CH131182A - Zweitaktverbrennungsmotor. - Google Patents

Description

  Zweitaktverbrennungsmotor.    Gegenstand vorliegender Erfindung ist  ein Zweitaktverbrennungsmotor mit zwei  nebeneinander angeordneten     Zylindern    mit  Tauchkolben, die mit den Zylindern und mit  in sie eingepassten, fest angeordneten Zy  lindereinsätzen Arbeitsräume bilden, wovon  die beiden Arbeitsräume zwischen den  Tauchkolben und den Zylindern bezw. den  Einsätzen durch je eine Verbrennungskam  mer zwischen den beiden Zylindern mitein  ander verbunden sind bezw. mittelst Schlit  zen in den Mänteln der Tauchkolben mitein  ander in Verbindung gesetzt werden können,  so dass in beiden Totpunktlagen der Kolben  von ihnen abgedeckte Einlass- und Auspuff  öffnungen in den beiden Zylindern durch  die Verbrennungskammern miteinander in  Verbindung stehen.  



  Zweckmässigerweise wird noch ein Kanal  zwischen den beiden Verbrennungskammern  angeordnet, welchen die Tauchkolben in  ihrer äussern Totpunktstellung freigeben und  welchen Öffnungen im Mantel der Tauch  kolben freimachen, wenn die letzteren in  ihrer innern Totpunktstellung sind.    Dieser Motor eignet sich besonders als  Einspritzmotor. Es soll mit diesem Motor  eine beträchtliche Steigerung der Leistung  pro Gewichtseinheit im Vergleich zu den  bestehenden Dieselmotoren erzielt werden.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungs  gegenstandes sind in der Zeichnung darge  stellt.  



  Fig. 1 und 2 zeigen einen senkrechten  Schnitt durch einen vertikalen Einspritz  motor mit den Tauchkolben in einer andern  Stellung;  Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Motors;  Fig. 4 bis 6 sind Querschnitte nach der  Linie IV-IV bezw. V-V und VI-VI in       Fig.    1;       Fig.    7 ist ein Längsschnitt der Pleuel  stange und des Kolbenbolzens;       Fig.    8 und 9 zeigen im Aufriss und in  Seitenansicht die Tauchkolben mit einem       Verbindungsquerhaupt    und den     Kühlrohr-          anschlüssen;          Fig.    10 ist eine der     Fig.    2 entsprechende  Ansicht eines andern Motors;

        Fig. 11 ist ein Längsschnitt eines ge  kühlten Tauchkolbens;  Fig. 12 ist eine Seitenansicht desselben  mit den Kühlwasseranschlüssen;  Fig. 13 ist ein Querschnitt nach Linie  XIII-XIII in Fig. 11, und  Fig. 14 ist eine Seitenansicht eines Zy  lindereinsatzes mit seinen Kühlwasseran  schlüssen.  



  Der in Fig. 1 bis 9 dargestellte Motor  besitzt auf einer Grundplatte 1 ein Gehäuse  3 mit einem Zylinderblock 2 mit zwei ne  beneinander angeordneten Zylindern 5. Das  Gehäuse 3 ist von offener Bauart und in  der Mitte mit einer hohlen Querverbindungs  platte 4 versehen.  



  In jedem Zylinder spielt ein Tauchkolben  6. Die Mäntel 7 dieser Kolben sind durch  ein Querhaupt mit den Zapfen 8 für die  Pleuelstange 9 miteinander verbunden. Die  Pleuelstange ist an der Kurbel 10 der  Kurbelwelle 11 angelenkt, die in der Grund  platte 1 gelagert ist.  



  Das Querhaupt besteht aus zwei Teilen  12, die mittelst Schrauben 15 an den Kolben  6 befestigt und mit Nuten 13 versehen sind,  in welche Rippen 14 der Kolbenmäntel 7  eingreifen, so dass die Befestigungsschrauben  15 entlastet sind. In jeden Tauchkolben ist  ein hohler Zylindereinsatz 16 eingepasst, der  mittelst Flanschenrohren 17 auf der Quer  platte 4 des Gehäuses 3 abgestützt ist.  



  Zwischen den Tauchkolben und den Zy  lindern bezw. den Zylindereinsätzen ergeben  sich je zwei Paare von Arbeitsräumen, Zwi  schen den beiden Arbeitsräumen jedes Paares  sind bei den Zylinderböden bezw. den Kol  beneinsätzen 16 linsenförmige Verbrennungs  kammern 21 bezw. 22 und zwischen diesen  ein Kanal 35 angeordnet.  



