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Drehschieberabdichtung fur Brennkraftmaschinen.
Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung einer Brennkraftmaschine, bei welcher die Zufuhr des Brennstoffluftgemisches und die Abführung der Verbrennungsgase durch einen Drehschieber gesteuert wird. Bei Maschinen dieser Art muss zwischen Zylinder und Drehschieber ein Dichtungseinsatz angeordnet werden, der sich bei allen Betriebsbedingungen des Motors der Rundung des Drehschiebers gut anschmiegen soll.
Derartige Dichtungseinsätze werden an der dem Zylinder zugewandten Seite durch die Feuergase sehr stark erhitzt, an ihrer Dichtungsfläche jedoch durch den gekühlten Drehschieber auf niedrigerer Temperatur gehalten. Diese ungleichmässige Erwärmung bewirkt ein Verziehen des Dichtungseinsatzes ; der Grad des Verziehens ändert sich entsprechend der jeweiligen Leistungsänderung des Motors.
Wenn sich der Dichtungseinsatz auf dem Drehschieber bei hoher Belastung und damit verbundener hoher Erwärmung eingelaufen hat, ändern sich die Anschmiegungs-bzw. die Abdichtungsbedingungen bei niedrigerer Belastung und entsprechend geringerer Erwärmung ; in erkaltete Zustande liegen die bei hoher Belastung eingelaufenen Flächen nicht mehr gleichmässig aneinander an und der Motor verliert durch diese nunmehr mangelhafte Abdichtung erheblich an Leistung.
Erfindungsgemäss wird dieser Missstand dadurch beseitigt, dass die am Drehschieber anliegende Dichtungsplatte des in bekannter Weise aus mehreren Teilen bestehenden Dichtungseinsatzes zwischen Zylinder und Drehschieber so ausgeführt ist, dass zwischen ihren einzelnen Teilen und dem übrigen Teil des Dichtungseinsatzes Fugen entstehen, die zur Hemmung des Wärmeflusses vom heissesten Teil des Dichtungseinsatzes zu den am Schieber anliegenden kälteren Teilen führen, so dass der mit den Feuergasen in Berührung stehende Teil in sich keine so grossen Temperaturunterschiede mehr aufweist wie die aus einem Stück Werkstoff angefertigten Dichtungseinsätze. Zweckmässig wird diese Dichtungsplatte aus drei Teilen zusammengesetzt.
An die Wärmeleitfähigkeit des Dichtungseinsatzes werden je nach der Art der Brennkraft- maschine versehiedene Anforderungen gestellt. So ist es für Brennkraftmaschinen, die nach dem Diesel- prinzip arbeiten, erwünscht, wenn die Unterseite des Einsatzes als Wärmespeicher wirkt, also die im
Zylinder entstandene Wärme möglichst festhält, wogegen es für die mit Fremdzündung arbeitenden
Brennkraftmaschinen darauf ankommt, die entstandene Wärme möglichst rasch abzuleiten. Diese Verhältnisse können kurz so präzisiert werden, dass bei Dieselmasehinen der Einsatz möglichst als Wärmespeicher, bei den nach dem Ottoprinzip arbeitenden Maschinen möglichst als guter Wärme- ableiter wirken soll.
Gemäss weiterer Erfindung wird diesen Verhältnissen dadurch Rechnung getragen, dass bei dem aus zwei Teilen bestehenden Diehtungseinsatz die beiden den Einsatz bildenden Teile aus Werk- stoffen verschiedener Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden.
Bei Maschinen, die nach dem Ottoprinzip arbeiten, ist der am Drehschieber anliegende Teil aus normalem Werkstoff, z. B. Gusseisen oder Stahl, und der dem Zylinder zugekehrte Teil aus die
Wärme besonders gut leitendem Werkstoff, wie Aluminiumbronze, herzustellen.
Für Brennkraftmaschinen nach dem Dieselprinzip wird der dem Drehsehieber zugekehrte Teil aus Metall, z. B. Gusseisen oder Stahl, der dem Zylinder zugekehrte Teil aus einem die Wärme schlecht leitenden Werkstoff, wie Porzellan, Speckstein od. dgl., hergestellt.
