Titel: | Neue Gasmaschinen. |
Fundstelle: | Band 274, Jahrgang 1889, S. 49 |
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Neue Gasmaschinen.
(Patentklasse 46. Fortsetzung des Berichtes S. 7
d. Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
4.
Neue Gasmaschinen.
Die Griffin-Gasmaschine (vgl. D. p. J. 1888 270 146) arbeitet im Sechstakt, da sie einen Doppelhub
zum Einsaugen und Ausstoſsen von Kühlluft gebraucht. Da die gröſseren Nummern dieser
Maschine doppeltwirkend ausgeführt werden, so fällt eine Arbeitsleistung auf 1½
Kurbelumdrehungen. Die kleineren Maschinen erhalten zwei Arbeitscylinder, so daſs
auch hier 2 Arbeitsleistungen auf 3 Umgänge fallen. In Iron, 1888 * 170, werden folgende Versuche veröffentlicht, welche Prof.
Kennedy mit einer Griffin-Maschine von 8 Pferd angestellt hat.
Nummer der Versuche
1
2
3
4
5
1. Art der Arbeitsabnahme
Bremse
Bremse
Mittelaus denReihen
Dynamo
Bremse
2. Arbeitsleistung
volle
volle
1 u. 2
volle
halbe
3. Dauer des Versuches. in Stunden
2
2
4
1
½
4. Anzahl der auf jeder
Cylinderseite abgenommenen Indicator-Diagramme
8
8
16
6
6
5. Mittlere Anfangspressung (über
der Atmosphäre)
135,8
142,9
139,3
149,4
–
6. Mittlere Spannung während der
Ar- beitsleistung
56,19
57,24
56,71
59,00
36,1
7. Mittlere Spannung während der
Saug- periode
3,54
3,54
3,54
3,54
–
8. Mittlere wirksame Pressung (aus 6 u. 7)
52,65
53,7
53,17
55,46
–
9. Umlaufzahlen in 1 Minute
228,7
218,9
223,8
210,4
215,5
10. Nominelle Anzahl Explosionen in
der Minute
152,5
145,9
149,2
140,3
143,7
11. Wirkliche Anzahl Explosionen in
der Minute
151,8
145,8
148,8
140,3
143,7
12. Indicirte Leistung aus dem Diagramm des
Arbeitshubes
18,82
18,42
18,62
18,26
11,45
13. Indicirte Leistung aus dem
Gesammt- Diagramm
17,64
17,28
17,46
17,17
–
14. Groſses Gewicht an der Bremse in Pfd.
178,12
206,12
–
–
98,25
15. Kleines Gewicht an der Bremse „
52,82
78,62
–
–
29,9
16. Mittlerer wirksamer Hebelarm (Radius) in
Zoll
33,3
33,3
–
–
33,1
17. Bremsleistung in Pferd
15,13
14,75
14,94
–
7,72
18. Elektrische Pferd
–
–
–
10,3
–
19. Nutzeffect der Maschine oder Ver- hältniſs
\frac{\mbox{Bremsleistung}}{\mbox{indicirte
Leistung}} in Proc.
85,8
85,4
85,6
–
–
20. Gasverbrauch in der Stunde
(ohne Zündflamme)
355,5
349,0
352,2
354,5
28,6
21. Gasdruck beim Gasmesser. in Zoll
1,4
1,55
1,47
2,1
2,15
22. Temperatur beim Gasmesser (Fahr.)
66,6
67,4
67,0
60,5
60,2
23. Gasverbrauch für 1 indic.
Pferdestärke (12.)
18,89
18,96
18,92
18,87
25,0
24. Gasverbrauch für 1 gebremste
Pferde- stärke
23,5
23,66
23,58
–
37,0
Versuche mit einer doppelcylindrigen zweipferdigen Maschine, welche bei der ersten
Nummer zwei kleine Dynamomaschinen mit 16 bezieh. 32 Glühlampen von 16 Normalkerzen
bethätigte, hatten folgende Ergebnisse:
Versuch-Nummer
I
II
III
1. Versuchsdauer in Stunden
1
1
1
2. Anzahl Indicator-Diagramme von jedem Cylinder
4
4
4
3. Mittelwerth der Initialspannungen (üb. d.
Atmosph.)
137,2
148,6
159,2
4. Mittelwerth der mittleren Arbeitsspannung
50,3
54,4
58,6
5. Mittelwerth der mittleren Spannung der Hübe
2,3
2,3
3,3
6. Mittelwerth der Nutzpressung
48,0
52,1
56,3
7. Umdrehungen der Kurbelwelle in der Minute
204,7
203,1
192,0
8. Explosionen in der Minute
135,9
135,4
128,0
9. Indicirte Leistung in Pferd (aus den
Arbeitshüben)
4,48
4,83
4,92
10. Indicirte Leistung in Pferd (netto)
4,28
4,63
4,73
11. Gasverbrauch in 1 Stande
102,0
115,0
117,5
12. Gasverbrauch in 1 Stunde und indic. Pferd
22,75
23,80
23,8
Später hatte man diese beiden kleinen Dynamomaschinen durch eine groſse ersetzt,
deren Strom durch Widerstände verbraucht wurde, so daſs der Motor volle Umlaufzahl
hatte. Die Leistung betrug dann 4,83 indicirte Pferdestärken und der Gasverbrauch
23cbf,8 für 1 indicirte Pferd und Stunde. Der
dritte Versuch wurde bei derselben Anwendung vorgenommen, bei gröſserem Widerstand
im Stromkreise der Dynamomaschine und etwas geringerer Umlaufzahl, wobei der
Gasverbrauch auf 23cbf,9 stieg.
Der Erfinder dieser Maschine, S. Griffin in Kingston (*
D. R. P. Nr. 44410 vom 5. Februar 1888), bringt folgende eigenartige Maschine mit
regulirbarer Verdichtung und Expansion in Vorschlag.
Beim Beginn des ersten Auswärtsganges des Kolbens (Fig. 16 Taf. 4) ist der
Einlaſsschieber d mit dem Kolben b gleichläufig und im Begriff, mittels seines Kanals
f den Zutritt von Explosionsgemisch zum Cylinder
zuzulassen, während das Auslaſsventil c geschlossen
ist. Während dieser Zeit bewegt sich der Kolben schlieſslich nach auſsen. Diese
Stellung kann je nach dem gewünschten Expansionsgrad durch hierzu geeignete Mittel
verändert werden. Bis zu dieser Stellung hat sich der Schieber ganz geöffnet und
demnach die Kanäle gfe vollkommen freigegeben und ist
dann wieder zurückgegangen und gerade im Begriff, den Zutritt der Ladung
abzuschneiden und so weiteres Zutreten derselben während des noch zu vollendenden
Kolbenhubes zu verhindern. Gleichzeitig beginnt das Auslaſsventil c sich zu öffnen und gestattet dadurch der Luft oder
den Verbrennungsgasen aus der vorherigen Explosion in den Cylinder hinter das
Explosionsgemisch einzutreten, bis der Kolbenhub vollendet ist. Das Auslaſsventil
e bleibt so lange offen, bis der Kolben nach
einwärts geht. Auch diese Stellung kann und soll ganz nach der gewünschten Expansion
der Ladung eingestellt werden. Durch den Rückgang des Kolbens werden die Luft und diejenigen
Verbrennungsgase, welche hinter den Kolben während des Rückganges, also Saugens,
eintreten, entweder vollkommen oder theilweise ausgetrieben. Jetzt wird plötzlich
das Auslaſsventil geschlossen, während auch gleichzeitig das Einlaſsventil in einer
Lage ist, daſs sämmtliche Kanäle desselben nach auſsen geschlossen sind. Es findet
demgemäſs Verdichtung der Ladung statt, so lange, bis der Kolben die gezeichnete
Stellung erreicht hat. In diesem Augenblicke kommt der Zündkanal h in Verbindung mit dem Kanal e im Cylinder und das Gasgemisch wird entzündet.