  Jede Verbrennungskammer 21 und 22  ist mit zwei Paaren     Brennstoffeinspritz-          ventilen    37 versehen, welche mit einer nicht  gezeichneten Brennstoffpumpe in Verbin  dung sind. Die Ventile jedes Paares sind  einander gegenüber angeordnet, damit sie den  Brennstoff gegeneinander spritzen, so dass  Störungen infolge Aufspritzens des Brenn-    Stoffes auf gegenüberliegende Metallflächen  vermieden werden. Auf diese Weise wird  auch die Gefahr des vollständigen Aus  bleibens der Brennstoffzufuhr beträchtlich  reduziert. Ferner sind die Verbrennungs  kammern mit Anschlussstutzen für Anlass  ventile, Kompressionsventile und von Indi  katoren, (diese sind nicht gezeichnet) ver  sehen.  



  Auf einer Seite des Motors ist ein Luft  einlassrohr 25 und an der andern Seite ein  Auspuffrohr 26 angeordnet. Kanäle 27 und  28 verbinden das Lufteinlassrohr und Ka  näle 29 und 30 das Auspuffrohr mit dem  Innern des anliegenden Zylinders, und diese  sind     derart    angeordnet, dass sie von dem  Kolben jeweils vor den Luftkanälen geöffnet  werden.  



  Der Mantel jedes     Tauchkolbens    ist mit  einander     gegeniiberliegenden    Öffnungen 31,  :32 versehen, welche in der innersten Lage  des Kolbens in Verbindung stehen mit der       Lufteinlassöffnung    27 oder der: Auspuff  öffnung 29     bezw    . der Verbrennungskammer  22. Unmittelbar an dem hohlen Kolbenboden  sind im     Mantel    jedes Tauchkolbens Off  nungen 33 und zwischen diesen und den  Öffnungen 32 Öffnungen 38 angeordnet.  



  In der innern     Totpunktlage    der Tauch  kolben sind der Kanal 35 durch die Öff  nungen 33 und die Verbrennungskammer 22  durch die Öffnungen 32 in den Kolben  mänteln in Verbindung mit den beiden Ar  beitsräumen in den Tauchkolben, und da  durch die Öffnungen 31 einer dieser Räume  mit dem     Lufteinlassrohr    und der andere mit.  dem Auspuffrohr in Verbindung steht,  strömt die Spülluft nacheinander durch  beide Räume, den Kanal 85 und die Ver  brennungskammer 22. Die Köpfe der Ein  Atze besitzen bei den Öffnungen 31 und 32,  durch     welche    die Luft in ihren Arbeitsraum  einströmt,     Ablenkflächen    34, welche die ein  tretende Luft gegen die Kolbenböden lenken.  Die Öffnungen 38 halten die Arbeits  räume in der.

   Tauchkolben nach der Brenn  stoffeinspritzung . mit der Verbrennungs  kammer 22 in Verbindung, damit während      der Expansion in den drei Räumen länger  der gleiche Druck herrscht.  



  Zwecks Kühlung der Zylinder 5 ist der  Zylinderblock 2 umgeben von einem Kühl  mantel 40, zweckmässig aus Blech, mit Wel  len 41 zur Verminderung der Temperatur  spannungen und Kühlwasseranschlüssen 42.  



  Zum gleichen Zwecke sind die Wandun  gen der Zylinder 5 sehr dünn und tragen  zur Versteifung und Verstärkung Rippen  39, welche gleichzeitig eine raschere Wärme  abgabe an das Kühlwasser bewirken. Die  Böden der Tauchkolben 6 sind hohl und  werden durch Röhren 45, die mit Wasser  anschlüssen 44 in Verbindung stehen, mit  Kühlwasser versorgt.  



  Zur Führung der Tauchkolben 6 ausser  halb der Zylinder 5 sind hohle, in Kammern  unterteilte Führungen 46, von kreisbogen  förmigem Querschnitt mit den Zylinder  bohrungen in gleicher Flucht mit Flanschen  47 des Gehäuses 3 verschraubt. Die hohle  Querplatte 4 ist durch eine Wand 18 in  zwei Kammern unterteilt. Diese sind mit  Wasseranschlüssen versehen und mittelst  Röhren 48 mit der obersten bezw. untersten  Kammer der Führungen 46 verbunden, so  dass sieh eine wirksame Zirkulation durch  alle miteinander in nicht gezeichneter Weise  verbundenen Kammern der Führungen 46  ergibt.  



  An die Kammern der Querplatte 4 sind  ferner die Hohlräume der beiden Zylinder  einsätze 16 mittelst Rohrleitungen 19 bezw.  20 angeschlossen, welche durch die Röhren  17 empor geführt sind. Die Leitungen 19  münden, was auf der Zeichnung nicht ge  zeigt ist, im untern Teil des Hohlraumes  und die Leitungen 20 unmittelbar unter der  obern Wand.  



