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mehrzylindrige Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit einem für alle
Zylinder gemeinsamen Verbrennungsraum. Bei Verbrennungskraftmaschinen kann nicht
ohne weiteres, wie z. B. bei Dampfmaschinen, die Leistung durch Füllungsvergrößerung
gesteigert werden, weil das Gewicht .der während eines Hubes eingeführten Luft die
Menge des zu verbrennenden Brennstoffes begrenzt.
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Soll also die Leistung wesentlich gesteigert werden, so muß das für
einen Hub in den Zylinder eingeführte Luftgewicht erhöht werden; da das Zylinderhubvolumen
gegeben ist, kann dies nur durch eine Erhöhung des Luftdruckes geschehen, und zwar
bis zu dem mit der Spül- und Ladepumpe erreichbaren Druck.
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Da der Weg der Spülluft durch die Spülschlitze in das Zylinderinnere
und dann durch die Auspuffschlitze geht, kann die Drucksteigerung erst beginnen.,
wenn die Auspuffschlitze geschlossen sind. Anderseits müssen aber die Auspuffschlitze
früher geöffnet werden als die Spülschlitze, damit erst der Expansionsenddruck bis
auf den Druck in der Auspuffleitung fällt, ehe die Spülschlitze geöffnet werden.
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Werden nun aber Auspuff- und Spülschlitze in der bei Zweitaktmaschinen
üblichen Weise vom Kolben gesteuert, so erfolgt Öffnen und Schließen der Schlitze
natürlich an derselben Stelle des Kolbenhubes. Wenn also die Auspuffschlitze, wie
es notwendig ist, zuerst geöffnet werden und dann die Spülschlitze, so werden anderseits
die Spülschlitze zuerst durch den Kolben geschlossen und dann die Auspuffschlitze.
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Bei Zweitaktverbrennungskraftmaschinen mit mehreren auf einen gemeinsamen
Verbrennungsraum arbeitenden. Zylindern, deren Kolben durch Kurvenbahnen gesteuert
werden, indem entweder die Zylinder feststehen und die Kurvenbahnen umlaufen oder
umgekehrt die Kurvenbahnen feststehen und die Zylinder darin umlaufen, kann nun
diese Schwierigkeit dadurch beseitigt werden, daß der oder die die Auspuffschlitze
enthaltenden Zylinder entgegen der Drehrichtung der Kurvenbahnen bzw. für Sinne
der Drehrichtung der Zylinder .so versetzt sind, daß ihre Kolben .den äußeren Totpunkt
früher erreichen als die Kolben der mit den Spülschlitzen versehenen Zylinder. Bei
dieser Zylinderanordnung werden zuerst die Auspuffschlitze geöffnet und darauf die
Spülschlitze, weiterhin aber nach erfolgtem Kolbenhubwechsel die Auspuffschlitze
geschlossen und danach erst die Spülschlitze. Es kann also in der Zeit zwischen
dem Absch.luß der Auspuffschlitze und dem Abschluß der Spülschlitze durch die Spülpumpe
noch Luft in den Zylinder gedrückt werden, so daß der Druck der Luft in den Zylindern
höher wird als in der Auspuffleitung. Durch die hiermit verbundene Erhöhung des
Ladegewichts der Luft ist die Leistung der Maschine vergrößert.
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Während der Zeit, in der Auspuff- und Spülschlitze zugleich offen
sind, nimmt jedoch der Spülluftdruck stark ab. Da die Schlitze die jeweils engsten
Stellen sind, findet dort j edesmal eine Drosselung und damit ein Druckabfall statt.
Besonders ungünstig ist der Druckabfall in den Spülschlitzen, weil um seinen Betrag
-der Ladedruck gegenüber dem Spülpumpendruck verringert wird. Die Drosselung in
den Auspuffschlitzen ist dagegen erstens unschädlich, weil der Expansionsenddruck
sich infolge Voröffnens der Auspuffschlitze rechtzeitig erniedrigt, und zweitens
erwünscht, damit auch während des Durchspülens im Zylinder der Ladedruck dem Spülpumpendruck
möglichst gleichkommt.
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Es kommt also auf Vergrößerung des Spülschlitzquerschnitts an. Eine
Verbreiterung der Spülschlitze würde wertlos sein, weil dadurch das nutzbare Kolbenhubvolumen
verkleinert wird.
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Nach der Erfindung ist bei der vorliegenden Maschinenart eine wesentliche
Vergrößerung der Spülschlitzquerschnitte dadurch erzielt, daß die Anzahl der mit
den Spülschlitzen versehenen Zylinder größer ist als die Anzahl der die Auspuffschlitze
enthaltenden Zylinder.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform
der Maschine
nach: der Erfindung in Abb. i und 2 zum Teil schematisch und im Längsschnitt bei
zwei verschiedenen Arbeitslagen dargestellt.