Bei dem nun folgenden Rückwärtsgange (Einzug des Kolbens) ist das Auslaſsventil
geöffnet und Verbrennungsgase werden theilweise ausgetrieben.
Soll die Maschine im Sechstakt arbeiten, so wird der Gang folgendermaſsen
eingerichtet.
Beim Beginn des ersten Auszugs ist der Einlaſsschieber offen, ist verbunden mit der
Oeffnung g in dem Schieberdeckel i und mit dem Kanal e in
dem Cylinder a, so daſs Luft während des ganzen
Kolbenhubes hinter den Kolben b treten kann. Wenn
dieser Kolbenhub vollendet ist und der Kolben in seine äuſserste Lage gelangt ist,
so wird die Verbindung durch die Kanäle gfe
abgeschnitten und das Auslaſsventil c öffnet sich, und
zwar während des ganzen Einzuges des Kolbens. Auf diese Weise werden alle
Verbrennungsgase mit Luft durch das Auslaſsventil ausgetrieben, und es bleibt nur
diejenige Luft in dem Cylinder, welche in dem Verdichtungsraum enthalten ist. Jetzt
schlieſst sich das Auslaſsventil und die Kanäle gfe
sind wieder geöffnet. Während des ersten Theiles des nunmehrigen zweiten
Kolbenauszuges wird das Entzündungsgemisch durch die Kanäle gfe in den Cylinder geleitet, bis der Kolben nahezu seine äuſserste Lage
erreicht hat. Diese Stellung richtet sich ganz nach der gewünschten Expansion des
Gasgemisches. Von dieser Stellung an wird der Zutritt von Gas abgeschnitten, dagegen
öffnet sich gleichzeitig das Auslaſsventil c und durch
dieses tritt Luft beim weiteren Auswärtsgehen des Kolbens hinter das entzündbare
Gasgemisch. Während eines Theiles des darauf folgenden Kolbeneinzuges wird ein mehr
oder weniger groſser Theil dieser Luft, welche vorher in den Cylinder eingesaugt
wurde, wieder ausgestoſsen, bis sich plötzlich Auslaſsventil c schlieſst und Verdichtung des Gemisches eintritt. Am Ende der
Verdichtung erfolgt die Entzündung des Gemisches, also dritter Auszug des Kolbens,
sodann Ausstoſsen der Verbrennungsgase beim dritten Einzüge des Kolbens.
Auch C. Hasemann in Berlin (* D. R. P. Nr. 45085 vom 15.
März 1888) bezweckt die Reinigung des Cylinders von Verbrennungsrückständen.
Fig. 17 zeigt
den Arbeitskolben i in seiner inneren
Todtpunktstellung; nach
erfolgter Zündung findet Expansion des Cylinderinhaltes so lange statt, bis nach
erfolgter Freilegung des Seitenkanals 2 durch den sich
nach auſsen bewegenden Kolben 1 und nach Eröffnung des
gesteuerten Ventils 3 Spannungsausgleich des
Cylinderinhaltes mit der Atmosphäre stattgefunden hat. Nach erfolgtem
Wiederabschluſs des gesteuerten Ventils 3 saugt der
nach auſsen weitergehende Kolben 1 durch den am hinteren Cylinderende in
tangentialer Richtung zum Cylinderumfang einmündenden düsenförmigen Kanal 5 und das Saugventil 6
Luft aus der Saugleitung an, wodurch die noch im Cylinder befindlichen
Verbrennungsrückstände hinter dem Kolben 1 her nach dem
anderen Theil des Cylinders gedrängt werden. Die mit entsprechend hoher
Geschwindigkeit durch den düsenförmigen Kanal 5
eintretende Luft wird nur in Richtung des Cylinderumfanges und durch die
fortschreitende Kolbenbewegung aus der ihr in dem Kanal 5 ertheilten Bewegungsrichtung abgelenkt, so daſs sie, rotirende Schichten
bildend, die Verbrennungsrückstände ohne wesentliche Mischung mit demselben vor sich
herschiebt, bis dieselben bei Ankunft des Kolbens 1 in
seiner äuſseren Todtpunktstellung den vorderen Theil des Cylinders etwa bis zum
Seitenkanale 2 ausfüllen, während der hintere Theil des
Cylinders zwischen dem Seitenkanale 2 und dem
Cylinderboden mit Luft gefüllt ist.
Beim Rückhube des Kolbens 1 werden zuerst die im
vorderen Theile des Cylinders befindlichen Rückstände, sowie etwa im Ueberschusse
angesaugte Luft durch den Kanal 2 und das geöffnete
Ventil 3 in die Abgasleitung ausgetrieben, worauf nach
Abschluſs des Kanales 2 durch den rückkehrenden Kolben
4 und des gesteuerten Ventiles 5 die Verdichtung der im hinteren Theile des Cylinders
befindlichen Luft, sowie der etwa zurückgebliebenen Rückstände beginnt; gleichzeitig
treibt der vom Kreuzkopfe mitgeschleppte Kolben der Gaspumpe das beim Kolbenaushube
aus der Gasleitung angesaugte Gas in den Cylinder, wo sich dasselbe mit der in
rotirender Bewegung befindlichen Luft mischt.
Die Lage des Seitenkanales 2 kann so bemessen werden,
daſs entweder ein Theil der Rückstände im Cylinder verbleibt, oder daſs dieselben
gerade vollständig ausgetrieben werden, oder aber daſs noch ein Luftüberschuſs durch
den Cylinder geht.
Die Anordnung des gesteuerten Ventiles 3 am Seitenkanale
2 gestattet die Anwendung einer vergröſserten, vom
Compressionsverhältnisse unabhängigen Expansionswirkung.
Die in Fig. 18
dargestellte Maschine von C. Ridealgh und C. J. Fairman in Sunderland, England (* D. R. P. Nr.
44572 vom 26. Januar 1888) läſst die Kurbel DE in einem
völlig geschlossenen Gehäuse arbeiten, in welches das Gas- und Luftgemisch
eintritt.)
