Die Kraftmaschinen und Dampfkessel auf der Weltausstellung in Lüttich 1905. Von Fr. Freytag, Chemnitz. (Fortsetzung von S. 692 d. Bd.) Die Kraftmaschinen und Dampfkessel auf der Weltausstellung in Lüttich 1905. 9. Gasmotoren-Fabrik Deutz in Cöln-Deutz. Es sind auf der Lütticher Ausstellung folgende ortsfeste Motoren ausgestellt worden: 1. ein doppeltwirkender Viertaktmotor von 250 PS mit zugehöriger Braunkohlenbrikett-Sauggasanlage; 2. ein einfach wirkender 50 PS-Gasmotor; 3. ein 35 PS-Gasmotor zum Antrieb einer liegenden doppeltwirkenden Plungerpumpe, die das erforderliche Kühlwasser für die von der Gasmotoren-Fabrik Deutz ausgestellten Motoren beschafft; 4. eine 1 PS-Motorpumpe; 5. ein 12 PS-Benzinmotor. Textabbildung Bd. 320, S. 721 Fig. 48. Doppeltwirkender Viertaktmotor von 250 PS der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Eine äussere Ansicht des doppeltwirkenden Viertaktmotors zeigt Fig. 48; er weicht von der bisher gebräuchlichen Gestalt der Gasmotoren vollständig ab und ist in seiner Gesamtanordnung einer liegenden Ventil-Dampfmaschine ähnlich. Die Arbeitsprozesse vollziehen sich auf beiden Seiten des Kolbens nach dem Ottoschen Viertakt und dient der verhältnismässig lang gehaltene Kolben mit seinen selbstspannenden Ringen nur noch als Dichtungsorgan und zur Aufnahme achsialer Kräfte, während alle Seitenkräfte der Schubstange durch einen reichlich bemessenen Kreuzkopf aufgenommen werden; ausserdem ist der Kolben noch durch eine hintere Geradführung der Kolbenstange entlastet. An dem kräftigen, auch die Kreuzkopfführung aufnehmenden Maschinengestell ist, wie die Schnittzeichnung, Fig. 49, erkennen lässt, der Arbeitszylinder derart befestigt, dass die Achsen beider Teile in dieselbe Linie fallen und die Explosionsdrucke zentrisch aufgenommen werden. Nach hinten ist der Zylinder durch einen einfachen Deckel verschlossen, nach dessen Wegnahme Kolben und Kolbenstange bequem zugänglich werden. Das aus Hartguss hergestellte Zylinderrohr ruht in einem gusseisernen Bett, das den Zylinder in seinem mittleren Teil gleichzeitig als Kühlmantel umschliesst; aus dem geräumigen Unterteil desselben, an das die Gas- und Luftleitungen angeschlossen sind, saugt sich jede Zylinderseite die zu bildende Ladung an. Durch Abnahme des Bettoberteiles sowie entsprechend angeordnete Handlöcher lassen sich die Kühlwasserräume untersuchen und reinigen. Textabbildung Bd. 320, S. 722 Fig. 49. Doppelwirkender Viertaktmotor der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Vor und hinter der Lauffläche ist das Zylinderrohr zur Aufnahme der senkrecht übereinander liegenden Gehäuse für Einlass- und Auslassventile, der Zünddeckel und der Anlassventile verlängert; abgeschlossen wird es an den Enden durch je einen wassergekühlten, leicht abnehmbaren Deckel mit zentrisch eingesetzter Stopfbüchse mit Metallpackung. Da auch die hohle Kolbenstange mitsamt dem Kolben ausgiebige Wasserkühlung erhalten, werden die Stopfbüchsen auf einer niedrigen Temperatur – ∾ 30° bis 40° C – erhalten. Die Schmierung zwischen Stopfbüchse und Kolbenstange erfolgt durch Einpressen von Oel mittels einer besonderen Schmierpumpe. Die aus geschmiedetem Stahl hergestellte Kurbelwelle führt sich in zwei mit Weissmetall ausgefütterten und als Ringschmierlager ausgebildeten Hauptlagern des zu dem Zwecke gabelförmig gestalteten Maschinengestelles, sowie noch in einem Aussenlager. Die hin- und hergehenden Massen sind durch