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Brennkraftmasehine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem über die Zylinder in einem mit Kühlmantel versehenen Gehäuse gelagerten, den Ein-und Auslass steuernden Drehschieber mit innerem Kühlraum.
Bei bekannten Maschinen dieser Art wird das Kühlwasser für die innere Kühlung des Drehschiebers unmittelbar durch einen Hohlraum des letzteren hindurchgeleitet. Hiebei müssen die Drehschieberkanäle für das Ladungsgemisch bzw. für die Verbrennungsrückstände den Drehschieber in der Querrichtung vollständig durchsetzen und es müssen in der inneren Umfangsfläche des Drehschiebergehäuses mehrere Zu-und Abführungsleitungen münden. Dadurch ist ein verwickelter Aufbau und ein grosser Raumbedarf des Drehschiebers mit seinem Gehäuse bedingt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Abdichtung der Kühlwasserzu-und-abführung für den inneren Kühlraum des Drehschiebers Schwierigkeiten bereitet.
Die Erfindung beseitigt alle diese Nachteile. Sie besteht darin, dass der Drehschieber zur Verteilung des Ladungsgemisches einen äusseren, sich über sämtliche Zylinder erstreckenden ringförmigen Kanal enthält, der durch einen oder durch mehrere über den ganzen Umfang des Drehschiebers verlaufende ringförmige Schlitze mit der Mündung des für sämtliche Zylinder gemeinsamen Einlasskanals für das Ladungsgemisch in dauernder Verbindung steht, und dass in dem an den ringförmigen Kanal sich anschliessenden Innenraum des Drehschiebers eine von der Innenwand des äusseren Ringkanals annähernd dicht umschlossene feststehende Kühlkammer mit einem zentralen Abzugskanal für die Verbrennungsgase angeordnet ist. Es ist also nur ein Einlasskanal für das Ladungsgemisch und ein Abzugskanal für die Verbrennungsgase erforderlich.
Die Anordnung des Abzugskanals zentral in der inneren feststehenden Kühlkammer gewährleistet einen besseren Schutz des Drehschiebers gegen übermässige Erwärmung, als das bei den bekannten Einrichtungen der Fall ist. Die feststehende Anordnung der inneren Kühlkammer ist hinsichtlich der Zu-und Abführung des Kühlwassers sehr vorteilhaft. Wenn in bekannter Weise die abnehmbaren stirnseitigen Deckel des Drehschiebergehäuses für die Zu-und Abführung des Kühlwassers benutzt werden, können diese Deckel als Hohlkörper ausgebildet sein, und es können die offenen Enden der feststehenden Kühlkammer mit ihrer ganzen Querschnittsweite in die Hohlräume der Deckel münden.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung betrifft die Anordnung von gegen den Umfang des Drehschiebers unter Federwirkung von unten her angedrückten Dichtungsschuhen. Bei bekannten Maschinen
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eines auf den Zylinderblock aufgesetzten Kopfteiles. Diese Anordnung lässt es nicht zu, dass der innere Kühlraum des Drehschiebers unmittelbar aus dem Kühlraum des Zylinderblockes mit Kühlwasser gespeist wird. Um diese Möglichkeit zu schaffen, sind nach der Erfindung als Dichtungsschuhe die teilweise geschlossenen oberen Enden der verschiebbar gelagerten Zylinderfutter nutzbar gemacht, wobei der Kühlraum des Zylinderblockes unmittelbar mit dem Hohlraum des einen stirnseitigen Deckels des Drehschiebergehäuses in Verbindung steht.
Ein Ausführungsbeispiel ist auf der Zeichnung dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine vierzylindrige Brennkraftmaschine mit einem für sämtliche Zylinder gemeinsamen Drehschieber im lotrechten Längsschnitt bzw. im lotrechten Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des zugehörigen Drehschiebers. Fig. 4 zeigt die Mittel zur federnden Abstützung je zweier benachbarter Zylinderfutter, von unten gesehen. Fig. 5 zeigt die untere Draufsicht der inneren Kühlkammer für den Drehschieber.
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Bei der dargestellten vierzylindrigen Brennkraftmaschine bezeichnet 1 die Hubräume der Kolben, 2 die Kolben, 3 den Zylinderblock, 4 das Kurbelgehäuse, 5 die Kurbelwelle, 6 die Kolbenstange, 7 die Zylinderfutter und 8 die im Zylinderblock angeordneten Hohlräume zur Aufnahme der Zylinderfutter.
Der obere Teil des Zylinderblockes 3 ist durch das Gehäuse 9 des Drehschiebers gebildet, welches aus einer schalenförmigen oberen Vertiefung des Zylinderblockes und einem abnehmbaren Deckel 20 besteht, der mit dem Zylinderblock durch Bolzen 11 verbunden ist. In diesem Gehäuse ist der hohlzylindrische Drehschieber 12 gelagert, gegen den von unten her die in den Hohlräumen 8 verschiebbaren Zylinderfutter 7 mit stirnseitigen Abschlusswänden 14 anliegen. Die Aussenflächen 13 der strinseitigen Abschlusswände 14 sind konkav gewölbt, so dass sie in ihrer ganzen Ausdehnung mit dem Drehschieber in Berührung sind. Die Zylinderfutter 7 werden mittels Federn 15 gegen den Drehschieber 12 angedrückt.