Wenn die Maschine von der in Fig. 18 angegebenen
Stellung in Gang gesetzt
wird, dann beginnt der Kolben seinen Hub nach aufwärts, die Luft- und
Gaszutrittsventile F und K
öffnen sich fast gleichzeitig, bleiben offen und lassen Luft bezieh. Gas so lange
einströmen, bis der Kolben das obere Ende des Hubes erreicht; dann werden die
Ventile F und K sofort
geschlossen. Die hierbei verdichtete Ladung wird dann entzündet und der Kolben
wieder herabgetrieben, indem er gleichzeitig die Luft in der Kammer E und in dem Kanäle P1, sowie das Gas und die Luft oder die Luft allein
in dem Kanäle P verdichtet, bis die Ausströmungslöcher
TT frei werden, so daſs die Verbrennungsgase
entweichen können. In diesem Augenblicke hebt der Daumen D2 an der Kurbel D die Stange D4 und diese die Ventile R und H, demzufolge die verdichtete Luft aus der Kurbelkammer
heftig aufwärts in die Kanäle P1 und P5 in das Ventil R
dringt, woselbst sie sich mit dem ebenfalls verdichteten und aus der Kurbelkammer
und dem Raume P durch die Löcher P2 und Bohrungen P4 kommenden Gemenge
von Gas und Luft vermischt. Dieses Gemenge wird dann durch das Ventil H in das Zuführungsende H1 des Motorcylinders gedrückt. Die
einströmende Ladung erhitzt sich an den warmen Wänden des Cylinders, dehnt sich
schnell aus und unterstützt die Abführung der Verbrennungsstoffe durch die
Oeffnungen TT. Die lebendige Kraft des Schwungrades
bringt die Kurbel über den todten Punkt, und da die Ventile H und R gleichzeitig dadurch geschlossen
werden, daſs der Excenterdaumen D2 die Verbindung der Stange D4 mit der Achse H2 aufhebt, so wird der Aufwärtshub des
Kolbens erreicht. Das Explosionsgemenge wird nun aufs Neue verdichtet, und wenn der
Kolben an das Zuleitungsende des Cylinders anlangt, wird ein Theil der Ladung in das
Zündrohr U gedrängt und das Gasgemenge entzündet; der
Kolben wird dann wieder zurückgetrieben, und das Spiel der Maschine wiederholt
sich.
Aus der Anordnung der eingeschlossenen Kurbelkammer und des geschlossenen
Zuleitungsventiles H ist ersichtlich, daſs ein etwa
hinter den Kolben oder das Zuleitungsventil H
entweichendes Gas nicht verloren ist, sondern beim nächsten Hube der Maschine in die
Verbrennungskammer zurückgedrückt wird.
Aus der beschriebenen Anordnung ist ersichtlich, daſs eine fortwährende
Luftcirculation zwischen der Kurbelkammer und der unteren Seite des Ventiles H besteht.
Wenn nun letzteres in seinem Sitze ruht, so befindet sich der Boden des Ventiles R in der durch die punktirte Linie Z angegebenen Lage, und in dieser Stellung sind die
Oeffnungen P2 in dem
Rohre P1 durch den
oberen festen Theil des Ventiles R geschlossen.
SS sind Scheiben mit dem Riemen S1, welcher den Regulator S2 treibt. Die Wirkung
desselben besteht darin, das untere Ende des in S4 centrirten Winkelhebels S3 mittels der Gleithülse des Regulators
und der Feder S6 nach
links zu bewegen, sobald die Maschine zu schnell läuft. Das obere Ende S5 dieses Hebels bewegt
sich dann nach rechts, wodurch die Backe m der Stange
M auſser Eingriff mit der Nase m1 am Ende der Stange
L gebracht und auf diese Weise das Gasventil K unbewegt in seinem Sitze belassen wird. Letzteres
wird durch eine passende Feder in seiner Stellung gehalten.
Wenn die Schnelligkeit wieder normal geworden und die verschiedenen Theile wieder
ihre ursprünglichen Stellungen eingenommen haben, dann greift die Backe m wieder in m1 ein und das Gasventil K wird wieder gehoben.
U ist ein hohles, oben geschlossenes Rohr, das von der
Flamme V erhitzt wird; letztere schlägt aus dem
Behälter W und brennt in einem mit Asbest überzogenen
Rohre W1. w ist das Gaszuführungsrohr des Behälters W.
Um bei Viertakt-Gasmaschinen die eingeführte Gasladung durch Zupressen von Luft zu
vermehren bezieh. nach erfolgter Arbeitsleistung einen Theil der gespannten Abgase
durch weitere Expansion Arbeit verrichten zu lassen, hat N.
Pirrie in Belfast, Irland (* D. R. P. Nr. 46036 vom 15. Februar 1888)
folgende in Fig.
19 dargestellte Einrichtung getroffen.
Der Arbeitscylinder a mit Kolben c, vorn mit einem Deckel und einer Stopfbüchse versehen, steht durch die
beiden Verbindungsrohre h und i mit dem Reservoir b in Verbindung, c ist ein selbsthätiges, eventuell gesteuertes
Einlaſsventil mit Zündvorrichtung m, f ist das
Ausblaseventil, g ein Ein- und Auslaſsventil. Sind alle
Ventile geschlossen, in der gezeichneten Kolbenstellung durch das Einlaſsventil e ein Explosionsgemenge angesaugt und in b verdichtete Luft, so wird in der gezeichneten
Stellung ein Theil dieser Luft von b nach a überströmen und die Ladung vermehren. Geht nun der
Kolben rückwärts, so schlieſst er die Oeffnung h und
comprimirt die Ladung in a, gleichzeitig wirkt die in
b eingeschlossene Luft, die noch etwas Ueberdruck
hat, expandirend auf den Kolben c, und sobald die Luft
in b auf atmosphärische Spannung expandirt hat, kann
durch Ventile g, sei es, daſs dasselbe selbsthätig
wirkt oder durch den Hebel l mittels Nocken n auf der Steuerwelle o
geöffnet wird, noch Luft nachströmen. Während des Hubwechsels wird das
Explosionsgemenge entzündet. Wenn nun beim Vorwärtsgange des Kolbens c das Ventil g während des
ganzen Hubes oder eines Theiles des Hubes geöffnet war und, bevor der Kolben c das Verbindungsrohr h
überschreitet, wieder geschlossen wurde, so ist der Behälter b mit Luft von atmosphärischer Spannung oder von etwas höherer Spannung,
je nachdem das Ventil g früher oder später geschlossen
wurde, gefüllt. Die in a expandirenden Gase haben aber
eine weit höhere Spannung und strömen sofort durch h
nach b über, bis in a und
b Spannungsausgleich stattgefunden hat.
Geht nun der Kolben wieder rückwärts und hat Kolben c
die Verbindung
h geschlossen, so öffnet sich das Ausblaseventil f und die in a vorhandene
Spannung entweicht ins Freie. Die in b gespannten Gase
verrichten beim Rückgange des Kolbens c noch Arbeit,
indem sie zuerst durch i und sodann durch i und h in den Cylinder
a expandiren. Ist der. Kolben c in seiner äuſsersten Rückwärtsstellung angekommen, so
öffnet sich für einen Augenblick das Ventil g, von der
Steuerwelle o aus gesteuert, und die vor dem Kolben c befindlichen Gase können auf atmosphärischen Druck
expandiren; der Kolben geht nunmehr wieder vorwärts und saugt durch Ventil e eine frische Ladung von brennbarem Gasgemische an und
gleichzeitig comprimirt er vor sich, sobald Ventil g
geschlossen ist, Luft in das Reservoir b.
