Titel: | Neue Erdölkraftmaschinen. |
Fundstelle: | Band 295, Jahrgang 1895, S. 30 |
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Neue Erdölkraftmaschinen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 6 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neue Erdölkraftmaschinen.
Die Maschine der Tangyes Ltd. of Cornwall Works in
Soho und C. W. Pinkney in Raglan Road,
England (* D. R. P. Nr. 64477 vom 16. October
1891), wie sie in Fig. 14 dargestellt ist, besitzt hinter dem gekühlten Arbeitscylinder
einen ungekühlten, anfangs des Betriebes sogar beheizten Explosionsraum, welcher als
Vergaser für das eingeführte Erdöl dienen soll.
Um die Maschine in Gang zu setzen, wird die unter dem verlängerten Cylinderraum
befindliche Lampe J1
angezündet, dann, sobald der Raum C genügend erwärmt
ist, was nur einige Minuten erfordert, der Erdölhahn geöffnet und die Maschine
veranlasst, ihren Füllungshub auszuführen. Die Luft strömt jetzt durch m in das Gehäuse d, in
welchem sie sich mit dem durch e auf zweckentsprechende
Weise (z.B. durch Einspritzung mittels Pumpe) zugeführten Erdöl mischt. Aus d tritt das Luft- und Erdölgemisch in Folge der
Ansaugung des Kolbens beim Füllungshub in den Verbrennungsraum C und Cylinder A; das
Erdöl ist jedoch noch nicht vergast. Bei dem nächsten Hub, dem Verdichtungshub, wird
das aus flüssigem Erdöl und Luft bestehende Gemisch in den erwärmten
Verbrennungsraum C getrieben, dessen Temperatur in dem
äusseren, schmaleren Theil bedeutend höher ist, als in dem weiteren, dem Cylinder
A zunächst gelegenen Theil. Während das Gemisch in
C eingetrieben wird, verwandelt die Hitze dasselbe
in ein explosives Gasgemisch, welches, wenn es den höchsten oder nahezu höchsten
Verdichtungsgrad erreicht, sich in Folge der Verdichtung und der durch die Flamme
J1 erzeugten Hitze
entzündet und durch seine Expansion den Arbeitskolben nach aussen treibt. Durch den
darauf folgenden Rückwärtshub des Arbeitskolbens werden die Verbrennungsrückstände
durch den zuvor zu öffnenden Kanal P ausgestossen,
worauf sich dasselbe Spiel wiederholt. Der den Verbrennungsraum C umgebende Wasserkanal C3 verhindert eine zu frühe Explosion des
Gasgemisches, deren Zeitpunkt sich, je nachdem man den Wasserkanal C2 schmaler oder
breiter macht, regeln lässt.
Dadurch, dass das Einlassventil D sehr nahe dem Cylinder
A liegt, werden durch den Füllungshub (Saugehub)
des Arbeitskolbens, welcher Oel und Luft durch d
einsaugt, die in C zurückgebliebenen Verbrennungsgase
nur wenig in ihrer Lage gestört werden. Beim Verdichtungshub werden daher diese
Verbrennungsrückstände zunächst in das äussere Ende von C gedrückt, bevor das frische Gemisch die zur Entzündung genügend heisse
Stelle der Kammer C erreicht. Es erfordert daher dieser
Vorgang immer eine gewisse Zeit, welche genügt, dass der Kurbelzapfen die günstigste
Stellung für die Explosion einzunehmen vermag.
Um auch eine theilweise Mischung der im Cylinderboden befindlichen Rückstände (durch
die Saugewirkung des Kolbens) mit dem durch d neu
angesaugten Luft- und Erdölgemisch zu vermeiden, empfiehlt es sich, den Raum C, anstatt denselben durch einen Deckel abzuschliessen,
mit einer Kammer T (Fig. 15) in Verbindung
zu bringen, welche das Ventil t enthält, dessen Hub
durch einen mittels Stellschraube t3 auf der Ventilstange zu verstellenden Stellring
t5 Zutritt hat.
Mittels der Schraube t4, auf welcher die Ventilstange steht, lässt sich der Schliessungsgrad von t leicht regeln. t6 ist eine Stellmutter auf der Schraube t4. Während der
Compression hält die Schraube t4 das Ventil t je nach
Wunsch mehr oder weniger geöffnet, um den Gasen einen mehr oder weniger freien
Zutritt in die Kammer T zu gewähren, wovon die frühere
oder spätere Explosion des Gasgemisches abhängig ist. Tritt die Explosion zu spät
ein, so wird durch Einschrauben der Schraube t4 der Oeffnungsgrad des Ventils t vergrössert, so dass die Verbrennungsgase schneller
aus C nach T übergedrückt
werden, wodurch das neue Gemisch ebenfalls schneller den Theil der Kammer C erreicht, dessen Erwärmungsgrad zur Ausführung der
Explosion genügt. Erfolgt die Explosion zu früh, so hat man umgekehrt zu verfahren
und das Ventil t entsprechend mehr zu schliessen.
Wird ein besonders gleich massiger Gang der Maschine erfordert, so empfiehlt es sich,
wenn das Erdöl- und Luftgemisch durch die mittels des Saugehubes des Arbeitskolbens
erzeugte Luftverdünnung in den Verbrennungsraum C
bezieh. den Cylinder A eingesaugt wird, die Menge des
zu verdampfenden Erdöls gemäss der Geschwindigkeit der Maschine zu regeln. Zu diesem
Zweck ist die Spindel des Regulators unmittelbar mit einem das Erdöl abschliessenden
Ventil verbunden. Ist die Geschwindigkeit der Maschine zu gross, so wird das Ventil
derart von dem Regulator bethätigt, dass es weniger Erdöl ausfliessen lässt; ist die
Geschwindigkeit zu gering, so hebt der Regulator das Ventil, und es kann eine
grössere Menge Erdöl zur Maschine abfliessen.
