Titel: Atkinson's Differential-Gaskraftmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1887, Band 263 (S. 12–14)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj263/ar263006

Atkinson's Differential-Gaskraftmaschine.

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 1.

Textabbildung Bd. 263, S. 12
Die Verwendung zweier Kolben bei Gasmotoren, welche in demselben Cylinder arbeiten (vgl. Uebersicht 1885 255 * 411), ist auch bei der von J. Atkinson in London (* D. R. P. Kl. 46 Nr. 35640 vom 22. Mai 1885) construirten und von der British Gas Engine and Engineering Company in London bezieh. J. Cochrane in Barrhead in der beistehend veranschaulichten Form ausgeführten Gaskraftmaschine aufgenommen, um die Arbeit derselben in etwa einer Viertelumdrehung zur Uebertragung zu bringen, während Ansaugen, Verdichten sowie Entzündung der Ladung und Ausstoſs der Rückstände während des übrigen Theiles der vollen Umdrehung stattfindet. Dieser Arbeitsvorgang wird zwischen den in einem offenen |13| Cylinder angeordneten beiden Kolben vollzogen, indem den letzteren durch ein Hebelsystem eine eigenthümliche Differentialbewegung ertheilt wird.

Die schematischen Figuren 17 bis 20 Taf. 1 sollen den Arbeitsvorgang und die Stellungen der Hebel und Kolben verdeutlichen. Fig. 17 zeigt das Ende der Entleerung der Verbrennungsproducte, Fig. 18 den gröſsten Raum für die Menge der angesaugten Explosionsmischung, also der Füllung, Fig. 19 den kleinsten Raum für die zusammengedrückte Füllung und Fig. 20 den gröſsten Raum, welchen die explodirte Mischung nach der Entzündung und Ausdehnung einnimmt.

Jeder der Kolben A und B ist durch eine Lenkstange mit dem unteren Ende je eines schwingenden Hebels verbunden und zwar der Saugkolben A mit dem Hebel E und der Arbeitskolben B mit dem Hebel F. Diese Hebel E und F sind unterstützt durch die Achsen M und N, deren Lager von dem Hauptrahmen der Maschine getragen werden und in welchen die Hebel E und F schwingen. Die Hebel E und F sind ferner an den anderen Enden durch Lenkstangen O und P mit dem Kurbelzapfen O und der Kurbelscheibe verbunden, welch letztere auf der Hauptwelle C befestigt ist.

Diese Anordnung der Kolben mit den Lenkstangen, den Hebeln und dem einzigen Kurbelzapfen G der Maschine bedingen die hin- und hergehende Bewegung der Kolben A und B, so daſs sich diese zugleich in derselben Richtung, jedoch mit verschiedener Geschwindigkeit bewegen. Hierdurch wird die Verschiedenheit der Gröſse des einzigen Arbeitsraumes zwischen den Kolben A und B bedingt.

Diese Kolben haben sich am meisten genähert, wenn sie sich, wie Fig. 17 zeigt, an dem Ende des Cylinders befinden, welches Ende als das Vorbereitungsende bezeichnet werden kann. Die Verbrennungsproducte der letzten Explosionsmischung oder Füllung sind in dieser Stellung der Kolben durch das selbstthätige Auslaſsventil J, welches sich nach auſsen öffnet, sowie das damit verbundene Auslaſsrohr aus dem Arbeitsraume zwischen den Kolben A und B entleert. Aus dieser Stellung bewegt sich der Saugkolben A nach dem anderen Ende des Cylinders, welches als das Arbeitsende bezeichnet werden kann. Gleichzeitig bewegt sich der Arbeitskolben B etwas langsamer als A, jedoch in derselben Richtung; während dieser Zeit saugt der Kolben A die Ladung durch die freiliegende Einlaſsöffnung und das selbstthätige Einlaſsventil K in den Raum zwischen die Kolben A und B, welcher schon so groſs war, als die Stellung Fig. 18 angibt, kurz bevor der Kolben B den Einlaſs K abschloſs.