Die Verdichtung kann sofort bei Beginn des Kolbenhubes beginnen oder erst nach einem
Theile desselben, je nachdem das Ventil g früher oder
später geschlossen wird. Zu diesem Zwecke ist auf der Hülse p ein schräger Nocken n angebracht und ist
die Hülse selbst verstellbar. Ist nun der Kolben in die vordere gezeichnete Stellung
wieder angelangt, so ist hinter ihm in a angesaugtes
Gemenge von atmosphärischer Spannung, dagegen in dem Behälter b verdichtete Luft, und es wird ein Theil derselben
nunmehr von b nach a durch
den Kanal h überströmen und so die Ladung
vermehren.
Beim Rückgange des Kolbens wird diese Cylinderladung comprimirt, um alsdann in der
Todtpunktstellung entzündet zu werden und Kraft abzugeben.
Die Gasmaschine von J. F. Hey in Straſsburg i. E. (* D.
R. P. Nr. 46581 vom 17. April 1888) besitzt zwei Arbeitscylinder, in denen dieselben
Verbrennungsgase nach einander zur Wirkung gelangen. Die Cylinder liegen entweder
achsial hinter einander, so daſs beide Kolben durch Schubstangen mit der Kurbelwelle
verbunden und doch in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden können, oder sie
liegen neben einander und beide Kolben bewegen sich übereinstimmend.
Bei der Anordnung, welche die Fig. 20 zeigt, bezeichnet
k das Gaszuführungsrohr und e das Auspuffrohr. Die Luft, welche mit dem Gase eingesaugt wird, kann
durch eine Oeffnung in der Seitenfläche des Schieberkastens p ausströmen, wenn der Schieber m eine
bestimmte Stellung eingenommen hat, in welcher seine Seitenfläche m1 (Fig. 21) die betreffende
Oeffnung freigibt. Die Zündvorrichtung kann auch an diesem Schieberkasten angebracht
werden. Die Drehung des Schiebers kann durch die Zahnradsegmente x und y, die Schubstange
t und ein Zahnradvorgelege zz1
, welches die Umdrehungszahl der Kurbelwelle für den
Steuerungsmechanismus auf die Hälfte reducirt, bewerkstelligt werden.
Bei der Anordnung, welche Fig. 22 zeigt, ist k1 das
Gaszuführungsrohr, l das Luftzuführungsrohr, während
das Auspuffrohr in achsialer Richtung des Schiebers d2 angenommen ist. Die eigenthümliche
Bewegung des Schiebers
d2 wird sowohl
durch eine Schleife an der Lenkstange v, welche mit
dieser Schleife den auf der Achse des Schiebers d2 befestigten Hebel o
umfaſst, als auch durch die Wahl des Angriffspunktes dieser Lenkstange an der
Corliſsdrehscheibe w ermöglicht, welche in Fig. 22
schematisch dargestellt ist.
Entweder wirkt ein Kolben (z.B. a) als Arbeitskolben und
der andere (b) als Expansionskolben, oder es tauschen
beide nach je einer Umdrehung ihre Aufgaben gegenseitig aus. Der erste dieser Fälle
soll zunächst erläutert werden.
Die Anfangsstellung ist in Fig. 20 dargestellt. Bei
dem ersten Hube gehen die Kolben in die Mittelstellung über, d.h. sie berühren sich
beinahe in der Mitte des Cylinders; hierbei saugt der Kolben a im vorderen Ende durch c frisches
Gasgemisch an, bis der Schieber m an einer bestimmten
Stelle plötzlich den Gaszutritt schlieſst. Während dessen hat der Drehschieber c2 den bei Beginn des
Hubes schon theilweise geöffneten Auspuffkanal e
vollständig geöffnet.
Bei dem zweiten Hube gehen die Kolben wieder in die Stellung von Fig. 20 zurück. Das
angesaugte Gasgemisch wird verdichtet, die Schieber mc1 und c2 drehen sich in der Pfeilrichtung, wobei der
Auspuffkanal bis gegen Ende des Hubes geöffnet bleibt. Die zwischen die Kolben a und b tretende Luft
kühlt den Cylinder ab.
Bei dem dritten Hube gehen die Kolben wieder zusammen. Das verdichtete Gasgemisch
explodirt, der Schieber c2 beginnt den Abschluſs des
Auspuffkanales, zwischen den Kolben a und b bildet sich ein elastisches Luftkissen, welches den
Stoſs der Explosion aufnimmt. Die Kolben a und b bewegen sich hierbei gegen einander und der Raum
zwischen denselben wird mit dem Kanäle C verbunden.
Diese auch schon während der Explosion entstehende Verbindung hat auf die Wirkung
der Explosion keinen Nachtheil, weil die letztere sich rasch vollzieht.
Bei dem vierten Hube gehen die Kolben wieder in die Anfangsstellung zurück. Die
expandirenden Verbrennungsgase strömen durch den Kanal C in den Raum zwischen den beiden Kolben a
und b ein und expandiren hier in diesem Raume, welcher
um den Betrag des Hubraumes des Kolbens b gröſser ist
als bei anderen Maschinen, an welchen der zweite Cylinder fehlt. Sind die Kolben
dann am Ende ihres Hubes angelangt, dann ist der Zustand wieder hergestellt, welcher
am Anfange des erläuterten Arbeitsprozesses vorausgesetzt wurde.
Wenn beide Kolben nach je einer Umdrehung ihre Aufgabe gegenseitig vertauschen, so
ist der Arbeitsvorgang wie folgt:
Bei dem ersten Hube gehen die Kolben o und b (Fig. 22) in die Höhe.
Hierbei saugt der Kolben a das Gasgemisch an, während
das unter dem Kolben b befindliche verdichtete
Gasgemisch explodirt. Der Auspuffkanal wird geöffnet und, noch bevor der Schieber
d3 den
Explosionsraum mit dem Kanäle C verbindet, wieder
geschlossen.
Bei dem zweiten Hube gehen die Kolben wieder nieder in die in Fig. 22 gezeichnete
Stellung. Unter dem Kolben a findet hierbei Verdichtung
statt, während die Expansion der Verbrennungsgase über beiden Kolben a und b, also in einem
Raume weiter vor sich geht, der um das Doppelte des Expansionsraumes gröſser ist als
bei Maschinen mit nur einem Cylinder. Der Auspuffkanal bleibt geschlossen.
Bei dem dritten Hube steigen die Kolben, Das verdichtete Gasgemisch unter dem Kolben
a explodirt jetzt, während der Kolben b frisches Gemisch ansaugt. Der Auspuffkanal wird
während dieses Kolbenaufganges geöffnet, aber noch bevor der Schieber d3 den Explosionsraum
mit dem Kanäle C verbindet, wieder geschlossen.
