DE866710C

DE866710C - Piston compressor with two-stroke engine drive in boxer or V-cylinder arrangement

Info

Publication number: DE866710C
Application number: DEB5445D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Egl
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1942-08-04
Filing date: 1942-08-04
Publication date: 1953-02-12

Description

Kolbenverdichter mit Zweitaktmotorenantrieb in Boxer-oder V-Zylinder-.Anordnung Die Erfindung betrifft Kolbenverdichter mit l\Tachladen nach dem Patent 84:2:238, bei welchem Verdichter und Zweitaktmotor in einem gemeinsamen Zylinderblock vereinigt und die Spülluft des Motors bzw. die Nachladeluft des Verdichters im Kurbelraum eines jeden Zylinders vorverdichtet wird. Nach der genannten Anmeldung sind die Kurbelräume der einzelnen Motor- und Verdichterzylinder untereinander getrennt, unddie vorverdichtete Luft der einzelnen Motor- und Verdichterkurbelräume wird über je einen gesteuerten Kanal in einen gemeinsamen Speicherraum gefördert. Aus diesem Speicherraum erfolgt die Verteilung der vorverdichteten Luft derart, daß der größere Teil für die reichliche Spülung der Zweitaktmotorzylinder, der Rest für das '-Nachladen der Verdichterzylinder verwendet wird. Die Aufteilung erfolgt dabei durch entsprechende Bemessung der Spülluft- bzw. Ladeluftkanäle in der Zylinderwand.Piston compressor with two-stroke engine drive in boxer or V-cylinder arrangement The invention relates to reciprocating compressors with a Tachladen according to patent 84: 2: 238, in which compressor and two-stroke engine combined in a common cylinder block and the scavenging air of the engine or the recharging air of the compressor in the crankcase of each cylinder is precompressed. After the aforementioned registration, the The crank chambers of the individual engine and compressor cylinders are separated from one another, andthe pre-compressed air of the individual engine and compressor crank spaces is over one controlled channel each promoted to a common storage space. For this Storage space, the distribution of the pre-compressed air takes place in such a way that the larger Part for the copious flushing of the two-stroke engine cylinders, the rest for reloading the compressor cylinder is used. The division is made by appropriate Dimensioning of the scavenging air or charge air ducts in the cylinder wall.

Es ist nun eine weitere Vereinfachung in der Weise möglich, daß die Unterseite je eines Motor-und eines Verdichterkolhens in V-förmiger oder Boxeranordnung (Abb. i und 2) auf einen gemeinsamen Kurbelraum wirken. In diesem Falle wird die Anzahl der Kurbelräume, in welchen die Vorver= dichtung stattfindet, gleich der halben Zylinderzahl. In .gleicher Weise wind auch die Steuerung der Kurbelkammerverdichtung vereinfacht.A further simplification is now possible in such a way that the Underside of one engine piston and one compressor piston in a V-shaped or boxer arrangement (Fig. I and 2) act on a common crankcase. In this case the number of the crank chambers in which the pre-compression takes place is equal to half that Number of cylinders. The control of the crank chamber compression also works in the same way simplified.

Zweitaktmotoren, bei welchen je zwei Zylinder in Boxeranordnung oder V-Form einen gemeinsamen, Kurbelraum besitzen, der gleichzeitig als Vorverdichter für die Spülluft ausgebildet ist, sind bereits bekannt. Sie haben den Nachteil, daß die so erzeugte Spülluftmenge gering ist und zur vollkommenen Spülung von zwei Motorzylindern nicht ausreicht.Two-stroke engines, each with two cylinders in a boxer arrangement or V-shape have a common, crankcase that doubles as a pre-compressor is designed for the purge air, are already known. You have the disadvantage that the amount of scavenging air generated in this way is small and for a complete scavenging of two Engine cylinders is not sufficient.