Bei der Maschine von A. Gray in London (* D. R. P. Nr.
64339 vom 13. November 1891) findet eine Erwärmung der zur Zerstäubung
des Erdöls dienenden Luft statt. Es wird gestrebt, Luft und Erdöl in vielen feinen
Strahlen in die Maschine einzuführen. Von dem Einlassventil ist zu diesem Behufe ein
aus mehreren wagerecht gegenüber liegenden Düsen bestehender Zuführer für das Erdöl
vorgesehen, während die zerstäubende Luft durch senkrechte Schlitze zwischen den
Zerstäuberdüsen entlang geführt wird. Die Luft wird in einem Schlangenrohr von den
heissen Auspuffgasen beheizt und zwar so stark, dass die von dem Luftstrom beim
Saugehub des Kolbens angesaugte Luft das aus den Düsen tretende Erdöl sofort
verdampft.
Bei den Maschinen, wie sie nach der ursprünglichen Capitaine'schen Anordnung in wesentlich vervollständigter Form von der
Firma Grob und Co. in Eutritzseh-Leipzig gebaut werden,
findet eine Theilung der in den Arbeitscylinder eingesaugten Luft in der Weise
statt, dass ein regelbarer Theil dieser Luft durch einen mit dem Explosionsraume in
offener Verbindung stehenden Vergaser getrieben wird.
Eine solche Anordnung nach D. R. P. Nr. 65071 vom 14. Februar 1893 von O. Brünler in Eutritzsch ist in Fig. 16 dargestellt.
Bei der in Fig. 16 dargestellten Ausführungsform
öffnet sich beim Ansaugehub das Ventil b, und Luft
tritt in den Verbrennungsraum. Je nach der Stellung der Drosselklappe c wird von dem eingetretenen Luftstrom mehr oder
weniger in das Rohr d treten, durch dessen gekrümmtes
Ende es in den Vergaser g gelangt, welcher sich
unterhalb der Drosselklappe c befindet und in den
Laderaum a des Cylinders einmündet. An dem gekrümmten
Ende des Rohres d befindet sich die Zuleitung e für das Erdöl. Dringt der Luftstrom durch das Rohr
d, so findet er durch das Rohr e zugeführtes Erdöl vor, welches sich in der Vertiefung
f des Rohres d vor dem
Vergaser g angesammelt hat, und reisst dieses Erdöl mit
sich. Da die Drosselklappe c oberhalb der Oeffnung des
Vergasers liegt, wird kein Erdölstaub gegen die Klappe geblasen.
Bei einer anderen Ausführungsform bildet das gekrümmte Rohr d gleichzeitig selbst den Vergaser. Die Zuleitung für das Erdöl befindet
sich hier in einem besonderen, mit einer Düse versehenen Rohrstück, welches zwischen
das obere Ende des Rohres und den Cylinder eingeschaltet ist.
Nach dem Brünler'schen Patente Nr. 72578 vom 28. Juni
1892 wird die den Luftzutritt zum Vergaser regelnde Drosselklappe so gesteuert, dass
während des ersten Theils des Ansaugespiels die Luft ausschliesslich durch den
Vergaser strömen muss. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich das gasreichste
Gemisch unmittelbar hinter dem Kolben lagern muss, während von da ab zum
Verbrennungspunkte hin das Gemenge luftreicher, also dünner wird.
Es wird sich nun bei der Compression im Vergaser ein sehr gasarmes Gemisch befinden,
welches Vorzündungen hindert.
Um, wenn nothwendig, ein Entweichen des im Vergaser befindlichen gasarmen
Gemisches zu ermöglichen, damit zur Zündung genügend gasreiche Mischungen in den
Vergaser gelangen, kann hinter dem Vergaser ein gesteuerter Schieber angewendet
werden, der nach der Compression geöffnet wird.
Fig. 17 zeigt eine eigenartige Vorrichtung zur
Vergasung des Erdöls an der Zündplatte für Viertaktmaschinen (* D. R. P. Nr. 72206
vom 21. Juni 1892 an O. Brünler in Eutritzsch).
Der gekühlte Verdichtungsraum a setzt sich in einen.
Kanal a1 fort, in
dessen Wandung eine nach aussen gewölbte und von aussen beheizte, glühende Platte
f eingesetzt ist. Kurz vor oder zu Beginn des
Ansaugespiels drückt eine Pumpe durch das Rohr h und
die Kanäle g eine abgemessene Erdölmenge in den Kanal
a1 hinein, welche
zerstäubt wird und an der glühenden Platte f sofort
verdampft. Die durch das Ventil e angesaugte Luft
schiebt die Gase vor sich her und nach dem Raum a, ohne
bei ihrer grossen Geschwindigkeit in die Platte f
eindringen zu können. Während der Compression wird das mittlerweile gebildete
Gemisch in den Kanal ax zurückgedrängt, und zwar sind die Räume so
bemessen, dass bei Ende der Compression das entzündbare Gemisch an die glühende
Platte f gelangt und die Explosion, welche den Kolben
niederwirft, erfolgt; wäre die Platte f nicht nach
aussen, also nach innen gewölbt, oder auch nur eine Fortsetzung der Kanalwandung, so
würde schon während der Ansaugeperiode eine Verbrennung des Gemisches erfolgen. So
aber streicht die Luft nach innen, ohne die glühende Platte f zu berühren.
Bei der in Fig. 18 dargestellten Maschine von O.
Brünler in Eutritzsch (* D. R. P. Nr. 68190 vom 5. Juli 1892) kreisen Cylinder und
Kolben um eine feststehende Kurbel.