unmittelbar an der Kurbel befestigte Gegengewichte möglichst ausgeglichen. Die Bewegung der Ventile erfolgt zwangläufig durch Hebelgestänge und Nockenscheiben von einer durch Schneckenräder mit der halben Umlaufzahl der Kurbelwelle angetriebenen Steuerwelle aus. Das Ausströmventil lässt sich infolge Anordnung von auswechselbarem Sitz und wassergekühlter Spindelführung leicht auswechseln, ohne deshalb sein Gehäuse entfernen zu müssen. Das Einströmventil trägt auf seiner Spindel noch einen Luftschieber und ein Gasventil. Diese drei Organe bewegen sich gleichzeitig und zwar derart, dass, wie dies schon bei einem auf der Deutschen Städte-Ausstellung in Dresden 1903 seitens der Gasmotorenfabrik Deutz ausgestellten einfachwirkenden 60 PS-Motor eingehend erläutert wurde (vergl. D. p. J. 1903, Bd. 318, S. 708 u. ff., stets genau proportionale Querschnitte für den Eintritt von Luft und Gas bezw. für das Ladungsgemisch in den Zylinder freigelegt werden. Infolgedessen arbeitet der Motor bei allen Belastungen mit einem konstanten Mischungsverhältnis der Ladung, die – je nachdem der Stützpunkt des Hebels, welcher das Einströmventil öffnet, vom Regulator verstellt wird, in grösserer oder geringerer Menge in den Zylinder gelangt, womit eine äusserst günstige Brennstoffausnützung erreicht wird. Fig. 50 zeigt nochmals schematisch die Stellung der Steuerungsteile bei voller Belastung des Motors, also bei dem grössten Hube des Einströmventils, Fig. 51, diejenige beim Leerlauf des Motors, wobei der Stützpunkt des Einströmhebels ganz nahe an die Ventilspindel zu liegen kommt, so dass diese nur einen sehr kleinen Hub ausführt. Da letzterer indes genügt, um ein immerhin noch zündfähiges Gemenge in den Zylinder eintreten zu lassen – Aussetzer demnach überhaupt nicht auftreten –, so ist die Gleichmässigkeit des Ganges der Maschine eine vollkommene. Die Regulierung arbeitet auch ausserordentlich schnell und energisch, so dass bei plötzlicher Be- oder Entlastung des Motors um 25 v. H. der jeweiligen Belastung die Schwankungen in der Umlaufzahl desselben innerhalb nur weniger Sekunden höchstens 1,5 v. H. betragen; der bleibende Unterschied in der Umlaufzahl zwischen Vollbelastung und Leerlauf bleibt im allgemeinen unter 3 bis 4 v. H. Die Zündung des angesaugten und verdichteten Gemisches erfolgt durch einen magnet-elektrischen Apparat derart, dass der Zeitpunkt derselben während des Betriebes verstellbar ist. Das Anlassen des Motors erfolgt durch Druckluft, die einem mittels Kompressors nach Bedarf wieder aufgefüllten Behälter von hinreichender Grösse entnommen wird. Man bringt den Motor zu dem Zwecke unter Benutzung einer Schaltvorrichtung zunächst in die Anlasstellung und lässt hierauf die Druckluft mittels des gesteuerten Anlassventils und eines selbsttätigen Rückschlagventils mehrere Male auf den Kolben wirken. Durch die erhaltene Beschleunigung saugt der Motor Ladungen an, entzündet sie und kommt so nach wenigen Umläufen in normalen Gang. Doppeltwirkende Einzylinder-Motoren werden für Leistungen von 150 PS an gebaut; bei Zweizylindermaschinen erhält man auf jeden Hub eine Kraftwirkung. Ordnet man für ganz grosse Maschinen vier Zylinder an (Zwilling-Tandem), womit Leistungen bis 6000 PS entwickelt werden können, so lässt sich bei Versetzung der Kurbeln um 90° sogar auf jeden halben Hub eine Kraftwirkung erzielen. Die allgemeine Einrichtung der Braunkohlenbrikett-Sauggasanlage mit Doppelgenerator lässt die