Auf diese Weise kann der Dichtungseinsatz der Natur der Brennkraftmaschinen weitgehend angepasst werden, und es wird die Arbeitsweise von Brennkraftmasehinen dadurch wesentlich ver- bessert.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt, u. zw. zeigen die Fig. l, und 3 die eine Ausführungsform. Dabei ist Fig. 1 ein Querschnitt durch den Oberteil des Zylinders mit dem Drehschieber unter Weglassung der für die Erfindung unwesentlichen Teile ; Fig. 2 ist in grösserem Massstab ein Querschnitt durch den Dichtungseinsatz nach 11-11 der Fig. 3 und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Dichtungseinsatz.
Die Fig. 4,5 und 6 zeigen die zweite Ausführungsform, wobei Fig. 4 ein Querschnitt durch den Oberteil des Zylinders mit dem Drehschieber unter Weglassung der für die Erfindung unwesentlichen Teile ist, Fig. 5 ein Querschnitt im vergrösserten Massstab durch den Dichtungseinsatz nach Linie 11-il der Fig. 6 und Fig. 6 eine Unteransicht des Dichtungseinsatzes ist.
Nach den Fig. 1-3 bezeichnet 1 den Arbeitszylinder, 2 den Kühlmantel, 3 den über den ganzen Zylinderblock sich erstreckenden Zylinderkopf. 4 ist der Dichtungseinsatz, der den Abschluss des Zylinderinnern gegen den Drehschieber 5 bewirkt. Auf dem Gewinde 7 des Einsatzstückes 4 wird der Ring 6 aufgeschraubt, der die Membran 12 festklemmt, die anderseits im Zylinderkopf 3 befestigt ist, so dass der Dichtungseinsatz trotz der absoluten Dichtung gegen den Zylinder 1 eine leichte Bewegungsmöglichkeit gegen den Zylinderkopf 3 hat, die für das genaue Anliegen am Drehschieber 5 von Wichtigkeit ist. Der in den Ring 6 eingesetzte Kolbenring 13 schützt die Membran 12 vor der unmittelbaren Wirkung der Feuergase. Am Dichtungseinsatz 4 sind in beliebiger Weise, z.
B. durch Nieten 9 oder Schwalbenschwänze 10, die Auflagen 8 befestigt. Im Ausführungsbeispiel wird durch die beiden Auflagen 8 der Rahmen 11 auf dem Hauptkörper des Dichtungseinsatzes festgehalten.
Diese Anordnung ist zweckmässig, um an den Steuerkanten durch Verwendung eines besonders widerstandsfähigen Werkstoffes dem Angriff der durchströmenden Gase besser standzuhalten.
Zwischen den Teilen 8 und 11 sind Fugen 14, zwischen dem Teil 8 und 4 Fugen 15 und zwischen dem Teil 11 und dem Teil 4 Fugen 16 vorgesehen. Da diese Fugen den Wärmefluss zwischen diesen Teilen stören, verhindern sie das Werfen des Dichtungseinsatzes und verbessern das Arbeiten des Dichtungseinsatzes als Ganzes.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4-6 bezeichnet 1 ebenfalls den Arbeitszylinder, 2 den Kühlmantel und 3 den sich über den ganzen Zylinderblock erstreckenden Zylinderkopf. 4 ist der Diehtungseinsatz, der das Zylinderinnere gegen den Drehschieber 5 abschliesst. Der Diehtungsein- satz 4 besteht in diesem Fall aus den beiden Teilen 26 und 27, die durch Schraubenbolzen 28 oder in beliebiger anderer Weise miteinander verbunden sind. Der am Drehschieber anliegende Teil 26 wird gewöhnlich aus Gusseisen, Stahl od. dgl. hergestellt. Der Teil 27 besteht, je nachdem es sich um eine Diesel-oder Ottomaschine handelt, aus die Wärme schlecht leitendem Werkstoff, wie Porzellan, Steatit od. dgl., oder aus die Wärme gut leitendem Werkstoff, wie Aluminiumbronze, Grauguss od. dgl.
In jedem Fall besteht zwischen der Wärmeleitfähigkeit des Teiles 26 und des Teiles 27 ein merklicher Unterschied.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehschieberabdichtung für Brennkraftmaschinen mit einem aus mehreren Teilen bestehenden Dichtungseinsatz zwischen Zylinder und Drehschieber, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Teilen der mehrteiligen, am Drehschieber anliegenden Dichtungsplatte und zwischen diesen Teilen und dem übrigen Teil des Dichtungseinsatzes {4 Fugen (14, 15, 16) zur Hemmung des Wärmeflusses vorhanden sind.