen die Atmosphäre stets abgesperrten und mit dem Verbrennungszylinder derart zusammenarbeitenden Hilfszylinder, dass nach der im Verbrennungszylinder erfolgten Zündung die Verbrennungsgase in beiden mit gleichlaufenden Kolben versehenen Zylindern sich arbeitsverrichtend ausdehnen und hierbei der Inhalt des Hilfszylinders ergänzt wird, worauf bei dem im Verbrennungszylinder nun folgenden Auspuffhub der Hilfszylinder durch ein gesteuertes Organ vom Verbrennungszylinder abgesperrt und mit diesem erst wieder verbunden wird, wenn die im Verbrennungszylinder verdichtete Ladung entzündet werden soll.
Bei dieser Anordnung nimmt also der Hilfszylinder an der Expansion der Gase im Hauptzylinder arbeitsverrichtend teil und es findet kein Zutritt von Luft beim Verdichten der Ver- 'brennungsgase zwecks Erzielung der Entzündungstemperatur statt. Es wird im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen der Inhalt des Hilfszylinders während des Ausdehnungshubes im Verbrennungszylinder durch den Verbindungskanal hindurch erneuert und es wird der Hilfszylinder niemals mit der Aussenluft in Verbindung gebracht. Infolgedessen ist auch die Wärme-
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In der Zeichnung ist die Erfindung bei einer Vierzylinderviertaktmaschine angewendet, bei der zwei Paare von lotrechten Verbrennungszylindern mit zwischenliegenden lotrechten Hilfszylindern vorgesehen sind.
Fig. i ist ein Längsschnitt nach A-B der Fig. 2, Fig. 2 ein wagrechter Schnitt nach der Linie C-D der Fig. I und Fig. g die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Regelung des Zündzeitpunktes.
Die Verbrennungs-oder Hauptzylinder 1, 2, 3, 4 besitzen die üblichen Kolben, Pleuelstangen, Einlass-und Auspuffventile, von denen die letzteren durch eine von der Kurbelwelle 6 mit halber Geschwindigkeit angetriebenen Welle 5 gesteuert werden. Mit Ausnahme der Zündvorrichtung arbeiten diese Zylinder wie jene bei gewöhnlichen Viertaktmaschinen. Zwischen den Zylindern 1, 2 einerseits und 3, 4 andrerseits sind besondere Hilfszylinder 7 und 8 vorgesehen, in denen von der Kurbelwelle 6 mittels Pleuelstangen bewegte Kolben arbeiten.
Diese Zylinder 7, 8 besitzen kleinere Druckräume als die Zylinder 1, 2 und 3, 4, so dass bei gleichem Durchmesser und gleichem Hub für alle sechs Zylinder ein höherer Verdichtungsdruck in den Zylindern 7 und 8 erzeugt wird. Diese Hilfszylinder 7, 8 können die gleiche oder eine andere Bohrung wie die Verbrennungszylinder haben.
Zwischen den Zylindern 7 einerseits und 1 und 2 andrerseits sind gesteuerte Hähne oder ähnliche Organe 9, 9'angeordnet, durch die der Zylinder 7 zuerst mit dem Zylinder 1 und dann mit dem Zylinder 2 verbunden werden kann. Ähnlich sind zwischen den Zylindern 8 und 3, 4 Hähne 10, 10'vorgesehen. Die steuernden Organe 9, 9'sowie 10 und 10'sind mit Hebelarmen 11 verbunden, an die unter Federdruck stehende Stangen 12 angelenkt sind, die von Daumen auf der Welle 5 bewegt werden.
Die Verbrennungszylinder 1, 2, 3, 4 arbeiten im Viertakt, wogegen die Hilfszylinder einen Druckhub bei jeder Bewegung des Kolbens von der Kurbelwelle fort ausführen. Während also in den Zylindern 1, 2, 3, 4 sich die Perioden des Viertaktes abspielen, arbeiten die Hilfszylinder 7
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Bei der in Fig. i veranschaulichten Stellung der Kolben ist im Zylinder 1 der Auspuff und in den Zylindern 7 und 2 die Verdichtung vollendet. Es findet nun bei offenem Hahn 9'die Entzündung des Brennstoffluftgemisches im Zylinder 2 durch die hochverdichteten Gase aus dem Zylinder 7 statt, woran anschliessend die entzündeten Gase in beiden Zylindern 7 und 2 expandieren, während in dem Zylinder 1 neues Brennstoffluftgemisch angesaugt wird. Am Ende des Kolbenniederganges wird die Verbindung zwischen den Zylindern 7 und 2 abgesperrt, das Einlassventil des Zylinders 1 geschlossen und das Auspuffventil des Zylinders 2 geöffnet. Beim Hochgang der drei Kolben werden im Zylinder 1 Brennstoffluftgemisch, im Zylinder 7 die heissen Gase verdichtet und im Zylinder 2 die verbrannten Gase ausgestossen.