Mit dem Gestell k ist die Kurbel n verbunden, auf der sich der Körper l,
welcher die Cylinder enthält, dreht. Den Cylindern wird das Gasgemisch durch die in
dem Körper l befindlichen Kanäle g1 zugeführt, welche
sich vor den Kanälen g der Vergasungsvorrichtung
drehen. Die Kanäle
g und g1 befinden sich stets in offener Verbindung. Das
vergaste Erdöl wird also mit der Luft durch Oeffnung des Ventils h, welches selbsthätig wirkt, in den Kanal g und aus diesem in Kanal g1 gezogen, um alsdann in den Cylinder zu
gelangen. Hier wird es bei der Compression durch ein Zündrohr t oder ein anderes zur Zündung gebräuchliches Mittel
entzündet. Die Abgase entweichen durch das Ventil i,
welches durch die Steuerungsvorrichtung, bestehend aus Kammrad p und Kammrad q, Nocken
r und Rolle s nebst
Stange m bethätigt und bei jeder zweiten Umdrehung der
Welle einmal angehoben wird, und den Kanal n in den
Raum o des Körpers l,
welcher als Schalltopf wirksam ist. Die von den Abgasen mitgerissenen Feuchtigkeits-
und Graphittheilchen dienen zur Schmierung der von diesem Schalltopf o eingeschlossenen, aufeinander gleitenden Theile.
Durch den hohlen Schenkel n der Kurbel entweichen
alsdann die Abgase.
Fig. 19 und 20 erläutern eine
zweicylindrige Zweitaktmaschine von G. A. List, V. List und J.
Kosakow in Moskau (* D. R. P. Nr. 77983 vom 24. März
1893).
Den seither bekannt gewordenen Gasmaschinen mit zwei Arbeitskolben (vgl. z.B.
Patentschrift John Fielding Nr. 40654) gegenüber zeigt
der Gegenstand dieser Erfindung Unterschiede hinsichtlich der in den Cylindern sich
abspielenden Arbeitsvorgänge und demzufolge auch in Betreff der inneren Bauart. Im
Gegensatze zu Fielding sind beide Kolbenseiten thätig;
die einen (bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nach oben
gewendeten) vermitteln das Ansaugen der Luft und das Verdichten derselben, die
anderen (nach unten gekehrt) nehmen den Explosionsdruck auf, vermitteln die
Verdrängung der Rückstände und die Verdichtung des Ladungsgemisches. Beide Cylinder
münden deshalb in geschlossene Räume aus: die oberen Seiten in den gemeinsamen
Luftschöpf- und Verdichtungsraum, die unteren in den desgleichen Explosionsraum. Der
aus dem unvortheilhaften Einbringen des Ladegemenges nach Fielding sich ergebende Verlust an unverbranntem Gas wird nach
vorliegender Erfindung in zuverlässigster Weise dadurch vermieden, dass das
Einpressen der Erdölgase in den abgeschlossenen Explosionsraum nicht eher geschieht,
als bis die unmittelbar vorher in diesen Raum eingelassene verdichtete Luft die
Verbrennungsrückstände der vorherigen Explosion aus demselben ausgetrieben hat.
Durch Umfangslöcher endlich, welche nur in der Nähe des einen (oberen) Hubendes
der Kolben von diesen freigelegt werden, ist ermöglicht, den Lufteinlass in die
Cylinder sowohl, wie den Auspuff der rückständigen Verbrennungsgase ohne weitere
Oeffnungen im Cylinderkörper, ohne Kolbenaussparungen und ohne besondere Ein- und
Auslassventile herbeizuführen. Für die Steuerung ist maassgebend, dass die
Erdölpumpe, das Vergaserventil und der den Eingang in den Luftschöpfraum
überwachende Schieber (oder Ventil) in solcher Weise geregelt werden, dass bei zu
raschem Gang der Maschine gleichzeitig die Bewegung der Erdölpumpe, des
Vergaserventils und besagten Luftschiebers unterbrochen wird, um die Bildung neuer
Explosionsmischungen innerhalb der Maschine auszuschliessen, bezieh. auch den
Luftzutritt zu verhindern, welcher unter anderem nur in störender Weise abkühlend
auf den Cylinder wirken würde.
Die Kolben B1 und B2 (Fig. 19 und 20), welche in zwei
gegen einander geeigneten Cylindern A1
A2 sich bewegen, sind
durch Schubstangen b1
b2 mit der
Schwungradwelle d in solcher Weise verbunden, dass sie
immer gleichzeitig die Bewegung auf dieselbe zu übertragen vermögen. Die
Schubstangen und die Kurbelwelle arbeiten in einem von dem Gehäuse c c dicht umschlossenen sogen. Luftschöpf- und
Verdichtungsraum D, welcher verbunden ist:
1) vor dem Kolben mit den Cylindern A1 und A2 unmittelbar;
2) durch das Rohr F, den ringförmigen Kanal f0 und die im Umfang
des Cylinders A1
angebrachten Löcher f1
mit dem Explosionsraum C1
C2
C3, und endlich
3) nach aussen durch den Kanal e, welcher mittels eines
entlasteten cylindrischen Schiebers E (an dessen Stelle
auch ein flacher treten könnte) während des von beiden Kolben B1
B2 erfolgenden
Ansaugens von Aussenluft in den Raum D eröffnet
wird.
Während der Drehung der Welle in der Richtung des Pfeiles und dank der geneigten Lage
beider Cylinder zu einander hat der Kolben B2 dem Kolben B1 gegenüber eine lineare Voreilung im Cylinder A2, welche ungefähr der
Höhe der Auspufföffnungen und bezieh. Umfangslöcher f2 gleich ist. Wenn daher der Kolben B2 in seinem oberen
todten Punkt sich befindet (s. die Zeichnung), so muss der Kolben B2 schon seinen oberen
todten Punkt verlassen haben und die Oeffnungen f2 gerade wieder abschliessen.
Dieselbe Wirkung könnte auch mit einander parallel stehenden Cylindern dadurch
erzielt werden, dass die beiden Kolbenschubstangen an je einer Kurbel angreifen,
welche gegen einander um so viel versetzt sind, dass der eine Kolben dem anderen
eben in dem erforderlichen Maasse voraneilt.