in Fig. 52 dargestellte Schnittzeichnung erkennen. Textabbildung Bd. 320, S. 723 Fig. 50 und 51. Einlassteuerung des doppeltwirkenden Viertaktmotors der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Der Doppelgenerator der Gasmotoren-Fabrik Deutz verkokt zunächst den Brennstoff und führt sodann die hierbei entstehenden Destillationsprodukte in permanente Gase über, die zur Vermehrung des aus dem Koks erblasenen Generatorgases dienen. Man erhält auf diese Weise ein nahezu geruchloses Gas, welches mit nicht leuchtender Flamme brennt. Die zu diesem Gas-Erzeuger dienenden Apparate bestehen im wesentlichen aus einem Generator A (Fig. 52) mit oberer und unterer Brennzone, einem Staubsack mit Wasserschluss B, einem Skrubber C, einem Dreiweghahn H, einem Exhauston V, einem Stossreiniger F und den Ueberlaufkästen g und g1. Der Generator wird aus einem geradlinigen Schachtofen gebildet, der unten einen Rost besitzt und oben offen ist. Der Gasabzug befindet sich etwa in halber Höhe des Schachtes. Indem der Motor bei jedem Ansaugehub eine gewisse Menge Gas aus dem Skrubber C bezw. aus dem Generator absaugt, wird in den Apparaten eine Depression hervorgerufen. Diese teilt sich in gleicher Weise der oberen wie der unteren Hälfte des Generators mit, und es finden dadurch folgende Vorgänge statt: Das über der oberen glühenden Zone frisch aufgeschüttete Brennmaterial wird durch die strahlende Hitze dieser Zone entgast, wobei Kohlenwasserstoffe sowohl in Gas- als auch in Dampfform ausgetrieben werden. Die saugende Wirkung des Motors treibt diese Destillationsprodukte durch die glühende Schicht, wodurch die Teere hochgradig erhitzt und in permanente Gase übergeführt werden. Durch die ebenfalls hindurchgesaugte Luft findet eine teilweise Vergasung des Brennstoffes statt, wobei Kohlenstoff und Luft in Kohlenoxyd und Stickstoff umgesetzt werden. Es wird dadurch diejenige Wärmemenge erzeugt, die nötig ist, um das je nach Herabsinken aufgeworfene frische Brennmaterial zu entgasen und zu erhitzen, so dass die oben beschriebenen Vorgänge stattfinden können. Der entgaste Brennstoff wandert allmählich in den unteren Teil des Generators, wo sich über dem Rost eine glühende Schicht des schon vordem entgasten Brennstoffes befindet, die der nachsinkende Brennstoff je nach Bedarf ergänzt. Dieser unteren Brennstoffsäule teilt sich nun die durch den Motor hervorgerufene Depression in gleicher Weise wie dem oberen Teile mit, so dass die durch den Aschenraum a eintretende Luft den Brennstoff über den Rost vollständig vergast. Textabbildung Bd. 320, S. 723 Fig. 52. Braunkohlenbrikett-Sauggasanlage der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Die im oberen und unteren Teile des Generators gebildeten Gase werden durch ein gemeinschaftliches Rohr b abgesaugt und gelangen zunächst in einen geräumigen wassergekühlten Staubsack B, wo durch die verminderte Geschwindigkeit des Gases die mitgerissene Asche und Russ abgeschieden wird. Der Staubsack wird durch das vom Skrubber ablaufende Wasser bis zu einer bestimmten Höhe gefüllt erhalten, so dass das Gas beim Hindurchstreichen etwas in das Wasser eintreten muss. Beim Stillstand der Anlage sperrt dann der Wasserspiegel im Staubsack den Generator gegen die anderen Apparate der Anlage selbsttätig ab. Zur Kühlung und Reinigung wird das Gas durch den Skrubber C geleitet. Das von oben durch eine Brause eintretende Wasser tritt durch die Koksschicht und entweicht