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Drehschiebersteuerung für Viertaktbrennkraftma'schi4en Im Hauptpatent
7ig6zg ist eine Drehschiebersteuerung für Viertakthrennkraftinaschinen mit zylinder-
oder kegelförmigem, seitwärts der Zylinder angeordnetem Schieber mit einem Ein-
und Auslaßkanal in der parallel zu den Zylinderachsen liegenden Schieberlängsachse
beschrieben, wobei das 'Neue darin bestand, daß ein hohler,. zylindrischer Führungsansatz
an der Antriebsseite des Schiebers, eine Abstützung durch ein Kugellager an der
entgegengesetzten Stirnseite des Schiebers und eine Ahdichtung durch am Schieberumfang
anliegende Buchsen in jedem Zylinderkanal vorgesehen war.
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Es ist nicht notwendig, daß die Zylinderachsen parallel zur Schieberlängsachse
liegen, sondern es kann auch eine Ausführungsform zweckmäßig sein, wonach die Zylinder
in A- oder V-Form zur Schieberlängsachse sich befinden. Durch diese Form wird eine
Verkleinerung des schädlichen Zaumes ermöglicht und noch weiter der Vorteil kurzer
Kanäle zwischen Schieberfläche und Zylinderaustritt gegeben. Zweckmäßig sind zwei
Kurbelwellen mit der Hauptwelle (Antriebswelle) so verbunden, daß ein Übersetzungsverhältnis
von 2 : r liergcstellt wird, d. 1i. also, bei einer Umdrehung der Hauptwelle, die
mit dem Schieber durch eine Zahnradübertragung unmittelbar verbunden ist, muß die
Kurbelwelle der Zylinder zwei Umdrehungen ausführen.
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Es ist an Drehschiebern bereits vorgeschlagen
worden,
für die Gaszufuhr einen Ventilator bz_w. turbinenartige Schaufeln am Auspuff anzuordnen,
wobei jedoch auf den turbinenartigen Teil immer nur der aus einer Üffnung kommende
Gasstrom einwirken kann. Damit liiht sich praktisch für die Wirkungsweise der Vorrichtung
nicht viel gewinnen, da die hier benutzten Gasströme allein für sich gesehen zu
geringfügig sind.
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Demgetnüll besteht das llerknial der vorliegenden Erfindung darin,
daß der Schieber an seiner Saugseite mit einem an sich bekannten Saugventilator
für die Gaszufuhr und an der Abgasseite turbinenartig ausgebildet ist, wobei die
turbinenähnlichen Teile nacheinander durch die Auspuffgase aller Zylinder beaufsclilagt
werden. Eine weitere Äusbil-,lung der Erfindung besteht darin, dafl die turbineliartigen
Teile als eingebaute Schlitze ,in unteren Zylindereinsatz vorgesehen sind.
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Die Vorrichtung nach der Erfindulig hat den Vorteil, daß die turbinenartigen
Teile jeweils durch mehrere Ansaug- und Aulströlnöffnungen beaufschlagtwerden. Inn
Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wirkt also die vierfache Kraft auf ein und
denselben turbinenartigen Teil, so daß die vierfache Unterstützung der- Leistung
des Schiebers damit erreicht wird. Dementsprechend kann null auch der Ventilator
groß geizig gemacht «,-erden, uni diese Gasströmungen mit vollem Nutzen zu verwerten.
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Es kann auch der untere Teil des Schiebers als Ansaugraum und der
obere Teil mit Abgasventilator bzw. Abgasturbine ausgebaut «-erden; bei dieser Anordnung
ist es zwecknlü@iig, daß das Gegenkugellager unten zwischen Antriebsrad und Schiebergeh
Muse an gebracht wird, uni eine freie Ausdehnung des Schiebers nach oben bei der
Erwärmung desselben durch die Abgase zu erzielen. Die Kühlung ist auf diese `'eise
einfacher.
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In einer beispielsweisen Ausführungsform ist die Erfindung schematisch
in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt hierbei Fig. i einen
Schnitt durch den Schieber finit schematisch angedeuteten Kolben und Antricbswellen
sowie Kurbelwellen der Zvlinder (hierbei ist der Schnitt nach Linie A-B der Fig.2
gemii,hlt).