Bewegen sich die Kolben B2 und der ihm in geringer Entfernung nachlaufende Kolben B1 nach unten, so
saugen die oberen Kolbenseiten durch den jetzt vom Schieber E geöffneten Kanal e Luft aus der Umgebung in
den Raum D ein. Gleichzeitig findet hierbei unter den
Kolben, nach Ueberdeckung der Oeffnungen f2 und nachher der f1, eine Verdichtung der in den Cylinderräumen C1
C2 und dem gemeinsamen
Explosionsraum C3
enthaltenen Luftarten statt. Während dieses Verdichtungsspieles drückt die Pumpe G das Erdöl durch den Vergaser H und daraus tritt jenes überhitzt, in Dampfform und theilweise fein
zerstäubt, durch das Vergaserventil I in den
Explosionsraum C3 über, darin, je nach
Bedarf, behufs besserer Vermischung mit der vorhandenen verdichteten Luft an eine
Platte J1
anprallend.
Nach vollendeter Verdichtung des somit erst im Raume C3 fertig gebildeten Ladungsgemenges –
wenn also Kolben B1
seinen zweiten (unteren) todten Punkt erreicht und Kolben B2 zufolge des Voreilens den seinigen nach
oben hin wieder verlassen hat – findet die Zündung durch das Zündröhrchen o oder irgend einen anderen Zünder statt, und beide
Kolben werden durch die Explosionsgase nach aufwärts getrieben. Während des
Aufwärtshubes expandiren diese in den Cylinderräumen C1
C2 und der
Explosionskammer C3 so
lange, bis der Kolben B2 mit seiner unteren Kante die Umfangslöcher f2 freilegt und zufolge Austrittes der
Verbrennungsgase in den Auslasskanal g der Druck im
ganzen Raum C1
C2
C3 bis zu einer
Atmosphäre herabsinkt.
Der Kanal e ist während dieses Aufwärtshubes vom
Schieber E geschlossen, so dass die Luft massig in den
Räumen D und F verdichtet
wird.
Unmittelbar nachdem durch Oeffnung der Umfangslöcher f2 der Druck unter den Kolben, wie
erwähnt, zu sinken beginnt, fängt der Kolben B1 an, auch die Umfangslöcher f1 zu öffnen, um Luft aus dem Saum D durch das Rohr F und
erwähnte Löcher in den Cylinder C1 einzulassen. Diese Luft hilft durch die noch
offenen Löcher f2 die
Verbrennungsgase in das Auspuffrohr g
hinausdrängen.
Sind während des folgenden Abwärtshubes der Kolben die Löcher f2 und gleich danach die f1 wieder verschlossen
worden, so bleibt in den Räumen C1
C2
C3 Luft, theilweise mit
Verbrennungsgasen gemischt, zurück; beim weiteren Niedergange der Kolben wird dieses
Gemenge verdichtet, wobei es sich in vorbeschriebener Weise mit den rechtzeitig in
den Raum C3
eingeführten bezieh. hier gebildeten Erdöldämpfen mischt. Nach Erreichung des
unteren todten Punktes seitens des Kolbens B1 wird dieses Ladungsgemenge gezündet und es beginnt
ein neues Spiel.
Die Steuerung, welcher das Oeffnen und Schliessen des Luftkanals e, die Bewegung der Erdölpumpe G und des Vergaserventils I obliegt, wird von
einem auf der Kurbelwelle d sitzenden Excenter q aus angetrieben. Den Luftkanal e bedient ein Schieber E,
auf dessen Bolzen l der mit einem Vorsprunge n ausgerüstete Stein i
sitzt; derselbe gleitet mit seinen seitlichen Flächen im Ausschnitt h1 der Excenterstange
h. In einer oberen Aussparung h2 derselben Stange ist
ein um die Achse r drehbarer Hebel s2
r s1 angebracht,
welcher mit seinem Arm s1 durch die Feder y immer an die
Excenterstange h herangezogen wird. Dabei stützt sich
der Hebelarm s1 für
gewöhnlich auf den Vorsprung n, so dass die
Excenterbewegung dem Schieber E mitgetheilt wird; auf
diese Weise muss erwähnter Schieber dem Niedergange der Excenterstange folgen; seine
Aufgangsbewegung wird dadurch herbeigeführt, dass gegen den in den Schlitz h1 eingepassten Stein
i die untere Kante m1 dieses Schlitzes anhebend wirkt.
Das Excenter ist auf der Welle d so eingestellt, dass
während des Niederganges der beiden Kolben B1 und B2 der Kanal e geöffnet
wird.
Wenn der Schieber E sich nach unten bewegt, so wirkt ein
Vorsprung E1 desselben
gegen eine Stange t1,
welche am Ende T eines um den festliegenden Drehzapfen
Q schwingenden Hebels x angeordnet ist. Im Punkt M dieses Hebels
greift die Zugstange t2
an, welche ihrerseits die Bewegung auf den Tauchkolben G1 der Pumpe G überträgt, während am Kopf N desselben
Hebels die Ventilstange m des Vergasers eingehängt ist.
Auf diese Weise wird das Erdöl, welches durch den Kolben G1 unter Mitwirkung der Feder L angesaugt wird, durch den Vergaser und das
Vergaserventil I in den Explosionsraum C3, wie oben erwähnt,
gedrückt. Das obere Ende p der Stange t1 hat die Form einer
Platte, auf welche der Vorsprung E1 beim Niedergang des Schiebers drückt; mit ihrem
unteren Ende ist dieselbe Stange mittels Gewindes mit einer Mutter S zusammengestellt, welche ihrerseits durch den Bolzen
T an den Hebel x
gelenkig angeschlossen ist. Dreht man die Stange t1 nach rechts oder links, so wird dieselbe in die
Mutter ein- oder aus dieser herausgeschraubt; durch solches Verkürzen oder
Verlängern der Stange t1 ist ermöglicht; dem Erdölkolben G1 einen geringeren oder grösseren Hub zu geben, d.h.
auch die Menge des in den Explosionsraum gelangenden Erdöls zu regeln. Dies kann
z.B. durch Drehen an einem mit Stange t1 verbundenen geriffelten Handrädchen U erfolgen; eine Feder V,
welche sich in die von den Riefen gebildeten Vertiefungen einzulegen vermag,
verhindert, dass die Stange ihre einmal eingestellte Lage in der Mutter S ändert.