durch einen im Unterteil des Skrubbers eingebauten Drahtkorb k, der verhindern soll, dass etwa durch den Rost fallende Koksstückchen in den Staubsack B gelangen. Vom Skrubber strömt das Gas durch den als Dreiweghahn ausgebildeten Umschalthahn H und den Stossreiniger F unmittelbar zum Motor. Der Reiniger F besteht aus einem gusseisernen Gefäss, in das eine Reihe durchlochter Platten eingehängt sind. Die Löcher der Platten sind so gegeneinander versetzt, dass das Gas beim Hindurchstreichen seine Richtung ständig ändert, wobei Wasser und im Gase etwa noch vorhandene Unreinigkeiten ausgeschieden werden. Der Ventilator V dient zum Warmblasen des Generators vor oder Inbetriebsetzung der Anlage. Zu dem Zwecke verbindet man durch Umlegen des Dreiweghahnes H die Saugleitung des Ventilators mit dem Skrubber C und drückt das Gas durch die Abgasleitung L so lange ins Freie, bis es an einem Probierhahn dieser Leitung mit blauer Flamme sicher brennt. Vor Ingangsetzung des Motors wird dann der Ventilator durch Umlegen des Hahnes H ausgeschaltet. Während des Stillstandes lässt man den Generator wie einen gewöhnlichen Füllofen weiterbrennen, wozu ein Kaminrohr auf den in der Mitte offenen Schachtdeckel D herabgelassen wird. Letzterer ist auf Rädern fahrbar, so dass der ganze Schachtquerschnitt des Generators zum Beschicken während des Betriebes leicht freigelegt werden kann. Schlacken, die sich während des Betriebes bilden, werden mit einer Stange durch das Stossloch o abgestossen. Zum Entfernen der Achse aus dem Raume a dient eine verschliessbare Oeffnung m. Dauerversuche, die vom 28. Oktober bis 1. November 1904 an einer 70 PS-Braunkohlen-Generatorgas-Anlage in der Versuchsstation der Gasmotoren-Fabrik Deutz angestellt wurden, ergaben bei einer Leistung des Motors von 81,3 PS mit im Mittel 180,5 minutlichen Umdrehungen einen Brennstoffverbrauch von 0,665 kg für 1 PS/Std. Das Brennmaterial bestand aus Braunkohlen-Würfel-Briketts der Sybilla-Grube bei Frechen mit einem Heizwert von 4720 WE/kg. Der mittlere Heizwert des Gases war etwa 1100 WE/cbm. Der 50 PS-Gasmotor wird ebenfalls von der vorbeschriebenen Braunkohlen-Generatorgas-Anlage gespeist; er ist einfachwirkend und entspricht in der Konstruktion und Wirkungsweise seiner Einzelteile dem von der Firma auf der Deutschen Städte-Ausstellung in Dresden 1903 ausgestellten 60 PS-Motor (vergl. D. p. J. 1903, Bd. 318, S. 707 u. ff.). Der in Fig. 53 dargestellte 35 PS-Gasmotor zeigt die neueste liegende Form von Kleinkraftmaschinen der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Der kräftig ausgebildete Maschinenrahmen ist mit den Lagern der Kurbel- und Steuerwelle, wie auch mit dem Kühlwassermantel des Arbeitszylinders aus einem Stück gegossen. In dem aus Hartguss hergestellten Zylinderrohre bewegt sich der mit einer grösseren Anzahl selbstspannender gusseiserner Ringe versehene und behufs Vermeidung schneller Abnutzungen des Zylinders besonders lang gehaltene Kolben. Ueber den in den letzteren eingepassten Bolzen greift das aus Bronze hergestellte Schubstangenlager. Textabbildung Bd. 320, S. 724 Fig. 53. 