Bei dem vierten Hube expandiren die unter dem Kolben a
befindlichen Verbrennungsproducte weiter über die Kolben a und b, also wieder in einem Raume, der um
das Doppelte gröſser ist als der Expansionsraum bei Maschinen mit nur einem
Cylinder, während das unter dem Kolben b vorher
angesaugte Gasgemisch verdichtet wird. Der Auspuffkanal bleibt unterdessen
geschlossen. Es tritt jetzt wieder der Zustand ein, welcher am Anfange des
Arbeitsprozesses vorausgesetzt wurde.
Soll die in Fig.
20 gezeichnete Anordnung nach dem als zweiter bezeichneten Falle arbeiten,
bei welchem die Kolben a und b ihre Aufgabe nach jedem Doppelhube gegenseitig austauschen, so ist es
nur erforderlich, den Cylindertheil, in welchem der Kolben b sich bewegt, durch einen Deckel von der äuſseren Atmosphäre
abzuschlieſsen, den Kanal C bis an dem Ende dieses
Cylindertheiles zu verlängern und an diesem Ende das erforderliche Zuführungsventil
anzubringen.
Einen Differentialkolben verwenden P. Niel in Gravigny,
Frankreich, und J. M. Bennett in Glasgow (* D. R. P.
Nr. 45705 vom 4. April 1888). Der Cylinder a (Fig. 23)
erhält zwei verschieden groſse Bohrungen; der engere Theil a1
, in welchem die Expansion stattfindet, ist an seinem
unteren Ende geschlossen; der weitere Theil a2
, in welchem das explosible Gemisch angesaugt und
verdichtet wird, ist nach oben offen. Der obere Theil a2 hat ein solches Volumen, daſs das in
denselben angesaugte Gasgemisch, wenn es in dem engeren Theile a1 expandirt, genau
oder nahezu atmosphärischen Druck besitzt. Entsprechend den beiden verschieden
weiten Theilen a1 und
a2 des Cylinders
ist der Kolben b eingerichtet; letzterer wirkt an
seinem schwächeren Ende a1 als Treibkolben, an seinem weiteren a2 als Pumpenkolben.
Pumpenraum und Expansionsraum stehen durch Kanäle im Schiebergehäuse c mit einander in Verbindung; die Kanäle werden durch
einen Kolbenschieber dd1
d2 regulirt; dieser
wirkt in der Weise, daſs er gleichzeitig den Zutritt des Gasgemisches in die Pumpe
und den Uebergang des Gemisches in den Arbeitscylinder a1 ermöglicht. Der Kolbenschieber besteht
aus drei mit einander durch das Halsstück e verbundenen
Kolben dd1
d2
, welche derart angeordnet sind, daſs zwischen d1
und d2 ein genügend groſser
freier Raum f liegt, um einen groſsen Theil des durch
die Pumpe a2
verdichteten Gasgemisches aufzunehmen, während zwischen d1 und d ein
kleinerer freier Kaum g vorhanden ist, welcher beim
Spielen des Kolbenschiebers den Saugkanal h, durch den
das explosible Gemisch nach der Pumpe a2 zuströmt, freigibt. Der nach der Pumpe a2 abführende Kanal hat
nach dem Schiebergehäuse c zwei Oeffnungen, von welchen
eine mit dem kleineren Raume g, die andere mit dem
gröſseren Raume f verbunden ist. Mit letzterem steht
auch der Kanal i, welcher nach dem unteren Ende des
Arbeitscylinders 04 abführt, in Verbindung.
Befindet sich nun der Kolben b in seiner tiefsten Lage
(Fig.
23), so gestattet der von der Kurbelwelle j
bewegte Kolbenschieber dd1
d2 eine Verbindung
zwischen der Pumpe a2
und dem Saugkanale h, so daſs beim folgenden
Aufwärtsgange des Kolbens b eine bestimmte Menge
explosiblen Gasgemisches in den Pumpenraum a2 gesaugt wird. Gleichzeitig expandirt das vorher
entzündete Gasgemisch in dem Arbeitscylinder a1. Ist der Aufwärtsgang des Kolbens vollendet, so
ist die Verbindung zwischen dem Pumpenraume a2 und dem Saugkanale h
abgeschnitten und das am unteren geschlossenen Ende des Arbeitscylinders angeordnete
Ventil k1 welches unter
Vermittelung des Hebels l und des Excenters m von der Kurbelwelle j
bethätigt wird, wird geöffnet, so daſs während des folgenden Einwärtsganges des
Kolbens die Verbrennungsgase ausgestoſsen werden. Beim Beginne dieses Einwärtsganges
stellt der Raum f zwischen d1 und d2 während kurzer Zeit eine direkte Verbindung
zwischen dem Pumpenraume a2 und dem Arbeitscylinder a1 her, so daſs die Pumpe eine genügende Menge
frischen Gasgemisches in den Raum f treibt, um die
Verbrennungsgase aus f in den Explosionsraum a1 zu drücken. Hierauf
schlieſst das Ventil diese Verbindung wieder ab, dagegen bleibt dieselbe vom
Pumpenraume a2 nach dem
Raume f noch bis fast zum vollständigen Niedergange des
Kolbens b geöffnet. Kurz vor Ende desselben öffnet der
Kolbenschieber dd1
d2 die Verbindung mit
dem Arbeitscylinder a1
wieder, so daſs das verdichtete Gemisch unmittelbar vor Schluſs oder während des
Schlieſsens des Ausströmventiles k in den
Arbeitscylinder a1
überströmt und den letzten Rest der Verbrennungsgase aus demselben austreibt. Bei
gerade vollendetem Kolbeneinzuge ist die Verbindung zwischen der Pumpe a2 und dem Raume f des Kolbenschiebers wieder abgeschnitten, dagegen ist
die Verbindung zwischen f und der Oeffnung x (Fig. 24) hergestellt.
Fig. 24 ist
ein Schnitt durch das Schiebergehäuse c senkrecht zu
Fig. 23.
In die Oeffnung x in dem Rohre n ragt ein rothglühendes geschlossenes Rohr o
hinein, das von auſsen durch die aus dem Rohre p
strömende Gasflamme stets auf seiner Glühtemperatur erhalten wird. Ein Theil des in
dem Raume f enthaltenen, in den Arbeitsraum a1
strömenden Gases streicht
in dieses rothglühende Rohr o und entzündet sich und
die ganze in dem Raume a1 enthaltene Ladung.
Die Oeffnung x ist in dem Augenblicke, wo die Entzündung
der Ladung vor sich gehen soll, durch den Theil d2 des Kolbenschiebers dd1
d2 geschlossen, dagegen
steht der Raum f mit dem Rohre p1 durch die feinen Kanäle vv1 in Verbindung,
wobei die Durchlaſsöffnung dieser Kanäle vv1 durch die Schraube v2 regulirt werden kann. In Folge dessen
strömt eine kleine Menge des verdichteten Gasgemisches in die Kammer p1. Ist letztere durch
das Ventil q geöffnet, so entzündet die in p1 seitlich
hineinschlagende Gasflamme s das in p1 enthaltene Gas;
hierauf wird die Kammer p1 vom Ventile q abgeschlossen und die in
ersterer enthaltene Gasflamme schlägt durch x und über
das inzwischen weiter nach abwärts gegangene Kolbenventil dd1
d2 und dessen Raum f in den Arbeitsraum a1 über.