  Für die bewegten Teile ist eine Druck  schmierung vorgesehen. Das Schmieröl für  die Tauchkolben wird durch die Leitungen  49, 54 und 56 je einer ringförmigen Nut 53  bezw. je einen Ringkanal 50, zugeführt; diese  stehen miteinander durch je eine Leitung 55  bezw. 51 und die Ringkanäle 50 mit den  Zylinderbohrungen durch nicht gezeichnete    Löcher in Verbindung. Leitungen 52 und 56  führen das überschüssige Ö1 zur Pumpe.

         Öffnungen    57 im Mantel der Tauchkolben  verbinden jeweils einmal während jedes Hu  bes der Kolben die ringförmigen Nuten 53  mit ringförmigen Nuten 58 in den Zylinder  einsätzen, so dass das Öl auch dorthin ge  langt und zwischen -den Kolben und     -den     Zylindereinsätzen schmieren kann.     Ölkanäle     59 führen das 01 zur Schmierung der Füh  rungen 46 zu. Das 01 zur Schmierung des  Kolbenzapfens wird durch     Teleskoprohre    60  zugeführt (Fix. 7), welche von beiden Seiten  in eine -Längsbohrung 61 im Kolbenzapfen  münden., und gelangt durch einen Kanal 62  zu der Lagerfläche des Kolbenbolzens. Die  Pleuelstange 9 besitzt einen Kanal 63, wel  cher das 01 dem Kurbelzapfen zuführt.  



  Da .der beschriebene Motor doppelt wir  kend ist und im Zweitakt arbeitet, entwickelt  er im Verhältnis zu seiner Grösse eine grosse  Leistung, und die abzuführende Kühlwärme  ist deshalb sehr beträchtlich, Deshalb sind  gemäss     Fig.    11     his    13 die Mäntel der Tauch  kolben mit Wasser gekühlt.  



       Zu    diesem Zwecke sind in den verdickten  Mänteln der Tauchkolben Kanäle angeordnet,  die unten mit je einem von zwei     Teleskop-          rohren    44 in Verbindung stehen., von denen  das eine 01 oder ein anderes Kühlfluidum  zu und das andere abführt. Die an     Jas    Ab  führungsrohr angeschlossenen Kanäle sind  mittelst Röhren 45 bis unmittelbar unter die  obere Wand des Kolbenhohlraumes verlän  gert, während die andern, was aus der Zeich  nung nicht zu sehen ist, unten in den Hohl  raum einmünden, wodurch eine wirksame  Zirkulation gewährleistet ist.  



       Fig.    10 zeigt ein anderes Ausführungs  beispiel. Auf jeder Seite des Motors ist ein  kombiniertes     Lufteinlass-    und Auspuffrohr  angeordnet, das durch eine     Trennwand    64  unterteilt ist, so dass die Kühlluft für das  äussere     Arbeitsraumpaar    vom     Lufteinlassrohr     25a durch die     Öffnung    28a durch     Verbren-          nungskammern    22 oder den Kanal 35 und  durch die Öffnung 30a zu dem Auspuffrohr  26a strömt, während sie für das innere Ar-      beitsraumpaar vom Lufteinlassrohr 25b aus  in entgegengesetzter     Richtung    durch die Ein  lassöffnung 28b, die Öffnungen 31,

   32 durch  die Verbrennungskammer 22 oder den Kanal  35 und durch die Öffnung 29b zum Aus  puffrohr 26b fliesst.  



  Durch diese Anordnung wird erreicht,  dass die heissen Auspuffleitungen und die  kühlen Spülluftleitungen je zur Hälfte auf  beide Maschinenseiten verteilt werden, so  dass     einseitige        Temperaturspannungen    ver  mieden werden, welche namentlich bei grossen  Maschinen gefährliche Dimensionen an  nehmen können.  



  Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig.10  zeigt einen Kanal 35, der mit einem Einlass  65 für Aufladeluft zur Vermehrung der Lei  tung versehen ist und so breit ist, dass er  mit den Arbeitsräumen noch in Verbindung  bleibt, wenn die Tauchkolben die     Einlass-          und    die Auspufföffnungen schon geschlossen  haben. Es kann natürlich hoch- oder nieder  komprimierte Ladeluft eingeführt werden.  



  <B><I>Ei</I></B> s ist     zu    bemerken, dass beide Enden der  Köpfe der Tauchkolben konkav und die En  den der ortsfesten Zylindereinsätze     konvex     sind, wodurch die Arbeitsräume eine für die  Zirkulation der Spülluft durch dieselben gut  geeignete Form erhalten.  