Um die Gleichmässigkeit des Ganges der Maschine bei wechselnder Belastung derselben
sichern zu können, lässt sich ein gewöhnlicher Fliehkraftregulator benutzen, welcher
auf der Kurbelwelle d angebracht ist. Indem dessen
Kugeln R bei vergrösserter Geschwindigkeit der Maschine
aus einander gehen, wirken sie mittels der Hebel u1 und u2 auf einen kreisförmigen Rand, z.B. einer Scheibe
L1 angehörig, ein,
die mit ihrer Nabe (Regulatorhülse) v lose auf der
Welle sitzt, und zwar im Sinne einer Verschiebung rechts (s. punktirte Stellung).
Der oben genannte Schalthebel s1
r s2 stösst sodann,
wenn durch das Excenter in seine höchste Lage gebracht, mit seinem Arm s2 an den Rand L1 an, mit der Wirkung,
dass der andere Arm s1
von dem Vorsprung n abgleitet und sonach verhindert
ist, den Schieber E mit nach abwärts zu nehmen;
derselbe bleibt vielmehr in seiner höchsten Stellung stehen, trotz der
Weiterbewegung der Excenterstange h auf- und abwärts,
welche dabei unthätig an den Seiten des Steines i
hingleitet. Die Folge des so vermittelten Geschlossenbleibens von Kanal e ist, dass die Kolben B1 und B2 währenddem keine frische Luft von aussen ansaugen
können. Indem aber dabei ebenfalls das Niederdrücken des Kolbens der Pumpe G aufhört, findet auch keine Bildung frischen
Ladegemenges mehr statt. Die Explosionen bleiben daher so lange aus, bis wieder in
Folge verminderter Geschwindigkeit der Rand L1 zurück (nach links) verschoben wird und sonach der
Hebel s1
r s2 auf seinem Wege
mit dem Arm s2 auf
keinen Widerstand mehr trifft. Da die Feder y beständig
auf seinen Arm s1
einwirkt, so springt er nunmehr, sobald sich ihm Gelegenheit dazu bietet, wieder
über dem Vorsprung n in seine frühere Stellung ein und
die regelmässige Bewegung des Schiebers und der von ihm weiter beeinflussten Theile
beginnt von Neuem, d.h. es wird wieder Luft angesaugt, sowie Erdöl in den
Explosionsraum gedrückt, und die Explosionen finden wieder statt.
Steuerungen und Regulirungen.
Die Regulirvorrichtung von R. Langensiepen in Buckau-Magdeburg (* D.
R. P. Nr. 67007 vom 13. Juli 1892), wie sie in Fig. 21 dargestellt ist, bezweckt eine leicht zu
regelnde Zuführung von Erdöl und Luft in den Vergaser, und zwar durch Ventile,
welche theils durch Wirkung der während der Ansaugung der Maschine entstandenen
Luftleere, theils durch die Wirkung des eingesaugten Luftstromes in Thätigkeit
gesetzt bezieh. beeinflusst werden.
Das auf dem Vergaser aufgeschraubte Ventilgehäuse a
enthält ausser dem Luftventil b das Erdölventil c. Beide werden durch Schraubenfedern geschlossen
gehalten; bei umgekehrter Anordnung der Ventile, wobei ein Oeffnen derselben nach
oben erfolgt, können die Schraubenfedern in Wegfall kommen. Der Hub des Ventils c, somit auch die Menge des einzuspritzenden Erdöls,
kann während des Ganges durch den mit Stellrädchen versehenen Stift d genau geregelt werden; auch kann letzterer zur
Absperrung des Erdölzuflusses dienen.
An dem unteren Ende des Ventilkegels c befindet sich
eine runde durchbrochene Scheibe e und ebenso ist die
Ventilstange des Ventils b mit einer oder auch mehreren
ähnlichen Scheiben f versehen. Unterhalb des Ventils
c befindet sich zur feinen Vertheilung des
eingesaugten Erdöls ein Sieb h mit engen Maschen, ein
sogen. Zerstäuber. In Folge der in der Saugezeit der Maschine auch im Vergaser
entstandenen Luftleere öffnet sich das Luftventil, um Luft eintreten zu lassen, und
wird nun auch im Ventilgehäuse eine bestimmte Luftverdünnung erzeugt. Die Luft tritt
alsdann durch die Oeffnungen g g im Deckel des Gehäuses
in letzteres mit bedeutender Geschwindigkeit ein. Durch die Saugwirkung auf den
Ventilkegel, wie auch die Druckwirkung des eintretenden Luftstromes auf die Scheibe
e wird das Erdölventil geöffnet und während der
Ansaugung offen gehalten.
In ähnlicher Weise wie auf die Scheibe e wird auch der
Luftstrom auf die Scheibe f, somit auf das Luftventil
b, in der Richtung seiner Bewegung einen Druck
ausüben und das Oeffnen des Luftventils günstig beeinflussen.
Die in Fig. 22 abgebildete Regelungsvorrichtung von
R.