Diese Gasmaschine kann auf drei verschiedene Arten regulirt werden:
1) dadurch, daſs ein gewisses Volumen Luft und Gas von constanter Mischung zugelassen
wird und bei zunehmender Geschwindigkeit die Zuströmung von Gas- oder
Kohlenwasserstoffdämpfen ganz abgeschnitten wird, so daſs nur Luft verdichtet wird
und (ohne Explosion) wieder expandirt;
2) dadurch, daſs das Mischungsverhältniſs von Luft und Gas bezieh.
Kohlenwasserstoffen nach der Geschwindigkeit des Motors regulirt wird.
3) daſs die zutretende Menge des Gasgemisches, welche von der Pumpe angesaugt wird,
nach der Geschwindigkeit des Motors geregelt wird.
Zur Regulirung nach allen diesen drei Arten dient bei dem vorliegenden Gasmotor ein
und derselbe Apparat, welcher in Fig. 24 veranschaulicht
ist. Derselbe besteht aus zwei Kämmen t und t1, von denen ersterer
auf der Verlängerung des Kolbenventiles dd1
d2 selbst, der andere
an dessen Excenterstange angeordnet ist. Auf dem Kamme t ruht das eine Ende eines Winkelhebels w,
welches mit einem verstellbaren Gewichte u1 versehen ist. Der Hebel u ist in dem Consol w am Gehäuse des
Regulirventiles w1
drehbar gelagert; dieses Ventil w1 regulirt entweder nur die Gaszuströmung oder die
zuströmende Menge des Gas- und Luftgemisches. Der andere Arm des Winkelhebels u ist mit der Stange y
verbunden, deren anderes Ende wiederum von dem Kamme t1 beeinfluſst wird. Die Stange y ruht innerhalb ihrer beiden Enden auf der Spindel w2 des Regulirventiles
w1, welches durch
eine Spiralfeder w3
stets nach oben gegen seinen Sitz gepreſst wird. Die Kämme t und t1
liegen und wirken einander entgegengesetzt, t mit
seiner oberen, t1 mit
seiner unteren Kante.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist demgemäſs folgende: Bei der Bewegung des
Kolbenschiebers dd1
d2 wird der durch das
Gewicht u1 belastete
Arm des Winkelhebels u zunächst von dem Kamme t gehoben und veranlaſst dadurch den auf der Ventilspindel w2 liegenden Hebel y, sich so lange seitlich zu bewegen, bis dessen freies
Ende auch von dem oberen Kamme t1 freigelassen wird. Der belastete Hebelarm des
Winkelhebels u wird durch den Kamm t stets zu einer bestimmten Höhe gehoben und kann dann
frei abwärts fallen, wozu er eine bestimmte Zeitspanne braucht. Letztere kann durch
Verschieben des Gewichtes u1 nach der Geschwindigkeit innerhalb gewisser Grenzen regulirt werden.
Wenn der Gasmotor mit regelmäſsiger Geschwindigkeit läuft, so kommt durch das
Herabfallen des Gewichtshebels die Spitze der Stange y
unter den Kamm t1 zu
liegen; letzterer drückt beim Abwärtsgange des Kolbenschiebers dd1
d2 gegen die Spitze von
y, wodurch die Spiralfeder w3 zusammengedrückt und das Ventil w1 geöffnet wird. Wenn
dagegen der Gasmotor mit gröſserer als normaler Geschwindigkeit läuft, so geht der
Kolbenschieber dd1
d2 mit seinem Kamme t1 zu rasch abwärts,
als daſs er die langsamer abwärts gehende Stange y
fangen und ihre Spitze herabdrücken könnte; in Folge dessen wird das Ventil w1 nicht geöffnet.
Gibt man dem freien Ende der Stange y oder dem Kamme t1 Abstufungen, so kann
man die Füllung in verschiedener Weise nach der Geschwindigkeit des Gasmotors
ändern.
Auch die Gasmaschine von B. Lutzky in München (* D. R.
P. Nr. 43800 vom 22. Januar 1888) besitzt einen Differentialkolben, welcher als
Pump- und Verdichtungskolben dient (Fig. 25).
Entweder ist er über den Expansionsraum k gestülpt,
wobei der Kolben K beweglich ist, oder es gleitet K in den Explosionsraum; in beiden Fällen wird bei der
Expansion die Fläche f um die Ringfläche f1 vergröſsert. Durch
Vorwärtsbewegen des Kolbens wird in den Raum k Gemisch
eingesaugt, welches durch Rückwärtsbewegen verdichtet wird, bis in der Todtpunktlage
die Explosion erfolgt. In diesem Augenblicke öffnet sich Ventil v, so daſs der Raum k mit
dem ringförmigen Expansionsraume k1 in Verbindung steht; es wird also der durch
Explosion erzeugte Druck auf die beiden Flächen f und
f1 übertragen.
Durch diese Construction läſst sich, je nach der Gröſse der Ringfläche f1
, eine beliebig groſse Endspannung erreichen, und die
Expansion kann auf das Kleinstmögliche ausgenutzt werden. Während der Ansaugung und
Verdichtung im Raume k steht der Ringraum durch Ventil
v1 mit der
Atmosphäre in Verbindung. Die Ventile werden durch Nocken n, die durch Hebel h wirken, gesteuert.
Bei der Gasmaschine von F. N. Santenard in Puteaux, Frankreich (* D. R. P. Nr. 43330 vom 11. September 1887) kann die Explosion ohne Verdichtung des Gemisches von den vorderen, oder
mit Verdichtung von den hinteren Cylinderräumen aus
erfolgen.
