DE162185C

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Publication number: DE162185C
Application number: DENDAT162185D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Viertakt-Explosions- bezw. Verbrennungskraftmaschine , . bei welcher eine bewegliche Scheidewand im Verdichtungsraum angeordnet und mit letzterem ein Regenerator verbunden ist.

Der Zweck dieser Maschine ist, die im Verdichtungsraum zurückbleibenden Abgase aus diesem zu entfernen und dafür frische

ίο Luft bezw. frische Ladung einzuführen und gleichzeitig die in den Abgasen noch enthaltene Wärme im Regenerator aufzuspeichern und dann von diesem an die frische Luft bezw. an die frische Ladung abzugeben und dadurch nutzbar zu machen.

Die einfachste Anordnung einer solchen Maschine ist in Fig. ι dargestellt.

α ist der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine, in dem sich der Kolben b bewegt.

Dieser Kolben befinde sich in der Lage b in seiner hinteren, in der Lage b₁ in seiner vorderen Totpunktlage, c ist der mit dem Zylinder in Verbindung stehende Verdichtungsraum.

In diesem Verdichtungsraum ist eine bewegliche Scheidewand in Form einer durch die Stange e gesteuerten Scheibe d angeordnet. Diese Scheidewand kann den ganzen Verdichtungsraum bestreichen und ist bei d in ihrer unteren, bei d_x in ihrer oberen Endlage gezeichnet. An den Verdichtungsraum ist ein Regenerator / angeschlossen, so daß die Räume zu beiden Seiten der Scheidewand nur durch diesen Regenerator miteinander

in Verbindung stehen. An der unteren Seite des Verdichtungsraumes c befindet sich das Ansaugeventil g für die frische Luft und an der unteren Seite des Regenerators das Auslaßorgan h für die verbrannten Gase. In die untere Verbindung zwischen Verdichtungsraum und Regenerator ist ein, Rückschlagventil i eingeschaltet. Die Zuführung des Brennstoffs erfolgt auf der oberen Verbindung zwischen Regenerator und Verdichtungsraum durch das Brennstoffzuführungsorgan k.

Die Wirkungsweise dieser Maschine ist folgende:

Wenn der Kolben b sich nach der Expansion von seiner vorderen Totpunktlage ^₁ nach rückwärts bewegt, befindet sich die Scheibe in ihrer unteren Lage d. Die in dem Zylinder α enthaltenen verbrannten Rückstände werden bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens b durch den Verdichtungsraum c, den Regenerator / und das Auslaßorgan h ausgestoßen. Hat der Kolben die hintere Totpunktlage b erreicht, so wird die Scheibe d durch den Verdichtungsraum c nach oben bis zu der Endlage d_x bewegt, wobei auch die im Verdichtungsraum c enthaltenen Rückstände durch den Regenerator / und das Auslaßorgan h ausgestoßen werden. Bei dem Durchströmen durch den Regenerator / geben die Verbrennungsrückstände ihre Wärme an den Regenerator ab.

Die Scheibe d hat bei ihrer Aufwärtsbewegung gleichzeitig frische Luft durch das

Saugeventil g in den Verdichtungsraum c gesaugt. Bei dem nun folgenden Vorwärtsgang des Kolbens b wird auch in den Zylinder α durch den Verdichtungsraum c hindurch und das Saugeventil g frische Luft in den Zylinder α eingesaugt.

Inzwischen ist das Auslaßorgan h geschlossen worden.

Bei dem nun folgenden Rückwärtsgang des

ίο Kolbens b wird die in dem Zylinder α und dem Verdichtungsraume c enthaltene frische Luft in letzterem verdichtet.

Hat der Kolben die hintere Totpunktlage b wieder erreicht, so wird die Scheibe d von oben nach unten durch den Verdichtungsraum c bewegt und hierbei strömt die verdichtete Luft von der unteren Seite der Scheibe durch das Rückschlagventil i und den Regenerator/ nach der oberen Seite der

Scheibe über. Bei diesem Überströmen durch den Regenerator hat die Luft die vorher von den Abgasen abgegebene Wärme aufgenommen. Gleichzeitig ist ihr durch Hahn k Brennstoff zugeführt worden, der dann im Verdichtungsraum c verbrennt.

Bei dem nun folgenden Vorwärtsgang des Kolbens expandieren die heißen Gase.

Hat der Kolben die äußere Totpunktlage b_l erreicht, so beginnt ein neues Spiel.

In Fig. 2 ist eine ähnliche Maschine wie in Fig. t dargestellt, nur ist die bewegliche Scheibe durch eine drehbare Klappe d ersetzt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist

an Stelle der Scheibe ein Verdränger d angeordnet, welcher ungefähr den halben Verdichtungsraum einnimmt. Hierdurch ist erreicht, daß der obere Teil des Verdichtungsraumes nur mit heißen, der untere Teil desselben nur mit kalten Gasen in Berührung

kommt, so daß die Verluste durch Übergang der Wärme in die Wandungen geringer werden.

Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Maschinen arbeiten im Viertakt.

Die Maschine kann auch im Zweitakt arbeiten, wenn die Scheidewand so angeordnet wird, daß sie nicht nur den Verdichtungsraum, sondern auch den ganzen Zylinder bestreicht, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Bezeichnungen in Fig. 4 entsprechen vollständig den Bezeichnungen in Fig. 1.

Die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Maschine ist folgende:

Während der Expansion ist die Scheibe d mit dem Kolben b zusammen nach vorn gegangen. Hat der Kolben die vordere Totpunktlage ^₁ erreicht, so bewegt sich die Scheibe d allein von der Lage d.₂ durch den Zylinder- und Verdichtungsraum hindurch bis zur Lage ^₁ und drückt hierbei die Verbrennungsrückstände durch den Regenerator/ und das Auslaßorgan h ins Freie, wobei die Verbrennungsrückstände ihre Wärme an den Regenerator / abgeben. Gleichzeitig hat die Scheibe d hinter sich durch durch das Ventil g frische Luft angesaugt.

Bei dem nun folgenden Rückgang des Kolbens b wird die frische Luft in dem Verdichtungsraum c verdichtet. Hat der Kolben seine hintere Totpunktlage b erreicht, so bewegt sich die Scheibe durch den Verdichtungsraum c von d_L nach d und drückt dabei die auf ihrer vorderen Seite befindliche verdichtete Luft durch das Rückschlagventil i und den Regenerator / nach ihrer hinteren Seite über. Bei diesem Überströmen nimmt die frische Luft aus dem Regenerator Wärme auf; gleichzeitig wird ihr durch Hahn k Brennstoff zugeführt, der mit der Luft vermischt im Verdichtungsraum verbrennt.

Bei dem nun folgenden Vorwärtsgang des Kolbens folgt die Scheibe d unmittelbar von der Lage d bis in die Lage d₂.

Hat der Kolben die vordere Totpunktlage erreicht, so beginnt ein neues Spiel.

Auch bei dieser Anordnung als Zweitaktmaschine kann die Scheidewand die Form einer Klappe oder eines Verdrängers erhalten.

Bei einer ausgeführten Maschine wird die Bewegung der Scheidewand nicht so genau erfolgen, wie es in der obigen Beschreibung dargestellt ist. Insbesondere wird die Bewegung der Scheidewand etwas vor der Totpunktlage der Kurbel beginnen und etwas später endigen. Für das Wesen der Erfindung ist dies jedoch ohne Belang.

Bei Beschreibung der Wirkungsweise ist angenommen, daß frische Luft und Brennstoff getrennt zugeführt werden, und zwar erstere durch das Saugeventil g, letzterer durch das Organ k. Luft und Brennstoff können aber auch bereits gemischt durch das Saugeventil g eingeführt werden; das Brennstoffzuführungsorgan k fällt in diesem Falle ganz weg.

Die Verbrennung des Gemisches kann während des Überdrückens durch den Regenerator nach und nach oder nach beendigtem Überdrücken plötzlich wie bei einer Explosionskraftmaschine erfolgen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Viertakt-Explosions- bezw. Verbrennungskraftmaschine mit beweglicher Scheidewand, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verdichtungsraum sich bewegende Scheidewand (Scheibe, Kolben, Klappe, Verdränger) nach dem Ausschieben der Verbrennungsrückstände aus dem Zylinder (a) durch den Arbeitskolben (b) die Ver-

brennungs rückstände aus demVerdichtungsraum durch den Regenerator (f) hindurch ausstößt und dafür frische Luft bezw. Ladung ansaugt und bei der Bewegung in der umgekehrten Richtung die angesaugte und durch den Arbeitskolben in den Verdichtungsraum eingedrückte Luft bezw. Ladung durch den Regenerator (f) hindurch auf die andere Seite der Scheidewand in den Verdichtungsraum (c) überschiebt, zum Zweck, den Verdichtungsraum von Verbrennungsrückständen zu säubern und die Wärme der letzteren auf die verdichtete Luft bezw. Ladung zu übertragen.
2. Eine Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheidewand (d) nicht nur den Verdichtungs-, sondern auch den Zylinderraum bestreicht, so daß die Scheidewand auch die in dem Zylinderraum enthaltenen Verbrennungsrückstände ausstößt und dafür frische Luft bezw. frisches Gemisch in den Zylinder und Verdichtungsraum saugt, zum Zweck, ~ die Viertaktmaschine in eine Zweitaktmaschine umzuwandeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.