DE823539C - Einrichtung zur Steuerung von Viertakt-Brennkraftmaschinen durch eine hin und her gehende und verdrehbare Zylinderbuechse - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Steuerung von Viertakt-Brennkraftmaschinen durch eine hin und her gehende und verdrehbare Zylinderbüchse I>en Gegenstand der vorliegenden Frhndung bildet die Steuerung \-on Brennkraftmaschinen, bei denen zu diesem l\%-eclc die "Zylinderbüchse gedreht und zugleich hin und her verschoben wird. Da die Schwierigkeit des Antriebes der Zylinderbüchse hauptsächlich im X'erdrehungswinkel liegt, welcher bei bekannten :Totoren dieser Art ungefähr gleich <lein vertikalen Huh der Zylinderbüchse ist, wird hei der Erfindung eine verhältnismäßig geringe Verdrehung der Zylinderbüchse im Vergleich zum benötigten vertikalen ffub erzielt. Dadurch ist es möglich, den Antrieb der Zylinderl>iichse betriebssicher zu gestalten und zugleich die benötigte fful>-höhe zur l,.rzielung eines genügend großen Durchgangsquerschnittes und einer einwandfreien Abdichtung während ,der Kompressions- und Expansionsperiode ztt erreichen. Der Antrieb der Zylinderbüchse wird nach der vorliegenden Erfindung durch einen Hebel, welcher auf einer Kurbel oder Exzenter aufgesetzt ist, betätigt. Dieser Hebel ist an einer Seite durch ein Gelenk mit der Zvlinderbüchse verbunden. Dadurch ist der horizontale Hub (die Verdrehung) gleich der Exzentrizität der Kurbel, dagegen läßt sich der vertikale Hub trotz der geringen horizontalen Exzentrizität nach Bedarf vergrößern.
• Die Anordnung der Steuerung ist bei dem Viertaktmotor so eingerichtet, daß der Vorauspuff (während der Expansionsperiode) und der Ansaugeschluß (während der Kompressionsperiode) sich ungefähr auf gleicher Höhe der elliptischen Bewegungskurve befinden, außerdem am Ende der Auspuffperiode eire kurze Öffnung des Ansaugequerschnittes stattfindet zur Erzielung einer vollständigen Entleerung des .Arbeitszylinders von den Auspuffgasen.
• Außerdem ist je nach der Wahl der Form des Kompressionsraumes die Anordnung der Steuerungsschlitze so gewählt, daß in der oberen Stellung des Kolbens (Ende der Auspuffperiode oder Anfang der Ansaugeperiode) die Verbindung zwischen dem Steuerungsschlitz der Zylinderbüchse und den im Motorgehäuse befindlichen Auspuff- und Ansaugeschlitzen stattfindet.
• Damit der Steuerungsschlitz der Zylinderbüchse nicht übermäßig erhitzt wird, ist nach der vorlie= genden Erfindung die Steuerung so angeordnet, daß das Ansaugen und der Auspuff durch denselben Steuerungsquerschnitt der Zylinderbüchse erfolgen.
• In Abb.I ist die erzielte elliptische Bewegung des Antriebes der Zylinderbüchse dargestellt. 1lit i ist die drehende Kurbel oder Exzenterbewegung veranschaulicht. Mit 2 ist der schwingende Stützpunkt entsprechend der horizontalen Bewegung des Exzenters oder der Kurbel angedeutet. Dabei ist es möglich, die vertikale Bewegung des Angriffspunktes an der Zylinderbüchse durch die Wahl des Abstandes von der Mitte der Zylinderbüchse bis zur Mitte der Kurbel und von dort bis zum Schwinghebel 2 beliebig zu wählen. Dadurch aber vergrößert sich nicht die horizontale Bewegung, welche der Verdrehung dir Zylinderbüchse entspricht. In der Weise ist es möglich, die Wahl der beiden Bewegungen mit Rücksicht auf die konstruktiven N'otwendigkeiten zu bestimmen. In Abb. 1I und III sind ein Querschnitt und Längsschnitt des oben beschriebenen Motors dargestellt. In Abb. III ist der Motor im Moment der Zündung gezeichnet. Der Kolben befindet sich in der oberen Totlage. Das Steuerungsloch 3 der Zylinderbüchse befindet sich hinter den Kolbenringen des Zylinderkopfes 23, so daß der Verbrennungsraum vollständig abgeschlossen ist. Beim Heruntergehen des Kolbens während der Expansionsperiode macht das Loch 3 die in Abb. I gezeichnete Ellipsen@bewegung, und mit der Verminderung des Verbrennungsdruckes vermindert sich zugleich die Anzahl der noch abdichtenden Kolbenringe, so daß der Vorauspuff beim Überschreiten des letzten Kolbenringes erfolgt. Anschließend wird der Querschnitt 5 des Auspuffes allmählich eröffnet, und in der Zwischenstellung zwischen 5 und Ansaugequerschnitt 6 findet eine Mittelstellung des Loches 3 statt, bei der für kurze Zeit beide Ouerschnitte geöffnet sind.