Am Ende dieser Bewegung werden durch Drehung des Hahnes 9 die Zylinder 1 und 7 miteinander verbunden. Die im Zylinder 7 hochverdichteten Gase dringen in den Zylinder 1 und entzünden in diesem das Gemisch, worauf die Gase in den Zylindern 1 und 7 expandieren und der Zylinder 2 wieder Brennstoff-
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luftgemisch ansaugt. Bei dem nachfolgenden aufwärts gerichteten Hub werden die verbrannten Gase aus dem Zylinder 1 ausgestossen, die heissen Gase in dem Zylinder 7 verdichtet und das in den Zylinder 2 eingesaugte Brennstoffluftgemisch verdichtet, um bei dem darauffolgenden Kolbenniedergang durch die verdichteten heissen Gase aus dem Zylinder X wieder entzündet zu werden.
Die Zylinder 3, 4 und 8 arbeiten in gleicher Weise wie die Zylinder 1, 2 und 7.
Selbstverständlich erfolgt die Verdichtung in den Zylindern 1, 2, 3, 4 in solchem Masse, dass ein Selbstentzünden des Brennstoffluftgemisches nicht eintritt, so dass die Zündung eist dann erfolgt, wenn die Verbindung zu den Hilfszylindern hergestellt worden ist.
Die Organe zwischen den Verbrennungs-und den Hilfszylindern werden nicht nur zu dem Zwecke geöffnet, den gasförmigen Inhalt des Hilfszylinders behufs Zündung der verdichteten Ladung des Verbrennungszylinders in diesen treten zu lassen, sondern bleiben auch während des ganzen Arbeitshubes oder eines Teiles des Arbeitshubes des Kolbens im Hauptzylinder offen. so dass sie einen Teil der Verbrennungsgase in den Hilfszylinder treten lassen und beide Zylinder Arbeitleisten, - wobei auch der Inhalt des Hilfszylinders wieder ergänzt wird.
Jeder der Hahn 9,9', 10, 10'kann während. des ganzen Arbeitshubes im Verbrennungszylinder offen bleiben, doch werden diese Hähne mit Rücksicht auf die rasche Druckverminderung, die durch das Öffnen des üblichen Auspuffventils verursacht wird, vorzugsweise vor Beendigung des Arbeitshubes geschlossen, z. B. im Zeitpunkte des Öffnens des Auspuffventils. Selbstverständlich müssen die Hähne 9, 9', 10, 10'bei Beendigung des Arbeitshubes in Verschlussstellung sein.
Der Zündpunkt lässt sich dadurch regeln, dass man den Zeitpunkt der Verbindung zwischen
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werden, wie bei den bekannten elektrischen oder anderen Funkenzündvorrichtungen. Zu diesem Zwecke kann z. B. die in den Fig. i und 3 dargestellte Vorrichtung verwendet werden. Die
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und Rollen 15A tragen. Die Platten 15 wirken auf die Stossstangen 12 und die Rollen 15A werden von Daumen auf der Steuerwelle 5 betätigf. Die Welle 13 lässt sich durch eine Schnecke 16 und ein Schneckenrad 17 verdrehen, wodurch die Stellung der Kurbel 14 geändert wird (siehe in Fig. 3 die strichpunktierten Lagen). Hierdurch wird der Zeitpunkt, in dem die Stangen 12 durch ihre Daumen angehoben werden, verstellt. Die Rückbewegung der Stangen 12 erfolgt unter dem Einfluss ihrer Federn.
Diese Vorrichtung ist in Fig. 3 nur schematisch dargestellt.
Die steuernden Organe zwischen den Zylindern können jede geeignete Konstruktion haben.
Zum Anlassen der Verbrennungskraftmaschine kann Druckluft in ei nen der Arbeitszylinder eingeführt oder auch ein anderes Verfahren angewendet werden. Nach Beginn des Betriebes wird das Brennstoffluftgemisch in dem einen Zylinder durch die hochgespannten Gase aus dem Hilfszylinder gezündet.
Bei einer Zweitaktverbrennungskraftmaschine wird ein Hilfszylinder für jeden Verbrennungszylinder angeordnet.
Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der Kanal zwischen dem Hilfszylinder ? und den Zylindern 1 und 2 ausserordentlich kurz. Ferner werden die Zündgase unmittelbar von dem oberen Ende des Hilfszylinders 7 in das Ende des Verbrennungszylinders 1 oder 2 hineingedrückt, so dass die Explosion unmittelbar über dem Kolben in dem Zylinder 1 oder 2 stattfindet, wie bei den Verbrennungskraftmaschinen mit Zündkerze.
Die Zylinder können auch liegend, V-förmig oder-in anderer Weise angeordnet werden.
Zweckmässig werden aber stehende Zylinder verwendet, um eine möglichst kleine Entfernung zwischen dem Verbrennungs-und dem Hilfszylinder zu erhalten.