35 PS-Motor der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Textabbildung Bd. 320, S. 724 Fig. 54. Einlassteuerung des 35 PS-Motors der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Die aus geschmiedetem Stahl gefertigte Kurbelwelle führt sich in zwei nachstellbaren, mit Weissmetall ausgefütterten und als Ringschmierlager ausgebildeten Hauptlagern, sowie in einem Aussenlager. Bemerkenswert ist, dass die Steuerwelle nur am Maschinenrahmen und – im Gegensatz zur älteren Konstruktion – nicht auch am Zylinderkopf gelagert ist. In diesen letzteren sind Ein- und Ausströmventil in bekannter Weise eingebaut; ersteres trägt, wie Fig. 54 erkennen lässt, auf seiner Spindel auch das Gasventil – bei Generatorgasbetrieb ausserdem noch einen Luftschieber. Diese Organe bewegen sich gleichzeitig in der Weise, dass stets genau proportionale Querschnitte für Gas und Luft freigelegt werden – die Zusammensetzung des Ladungsgemisches demnach bei allen Belastungen des Motors konstant bleibt. Der Regulator hat nur den Drehpunkt des ausbalanzierten Einströmhebels zu verlegen, was einen grösseren oder kleineren Hub des Einströmventils zur Folge hat. Diese Motoren werden in Grössen bis zu 40 PS und zwar nicht nur für die verschiedensten Gasarten, sondern durch einfaches Auswechseln einiger Teile auch für den Betrieb mit flüssigen Brennstoffen hergerichtet. Zum Betreiben des in Lüttich ausgestellten Motors ist eine Anthrazit-Sauggasanlage bekannter Bauart vorgesehen. Textabbildung Bd. 320, S. 725 Fig. 55. Motorpumpe der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Textabbildung Bd. 320, S. 725 Fig. 56. Motorpumpe der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Die in Fig. 55 und 56 dargestellte, mit einem Leuchtgasmotor von 1 PS vereinigte Ventil-Plungerpumpe fördert 6 cbm/Std. auf etwa 30 m Höhe. Die Umdrehungszahl beträgt 200 in der Minute, der Durchmesser der Saug- und Druckrohre 65 mm. Die Bildung der Ladung erfolgt, wie Fig. 57 und 58 erkennen lassen, in der Weise, dass in der Saugperiode durch das selbsttätig sich öffnende Einströmventil Gas und Luft behufs inniger Mischung in eine besonders ausgestaltete Kammer eingesaugt werden. Die Luft wird dieser Mischkammer aus der Grundplatte der Maschine in einem oben durch ein selbsttätig sich öffnendes Mischventil geschlossen gehaltenen Rohre zugeführt, während das Gas durch ein wagerecht liegendes, vom Pendelregler nach Bedarf geöffnetes Ventil unter das Mischventil und von hier in feinen strahlen in die Mischkammer gelangt. Bleibt das Gasventil durch die Einwirkung des Reglers geschlossen, so wird nur reine Luft durch das Mischventil und das Einströmventil in den Zylinder gesaugt. Behufs Steuerung des Auspuffventils wird mittels Nockenscheibe der von der Kurbelwelle mittels Zahnräder im Verhältnis 2 : 1 angetriebenen Steuerwelle ein Winkelhebel derart bewegt, dass die an seinem Ende befestigte Druckstange den Ventilkegel im richtigen Augenblicke aufstösst. Ein dem Auslassnocken diametral gegenüberliegender kleinerer Nocken dient in bekannter Weise zur Verringerung des Kompressionswiderstandes beim Anlassen der Maschine. An der Nockenscheibe befindet sich noch ein Kurbelzapfen zum Antrieb der auf- und abgehenden Reglerstange. Die Regelung geschieht durch Aussetzer in der Weise, dass das Gasventil vom Pendelregler geschlossen oder geöffnet gehalten wird. Von einem an die vorgenannte Reglerstange angelenkten Hebel wird ein Gewichtpendel auf einem Schlitten so hin und her geschoben, dass ein senkrecht zum Pendel stehender Finger – je nach der Geschwindigkeit der Maschine – gegen eine Nase der Spindel des Gasventils stösst und dieses aufdrückt oder aber die Nase verfehlt, so dass das Ventil geschlossen bleibt. Die Zündung der verdichteten Ladung erfolgt durch einen