Hornsby and Sons, Ltd., in Grantham,
England (* D. R. P. Nr. 70309 vom 11. September
1892), eignet sich besonders für Maschinen, bei welchen die
Kohlenwasserstoffdämpfe in einer am Cylinder angebrachten erhitzten
Verdampfungskammer erzeugt werden. Mittels derselben wird der Oelzufluss je nach der
zu leistenden Arbeit geregelt, und zu diesem Zweck besteht die Vorrichtung im
Wesentlichen aus einem Ventil, das für gewöhnlich geschlossen gehalten und durch den
Regler der Maschine bei zu hob er Geschwindigkeit derselben geöffnet wird, so dass
Oel nach aussen ablaufen und nicht durch das zweite Ventil, das zur Speisung
der Verdampfungskammer dient, in die letztere hineingelangen kann. Um das
Oeleinlass- oder Speiseventil kühl zu halten und vor Ueberhitzung zu schützen, ist
um das Ventilgehäuse ein Kühlmantel angeordnet, der mit Wasser oder Oel gespeist
wird.
Das mit Einführungsstutzen h versehene Ventilgehäuse,
das an der Verdampfungskammer der Explosionsmaschine angebracht wird, enthält zwei
Ventile, das Ueberlaufventil j2 und das Speiseventil h2. In dies Ventilgehäuse wird Oel durch
den mit einer Pumpe in Verbindung stehenden Stutzen h
eingepumpt.
Das Ventil j2 wird durch
eine um die Ventilstange gelegte Schraubenfeder geschlossen und seine Stange steht
unter der Einwirkung eines mittels des Reglers zu bewegenden Armes. Unter dem Druck
des von der Pumpe durch Stutzen h eingeführten Oeles
wird das als Rückschlagventil ausgeführte Speiseventil h2 geöffnet, das ebenfalls durch eine
Feder geschlossen wird, welche die Ventilstange umschliesst, auf einen an derselben
sitzenden Bund drückt und mit dem anderen Ende sich gegen einen Theil des
Ventilgehäuses stützt.
Wenn die Maschine zu schnell läuft, wird das Ueberlaufventil j2 durch den Regler geöffnet, so dass das
Oel nach aussen abfliessen und nicht durch Ventil h2 in die Verdampfungskammer eintreten kann.
Auf diese Weise kann der Oelzufluss je nach der zu leistenden Arbeit leicht geregelt
werden.
Um das Speiseventil h2
vor Ueberhitzung zu schützen und in kühlem Zustande zu erhalten, ist das
Ventilgehäuse desselben mit einem Wassermantel n
umgeben, der mit einem Ein- und Auslass versehen ist und mit dem Wassermantel des
Cylinders in Verbindung steht. Jedoch kann das Wasser für den Mantel n auch einer anderen Quelle entstammen.
Der Mantel kann statt mit Wasser auch mit Oel von der die Verdampfungskammer
speisenden Oelpumpe gefüllt werden, wobei die Einrichtung so getroffen wird, dass
das Oel den Mantel auf dem Wege nach dem Ventilgehäuse hin umströmt.
L.
Stroh in Offenbach a.
M. (* D. R. P. Nr. 73347 vom 18. Januar
1893) hat die in Fig. 23 abgebildete
Einrichtung zur Regelung der in die Maschine jeweilig einzuführenden Erdöl menge
getroffen.
P ist ein luftdicht verschlossenes Gefäss, welches mit
dem Nivellirgefäss N durch das bis fast auf den Boden
von P herabreichende Rohr r1 in Verbindung steht. Das Rohr r1 ist oben durch ein
Ventil R verschlossen; Manometer m communicirt mit dem Gefäss P. Nahe am Boden von P mündet ein Rohr r ein, welches von der Erdölpumpe p kommt. r2 ist ein winklig gebogenes Rohr – Ueberfallrohr –,
welches die Aussenwand des Gefässes N durchsetzt und so
angeordnet ist, dass es um seinen wagerechten Schenkel gedreht werden kann. Das Rohr
r3 verbindet das Nivellirgefäss
N mit der injectorartig wirkenden
Einsaugvorrichtung. G ist ein Gefäss von beliebiger
Form und dient zur Aufnahme des zum Betrieb erforderlichen, von Pumpe p zu befördernden Erdöles.
Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Mittels der Pumpe p wird aus dem Behälter G
Erdöl nach dem Gefäss P gepumpt, wodurch in demselben
ein Ueberdruck hervorgerufen wird, der durch passende Belastung des Ventiles R auf jede beliebige Höhe gebracht werden kann. Hat der
Druck die Ventilbelastung überwunden, dann fliesst das im Rohr r1 aufsteigende Erdöl
in das Gefäss N über und steigt im letzteren so lange
an, bis es durch Ueberfallrohr r2 in das Gefäss G
zurückfliesst. Durch das Rohr r3 fliesst Erdöl nach der Einsaugvorrichtung, welche
aus einem Nadelventil und einem Rückschlagventil besteht; letzteres dichtet die
Einsaugvorrichtung nach dem Vergaser ab. Durch den Ladehub des Kolbens wird das
Rückschlagventil geöffnet und in Folge dessen die Aussenluft mit grosser
Geschwindigkeit nach dem Rückschlagventil strömen, wodurch an der Oeffnung des
Rohres r3 ein Vacuum
entsteht und Erdöl nachdrängt. Die Menge dieses nachdrängenden Erdöles wird durch
das Nadelventil annähernd regulirt. Die genaue Regulirung wird aber durch
Veränderung der Erdölhöhe im Gefäss N bewirkt, und
steht zu dem Zweck das Ueberfallrohr r2 durch Hebel h und
Zugstange Z mit dem Regler der Maschine in
Verbindung.
Geht die Maschine zu langsam, dann wird durch den Regler das Ueberfallrohr r2 aufwärts gedreht,
wodurch das Erdöl im Gefäss N höher steigt und in Folge
dessen der Ausflussdruck bei o ein höherer wird; der
Kolben saugt also mehr Erdöl an.
Im umgekehrten Falle wird das Ueberfallrohr r2 gesenkt, der Ausflussdruck wird geringer und der
Kolben saugt weniger Erdöl an.