• Bei Motoren, bei denen der Arbeitskolben bis an den Zylinderkopf mit kleinem Abstand (etwa i mm) herangeführt ist, und bei Benzinmotoren, wo der gesamte Kompressionsraum im Zylinderkopf sich befindet (Kugelbrennraum), muß der Steuerungsschlitz an der beweglichen Zylinderbüchse zu dem Loch 3 noch den Zusatzschlitz 3' erhalten, damit am Ende der Auspuffperiode oder zu Anfang der Ansaugeperiode der Arbeitskolben die Steuerungsschlitze nicht überdeckt.
• In Abb. IV ist der Kompressionsraum für einen Benzinmotor dargestellt, und zwar am Ende der Auspuffperiode, und in Abb. V ist der Kompressionsraum eines Dieselmotors in derselben Steuerungslage gezeichnet.
• Die bewegliche Zylinderbüchse ist im vorliegenden Beispiel mit vier Öffnungen ausgerüstet. Durch jede Öffnung strömen der Auspuff und bei der weiteren Drehung der Ansaugestrom. An der Zylinderbüchse befindet sich die Verbindungsstelle 8, an der der Flansch 9 mit dem Zapfen io angeschlossen ist. Auf dem Zapfen io (Abb. I\) befindet sich das Kugelgelenk i i, welches im -Auge 12 des Kipphebels 13 sich befindet. Der Hebel wird abgestützt im Zapfen 14 der Schwinge 2. Der Hebel 13 sitzt auf dem Kurbelzapfen i5 der Welle 16. welche durch das Zahnrad 17 angetrieben wird. Das Zahnrad 17 ist im Deckel i9 (Abb. 1I) gelagert und wird durch die beiden Kugellager 2o abgestützt und von dem auf der Kurbelwelle sitzenden Ritzel 18 angetrieben.
• Im vorliegenden Beispiel ist das Motorgehäuse 21 und 22 bis zum Zylinderkopf 23 geteilt und durch die Schrauben 2,4 auf der ganzen Länge zusammengehalten. Die Auspufflöcher 5 werden durch Bobrungen 25 an die beiden Auspuffrohre 26 angeschlossen (Abb. VI). Die Ansaugelöcher 6 bekommen Verbindung zum Vergaser oder Lufteinlaß bei Dieselmaschinen durch den Schlitz 27 zum Ringquerschnitt 28 (Abb. 1I1). welcher an der Bohrung 29 für Vergaserbrennstoff oder Luft angeschlossen ist (Abb. VII). In der Weise bekommt der Motor zwei Auspuffrohre 26 und einen Anschluß 29 für Gemisch oder reine Luft (Diesel) (Abb. VIII).
• Die Zweiteilung des Motorgehäuses bis zum Zylinderkopf ergibt die Möglichkeit für eine präzise Bohrung der Steuerungsquerschnitte 5 und 6.
• Die übrigen Elemente des dargestellten Motors entsprechen der bekannten Ausführung.
• Die Einrichtung des Motors nach der Erfindung ermöglicht die Erzielung hoher Leistung bei hoher Drehzahl infolge der Einfachheit des Zylinderkopfes (keine Ventile), günstiger Verbrennungsform (Kugelbrennrattm) und geringer Durchströmungsgesch-,vindigkeit der Gase bei hoher Drehzahl. Die Anordnung der Hebelsteuerung ermöglicht bei geringer Verdrehung die benötigte Hubhöhe der Zylinderhüchse.

Claims (6)

1. PATENTA\sPEi'C1lr: i. Einrichtung zur Steuerung von Viertakt-Brennkraftmaschinen durch eine hin und her gehende und vierdrehbare Zylinderhüchse, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bewegungen mittels eines gemeinsamen Kipp'hehels durchgeführt werden, welcher auf einem Exzenter oder einer Kurbel aufgesetzt ist.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub in der Richtung der Zylinderachse größer ist als der Verdrehungshub.
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbüchse einen Steuerschlitz aufweist, welcher zugleich die Einlaß- und Auslaßöffnungen im Arbeitszylinder steuert. :
4. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verbindung des Kipphebels mit der Zylinderbüchse mittels eines Kugelgelenkes.
5. 5. Steuereinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Steuerung der Zylinderbüchse, daB ein Vorauspuff am Ende des Expansionshubes und der SchluB der Ansaugeperiode zu Anfang der Kompressionsperiode . stattfinden.
6. 6. Steuefeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB der Steuerschlitz der Zylinderbüchse so weit verlängert ist, daß er in der unteren Stellung der Zylinderbüchse bis zu dem untersten Kolbenring des Zylinderkopfes reicht.