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Fig. 2 zeigt eine Draufsicht, 1# ig. 3 einen Schnitt nach Linie C-D
der Fig. i.
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Die Bezugszeichen und die Wirkungsweise der Vorrichtung «-erden nachstehend
wie folgt erliiutert: Auf den beiden Kurbelwellen i sind Zahnrätlur 2 befestigt.
«-elche beide in ein Zahnrad 3 eingreifen. das auf der Hauptwelle d. befestigt ist.
Das "Zahnrad 3 der Hauptwelle .I hat Durch-Z, z. B. den doppelten Durchin esser
der Kurbelwellenzalinräder :2. Auf der Hauptwelle 4 sitzt außer dein Zahnrad 3 noch
das Kegelzahnrad 7, welches in Fig. i zu selleil ist. Ill Fig. 2 ist die Welle.I
nicht weiter dtirciigezeichnet, auch dieses unterhalb des Zahilrades 3 liegen(leZahnrad;
nicht eingezeichnet, um die Zeichnung nicht undeutlich zti machen. Die Ifauptwelle
q. macht also eine Umdrehung, wenn die von den Zahnrädern 2 angetriebenen Kurbelwellen
i zwei Umdrehungen machen, (l. 1i. es ist das L'bersetzungsverhä ltnis 2 : i gegeben
(Viertakt). Bei anderen 'Maschinen kann man selbstverständlich durch die Wahl eines
anderen Cbersetzungsverhältnisses dieses dein gewünschten Takt der -Maschine anpassen.
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Die Hauptwelle .I dient nun gleichzeitig als Steuerwelle, und zwar
dadurch, <Maß das auf der Welle4 befestigte Kegelrad; in das finit der Welle
5 drehfest verbundene Kegelrad ;° einkämmt uni' die Welle 5 ihrerseits wieder drehfest
mit dem Schieber 6 verbunden ist. Wenn sich also das Kegelrad;'' dreht. so wird
gleichzeitig in demselben 'Maße die Welle und der Schieber < mitgedrelit.
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Mit drehfest verbunden ist gemeint. daß ili der Drehrichtung eine
zwangsläufige Verbindung besteht zwischen den Teilen ;°. 5 und daß aber in Richtung
der. Achse eine in an sich bekannter Weise, z. D. durch Schlitze oder heile, gleitende
Verbindung bestehen kann, um geringen Ausdehnungen der Aclise 5 ;il Achsenrichtung
folgen zu . könlien und ein sicheres Kämmen der Kegelrüder ; und iiiliiier zu gewährleisten.
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Das Gasgemisch wird durch den Ventilator 8 in Pfeilrichtung angesaugt
und in die Zvlinderg gedrückt. Der Abgaskanal io ist bei i i turbinenartig ausgebildet,
wodurch hifolge Rotation des Schiebers die Abgase abgesaugt hzw. durch die Geschwindigkeit
der Abgase der Schieber 0 angetrieben wird.
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Der untere Teil des Schiebers (> kann auch unmittelbar durch
Einarbeitung von Schlitzen in die Wandung in der aus Fig. 3 iln Schnitt ersichtlichen
Art als Turbine ausgebildet seid.
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Der während des Arbeitsganges auftretende Druck entsprechend dein
der Dichtungsbüchsenquerschnitte (vgl. Abb.2 bei i+) wird von dem Gegenkugellager
1.2 aufgenommen. Soll das Gasgemisch jedoch bei der Turbine i i eintreten und sollen
die Abgase beim Ventilator 8 austreten, also die -Maschine uingcgekehrt arbeiten,
dann ist an Stelle des Gegeinkugellagers 12 das in Fig. i für dieses Ausführungsbeispiel
gestrichelt eingezeichnete Kugellager 13 zweckmäßig in Anwendung zti bringen.
Der Austritt der Gase kann dann freier und noch wirksamer als Antrieb atlsg(!-nutzt
werden.