Die Steuerung von J. Matthies in Berlin (* D. R. P. Nr.
74061 vom 20. Mai 1892) wird durch eine einzige Steuerscheibe E,
Fig. 24, bewirkt.
Ist der Kolben der Maschine kurz vor seiner tiefsten Stellung angelangt, so hat sich
auch die Steuerscheibe E mit der auf ihr befindlichen
Erhöhung so weit gedreht, dass sie beim eintretenden Rückgang des Kolbens die Stange
G mit Arm I und in
Verbindung mit letzterem das Auspuffventil V anhebt.
Die durch das weitere Zurückweichen des Kolbens verdichteten Verbrennungsrückstände,
welche in Folge der zunehmenden Verdichtung einen Ausweg suchen, treten unter den
Ventilteller des Ventils V und heben denselben so weit
von seinem Sitz, bis er hinter den vorstehenden Rand des Ventildeckels V tritt. In diesem geöffneten Zustand verharrt der
Ventilteller so lange, bis der Druck der entweichenden Gase an der Grenze des
Kolbenhubes nachlässt, worauf sich das Ventil durch eigene Schwere
schliesst.
Hat sich das Ventil V geschlossen, so wird durch die in
entgegengesetzter Richtung erfolgende Bewegung des Kolbens ein Vacuum gebildet,
durch welches der durch den Kanal K in steter offener
Verbindung mit dem Explosionsraum R des
Arbeitscylinders stehende Steuerkolben M veranlasst
wird, der Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens zu folgen. Da der Schieber M aber mit dem Doppelarm I1 fest verbunden ist, muss auch letzterer
die gleiche Bewegung machen, wodurch er auf den Kolben der Brennstoffpumpe trifft
und diesen ebenfalls abwärts drückt, in Folge dessen die unter dem Pumpenkolben a befindliche Brennstoffmenge durch die Rohrleitung l nach Passiren der Vertheilungsdüse D in den Vergasungsraum Z
gelangt. Dadurch, dass der Pumpenkolben mittels der Rohrleitung l1 in steter offener
Verbindung mit einem Brennstoffbehälter steht, gelangt beim Hochgleiten des Kolbens
durch das in demselben befindliche Ventil m wieder
neuer Brennstoff unter den Kolben, so dass bei wiederholtem Abwärtsdrücken des
Kolbens stets die bestimmte regulirbare Brennstoffmenge zur Weiterbeförderung in den
Vergasungsraum der Maschine gelangt.
Die unter Nr. 70596 vom 6. Januar 1893 an R.
Langensiepen in Buckau-Magdeburg patentirte Vorrichtung bezweckt unter
Umgehung von Pumpen die sichere Einführung von Luft und Erdöl in den Vergaser.
Die Vorrichtung gestattet sowohl das Eintreten von Erdöl gleichzeitig mit dem Beginne
des Eintrittes der Luft oder beliebig später, und wird das Quantum des
einzulassenden Erdöles durch die Grösse des Querschnittes der in dem auswechselbaren
Ventilsitz befindlichen Durchlassöffnung genau bestimmt.
Fig. 25 zeigt das auf
den Vergaser bezieh. das Mischgefäss aufgeschraubte Ventilgehäuse mit dem Luftventil
a und dem Erdöl- oder Gasventil b. Letzteres ist mit einer Schraube an dem Ventilstift
a befestigt und besteht aus dem Gehäuse b und dem Ventilkegel c,
welch letzterer durch eine Feder nach aufwärts gedrückt und dessen Hub durch einen
angedrehten Ansatz nach oben hin begrenzt wird. Je nachdem nun b höher oder tiefer auf dem Ventilstift a befestigt wird, ändert sich auch der Moment des
Oeffnens des Ventils bei c.
In Fig. 26 ist das Luft-
wie auch das Erdöl- oder Gasventil geschlossen, in Fig. 27 hat der
Luftventilkegel a und mit ihm auch das Gehäuse b den Weg m n
zurückgelegt, während der Kegel c eben erst im Begriff
ist, die Ventilöffnung in dem Ventilsitz freizugeben. Ausser durch Verschiebung des
Gehäuses b an der Ventilstange a kann auch durch Veränderung der Lage des Ansatzes an dem Kegel c der Hub desselben, somit auch die Zeit der
Ventilöffnung verändert werden.
Um stets dasselbe und zwar genau bestimmte Quantum Erdöl oder Gas dem Motor
zuzuführen, ist der Ventilsitz d auswechselbar gemacht
und mit einer Oeffnung von erfahrungsmässig festgestelltem Querschnitt und Länge
versehen, durch welche in einer bestimmten Zeit unter sonst gleichen
Druckverhältnissen stets nur ein bestimmtes Quantum Erdöl oder Gas durchgehen kann.
Bei L in Fig. 25 erfolgt der
Eintritt der Luft, bei e der Eintritt des Erdöles oder
Gases.
Das Oeffnen des combinirten Einlassventils, das durch eine Feder f geschlossen gehalten wird, erfolgt durch die
Saugwirkung des Arbeitskolbens, da der unter dem Luftventil befindliche Vergaser
bezieh. Gasmischraum direct mit dem Arbeitscylinder in Verbindung steht. Doch kann
das Oeffnen des obigen Ventils auch durch ein Steuerorgan, jedoch nur während der
Saugperiode, bewerkstelligt werden.
Bei dem Einströmventil von J. Spiel in Berlin (* D. R. P. Nr.
64971 vom 24, Februar 1892) wird beste Mischung des Gemenges und dessen
Vorwärmung bezweckt.
Zu diesem Behufe hat die Ventilöffnung einen länglichen engen Querschnitt erhalten,
welcher sich nach oben und unten schalenartig erweitert.
