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Schiebersteuerung für Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Schiebersteuerung für Brennkraftmaschinen mit einem vom Zylinder der Maschine getrennten, in einer Richtung sich drehenden, kurzhubigen Kolbenschieber und deren wesentliches Merkmal besteht in der Anordnung einer Antriebsvorrichtung, durch die die Schieberdrehung harmonisch beschleunigt und verzögert wird.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ; Fig. 1 ist ein Längsschnitt, Fig. 2 eine Einzelheit des Schieberantriebs ; in Fig. 3 sind verschiedene Diagramme dargestellt.
In Fig. 1 ist der Zylinder mit 10 und der Zylinderkopf mit 11 bezeichnet, ihre Kühlmäntel mit 12 bzw. 13.
Im Zylinderkopf ist eine Büchse 14 untergebracht, die durch einen Flansch 15 und Schrauben 16 mit dem einen Ende des Zylinderkopfes fest verbunden ist. In dieser Büchse bewegt sich der Schieber 17.
Dieser ist hohl und sein offenes Ende 18 mündet in die Atmosphäre oder in einen Auspufftopf.
Das andere Ende ist mit Innengewinde für den Anschluss einer Antriebsgabel 19 versehen. In der Gabel 19 ist ein Drehbolzen 20 gelagert, der seinerseits wieder einen Drehbolzen 21 trägt, der die beiden Enden des gabelförmigen Antriebsteiles 22 miteinander verbindet, die beiden Sehieberantriebs- teile 19 und 22 sind somit durch ein Kardangelenk gekuppelt. Der Teil 22 ist an seinem oberen Teil als Kegelrad 23 ausgebildet, das mit einem zweiten, bei 25 an der Schieberantriebskurbel 26 befestigten Kegelrad 24 in Eingriff steht.
Die Schieberkurbel 26 liegt in Kugellagern 27, die zwischen Zylinderkopf und Haube 28 eingebaut sind, und wird von der Maschinenkurbelwelle mit halber Geschwindigkeit gedreht, beispielsweise mittels Kettenantrieb.
Das Zahnrad 22, 23 wird durch ein bei 29 a am Kurbelzapfen gelagertes Verbindungsstück 29 in seiner Stellung gehalten.
Beim Rotieren der Kurbel wälzt sich das Zahnrad 23 am Zahnrad 24 ab, so dass der Schieber ausser der hin-und hergehenden Bewegung noch eine harmonisch beschleunigte und verzögerte Drehung vollführt ; die Beschleunigung und Verzögerung der Drehung kommt zustande, weil sich während der Drehung der Kurbel der Neigungswinkel der Schubstange 22 ändert.
Der Zylinderkopf besitzt einen Einlasskanal 31 und einen Auslasskanal 32. Der Schieber ist mit Einlassöffnungen 33 und 36 versehen, die durch Querwände 35 so miteinander verbunden sind, dass ein vollständiger Durchgang durch den Schieber entsteht. Die Öffnungen 33 und 36 arbeiten mit den Öffnungen 31 und 37 zusammen, von denen die letztere mit dem Vergaser in Verbindung steht. Der Auslasskanal 34 des Schiebers mit der Führungsfläche 34a, die bei 34b offen ist, um eine Anwärmung der Wände 35 des Einlasskanales zu ermöglichen, arbeitet mit der Auslassöffnung 32 des Zylinderkopfes zusammen, während die Öffnung 18 mit der Atmosphäre oder einem Auspufftopf in Verbindung steht.
Eine Abwicklung der räumlichen Kurve, die ein Punkt des sich beschleunigt und verzögert drehenden und gleichzeitig hin-und hergehenden Schiebers beschreibt, ist in 39 der Fig. 3 gezeigt. Durch Auswahl des günstigsten Teiles der Kurve für die Einlassperiode wird die Beschleunigung und Verzögerung dieser kombinierten Bewegung ausgenutzt.
Durch diese Beschleunigung und Verzögerung der Drehbewegung des Schiebers wird ein schnelleres Öffnen und Schliessen und ein längeres Offenbleiben der Einlassöffnung erreicht, wodurch eine gute Füllung des Arbeitszylinders und eine bedeutende Vergrösserung des wirksamen Kanalquerschnittes erzielt wird,
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Im Diagramm, Fig. 3, sind die Kanäle 31, 32 und 37 mit ausgezogenen und die Kanäle 33, 34 und 36 mit gestrichelten Linien dargestellt. Bei Beginn des Einströmen (Punkt 40 auf Kurve 39) nehmen die Schieberkanäle die Stellungen 33 a, 34a und 36 a ein. Die Schieberbewegung ist im Diagramm von rechts nach links zu betrachten. Sobald der Punkt 41 von dem angenommenen Punkt des Schiebers erreicht ist, hört der Einlass auf und die Verdichtung beginnt, während die Zündung eintritt, wenn der Punkt nach 42 gekommen ist.
In diesem Augenblick befinden sich die Schieberkanäle in den Stellungen 33 b, 34b und 36b. Das Ausströmen beginnt, wenn der Punkt die Stelle 43 der Kurve erreicht hat, und hört auf, wenn er nach 44 gekommen ist. Beim Beginn des Ausströmens, das durch das offene Ende 18 des Schiebers erfolgt, nehmen die Schieberkanäle die Stellungen 33e, 34c und 36e ein.
Der Schieber kann natürlich auch in einer andern Stellung angeordnet sein und kann auch für andere Maschinen verwendet werden. Ferner ist die Erfindung nicht auf im Zylinderkopf liegende Schieber, wie oben besehrieben, beschränkt, sondern der Schieber kann auch im Arbeitszylinder eingeschlossen sein. Er liegt dann zwischen Zylinderwand und Arbeitskolben und erhält seine drehende und hin-und hergehende Bewegung von der Kurbelwelle.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Schiebersteuerung für Brennkraftmaschinen mit einem vom Zylinder der Maschine getrennten, axial hin-und herbewegten und in einer Richtung sich drehenden, kurzhubigen Kolbenschieber, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung, durch die die Schieberdrehung harmonisch beschleunigt und verzögert wird.