Die vorn stattfindenden Explosionen, welche unter Anderem bequemen Leergang der
Maschine ermöglichen, dienen zuvörderst dem Zwecke der Ingangsetzung. Das Anlassen des Motors
geschieht von Hand mittels Drehung des leichten Schwungrades um so viel als
erforderlich ist, um den Kolben B (Fig. 26) nach M, d.h. bis etwa zur Mitte seines Hubes zu führen, von
hier aus beginnt die Ingangsetzung, denn das mittels dieser Kolbenbewegung durch
Ventile und den Kanal R in den Cylinder eingesaugte
Luft- und Brenngasgemisch tritt hier mit dem elektrischen Zünder M in Contact und treibt, auf diese Weise zur Explosion
gebracht, den Kolben bis an das hintere Ende seines Weges. Ein im Rohre D unterhalb des Kanales R
angeordnetes Rückschlagventil F, dessen Sitz nach unten
gekehrt ist, ist mit einer Spiralfeder versehen. Bei dem durch das Schwungrad
bezieh. durch die auf dasselbe übertragene Kraft der Explosion bewirkten Rückgange
des Kolbens nach vorn wird zunächst, in Folge Verbindung der Schiebermuschel G mit den Kanälen E und
H, die in Kammer C
befindliche Luft angesaugt und verdünnt, während vorn die Verdichtung der
Verbrennungsgase beginnt. Ein Theil dieser Gase wird im weiteren Verlaufe der
Verdichtung durch das unter dem wachsenden Drucke niedergehende Ventil Y in den mit seinem hinteren Ende an den während der
Verdichtung geschlossenen Kanal X des Schieberkastens
sich anschlieſsenden Haupttheil des Rohres D und
hierauf, bei entsprechender Stellung des Schiebers, in die Kammer C gedrückt, während das Rohr D mit verbrannten Gasen gefüllt bleibt. Die Einführung in C erfolgt, während der Kolben den letzten Theil seines
Weges bis zum vorderen Hubende zurücklegt. Bei Beginn eines neuen Hinganges des
Kolbens wird der gröſsere Rest der verdichteten Verbrennungsgase im Haupttheile von
D eingeschlossen, und zwar bei X durch den Schieber, bei Y durch das auf seinen Sitz zurückspringende Ventil, während der in R und dem oberen Theile von D befindliche kleinere Rest dieser Gase auf der vorderen Seite des Kolbens
zur Ausdehnung und demnächst zur Mischung mit dem neu angesaugten explosiblen
Gemenge gelangt, worauf bei M eine neue Explosion
erfolgt und die weiter oben geschilderten Vorgänge sich wiederholen, nur mit dem
Unterschiede, daſs jetzt die an Stelle verdünnter Luft in Kammer C eingeschlossenen verdichteten Verbrennungsgase auf
dem Wege EGH hinter den Kolben strömen und denselben,
vermöge ihrer Ausdehnungskraft nach vorn zurücktreiben helfen. Beim nächstfolgenden
Hingange des Kolbens werden diese Rückstände, insoweit dieselben in den
Arbeitscylinder AA gelangt sind, auf dem Wege HIJ dem Auspuffrohre zugeführt.
Hat nach mehreren dieser vorn stattfindenden Explosionen die Maschine ihre normale
Geschwindigkeit erreicht, so setzt man den Zünder M
auſser Thätigkeit, und das bei einem neuen Hingange des Kolbens angesaugte, bei M nicht mehr entzündbare explosible Gasgemisch gelangt
hierauf vorn beim nächsten Hergange des Kolbens in derselben Weise zur Verdichtung,
wie dies bei den Verbrennungsgasen der Fall war, um demnächst – durch den beim
Vorrücken des Schiebers mit F und E in Verbindung gesetzten Kanal X – verdichtet in die Explosions- und Verbrennungskammer C einzutreten, wo sich dasselbe mit dem Reste der von
vorn stammenden Verbrennungsgase mischt. Durch die nun folgende Rückwärtsbewegung
des Schiebers wird die Einschlieſsung des verdichteten Gemisches in C und G
bewerkstelligt.
Vom hinteren Cylinderende aus wird die Maschine in folgender Weise betrieben:
Die den hintersten dieser Räume bildende Kammer C ist
von dem Arbeitscylinder AA durch dessen Boden getrennt.
Zwischen diesen beiden Räumen findet eine unmittelbare Verbindung niemals statt, und
eine mittelbare Verbindung zwischen denselben beginnt erst dann, wenn der wieder
hinten angelangte Kolben eben im Begriffe ist, nach vorn zurück zu gehen. In diesem
Momente tritt durch Vermittelung von G die Oeffnung E der Kammer mit der Oeffnung H des Arbeitscylinders in Verbindung, welche einem kleinen Theile der
verdichteten Kammergase ermöglicht, in den schmalen Raum zwischen
Arbeitscylinderboden und Kolben einzuströmen, sich an dem hier angeordneten
elektrischen Zünder Z zu entzünden und hierauf durch
rückschlagende Explosion auf dem Wege HGE, die
Hauptmasse der verdichteten Gase innerhalb der Kammer selbst zur Explosion zu
bringen, worauf die explodirenden Gase auf dem umgekehrten Wege EGH, bei weiterem Vorrücken der Schiebermuschel G, hinter den Kolben strömen. Während dieser so mit
groſser Gewalt nach vorn getrieben wird, vollzieht sich auf seiner vorderen Seite
aufs Neue die Verdichtung des explosiblen Gemisches, worauf nach dem Rückgange des
Kolbens (nach hinten), während dessen die Ausstoſsung der beim Hingange verbrannten
Gase erfolgt, die beschriebenen Vorgänge sich wiederholen.
Die Maschine von G. Mc Ghee und P. Burt in Glasgow (* D. R. P. Nr. 43788 vom 13. November 1887) besitzt
zwei Arbeitscylinder, deren Arbeitsräume durch einen Kanal ständig in Verbindung
stehen (Fig.
27). Die Anordnung stimmt im Wesentlichen mit der der oben beschriebenen
Acme-Gasmaschine überein, da auch hier der Kolben
d die doppelte Hubzahl erhält als Kolben e; die Erfinder gaben in der Patentschrift übrigens
auch an, daſs Kolben d auch die dreifache Hubzahl wie
c erhalten kann.
Der Cylinder a besitzt bei j den Ausströmkanal, welcher, damit der Kolben leicht über ihn
hinweggleiten kann, rostartig ausgeführt ist und in das Ausströmrohr mündet. Die
Einlaſsöffnung k nahe am unteren Ende des Cylinders a führt von einem Gas- und Luftventile zum Cylinder a. Durch die der Oeffnung k gegenüberliegende Oeffnung l findet die
Entzündung des Explosionsgemisches statt, indem das im Inneren des Rohres n befindliche Rohr m durch
eine an der Mündung des Rohres p brennende Flamme
glühend gemacht und im Glühen erhalten wird. Der Regulator, der in Fig. 28 näher angegeben
ist, sitzt oberhalb des Gasventiles, welches gewöhnlich geschlossen ist und bei
normaler Geschwindigkeit der Gasmaschine bei jedem Doppelhube des Kolbens e vom Regulator geöffnet wird. Der Regulator besitzt
eine auf und nieder gehende Stange o, welche in der
Führung s am Gasmotor gleitet und an ihrem unteren Ende
mit einem um r2
drehbaren Winkelhebel rr1 verbunden ist, dessen unterer Arm r durch
die am anderen Arme r1
wirkende Feder t für gewöhnlich, d.h. bei normaler
Umlaufszahl der Gasmaschine in senkrechter Lage gehalten wird. In Folge dieser Lage
trifft die Spitze des Hebelarmes r beim Abwärtsgehen
der Stange o in die Gabel u der Ventilstange des Gaseinströmventiles und öffnet dadurch das
letztere, so daſs Gas in die Maschine strömen kann. Der andere Arm r1 des Winkelhebels rr1 stöſst gegen den
Hebel v1, welcher an
einem am Gestelle der Maschine angeordneten Bolzen drehbar ist, und hebt dabei, wenn
er mit normaler Geschwindigkeit abwärts geht, das Belastungsgewicht o1 des Hebels v bis in die durch punktirte Linien angegebene Lage.
