DE221774C

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Publication number: DE221774C
Application number: DENDAT221774D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 221774 KLASSE 46 b. GRUPPE

KNUT JONAS ELIAS HESSELMAN in SALTSJÖ-STORÄNGEN b. STOCKHOLM.

Gegenstand der Erfindung ist eine Umsteueroder Umschaltvorrichtung für Viertakt-Verbrennungskraftmaschinen, deren Zylinder je zwei nach Bedarf wechselseitig für Einlaß oder Auspuff umsteuerbare Ventile besitzen. Zum Zweck, eine solche Maschine durch Umstellung des die Ventile beeinflussenden Umschaltorganes in gewünschter Richtung durch Einführung eines Druckmittels anlassen oder umsteuern zu können, ist das Umschaltorgan mit einem Druckmittelbehälter und der Atmosphäre verbunden und in jedem Zylinder ein besonderer Hilfsauspuff vorgesehen, der in an sich bekannter Weise nahe dem unteren (äußeren) Totpunkt öffnet.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsfoma des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt durch einen Zylinder und

Fig; 2 eine Draufsicht auf die Maschine bei teilweisem Schnitt.

Fig. 3 a und 3 b sind Diagramme, während in
Fig. 4 und 5 eine Einzelheit dargestellt ist.

In der Zeichnung bezeichnet 1 den Arbeitskolben und 2 den Zylinder (Fig. 1). Im Deckel eines jeden Zylinders sind in bekannter Weise zwei Ventile 3 und 4 vorgesehen, welche mit je einer Rohrleitung 5 bzw. 6 in Verbindung stehen und durch eine geeignete Vorrichtung gesteuert werden, z. B. durch Hebel 7 und Kammscheiben 8, welche auf einer von der Motorwelle 9 aus angetriebenen Welle 10 angebracht sind. Ferner ist jeder Zylinder mit einer Auspuffvorrichtung versehen, welche in an sich bekannter Weise aus einer in der Zylinderwandung vorgesehenen Öffnung 11 (Fig. 1) bestehen kann, die von dem Kolben 1 freigelegt wird, wenn dieser sich seiner einen Endlage, hier tiefsten Lage nähert. Diese Öffnung 11 steht mit einem in die Atmosphäre mündenden Rohr 12 in Verbindung. Die Rohre 5 und 6 münden in je ein Ende eines Ventilgehäuses 13, welches einerseits mit der Atmosphäre durch ein nach innen öffnendes Ventil 14, andererseits durch eine mit einem Ventil 15 versehene Rohrleitung 16 mit einem nicht gezeichneten Druckbehälter und endlich durch ein Rohr 17 mit dem Rohr 12 in Verbindung steht. Das Kolbenventil 18 des Ventilgehäuses 15 wird mittels eines Handhebels 19 o. dgl. betätigt, der durch eine geeignete Vorrichtung (durch eine Verbindungsstange 20 angedeutet) mit den übrigen Organen der Maschine verbunden ist, welche bei Umsteuerung der Maschine gegebenenfalls umgestellt werden müssen. Die Wirkungsweise ist die folgende:
Wenn das Kolbenventil 18 sich bei normalem Gang in der gezeichneten Lage befindet, wird während der Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens 1 Luft (oder eine Gasmischung) durch das Ventil 14, Rohr 6 und Ventil 4 vom Punkt α bis zum Punkt b (Fig. 3 a) eingesaugt. Bei dem Punkt b wird das Ventil 4 geschlossen, und nun -folgt eine kurze Expansion bis zum Punkt c (Fig. 3 a), bei welchem die Freilegung der Öffnung 11 anfängt. Wenn der Kolben I im Punkt d diese

(S. Auflage, ausgegeben am, 13. November

Öffnung wieder verdeckt, tritt die Verdichtungsarbeit ein und dauert vom Punkt d bis zum Punkt e und von e bis a. Wenn nur Luft durch das Ventil 4 eingesaugt wird, so wird Brennstoff zu einem geeigneten Zeitpunkt für sich und in gewöhnlicher Weise eingespritzt. An oder nahe dem Punkt α tritt Zündung ein, und dann folgt Expansion von α bis b und von b bis c. Wenn die Öffnung wieder freigelegt wird, entweicht ein Teil der Verbrennungsgase von c bis d, worauf der Rückstand dieser Gase durch das Ventil 3, das Rohr 5, das Ventilgehäuse 13, das Rohr 17 und das Rohr 12 (von e bis a) ausgetrieben wird.

Soll die Maschine in derselben Richtung angelassen werden, so braucht man nur das Ventil 15 zu öffnen, wobei das Druckmittel (Preßluft ο. dgl.) durch das Ventilgehäuse 13 und das Rohr 6 erst in den bzw. die Zylinder eintritt, deren Ventil 4 jeweilig offen steht, und tritt dann allmählich in die übrigen Zylinder, je nachdem das Ventil 4 derselben geöffnet - wird, ein. Der. Arbeitsvorgang in jedem Zylinder wird nun wie folgt (vgl. Fig. 3 a):

