DE195332C

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Publication number: DE195332C
Application number: DENDAT195332D
Authority: DE

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-Ja 195332-KLASSE 46«. GRUPPE

KARL KUTZBACH in NÜRNBERG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juni 1907 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Viertaktmaschinen, bei welchen zwecks Vermehrung des Ladegewichts und Erzielung einer möglichst hohen Verdichtung eine besondere Ladepumpe angeordnet ist. Es sind Maschinen bekannt, bei welchen zu diesem Zweck die Verdichtung in Pumpen- und Arbeitszylinder gleichzeitig erfolgt, und bei welchen die Pumpe während des ganzen Hubes ihre

ίο Ladung in den Arbeitszylinder hinüberpreßt. Da bei diesen Maschinen die beiden Kolben ihren Hub zu gleicher Zeit beginnen und beendigen, so ist ein Hinüberdrücken der Pumpenladung in den Arbeitszylinder nur dann möglich, wenn die Pumpe einen kleineren schädlichen Raum besitzt als der Arbeitszylinder. Das Hinüberpressen der Pumpenladung vollzieht sich bei diesen Maschinen während des ganzen Verdichtungshubes, so daß die Verbindung zwischen beiden Zylindern während des ganzen Verdichtungshubes nicht unterbrochen werden darf. Infolgedessen muß dann auch der Enddruck in der Pumpe bis zum Enddruck des Verdichtungshubes steigen, und die Pumpe muß entsprechend diesen hohen Drücken ausgebildet werden.

Bei der Erfindung eilt der Pumpenkolben dem Arbeitskolben voraus, und es wird dadurch erreicht, daß das Hinüberpressen der Pumpenladung in den Arbeitszylinder rascher und vollkommener vor sich geht, ohne daß man hinsichtlich der möglichsten Beschränkung des schädlichen Raumes so gebunden ist wie bei den bekannten Anordnungen. Gleichzeitig wird eine Entlastung der Pumpe erreicht, weil sie ihre Ladung schon an den Arbeitszylinder abgibt, während in diesem der Druck noch verhältnismäßig niedrig ist.

In Fig. ι und 2 sind zwei Ausführungsformen der neuen Maschine schematisch dargestellt. Die Diagramme 3 und 4 lassen die Druckvorgänge in den Zylindern erkennen. Das Diagramm des Arbeitszylinders ist dabei mit vollen, das des Pumpenzylinders mit strichpunktierten Linien gezeichnet.

In Fig. ι ist α der Arbeits-, b der Pumpenzylinder. Der Pumpenkolben eilt dem Arbeitskolben um einen Winkel α voraus. Der Eintritt der Ladung erfolgt durch das bei c gelegene Luft- und Gasventil.

Wenn der Arbeitskolben in A (vgl. Diagramm der Fig. 3 und 4) seinen Saughub beginnt, steht der Pumpenkolben schon in der Mitte seines Saughubes bei A¹. Es wird dann bei geöffneten Ventilen d und e auf der Strecke A-B bzw. Ä^-B¹ in beiden Zylindern gemeinsam angesaugt, bis der Pumpenkolben bei B bzw. B¹ seinen Saughub beendet hat. Nun wird das Ventil e geschlossen und dadurch der Arbeitszylinder α vom Pumpenzylinder b abgetrennt. Im ersteren wird der Saughub nach der Linie B-F vollends zu Ende geführt, während im Pumpenzylinder b nun die Verdichtung nach der Linie B-C bzw. β¹-C¹ erfolgt. Im Punkt F hat der Arbeitskolben seinen Saughub beendet. Das Ventil d wird jetzt geschlossen und durch Öffnung des Ventils e die Verbindung zwischen den. beiden Zylindern wiederhergestellt. Es tritt infolgedessen Druckausgleich zwischen den beiden Räumen ein (Linie C-D bzw. C'-Z)¹),

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von denen der Arbeitszylinder noch unter Ansaugespannung, der Pumpenzylinder aber schon unter dem Druck ρ stand. Die Verdichtungslinie für den Arbeitszylinder beginnt also schon bei dem Druck p¹ und verläuft nach der Linie D-E-J, anstatt nach F-G, welch letztere Linie der Verdichtung mit Ansaugespannung als Anfangsdruck entspricht. Vom Druckausgleich in beiden Zylindern D

ίο (bzw. Z)¹) an geht die Verdichtung in beiden Zylindern gemeinsam vor sich (Linien D-E und D¹-E¹). Da der Pumpenkolben hier schon eine beträchtliche Geschwindigkeit angenommen, der Arbeitskolben aber seinen Totpunkt soeben erst überschritten hat, so findet dabei noch ein Hinüberpressen von Ladung aus dem Pumpen- in den Arbeitszylinder statt. Im weiteren Verlauf des Hubes nimmt die Geschwindigkeit des Ärbeitskolbens zu, diejenige des Pumpenkolbens aber nach Überschreitung der Hubmitte wieder ab. Ist der Pumpenkolben in seinem inneren Totpunkt (E bzw. E¹) angelangt, wird das Ventil e wieder geschlossen und der zweite Teil der Verdichtung E J geht im Arbeitszylinder allein vor sich. Im Pumpenzylinder sinkt während dieser Zeit der Druck wieder auf Ansaugespannung E¹ A¹.

Etwas anders verläuft der Arbeitsvorgang bei der in Fig. 2 angedeuteten Anordnung. Die Bedeutung der Buchstaben ist die gleiche wie bei der Anordnung in Fig. 1. Da aber hier für den Abschluß zwischen Arbeits- und Pumpenzylinder kein besonderes Ventil vorhanden ist, sondern das Einlaßventil e des Arbeitszylinders diese Aufgabe miterfüllen muß, so wird die Drucksteigerung im Pumpenzylinder erst beginnen, wenn das Luftventil und das Gasventil geschlossen sind. Es findet dann keine plötzliche Drucksteigerung im Arbeitszylinder statt, wie sie bei der Anordnung nach Fig. I in der Diagrammlinie F-D zum Ausdruck kommt. Da aber der Pumpenkolben höhere Geschwindigkeit besitz}: als der Arbeitskolben, so findet die Drucksteigerung immer noch rascher statt wie bei der Verdichtung durch den Arbeitskolben allein. Um gute Wirkung zu erzielen, ist es in diesem Fall vorteilhaft, den Pumpenzylinder im Verhältnis größer zu machen wie bei der ersten Anordnung und den schädlichen Raum der Pumpe klein zu halten. Die Verdichtungslinie verläuft dann nach F-E anstatt nach F-G bei Verdichtung ohne Ladepumpe.

Es ist ersichtlich, daß der Pumpenkolben, um seine Aufgabe zu erfüllen, immer nur einen Doppelhub auszuführen braucht, während der Arbeitskolben zwei Doppelhübe ausführt. Deshalb ist es zweckmäßig, die Pumpe mit zwei Arbeitszylindern zusammen arbeiten zu lassen, deren Kurbeln um i8o° gegeneinander versetzt sind, und so die Pumpe ganz auszunutzen.

Claims

65 Patent-Anspruch:

Viertaktexplosionskraftmaschine mitLadepumpe, bei welcher der Pumpenkolben dem Arbeitskolben voreilt, dadurch gekennzeichnet, daß während des ersten Teiles des Ansaugens und des Verdichtens im Arbeits¹ zylinder Arbeits- und Pumpenzylinder miteinander verbunden sind, während der zweite Teil der Verdichtung und die Expansion im Arbeitszylinder allein stattfinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.