Bekannt ist auch das Zusammenwirken vorn je einem oder mehreren Zweitaktmotorkolben und Verdichterkolben in einem gemeinsamenKurbelgehäuse, derart, daß die von sämtlichen Kolben im Kurbelgehäuse vorverdichtete Luft allein zur Spülung !der Zweitaktmotorzylinder verwendet wird. Da in diesem Falle die Spülluftmenge eines _Zweitaktmotorzylinders durch .das Hubvolumen eines Zylinderpaares bestimmt ist und bei normalen Preßluftanlagen mit 6 bis 8 atü Enddruck das Hubvolumen des Verdichterzylinders immer größer ist als dasjenige der Zweitaktmotorzylinder, ergibt sich für die Spülung ein Gesamthubvolumen von mehr als dem doppelten Hubvolumen des Motorzyinders. Dies bedeutet aber eine Verschwendung insofern, weil dann nach Auffüllung des Motorzylinders eine ganz beträchtliche Luftmenge durch den Auslaß entweichen muß.The interaction at the front with one or more two-stroke engine pistons is also known and compressor pistons in a common crankcase such that those of all Pistons in the crankcase, pre-compressed air only for purging! The two-stroke engine cylinders is used. Since in this case the amount of scavenging air of a two-stroke engine cylinder by. The stroke volume of a cylinder pair is determined and with normal compressed air systems with 6 to 8 atü final pressure the stroke volume of the compressor cylinder is always larger than that of the two-stroke engine cylinders, there is a total stroke volume for the scavenging of more than double the displacement of the motorized cylinder. But this means one Waste insofar as a very considerable amount after the engine cylinder has been filled Air volume must escape through the outlet.

Es ist ferner bekannt, daß in diesem Falle, um übermäßigen Spülluftverlust im Auspuff zu vermeiden, die Kurbelversetzung eines zusammenarbeitenden Zylinderpaares, z. B. bei der Boxeranordnung, nicht mit i 8o Kurbelgraden, sondern nur mit etwa 9o Kurbelgraden ausgeführt wird. Dadurch wird aber das Hubvolumen, .das zur Vorverdichtung im Kurbelgehäuse zur Verfügung steht, nur zu einem Bruchteil verwertet, weil ebendie volle Ausnutzung eine Spülluftverschwendung und unnötige Vorverdichtungsarbeit zur Folge hätte.It is also known that in this case to avoid excessive loss of purge air to avoid the crank displacement of a cooperating cylinder pair in the exhaust, z. B. in the boxer arrangement, not with i 8o crank degrees, but only with about 9o crank degrees is carried out. As a result, however, the stroke volume becomes. That is the precompression is available in the crankcase is only recovered to a fraction because it is the full utilization of a waste of purge air and unnecessary pre-compression work Consequence would have.

Nach der vorliegenden Erfindung wird die größtmögliche Vorverdichterleistung eines Zylinderpa)ares sowohl bei V-Form als auch bei Boxeranordnung in der Weise ausgenutzt, daß der Überschuß, der aus dem gemeinsamen Kurbelgehäuse geförderten Luftmenge zur Erhöhung der- Fördermenge des Verdichters, und zwar mittels Nachladen; verwendet wird.According to the present invention, the greatest possible supercharging capacity is achieved of a cylinder pair both with V-shape and with boxer arrangement in the way exploited that the surplus that was pumped from the common crankcase Amount of air to increase the flow rate of the compressor, namely by means of reloading; is used.