Vermöge dieser Anordnung muss das Gemenge bei seinem Wege durch den engen Spalt in
Folge der Querschnittsverengerung sich gehörig vermischen, es wird durch die
vergrösserte, durch eine äussere Wärmequelle Hitze erhaltende Ventilfläche gehörig
angewärmt und so zu einem leicht entzündbaren Gemenge gebracht. Der Ueberhitzung des
Ventils wird gleichzeitig durch die beschriebene Auseinanderziehung der Wärmeflächen
des Ventilkörpers vorgebeugt, da letzterer die überschüssige Hitze im vermehrten
Maasse abgeben kann.
Es kommt häufig vor, dass das brennbare Gemisch sich schon beim Eintritt in das
Ventil von selbst bei dem Saugspiel durch das Absaugen der heissen Gase im Zünder
entzündet und das vielfach bemerkte lästige Knallen eintritt. Um dies zu vermeiden,
ist das eigentliche Ventil nach der unteren Seite in Form eines Stiftes, welcher in
den engen Spalt passt, so weit verlängert, dass derselbe die Zünderöffnung nur
während des Verdichtungs-, Arbeits- und Auspuffspiels offen lässt, in dem
Ansaugespiel beim Senken des Ventils jedoch die Verbindung des Zünders mit dem
brennbaren Gemisch abschliesst, was aus der punktirt gezeichneten Stellung
ersichtlich ist. Es ist mithin ganz ausgeschlossen, dass das brennbare Gemisch beim
Ansaugen und Eintritt in den Cylinder mit dem Zünder in Berührung treten kann, so
dass Vorexplosionen während der Ansaugeperiode nicht stattfinden. Beim Beginn des
Verdichtungsspiels wird der Abschluss des Zünders wieder aufgehoben, und es
wiederholt sich derselbe Vorgang, wie beschrieben.
Bei dem in Fig. 28 dargestellten Gemischeinlassventil
von M.
M. Rotten in Berlin (* D. R. P. Nr. 65042 vom 16. März
1892) strömt die Luft bei a ein. Das Erdöl
kommt aus einem Bassin b, wird durch eine
Absperrvorrichtung c (Ventil, Hahn o. dgl.) in
einstellbarer Menge c mittels des Rohres d der Führungshülse e des
Luftventilstiftes f derart zugeführt, dass letzterer
bei geschlossenem Luftventil die Mündung des Rohres d
verschliesst. Dieser Ventilstift, welcher durch irgend eine Anordnung vom Motor aus
gesteuert wird (g soll einen Steuerhebel darstellen),
tritt nun der Mündung des Rohres d gegenüber als eine
Art Kolbenschieber auf. Es ist hierbei gleichgültig, in welcher Weise Eindrehungen,
Nuthen oder Bohrungen zum Zwecke der Steuerung der durch das Rohr d gegen den Ventilstift f
geleiteten Erdölmenge angewendet werden. Das Wesentliche der Neuerung besteht darin,
dass die Erdöl- oder Gasmenge ohne weitere Hilfsmittel unmittelbar durch die
Ventilführung des Luftventils gesteuert wird.
Beispielsweise ist in der Zeichnung eine Eindrehung m
mit einer nach unten führenden Nuth n derart gewählt,
dass, sobald das Luftventil um mehr als die Deckung r
beträgt, nach unten bewegt wird, das Erdöl durch die Nuth in den Raum über dem
Luftventil fliesst und dort durch die gleichzeitig eingesaugte Luft in den
Motorcylinder hineingerissen wird.
Bei dem in Fig. 29 dargestellten Mischventil von P.
Schultze in Berlin (* D. R. P. Nr. 66455 vom 14. Mai
1892) wird eine innige Mischung des Gases bezieh. des zerstäubten oder
verdampften Erdöles mit der Luft dadurch erzielt, dass man beide Theile in wirbelnde
Bewegung versetzt. Es wird dies durch einen unter dem Ventilkegel angeordneten, mit
schrägen bezieh. schraubenförmig gestalteten Nuthen oder Leisten versehenen Ring
bewirkt, in den der Ventilkegel bei der Oeffnung des Ventils mehr oder weniger
hineinbewegt wird, wobei dann die eingesaugte Luft zusammen mit dem Gas die
schraubenförmigen Nuthen zu durchlaufen gezwungen ist und beide Theile so durch
Wirbelung innig gemischt werden. Unterstützt wird dies durch eine eigenthümliche
Ausbildung des Ventilkegels und des Ventilgehäuses, welch ersterer auf seiner
Mantelfläche eine umlaufende Rinne oder Vertiefung besitzt, die durch eine Anzahl
Bohrungen im Gehäuse beständig mit der Aussenluft in Verbindung steht; im oberen
Theile des Ventilgehäuses befindet sich dann ein ringförmiger Kanal, welcher mit der
Gasleitung verbunden ist und von dem eine grössere Anzahl feiner Bohrungen auf den
kleineren, oberhalb der Rinne befindlichen Theil des Ventilkegelmantels führen. Beim
Oeffnen des Ventils bezieh. beim Einsaugen frischen Explosionsstoffes fliesst das
Gas in feinen Strömen zunächst in die ringförmige Rinne, erfährt mit der hier
vorhandenen und beständig erneuerten Luft eine vorläufige Mischung und tritt dann,
wie oben erwähnt, zur Herbeiführung der vollständigen Mischung in die
Wirbelungsvorrichtung.
In der Abbildung bezeichnet a den mit der
Gaszuleitung a1 in
Verbindung stehenden Ringraum, welcher mit feinen Kanälen versehen ist. b ist der mit der Rinne b1 versehene Ventilkegel, dessen unterer
cylindrischer Fortsatz b2 in die Wirbelungsvorrichtung c hineinragt.
c1 sind die von den
Vorsprüngen c2
gebildeten schraubenförmigen Nuthen und d die im
Ventilgehäuse d1
vorhandenen Luftzuführungskanäle.
(Fortsetzung folgt.)