Diese Federn 15 sind auf Muttern 17, die im Innern des Kurbelgehäuses 4 auf feststehenden senkrechten Zapfen 16 einstellbar sind, abgestützt und wirken gegen Platten 18, die längs der Zapfen 16 verschiebbar sind und auf denen sich die Zylinderfutter 7 abstützen. Zweckmässig sind die Zylinderfutter mit zur Lagensicherung der Platten 18 dienenden Ausschnitten 19 und zur Vergrösserung der Abstützflächen für die Platten mit Flanschen 20 versehen. Die oberen Abschlusswände 14 der Zylinderfutter 7 besitzen je eine Öffnung 21, durch die das brennbare Ladungsgemisch eingeführt und die Verbrennungsgase abgeführt werden.
Die Zylinderfutter 7 können bei einer mehrzylindrigen Maschine unabhängig voneinander, also einzeln oder gruppenweise, gegen den Drehschieber 12 angedrückt werden. Im letzteren Falle können die Zylinderfutter sämtlich zusammenhängen und in einer gemeinsamen Führung verschiebbar sein.
Der Drehschieber 12 besteht aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten Hohlzylindern 22 und 23, zwischen denen ein Ringraum 24 gebildet ist, der sich über sämtliche vorhandenen Zylinder erstreckt. Der Ringraum 24 steht dauernd in Verbindung mit der Zuleitung für das brennbare Ladungsgemisch. Zu diesem Zweck ist der äussere Hohlzylinder 23 mit einem über den gesamten Umfang sich erstreckenden Schlitz 25 versehen, in den eine für sämtliche Zylinder gemeinsame Zuleitung 26 für das Ladungsgemiseh mündet. Natürlich können statt eines Schlitzes 25 und einer Zuleitung 26 auch mehrere vorhanden sein.
Der äussere Hohlzylinder 23 des Drehschiebers besitzt mehrere Durchlasskanäle 27 für das Ladungsgemisch, die mit den Öffnungen 21 in den oberen Abschlusswänden 14 der Zylinderfutter 7 beim Umlauf des Drehschiebers zur Deckung gelangen, wodurch der Ringraum 24 mit den Zylinderräumen 1 in Verbindung tritt. Der Ringraum 24 des Drehschiebers ist ausserdem von radialen Kanälen 28 durchsetzt, die gegenüber dem Ringraum 24 durch die Wände 28 a verschlossen sind und in den von dem inneren Hohlzylinder 22 des Drehschiebers umschlossenen Raum 29 münden. Diese Kanäle gelangen ebenfalls beim Umlauf des Drehschiebers mit den Öffnungen 21 in den oberen Abschlusswänden 14 der Zylinderfutter 7 zur Deckung, um die Verbrennungsgase aus den Zylinderräumen in den mittleren Hohlraum 29 des Drehschiebers austreten zu lassen.
Die zwischen den Einlasskanälen 27 und den Auslasskanälen 28 liegenden Abschnitte der konzentrischen Hohlzylinder 22,23 des Drehschiebers 12 können durch Stege oder Rippen 30 versteift sein.
Der Drehschieber 12 wird von der Kurbelwelle 5 über ein geeignetes Zwischengetriebe in Drehung versetzt. Das Zwischengetriebe besteht gemäss Fig. 1 aus folgenden Teilen : Auf der Kurbelwelle sitzt ein Kettenrad 31, welches mittels einer Kette 32 mit einem zweiten Kettenrad 33 in Eingriff ist. Letzteres sitzt auf einer Hülse 34, die auf einem von dem Zylinderblock 3 abstehenden Zapfen 35 gelagert ist und ein Zahnrad 36 trägt. Letzteres kämmt mit einem auf dem Drehschieber 12 sitzenden Zahnrad 37.
Der Drehschieber 12 wird sowohl von innen als auch von aussen gekühlt. Der Zylinderblock 3 besitzt den üblichen mit Wasser gespeisten Kühlmantel 39, der auch die untere Hälfte des Drehschiebergehäuses 9 umgibt. Diesem Kühlmantel wird das Wasser durch einen Einlass 40 (Fig. 2) zugeführt. Das Wasser gelangt bei seiner aufsteigenden Bewegung aus dem Kühlmantel 39 durch die Öffnungen 41 und 42 in den Hohlraum 43 des Deckels 10. Dieser Hohlraum bildet einen Kühlmantel für die obere Hälfte des Drehschiebergehäuses 9. Mithin wird das Drehschiebergehäuse 9 und mit ihm die äussere zylindrische Wand 23 des Drehschiebers annähernd über den gesamten Umfang gekühlt, wodurch zugleich eine wirksame Schmierung der Lauffläche des Drehschiebers ermöglicht wird.