Die Vorteile der V-Form und der Boxeranordnung zweier Zylinder werden auf das Motorverdichteraggregat übertragen. Da die Bohrung des Verdichterzylinders um etwa 15 bis 2oe°/o größer ist als jene des Zweitaktmotorzylinders,wird bei gleichem Hub das Hubvolumen des Ver@dichterzylinders um 30 bis 40 °/o größer als jenes des Motorzylinders. Die Kolbenverdrängung eines Zylinderpaares im gemeinsamen Kurbelraum beträgt daher theoretisch bei der Boxeranordnung das 2,3- bis 2,¢fache Hubvolumen des Motorzylinders, bei der V-Form, je nach V-Winkel, etwas weniger. Um eine reichliche Spülung zu gewährleisten., kann nun das i,5fache Hubvolumen für die Spülung des Motorzylinders, der Rest für das Nachladern, d. h. zur Steigerung der F ör derl@istung des Verdichters, aufgewendet werden.The advantages of the V-shape and the boxer arrangement of two cylinders are transferred to the motor compressor package. Because the bore of the compressor cylinder is about 15 to 20 ° / o larger than that of the two-stroke engine cylinder, is the same Stroke the stroke volume of the compressor cylinder by 30 to 40% greater than that of the Engine cylinder. The piston displacement of a pair of cylinders in the common crankcase is therefore theoretically 2.3 to 2. ¢ times the stroke volume in the boxer arrangement of the engine cylinder, with the V-shape, depending on the V-angle, a little less. To an ample To ensure flushing., 1.5 times the stroke volume can now be used for flushing the Engine cylinder, the rest for reloading, d. H. to increase funding of the compressor.

Weiter wird erfindungsgemäß, im Vergleich zum Hauptpatent, die Anzahl der Steuerkanäle g, der Saugkanäle s und der Schieberkanäle r auf je einen pro Zylinderpaar vermindert.According to the invention, compared to the main patent, the number of the control channels g, the suction channels s and the slide channels r to one per cylinder pair reduced.

Abb. i zeigt einen Querschnitt durch einen Motorkompressor mit einem Zylinderpaar in V-Form, Abb. 2 desgleichen in Boxeranordnung. Nach Abb. i genügt ein Kurbelzapfen a für beide Zylinder, nach Abb. 2 müssen die beiden Kurbelzapfen ai und a2 um i8o Kurbelgrade versetzt angeordnet werden. Beide Abbildungen zeigen die Kolbenstellung während der Verdichtung im Kurbelraum. In dieser Stellung sind im Motorzylinder c durch den Kolben d eben die Auslaßschlitze gegen den Auspufftopf p freigelegt und .damit der Ladungswechsel eingeleitet worden. Im Verdichterzylinder e sind durch den Kolben, f die Nachladeschlitze geöffnet worden, so daß das Einsaugen über das Saugventil l und Filter m beendet ist. Die im Kurbelraum b vorverdichtete Luft strömt durch Kanal g, Hohlschieber h bzw. r in den Speicher i. Die Kurbelschenkel q sind derart vergrößert, daß der schädliche Raum im Kurbelraum b möglichst klein wird.Fig. I shows a cross section through an engine compressor with a pair of cylinders in V-shape, Fig. 2 also in boxer arrangement. According to Fig. I, one crank pin a is sufficient for both cylinders, according to Fig. 2 the two crank pins ai and a2 must be offset by 180 crank degrees. Both figures show the piston position during compression in the crankcase. In this position, the outlet slots against the muffler p are exposed in the engine cylinder c by the piston d and the gas exchange has thus been initiated. In the compressor cylinder e the reloading slots have been opened by the piston f, so that the suction through the suction valve l and filter m is ended. The pre-compressed air in the crank chamber b flows through channel g, hollow slide h or r into the accumulator i. The crank legs q are enlarged in such a way that the harmful space in the crank chamber b is as small as possible.

Während der Verdichtung im Motor- bzw. Verdichterzylinder wird durch k, s, r und g Frischluft in den Kurbelraum eingesaugt. Die Druckluft gelangt aus dem Verdichterzylinder durch das Druckventil n in .die Sammelleitung o.During the compression in the motor or compressor cylinder, through k, s, r and g fresh air sucked into the crankcase. The compressed air comes out the compressor cylinder through the pressure valve n in .the manifold o.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Piston compressor with two-stroke engine drive in boxer or V-cylinder arrangement, according to Patent 8q: 2 238, characterized in that the engine scavenging air and compressor charge air are sucked into the common crankcase and precompressed from the underside of each of the engine and compressor pistons.

2. Piston compressor according to claim i, characterized in that the pre-compressed Air from the crankcase of each cylinder pair via a controlled duct is promoted in the flush and charge air storage common for all pairs.