Geht die Stange o wieder aufwärts, gleichzeitig hierbei
das Gaseinströmventil abschlieſsend, so fällt der Hebel v sammt Belastungsgewicht in die durch ausgezogene Linien angegebene Lage
zurück. Uebersteigt dagegen die Gasmaschine ihre normale Geschwindigkeit, so stöſst
auch der Arm r1 des
Winkelhebels rr1
rascher gegen den Hebel v1 dessen Gewicht durch den raschen Gang der Maschine mittels des Armes r1 nicht mehr gehoben
werden kann und demzufolge nun der Arm r1 des Winkelhebels rr1 durch das Gewicht v1 aus der wagerechten
Lage gebracht und in die Höhe gehoben wird, hierbei den Arm r ebenfalls zur Drehung veranlassend. Dadurch kommt die Spitze des
Hebelarmes nicht in die Gabel u der
Gaseinströmungsventilstange zu liegen und das Ventil bleibt geschlossen, der
Gaszutritt ist somit für einen Hub abgestellt.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Angenommen, der Raum zwischen den beiden
Kolben d und e in den
beiden Cylindern a und b
sei mit dem explosiblen Gasgemische angefüllt und der Kolben e gebe das Zündloch l frei, so tritt ein
kleiner Theil des Gasgemisches nach dem erhitzten Rohre m und wird dadurch entzündet. Der durch die Entzündung des
Gesammtgasgemisches erhaltene Druck treibt den Kolben d
einen ganzen (einfachen) Hub nach aufwärts und den Kolben e auf halbem Hube in die gezeichnete Lage, so daſs der Kolben e über dem Ausströmkanale j steht. Bei solcher Stellung findet Ausstoſsen der Verbrennungsgase
statt, indem hierbei der Kolben d wieder zurück in die
Anfangslage geht. Der Kolben e geht hierbei noch über
die Ausströmöffnung j hinweg, wieder nach derselben
zurück und schlieſst dieselbe ganz ab, wenn der Kolben d seinen vollen Rückgang ausgeführt hat. Während nun der Kolben d von neuem nach aufwärts geht, steht der Kolben e über der Oeffnung k; in
dieser Zeit wird Gas- und Luftgemisch durch Kolben d angesaugt.
Beim darauf folgenden Rückgange des Kolbens d wird das
Gemisch von Luft und Gas verdichtet, während der Kolben e über der Oeffnung l spielt; er gibt
dieselbe frei, wenn der Kolben d seine tiefste Stellung
erreicht hat.
Für seine in D. p. J. 1887 265 * 97 beschriebene Zweikolbengasmaschine bringt J. Atkinson in London (* Zusatz D. R. P. Nr. 42829 vom 19. August 1879)
vier verschiedene neue Bewegungsanordnungen zur Erzielung der eigenthümlichen
Differentialbewegung der beiden Kolben in Vorschlag.
In der durch Fig.
29 dargestellten Anordnung ist A der
Arbeitskolben, B der Saugkolben, C der Cylinder, in welchem beide Kolben sich bewegen.
Die Bewegung des Arbeitskolbens A wird von der
Hauptwelle D durch die Kurbel E und zwei seitlich am Cylinder liegende Lenkstangen F bewirkt, welche an einer im Kolben A befestigten Traverse angreifen. Der Saugkolben B erhält seine Bewegung durch Lenkstange G und Kurbel B von einer
Zwischenwelle J. Auf dieser Welle J sitzt unter bestimmtem Winkel zur Kurbel H eine zweite Kurbel K,
welche mit der auf der Hauptwelle D festsitzenden
Kurbel L durch eine kurze Lenkstange M verbunden ist. Die Kurbel K ist länger als Kurbel L und wird hierdurch
eine schwingende Bewegung der Welle J mit
veränderlicher Winkelgeschwindigkeit hervorgebracht. Durch passende Wahl der
Abmessungen und der Kurbelwinkel erzielt man, daſs der Saugkolben B sich zwar stets in derselben Richtung bewegt wie der
Arbeitskolben A, aber mit verschiedener
Geschwindigkeit, wodurch die Verschiedenheit der Gröſse des Arbeitsraumes zwischen
den beiden Kolben bedingt wird.
In der durch Fig.
30 dargestellten Anordnung ist wiederum A der
Arbeitskolben, B der Saugkolben, C der Cylinder. Die Bewegung des Arbeitskolbens A wird genau, wie vorher beschrieben, durch den
gewöhnlichen Kurbelmechanismus (Kurbel E und
Lenkstangen F) von der Hauptwelle D abgeleitet. Zur Bewegung des Saugkolbens B dient die Lenkstange G
und Kurbel H auf einer Zwischenwelle J, welche in entgegengesetztem Sinne wie die Hauptwelle
D umläuft. Die Bewegung der Welle J wird von der Hauptwelle D abgeleitet durch zwei genau gleich lange Kurbeln K (auf Welle J) und L (auf Welle D), welche durch eine kurze
Stange M verkuppelt sind. Die rotirende Bewegung der
Welle J geschieht mit veränderlicher
Winkelgeschwindigkeit.
Die Anordnung nach Fig. 31 unterscheidet sich von der beschriebenen nur durch die andere
Bewegungsübertragung von der Hauptwelle D auf den
Saugkolben B, während der Arbeitskolben A in ganz gleicher Weise als vorher von der Hauptwelle
D bewegt wird. Der Saugkolben B ist auch hier zunächst durch Lenkstange G und Kurbel H mit einer
Zwischen welle J verbunden. Diese Welle hat hier eine
rotirende Bewegung, und zwar in gleichem Sinne als die Hauptwelle D.
Die Kurbel H ist mit der Kurbel L auf der Hauptwelle durch die kurze Lenkstange M verbunden. Dadurch, daſs der Mittelpunkt der Welle J innerhalb des Kurbelkreises der Kurbel L liegt, entsteht die ungleichförmig rotirende Bewegung
in gleichem Sinne als bei der Hauptwelle. Auch bei der Anordnung nach Fig. 32 wird
der Arbeitskolben A durch den gewöhnlichen
Kurbelmechanismus (Kurbel E und Lenkstangen F) von der Hauptwelle D
aus bewegt. Zur Bewegung des Saugkolbens B dient eine
auf der Hauptwelle D befestigte unrunde Scheibe G, welche auf eine am Kopfende des Saugkolbens B angebrachte Rolle H
wirkt. Wenn der Kolben B von links nach rechts geht,
drückt die unrunde Scheibe auf die Rolle H und wird
dadurch die Vorwärtsbewegung des Kolbens B bewirkt.
Gleichzeitig wird in dem ringförmigen Raume J zwischen
dem erweiterten Theile des Cylinders C und dem
Saugkolben B die darin enthaltene Luft verdichtet.
Dieser Druck soll den Rückgang des Saugkolbens von rechts nach links bewirken, wobei
in der zweiten Hälfte des Hubes der Compressionsdruck im Arbeitsraume zwischen den
beiden Kolben unterstützend hinzutritt. Ein Luftsaugeventil K am erweiterten Theile des Cylinders C dient
zur Ersetzung der atmosphärischen Luft, welche etwa beim Zusammendrücken durch
Undichtigkeiten des Kolbens verloren gegangen ist. Der unrunden Scheibe läſst sich
leicht eine solche Form geben, daſs die Bewegung des Saugkolbens B wiederum dieselbe ist wie bei den vorhergehenden
Anordnungen.
(Fortsetzung folgt.)