Der innere Hohlzylinder 22 des Drehschiebers umschliesst annähernd dicht eine feststehende zylindrische Kühlkammer 44, welche vorzugsweise aus dünnem Blech hergestellt ist. Diese innere Kühlkammer44 enthält einen zentralenAbzugskanal 45 für die Verbrennungsgase, der durch eine Aussparung 52 der Kühlkammer nach unten hin gegen den inneren Umfang des Hohlzylinders 22 offen ist und sich bei entsprechender Stellung des Drehschiebers mit dessen Auslasskanälen 28 deckt. Der zentrale Abzugskanal 45 mündet in eine zur Abführung der Verbrennungsgase dienende Leitung 53.
Das Gehäuse des Drehschiebers ist an dem einen Stirnende, an das die Leitung 53 zur Abführung der Verbrennungsgase angeschlossen ist, durch einen Deckel 47 verschlossen. Dieser Deckel 47 enthält einen Hohlraum 49, der durch Öffnungen 51 und 50 des Deckels und Zylinderblockes mit dem Kühlraum 39 des letzteren in Verbindung steht. In diesem Hohlraum 49 mündet das betreffende Ende 48 der Kühlkammer 44 in deren ganzen Querschnittsweite, u. zw. ist die innere Begrenzungswand des Hohl-
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raumes 49 mit einer kreisförmigen Öffnung versehen, in welche die Umfangswand 46 der Kühlkammer 44 eingepasst ist.
Zum Abschluss des andern Stirnendes des Drehschiebergehäuses dient ein Deckel 56, der nach unten hin zur Bildung einer Abschlusswand für den das Getriebe des Drehschiebers enthaltenden Hohlraum verlängert ist und in einer gleichachsig mit dem Drehschieber angeordneten kreisförmigen Öffnung einen Einsatz 57 enthält.
Dieser Einsatz bildet den Abschluss des anstossenden Endes der inneren Kühlkammer 44. Der über den zentralen Abzugskanal 45 hinausragende Endabschnitt 54 der Kühlkammer enthält einen damit fest verbundenen Sternkörper 55, dessen mittlere Nabe 60 einen in Achs ? nrichtung des Drehschiebers nach aussen sich erstreckenden Schraubenbolzen 59 mit einer gegen die Aussenseite des Einsatzkörpers 57 sich abstützenden Mutter 61 trägt, wodurch eine feste Verbindung zwischen der Kühlkammer 44 und dem Einsatzkörper 57 geschaffen wird. Zwischen dem Stirnende der Umfangswand 46 der Kühlkammer 44 und dem Einsatzkörper 57 ist eine Dichtung 58 eingeklemmt. Der Einsatzkörper 57 enthält einen nach der Kühlkammer 44 in dessen ganzer Querschnittsweite offenen Hohlraum, von dem eine Abflussleitung 62 für das Kühlwasser ausgeht.
Es wird also die innere Kühlkammer 44 in ihrer ganzen Querschnittsweite und gleichmässig von dem einen nach dem andern Ende hin von dem Kühlwasser durchströmt.
Die Zündung der verdichteten Ladung erfolgt in jedem Zylinder mittels einer üblichen Zündkerze 6. 3, die in den Verbrennungsraum des Zylinders hineinragt. Die Zündkerze ist in einer entsprechenden Gewindebohrung des Zylinderfutters 7 eingeschraubt und erstreckt sich durch eine Öffnung 65 des Zylinderblockes nach aussen. Diese Öffnung 65 besitzt eine solche Weite, dass die Zündkerze 63 in lotrechter Richtung genügend Spiel hat, um in den erforderlichen Grenzen eine Verschiebung des Zylinderfutters 7 zur Erzielung einer stets dichten Anlage seiner oberen Abschlusswand 14 gegen den Drehschieber zuzulassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brennkraftmaschine mit einem über den Zylindern in einem mit Kühlmantel versehenen Gehäuse gelagerten, den Ein-und Auslass steuernden Drehschieber mit innerem Kühlraum, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber zur Verteilung des Ladungsgemisches einen äusseren, sich über sämtliche Zylinder erstreckenden ringförmigen Kanal (24) enthält, der durch einen oder durch mehrere über den ganzen Umfang des Drehschiebers verlaufende ringförmige Schlitze (25) mit der Mündung des für sämtliche Zylinder gemeinsamen Einlasskanals (26) für das Ladungsgemisch in dauernder Verbindung steht, und dass in dem an den ringförmigen Kanal (24) sich anschliessenden Innenraum des Drehschiebers eine von der Innenwand (22) des äusseren Ringkanals annähernd dicht umschlossene feststehende Kühlkammer (44) mit einem zentralen Abzugskanal (45)
für die Verbrennungsgase angeordnet ist.