magnet-elektrischen Apparat. Die zur Maschine gehörige, von der Kurbelwelle unmittelbar angetriebene Pumpe hat Phosphorbronze – Ringventile mit Gummifederbelastung, einen besonderen Saugwindkessel und eine reichlich bemessene Druckhaube. Der ausgestellte 12 PS-Benzinmotor unterscheidet sich in seiner Ausführung von den älteren Benzinmotoren der Gasmotoren-Fabrik Deutz dadurch, dass an Stelle der bisherigen Brennstoffpumpe ein Spritzvergaser, wie bei Motorwagen, eingebaut worden ist. Derselbe besteht aus dem Vergasergehäuse und dem Schwimmerbehälter. Der in dem letzteren befindliche Schwimmer ist derart mit einem den Benzinzufluss regelnden Nadelventil verbunden, dass dieses die Brennflüssigkeit nur bis zu einer gewissen Höhe in den Behälter eintreten lässt. Zu dem Zwecke sucht ein mit dem Nadelventil verbundenes Gewicht dieses beständig zu schliessen, wird aber durch gegenwirkende Gewichte hieran gehindert, so lange dieselben vom Schwimmer belastet sind, d.h. letzterer sich nicht in seiner höchsten Lage befindet. Es kann demnach nur so lange Benzin zuströmen, bis der aufsteigende Benzinspiegel den Schwimmer in seine höchste Lage gehoben hat; alsdann wird das Ventil durch das Belastungsgewicht geschlossen. Auf diese Weise wird der Benzinspiegel im Schwimmergehäuse stets auf konstanter Höhe erhalten. Von diesem Gehäuse tritt das Benzin in das mit der Austrittsöffnung an das Einströmventil des Motors angeschlossene Vergasergehäuse und steigt hier in einem Rohre auf, welches oberhalb in die als Zerstäuber wirkende Brause mündet. Die Eintrittsöffnung für die zum Zerstäuben des Benzins nötige Luft steht durch ein Rohr mit einem das Ausströmrohr umschliessenden dritten Gehäuse in Verbindung. Textabbildung Bd. 320, S. 726 Fig. 57. Steuerung zur Motorpumpe der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Wenn der Motor saugt, so tritt vorgewärmte Luft in das Vergasergehäuse, strömt hier durch einen ringförmigen Kanal um die Brause herum und zerstäubt das aus diesem infolge Depression austretende Benzin. Auf diese Weise entsteht die zum Betreiben des Motors dienende Ladung. Um zu verhindern, dass bei Undichtheiten des Ventils Benzin aus dem hochgelegenen Benzinbehälter durch den Zerstäuber in den Luftvorwärmer und von diesem in den Motorraum austritt, ist am tiefsten Punkte des Vergasergehäuses ein Ueberlaufrohr angeschlossen, welches zum tiefer liegenden Benzinfass zurückführt. Textabbildung Bd. 320, S. 726 Fig. 58. Einzelteile zur Motorpumpe der Gasmotoren-Fabrik Deutz. Die Steuerung des Einström- und Ausströmventils erfolgt in bekannter Weise durch Nockenscheiben einer mittels Schneckenräder von der Kurbelwelle angetriebenen Steuerwelle. Während aber die zum Ausströmventil gehörige Nockenscheibe fest auf der Steuerwelle sitzt, kann der konisch ausgeführte Nocken des Einströmventils durch Einwirkung des Regulators derart verschoben werden, dass ersteres mehr oder weniger geöffnet wird, d.h. je nach der Geschwindigkeit des Motors eine grössere oder geringere Ladungsmenge von stets gleichbleibender Zusammensetzung in den Zylinder tritt. Die Regelung des Motors geschieht somit durch Veränderung der Ladungsmenge. Die Zündung erfolgt durch einen elektrischen Funken mittels magnet-elektrischen Apparates, dessen Zündkurbelstange an einen exzentrisch gelagerten Lenkerzapfen gehängt ist, so dass durch Verdrehen des Exzenters der Zeitpunkt der Zündung verstellt werden kann. (Fortsetzung folgt.)