  Natürlich kann der Motor auch als     Semi-          Dieselmotor    oder als Explosionsmotor aus  gebildet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Zweitaktverbrennungsmotor, gekennzeich net durch zwei nebeneinander angeordnete Zylinder mit Tauchkolben, die mit den Zy lindern und mit in sie eingepassten, festan geordneten Zylindereinsätzen Arbeitsräume bilden, wovon die beiden Arbeitsräume zwi schen den Tauchkolben und den Zylindern bezw. den Einsätzen durch je eine Verbren nungskammer zwischen den beiden Zylindern miteinander verbunden sind bezw. mittelst Schlitzen in den Mänteln der Tauchkolben miteinander in Verbindung gesetzt werden können, so dass in beiden Totpunktlagen der Kolben von ihnen abgedeckte Einlass- und Auspufföffnungen in den beiden Zylindern durch die Verbrennungskammern mitein ander in Verbindung stehen. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Zweitaktverbrennungsmotor nach Patent ansprach, gekennzeichnet durch einen Kanal zwischen den beiden Verbren nungskammern, welchen die Tauchkolben in ihrer äussern Totpunktstellung frei geben und welchen Öffnungen im Mantel der Tauchkolben freimachen, wenn die letzteren in ihrer innern Totpunktstel lung sind. 2. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel jedes Tauchkolbens zu sätzliche Öffnungen aufweist, damit die Arbeitsräume zwischen den Kolben und den Zylindereinsätzen nach der Ver brennung miteinander noch in Verbin dung bleiben. 3. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Verbrennungskammern 7wi- schen den Zylindern Linsenform haben.

   4. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch, gekennzeichnet durch was sergekühlte Führungen für die auf den Zylindern herauskommenden Teile der Kolben. 5. Zweitaktverbrennungsmotor nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder, die hohlen Böden der Tauchkolben und die Zylindereinsätze mittelst eines umlaufenden Kühlmittels gekühlt werden. 6. Zweitaktverbrennungsmotor nach Patent anspruch und Unter ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Mantel der Tauchkolben mittelst einer umlaufenden Kühlflüssigkeit gekühlt wird.

   7. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch und Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass ein die Grund platte des Motors und den Zylinderblock verbindendes Gehäuse mit einer hohlen Querplatte versehen ist, die in zwei Kam- mern unterteilt ist, mit welchen der Kühlraum der Führungen verbunden ist. B. Zweitaktverbrennungsmotor nach Patent anspruch, bei dem der Brennstoff ein gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Verbrennungskammern mit mindestens einem Paar einander gegen überliegender Brennstoff einspritzungs- vorrichtungen versehen ist. 9.

   Zweitaktverbrennungsmotor nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchkolben in ein zweiteiliges, einen Kolbenzapfen tragendes Querhaupt ein gesetzt sind, dessen Teile miteinander verbunden sind, und an den Aussenseiten des Mantels mit Nutenrippen der Tauch kolben übereingreifen, damit ihre Ver bindungsmittel entlastet werden. 10. Zweitaktverbrennungsmotor mach Patent- ansprucb, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindereinsätze innen konvex und die Böden der Tauchkolben innen kon kav sind. 11. Zweitaktverbrennungsmotor nach Patent anspruch und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Böden der Tauchkolben aussen konkav sind. 12.

   Zweitaktverbrennungsmotor nach Patent anspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenzapfen eine Längsbohrung aufweist, die an bei den Enden an zu den Zylinderasen pa rallelen Teleskopröhren angeschlossen und mit einem Kanal verbunden ist, der zu den Lagerflächen des Kolbenzapfens führt. 13. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch und Unteransprüchen 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölkanal durch die Pleuelstange von einem Lager zum andern geht. 14.

   Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch und Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass im Kanal ein Steuerorgan für die Einführung von Auf - ladeluft angeordnet ist. 15. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch und Unteranspruch 5, da durch .gekennzeichnet, dass -die Zylinder aussen mit Rippen und mit einem Was sermantel versehen sind. 16. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch und Unteranspruch 15, da durch gekennzeichnet, dass der Wasser mantel durch eine Blechhülle gebildet ist, welche zur Verminderung der Tem peraturspannungen Wellen aufweist.

   17. Zweitaktverbrennungsmotor gemäss Pa tentanspruch und Unteransprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zy lindereinsätze von der hohlen Querplatte vermittelst hohler .Stützen getragen sind und dass die Kammern der Querplatte durch Röhren in den hohlen Stützen mit dem Innern der Köpfe der Zylinderein sätze verbunden sind, um den Umlauf einer Kühlflüssigkeit zu ermöglichen.