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Viertaktmotor mit Vorverdichtung der Ladung. Die Erfindung betrifft
einen Viertaktmotor mit Vorverdichtung der Ladung im vorderen Zylinderraum.
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Der Erfindung gemäß laden bei Verwendung von mindestens vier Zylindern
mindestens je zwei durch die vorderen Zylinderseiten gebildete Kompressoren ohne
Zwischenschaltung eines Sammlers je einen Arbeitsraum. Das Speisen des Arbeitsraumes
mit zwei Kompressorfüllungen ist bereits bekannt. Bekannt sind auch Motoren mit
Kurbelkastenkompressoren, bei denen der Arbeitsraum eines Zylinders oder abwechselnd
einer der Arbeitsräume zweier Zylinder von den beiden Kurbelgehäusen geladen wird.
Bei diesen Motoren ist zwischen Kurbelkasten und Arbeitsraum noch ein Sammler geschaltet,
d. h. ein größerer Zwischenbehälter, der zur Aufnahme der komprimierten Luft dient.
Bei diesen bekannten Motoren vergeht eine gewisse Zeit, bis die Druckwellen sich
vom Auslaßventil des Kompressors durch den Sammler nach -dem Einlaßventil des Arbeitsraumes
fortpflanzen. Weiterhin vergeht aber auch eine gewisse Zeit, bis die durch den Kompressorkolben
erzeugte Druckwelle sich auf dem verhältnismäßig langen Weg durch den Kurbelkasten
nach dem Auslaßventil des Kompressors fortpflanzt. Als schnellaufende Motoren und
als Motoren mit schnellem Wechsel der Drehzahl sind wegen der verzögerten Druckwellenfortpflanzung
diese bekannten Motoren nicht geeignet, denn bevor die Spitze der Druckwelle das
Einlaßventil erreicht hat, ist bei schnellaufenden Motoren der Arbeitshub bereits
beendet. Es wird bei
hoher Drehzahl sogar vorkommen, daß das Auslaßventil
des Pumpenraumes sich überhaupt nicht öffnet, da in dem Augenblick, in dem die Druckwelle
zu dem Auslaßventil gelangt, der Kompressorkolben sich bereits wieder auf dem Rückgang
befindet.
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Eine schnelle Drehzahländerung wird an sich durch den großen, in dem
Kurbelkasten und in dem Sammler enthaltenen Luftvorrat verhindert. Außerdem wird
aber wegen der großen, zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Arbeitsraum des Motors
geschalteten Luft-oder Gemischmenge bei Drehzahländerung der Zeitpunkt, in welchem
die Druckspitze zum Einlaßventil gelangt, derart wesentlich verschoben, daß auch
mit Regelung der Ventilsteuerung eine Anpassung des Motors an die geänderte Drehzahl
nicht mehr erreichbar ist.
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Im Gegensatz zu den bekannten Motoren tritt bei dem die Erfindung
bildenden Motor eine Verzögerung der Druckwellen in dem wie üblich mit geringem
schädlichen Raum arbeitenden Zylinderkompressor nicht auf. Da ein Sammler nicht
vorgesehen ist, tritt eine solche Verzögerung auch in den Druckluftleitungen nicht
oder nur in außerordentlich geringem Maße ein, so daß die beiden geförderten Druckluftmengen
sofort den Arbeitsraumeinlaßventilen zuströmen, so daß die Spitze der Druckkurve
auch bei hoher Drehzahl und bei Wechsel der Drehzahl das Einlaßventil des Arbeitsraumes
stets im richtigen Augenblick erreicht.
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Bei dem der Erfindung gemäß ausgeführten Motor werden vorteilhaft
die Druckrohre je zweier Kompressorräume und die Einlaßleitungen für je zwei Arbeitsräume
zu einem gemeinsamen Gehäuse geführt und durch in diesem Gehäuse angeordnete Schieber
oder Hähne gesteuert. Die Anordnung eines Schiebers oder eines Hahnes ist besonders
vorteilhaft bei Anwendung einer größeren Anzahl von Zylindern, da durch die Steuermittel
mit den Arbeitsräumen und den Kompressoren immer nur die unmittelbar zugehörigen
Leitungen in Verbindung gebracht werden, während die Leitungen der anderen Zylinder
abgeschaltet werden, so daß der jeweils in Wirkung befindliche Gesamtraum auf ein
Mindestmaß beschränkt wird.
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Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
schematisch im Schnitt dargestellt.
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Die Zeichnung zeigt vier Zylinder, von denen je zwei, und zwar die
Zylinder i und 4 bzw. die Zylinder 2 und 3 durch Rohrleitungen miteinander in Verbindung
gesetzt sind. Der Kompressorraum c des Zylinders i steht über das Ventil 5 durch
die Leitung 6 mit dem Gehäuse 7 des Drehschiebers 9 in Verbindung. Dieses Gehäuse
ist durch die Leitung 8 auch mit dem Kompressionsraum c des Zylinders ¢ über das
Ventil 5 verbunden.
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Das Gehäuse 7 kann durch den Drehschieber 9 abwechselnd mit der Leitung
io und durch diese über das Ventil i i mit dem Arbeitsrauma des Zylinders 4 oder
aber mit der Leitung 12 und durch diese über das Ventil i i mit dem Arbeitsraum
a des Zylinders i verbunden werden.
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Bei' der veranschaulichten Stellung des Drehschiebers 9.ist das Gehäuse
7 mit der Leitung i o und damit mit dem Arbeitsraum a des Zylinders ¢ verbunden.
Beim Niedergang des Kolbens im Zylinder i und beim Hochgang des Kolbens im Zylinder
4 werden die vorher im Kompressor c des Zylinders i über das Ventil 13 angesaugte
Ladung und die im Kompressor c des Zylinders 4 gleichfalls über das Ventil 13 angesaugte
Ladung verdichtet und durch die Leitungen 6 und 8 in das Schiebergehäuse 7 eingeführt.
Die vereinigten Ladungen strömen durch die Leitung io in den Arbeitsrauma des Zylinders
4.
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Vor dem zweiten Nieder- und Hochgang der Kolben in den Zylindern i
und 4 wird der Drehschieber 9 um 9o° gedreht, so daß die Leitung io von dem Gehäuse
7 abgeschlossen und die Leitung i--> mit ihm verbunden wird.
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Die wieder durch die Leitungen 6 und 9 dem Gehäuse 7 zugeführten Ladungen
strömen nunmehr durch die Leitung 12 in den Arbeitsraum a des Zylinders i.
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Jeder Arbeitszylinder erhält also beim Ladehub zwei Kompressorfüllungen.