Beide Kolben bewegen sich nun aus der Stellung Fig. 18 in derselben Richtung weiter, jedoch nunmehr der Arbeitskolben B schneller als der Saugkolben A, bis ersterer diesen Theil seiner Bewegung, während welcher die Kolben die eingesaugte Mischung zusammendrücken, an dem Arbeitsende des Cylinders D fast vollendet hat. In dieser Stellung Fig. 19 ist die Füllung zwischen den Kolben A und B so weit, als beabsichtigt, zusammengedrückt. Während der Zeit, in welcher die Mischung zwischen den Kolben A und B zusammengedrückt wird, ist diese Mischung nur von Cylinder- und Kolbenwandungen eingeschlossen und kann in keinerlei Verbindung mit irgend einer Einlaſs- oder Auslaſsöffnung kommen, so daſs Gasverluste durch dieselben ausgeschlossen sind.

Wenn die Füllung zusammengedrückt ist, hat der Kolben B seinen Lauf fast vollendet; der Kolben A dagegen bewegt sich dann noch rascher als B voran und stellt so rechtzeitig die Verbindung mit der Oeffnung des Zündrohres L her, in welches dann ein kleiner Theil der gepreſsten Verbrennungsmischung aus dem einzigen Arbeitsraume zwischen den Kolben A und B tritt. Das Zündungsrohr L ist auſserhalb des Cylinders D so angebracht, daſs es durch irgend eine äuſsere Heizung rothglühend erhalten werden kann wie bei den Zündvorrichtungen von W. Lehmann bezieh. L. Funk (vgl. 1885 256 206).

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Durch die nun stattfindende Explosion der Ladung wird der Arbeitskolben B sehr rasch in der Richtung nach dem Vorbereitungsende des Cylinders hin bewegt, während der Saugkolben A so lange fast stillsteht, bis der Raum zwischen den Kolben A und B ungefähr dem des früher eingesaugten Volumens der Verbrennungsmischung gleich ist. Obgleich der Saugkolben A von nun an langsam dem Kolben B in der Bewegung in der Richtung nach dem Vorbereitungsende folgt, vergröſsert sich der Arbeitsraum zwischen beiden Kolben durch die weitere Ausdehnung der Verbrennungsproducte und demzufolge rascherer Bewegung des Kolbens B noch immer, bis zu der Stellung Fig. 20 und findet während dieser Zeit ein ferneres Vortreiben des Kolbens B statt. Nach Erlangung der Stellung Fig. 20 bewegen sich die Kolben zwar ferner in der Richtung zum Vorbereitungsende des Cylinders D, nunmehr jedoch der Saugkolben A rascher als der Arbeitskolben B, so daſs sich der Arbeitsraum zwischen den Kolben jetzt verkleinert und so die Verbrennungsproducte der Füllung, weil zugleich der Kolben B die Austrittsöffnung freigegeben hat, durch das sich öffnende selbstthätige Auslaſsventil J ausgetrieben werden. Nun ist die Stellung Fig. 17 wieder erreicht.

Diese Differential-Gasmaschine kann auch so eingerichtet werden, daſs sie umgesteuert werden kann, d.h. daſs sich die Hauptwelle in beiden Richtungen umdreht; in diesem Falle müssen jedoch die Inhalte der Räume zwischen den Kolben A und B für die Füllung (Fig. 18) und für die Ausdehnung (Fig. 20) gleich oder fast gleich gemacht werden.

In Fig. 15 und 16 Taf. 1 ist eine Ausführung der Atkinson'schen Gaskraftmaschine dargestellt- hier liegt der Cylinder innerhalb der beiden Gestellböcke, während bei der älteren Ausführung, welche auf der Erfindungsausstellung in London 1885 im Betriebe war, der Cylinder mit dem Hebel trieb werk auſsen am Gestelle frei lag. Nach dem Engineer, 1885 Bd. 59 * S. 99 und 1886 Bd. 61 * S. 164 hat eine solche Maschine von 2,7 gebremsten Pferd bei 155 Umdrehungen in der Minute einen stündlichen Gasverbrauch von 0cbm,74 Londoner Gas ergeben; die bezüglichen Bremsversuche hat der oben erwähnte Ingenieur Cochrane ausgeführt.

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