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Bei der dargestellten Ausführungsform, bei welcher die Zylinder feststehen
und mit Kurvenbahnen versehene Schwungmasisen umlaufen, sind drei Zylinder a, b@
b an einem festgelagerten Gußstück so vorgesehen, daß sie einen gemeinsamen Verbrennungsraum
c haben. Die zugehörigen Kolben d sind durch Kolbenstangen e mit in Führungen f
laufenden Querhäuptern g verbunden, die mit Rollen h in eine Kurvennut
i eingreifen. Die Kurvennut besteht aus sechs: je eine Zweitaktperiode steuernden
Kurvenbahnelementen k und ist in einer Schwungscheibe l vorgesehen, mit der die
anzutreibende Welle verbunden: ist.
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Der Zylinder a ist am Explosionshubende seines Kolben d mit einer
Reihe von Auspuffschlitzen -m so versehen, daß sie vom. Kolben bei :dessen äußerer
Totlage freigelegt .sind. Die Schlitze m münden in eine Ringkammer n, die rmit der
Auspuffleitung in Verbindung steht. In beiden Zylindern b sind Schlitze o für den
Eintritt von Spül- und Ladeluft vorgesehen, die auch bei der äußeren Totlage der
Kolben d freigelegt sind und in Ringkammern p münden, an welche die Druckleitung
der Spülluftpumpe angeschlossen ist.
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:Die mit den Spülschlitzen versehenen Zylinder b stehen zueinander
.im .Winkel von i2o°, der mit dem Auspuffschlitz m versehene Zylinder a ist aber
nicht entsprechend der üblichen Gleichteilung zu den Zylindern b versetzt, sondern
entgegengesetzt zur Drehrichtung der umlaufenden Schwungscheibe 1, also -entgegengesetzt
der Richtung des in der Zeichnung angegebenen Pfeiles noch um einen zusätzlichen
Winkel a, d. h. um i2o° --f- Z_ a, gegenüber dem in der Drehrichtung folgenden Zylinder
b. Der Winkel a ist so ,groß, daß die Auspuffschlitze m sich um das erforderliche
Zeitmaß sowohl früher öffnen als auch früher schließen als die Spülschlitze o.
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Infolge dieser Versetzung des Zylinders a erreicht sein Kolbend die
äußere am Punkteq der Kurvennut i eintretende Totlage früher als die Kolben
d der beiden Zylinder b
(Abb. i). Die Auspuffschlitze m werden demnach
durch den Kolben d des Zylinders a
schon geöffnet, wenn die Spülschlitze
o durch den Kolben d der Zylinder b noch abgedeckt sind. Es können
daher die Verbrennungsrückstände entweichen und der Explosionsenddruck kann bis
ungefähr auf den Druck der Spül- und Ladeluft fallen, bevor diese in den Zylinder
eintritt.
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Während nach erfolgtem Hubwechsel :des Kolbens d des Zylinders
a nun die Auspuffschlitze m geschlossen werden, sind die Spül-
schlitze
o voll geöffnet, so daß sich der Spülpumpendruck fast vollständig den Zylindern
a, b, b mitteilt. Haben dann die Kolben d der Zylinder b die äußere
Totlage (Abb.2) überschritten und beginnen ihren Einwärtshub, so tritt eine Kolbenstellung
ein, bei welcher der Kolben d des Zylinders a die Auspuffschlitze
m schließt, während die Spülschlitze o noch offen sind:. Bis zum völligen Abschluß
dieser Schlitze durch die zugeh3rigen Kolben d kann sich der Spülpumpendruck vollständig
auf die Luftladung der Zylinder a, b, b übertragen. Die Leistung der Maschine
ist infolge dieser Erhöhung des Ladegewichts der Luft erheblich gesteigert.
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Da von :den, drei Zylindern a, b, b zwei Zylinder mit Spülschlitzen
o versehen sind, ist der Durchgangsquerschnitt für die Spülluft sehr groß und demgemäß
die Drosselung so klein, daß auch hierdurch schon in den Zylindern eine Erhöhung
des Druckes der Spül-und Ladeluft in den Zylindern erzielt wird. Die Einführung
eines größtmöglichen Luftgewichtes in die Zylinder wird hierdurch weiter begünstigt.
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Es können natürlich auch mehere Zylinder mit den Auspuffschlitzen
versehen ,sein, jedoch muß deren Anzahl stets kleiner sein als die Anzahl der mit
Spülschlitzen versehenen Zylinder.