Einlassen von Druckmittel von α bis b, Expansion von b bis cund Auspuff von c bis d. Dann folgt Kompression von d bis α. Diese Kompressionsarbeit ist allerdings ein gewisser Übelstand bei dem Anlassen, ist jedoch ohne wesentliche Bedeutung bei Maschinen mit verhältnismäßig niedrigem Kompressionsdruck. Bei Maschinen dagegen, welche für hohen Kompressionsdruck gebaut sind, muß man besondere Maßnahmen treffen, um teils die Kompressionsarbeit während des Anlassens, teils den Kompressionsdruck, der gegebenenfalls in einem oder mehreren Zylindern beim Einlassen des Druckmittels vorhanden sein kann, zu vermindern, damit dieses Druckmittel, dessen Druck aus praktischen Gründen nur mäßig gewählt werden muß, unter allen Umständen die Maschinenwelle umdrehen kann. Zu diesem Zweck kann man z. B. jeden Zylinder mit einem Sicherheitsventil versehen, welches bei dem höchsten im Zylinder während normalen Ganges vorkommenden Druck nicht öffnet, und dessen Belastung derart angeordnet ist, daß sie beim Anlassen leicht so vermindert werden kann, daß das Ventil während der Kompressionsperiode einen Teil der Luft bzw. den beim Anlassen in den Zylindern befindlichen Kompressionsdruck auslassen kann. Zu demselben Zweck kann man auch erforderlichenfalls die Zylinder mit Ventilen versehen, welche beim Anlassen mit der Hand geöffnet werden können.

Soll die Maschine in der entgegengesetzten Richtung angelassen werden, so schiebt man mittels des Handhebels 19 das Kolbenventil 18 in dessen andere Endstellung und öffnet das Ventil 15. Bei normalem Gang in dieser Richtung wird der Arbeitsvorgang in den Zylindern nach dem Diagramm (Fig. 3 a) wie folgt:

Ansaugen von Luft von α bis β durch das Ventil 14, das Ventilgehäuse 13, das Rohr 5 und das Ventil 3, Expansion von e bis d, Freilegung der Öffnung 11 -von d bis c, Kompression von c bis a, Zündung, Expansion von α bis d, Auspuff durch die Öffnung 11 von d bis c und Auspuff durch das Ventil 4, das Röhr 6, das hohle Kolbenventil 18 und das Rohr 17 von b bis a.

Während das Diagramm nach Fig. 3 a für das Anlassen zweckmäßig ist, indem die Periode der Ventile 3, 4 und die Freilegung der Öffnung 11 in keinem Punkt miteinander zusammenfallen und Verlust von Druckmittel also vermieden wird, so ist dieses Diagramm für normalen Gang ungeeignet, da die Stücke b-c und d-e Verluste durch Druckverminderung bzw. Druckvergrößerung verursachen. In der Praxis soll daher die Maschine nach dem in Fig. 3 b dargestellten Diagramm arbeiten, nach welchem die öfmurigsperioden der Ventile 3 und 4 und die Freilegung der Öffnung 11 einander teilweise decken. Um hierbei Verlust von Druckmittel während des Anlassens sowie bei Umsteuerung zu verhindern, sollen die Öffnungsperioden dieser Ventile regelbar angeordnet werden, so daß sie beim Anlassen derart verändert werden können, daß sie miteinander oder mit der Freilegung der Öffnung π in keinem Punkt zusammenfallen. Dies kann z. B. dadurch bewirkt werden, daß man die Drehzapfen der Hebel 7 verstellbar anordnet. Eine Ausführungsform dieser Anordnung wird in Fig. 4 und 5 veranschaulicht, bei welcher der Drehzapfen 21 des Hebels 7 exzentrisch am Ende einer Achse 23 vorgesehen ist, welche mittels eines Handgriffes 22 gedreht werden kann. Durch Drehung dieser Achse kann man die Öffnungsperiode des entsprechenden Ventiles je nach dem Bedarf verlängern oder verkürzen.

Wenn die oben beschriebene Maschine nicht so viele Zylinder hat, daß der Totpunkt vermieden wird, so kann man durch eine geeignete Vorrichtung beim Anlassen die. Maschine in eine Zweitaktmaschine, um wandeln. Diese Vorrichtung kann z.B. darin bestehen, daß man für die Ventile 3 und 4 doppelte Kammscheiben und Hebel derart anordnet, daß beim Anlassen das Druckmittel in die Zylinder für jede Abwärtsbewegung der Kolben eingelassen wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Umsteuer- und Anlaßvorrichtung für Viertakt-Verbrennungskraftmaschinen,deren Zylinder je zwei gesteuerte Ventile besitzen, von denen jedes abwechselnd nach Ver- iao stellung eines Umschaltorganes als Einlaßoder Auspuffventil dienen kann, dadurch

gekennzeichnet, daß jeder Zylinder eine besondere Auspuffvorrichtung (ii) besitzt, welche in an sich bekannter Weise stets an oder nahe dem unteren (äußeren) Totpunkt in Tätigkeit tritt, und daß das Umschaltorgan mit einem Druckbehälter und der Atmosphäre in Verbindung steht.
2. Viertakt - Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsdauer der Zylinderventile (3, 4) in an sich bekannter Weise regelbar ist, so daß sie beim Anlassen der Maschine derart" verkürzt werden kann, daß die Öffnungszeiten in keinem Punkt miteinander oder mit der Öffnungszeit der besonderen Auspuffvorrichtung zusammenfallen, zu dem Zweck, Verlust an Druckmittel beim Anlassen zu vermeiden.

Hierzu .1 Blatt Zeichnungen.