DE742725C

DE742725C - Doppelwellengegenkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE742725C
Application number: DES146966D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1941-09-16
Filing date: 1941-09-16
Publication date: 1943-12-09

Description

Doppelwellengegenkölbenbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf im Zweitakt arbeitende Doppelwellengegenkolbenbrennkraftmaschinen mit Voreilung der auslaßseitigen Kurbelwelle gegenüber der einlaßseitigen Kurbelwelle. Sie besteht darin, daß ein zur Förderung der Verbrennungsluft dienender Verdichter von der auslaßseitigen Kurbelwelle angetrieben wird und eine durch die Abgase getriebene Turbine ihre Leistung auf die einlaßseitige Kurbelwelle abgibt.
Es empfiehlt sich, den Verdichter als Kolbenverdichter auszubilden, dessen Kolbenschubstangen so an die Kurbelwelle anzulenken und dessen Zylinder so zu wählen, daß die Drehmomentschwankungen der Kurbelwelle verkleinert werden.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt. , Fig. i veranschaulicht das Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt quer zu den Kurbelwellen.
Fig.2 ist ein aufgeklappter Schnitt längs der gebrochenen Linie II-II der Fig. i.
Die Kurbelwellen i und 2 werden je von einer Gruppe von Kolben 3 bzw. 4 angetrieben und übertragen die Arbeit über die Zahnräder 5 bzw. 6 und das zentrale Getrieberad j auf die Hauptwelle B. An die Hauptwelle kann irgendeine Welle, z. B. eine nichtgezeichnete Schiffsantriebswelle, angeflanscht sein.
Den Arbeitszylindern 9 wird durch die Einlaßschlitze io die zur Verbrennung notwendige Luft zugeführt. Die Verbrennungsgase strömen durch die Auslaßschlitze i i aus den Zylindern, alsdann durch eine Sammelleitung 12 zur Abgasturbine 13 und schließlich aus dieser durch die Leitung 14. ins Freie -oder zur weiteren Ausnutzung, z. B. in einen nichtgezeichneten Wärmeaustauscher.
Die Kurbelwelle i auf der Auslaßseite der Maschine hat gegenüber der Kurbelwelle auf der Einlaßseite Voreilung. Beim Betrieb im gezeichneten Drehsinn steht je eine Kurbel der einlaßseitigen Kurbelwelle 2 gerade im Totpunkt, wenn die gegenüberliegende Kurbel der auslaßseitigen Kurbelwelle i den entsprechenden Totpunkt bereits um den Winkel (o (der beispielsweise 5 bis io° betragen kann) überschritten hat. Infolge der Voreilung ist die von der Gruppe der Kolben 3 an die auslaßseitige Kurbelwelle i abgegebene Arbeit wesentlich größer als die von der Gruppe der einlaßseitigen Kolben q. an die Kurbelwelle 2 abgegebene Arbeit. Der Unterschied der Teilarbeitsbeträge kann sich auf 2o1/0 der Gesamtarbeit beider Kurbelwellen und noch höher stellen.
Die Kolbenverdichter 15 sind mittels der Schubstangen 16 mit der auslaßseitigen Kurbelwelle i gekuppelt. Sie fördern die verdichtete Luft durch die Leitung 18 zu den Einlaßschlitzen io. Die Abgasturbine 13 ist über ein die Drehzahl erniedrigendes Untersetzungsgetriebe i9 mit der einlaßseitigen Kurbelwelle :2 gekuppelt. Die Kolbenverdichter 15 vermindern die zur Übertragung von der Kurbelwelle i auf das Zentralgetriebe bestimmte Arbeit, während die Turbine 13 die von der Kurbelwelle :2 auf das Zentralgetriebe zu übertragende Arbeit vermehrt.
Durch die auf der einen Seite stattfindende Verminderung und auf der anderen Seite stattfindende Vermehrung der Arbeit wird derUnterschied derTeilarbeitsbeträge, welche von den Kurbelwellen über das zentrale Getriebe auf die Hauptwellen zu übertragen sind, verkleinert. Es wird dadurch möglich, den Gang der Maschine derart gleichmäßig zu gestalten, daß nicht mehr die Gefahr besteht, daß das Drehmoment, insbesondere der einlaßseitigen Kurbelwelle, in einzelnen Bewegungsabschnitten infolge von Schwankungen so weit sinkt, daß es negativ wird. Ein Lärm der Getriebezahnräder, der beim Abheben aneinanderliegender Zahnflanschen entstehen könnte, wird hierdurch vermieden.
Die Anlenkung der Kolbenverdichter an die Kurbelwelle i und die beweglichen Verdichtermassen sind so gewählt, daß das Drehmoment an der Kurbelwelle i noch gleichmäßiger wird.
Die Kolbenstangen der mit der auslaßseitigen Kurbelwelle gekuppelten Verdichter können an die Schubstangen der auslaßseitigen Kolben angelenkt sein. Dadurch kann zur gleichmäßigen Gestaltung des Drehmoments noch weiter beigetragen werden.
Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch bei Brennkraftmaschinenanlagen anwenden, bei denen mehr als eine Doppelwellengegenkolbenbrennkraftmaschine über ein mehreren oder allen Maschinen gemeinsames zentrales Getriebe eine Hauptwelle antreiben. Das zentrale Getriebe kann aus mehreren Rädern bestehen, «-elche die beiden Kurbelwellen miteinander verbinden und die Teilarbeitsbeträge auf die Hauptwelle übertragen.
Die Brennkraftmaschine nach der Erfindung kann auch nur einen Zvlinder aufweisen. Insbesondere bei Einzvlindermaschinen oder -NIaschinen mit geringer Zylinderzahl wirkt sich der gleichmäßige Gang besonders vorteilhaft aus, weil bei solchen :Maschinen die Gefahr größer ist, daß das Drehmoment in einzelnen Bewegungsabschnitten negativ wird.
Als Verdichter können Kolbenverdichter ebensogut wie jede andere Art von Umlaufverdichtern, z. B. Fliehkraftverdichter, _lchsialverdichter, Kapselverdichter o. dgl., verwendet werden. Wenn mehrere Verdichter vorhanden sind, können diese auch hintereinander geschaltet sein. so daß die Luft in mindestens zweistufiger Verdichtung auf den zur Einführung in die Brennkraftzylinder vorgesehenen Druck gebracht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Im Zweitakt arbeitende Doppelwellengegenkolbenbrennkraftmaschine mit Voreilung der auslaßseitigen Kurbelwelle gegenüber der einlaßseitigen Kurbelwelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Förderung der Verbrennungsluft dienender Verdichter von der auslaßseitigen Kurbelwelle angetrieben wird und eine durch die Abgase getriebene Turbine ihre Leistung auf die einlaßseitige Kurbelwelle abgibt.
2. Doppelwellenzweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter als Kolbenverdichter ausgebildet ist, dessen Kolbensclitibstangen so an die Kurbelwelle angelenkt und dessen Zylinderzahl so gewählt ist, daß dieDrehmomentschwankungen der Kurbelwelle verkleinert werden. Zur Äbgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift ....... NTr. 1 879 91 r.