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Ventilsteuerung für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für solche mit sternförmig angeordneten Zylindern.
Die bekannte Stösselsteuerung zur Steuerung der Ventile hat eine Reihe von Nachteilen : i. Es ist ausserordentlich schwierig, die Durchdringungsstelle für den hin und her gehenden Stössel so zu gestalten, dass das Austreten von Öl, das Eindringen von Staub und das Festfressen der Stössel vermieden wird. Bei Maschinen mit sternförmig angeordneten Zylindern tritt dieser Übelstand besonders stark hervor, da bei den seitwärts und abwärts gerichteten Zylindern das Öl an der Stösselstelle frei auslaufen kann. Bei Umlaufmotoren
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2. Der Nocken greift mit starkem seitlichen Druck den Stössel an und verursacht dadurch einen einseitigen Verschleiss des Stössels bzw. seiner Führung.
Diese einseitige Beanspruchung tritt besonders bei Sternmotoren in erhöhtem Masse dann in Erscheinung, wenn die Stossstangen der Ventile untereinander verschieden lang sind und eine verschiedene Schieflage haben. g. Es ist ferner bei Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere bei solchen, die mit hohen Drehzahlen laufen, von Wichtigkeit, die hin und her gehenden Massen der Ventil-
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Stösselrolle nicht genau der Nockenbahn folgt und es bleibt der Ventilfeder überlassen, das Ventil wieder rechtzeitig zu schliessen, das Gestänge in seiner Bewegung aufzufangen, zurückzuwerfen und zu beruhigen.
Bei aufrechtstehenden Zylindern wird das Zurückwerfen des Steuergestänges allerdings durch sein Eigengewicht unterstützt, bei wagrecht angeordneten Zylindern wird dieses Eigengewicht aber unwirksam und bei abwärts hängenden Zylindern wirkt die Schwere des Ventilgestänges sogar hindernd. Bei Maschinen mit sternförmig angeordneten Zylindern arbeiten also die unteren Zylinder in dieser Beziehung ungünstiger als die wagrechten und oberen Zylinder..
4. Bei Maschinen mit Stossstangen von verschiedener Schieflage und verschiedener Länge ist die Einstellung der Ventilöffnungs-und Schliessungszeiten sehr schwierig und ungenau.
5. Bei solchen Maschinen, bei denen beide Ventile durch eine und dieselbe Stange betätigt werden, hat man versucht, diese Steuerbewegung zwangläufig zu gestalten, indem man an einem ziemlich lang geführten Stössel seitlich eine Rolle anbrachte, die zwischen zwei ringförmigen Kurvennuten geführt wurde. Diese verhältnismässig kleinen Rollen müssen (einmal von der Innenkurve und einmal von der Aussenkurve beeinflusst) bei der jeweiligen Anpressung von innen oder aussen her jedesmal den Drehsinn ändern, wodurch sie auf der Nockenbahn schleifen, anstatt zu rollen. Weiters suchen die seitlich am Stössel angebrachten Rollen den Stössel zu verdrehen.
Nach der Erfindung sollen diese Übelstände alle beseitigt werden. Die das Kurbel-
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drehende Bewegung aus. Es ist ein zweiarmiger Hebel angeordnet, dessen einer Arm radial in das Maschinengehäuse hineinragt und die von den achsrecht wirkenden Nockenbahnen beeinflussten Rollen trägt, während der andere Arm ausserhalb des Gehäuses mit der Stossstange verbunden ist. Bei Anwendung einer gemeinsamen Betätigungsstange für das Einund Auslassventil werden auf dem gemeinsamen, radial in das Motorgehäuse hineinragenden Rollenhebel zwei Rollen angeordnet, von denen die eine von der Auslassnockenscheibe und die andere von der Einlassnockenscheibe beeinflusst wird. Zweckmässig haben die beiden Nockenkreise verschiedene Durchmesser, wobei die beiden Rollen auf dem radial gerichteten
Rollenhebel übereinander sitzen.
Durch die Anordnung eines Winkelhebels werden die hin und her gehenden Massen eines Gesamtventilgestänges verringert. Der Winkelhebel ist so gestaltet, dass sein Schwerpunkt möglichst nahe seiner Drehachse liegt. Der Schwerpunktsweg ist also viel kürzer als der Nockenhub und dadurch sein Trägheitswiderstand viel kleiner als beim Stössel, dessen
Schwerpunktweg gleich dem Nockenhub ist.
Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen, Figuren i bis 12, beispielsweise dargestellt.
Fig. i zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens an einer Sternmaschine. 1 ist der Zylinder, 2 ist das Einlass-und ist das Auslassventil ; 4- ist die Ventilschwinge, von der die beiden Ventile abwechselnd betätigt werden. 5 ist die Stossstange, die die Ventil-
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schwinge mit dem zweialmigen Winkelhebel 6 verbindet. Dieser zweiarmige Winkelhebel 6 ist mit seiner Achse in dem Maschinengehäuseteil 7 und dem Lagerdeckel 8, wie Fig. 3 in Seitenansicht zeigt, derart drehbar gelagert, dass der eine Arm radial in das Kurbelgehäuse hineinragt und der andere Arm ausserhalb des Gehäuses an der Stossstange 5 angreift. Der Winkelhebel 6 führt also in der Gehäusedurchdringungsstelle nur eine drehende Bewegung aus.
Der radial in das Gehäuse hineinragende Arm des Winkelhebels 6 trägt die Rollen 9 und 10, die leicht drehbar auf ihm angeordnet sind.
Die Art der Lagerung des Winkelhebels 6 bietet den Vorteil, dass die einzelnen Winkelhebel 6 ohne weiteres ausgebaut und nachgesehen werden können, ohne das Kurbel- gehäuse öffnen zu müssen. Es genügt die Entfernung des Lagerdeckel 8, um den Winkelhebel 6 nebst Rollen herausnehmen zu können.
Die Ein-und Auslassnocken 11 und 12 sind als Scheiben von grossem Durchmesser ausgebildet und unmittelbar da, wo die Arbeitskräfte der Nocken auftreten, auf einem grossen Ringlager 13 leicht drehbar gelagert. Die Nockensckeiben 77 und 12 sind mit einem Zahnkranz 14 verbunden, der unter Benutzung von Zwischenrädern 15 von einem auf der Kurbelwelle angeordneten Zahnrade 16 in Bewegung gesetzt wird.
Fig. 2 zeigt die Nockenbahn in äusserer Ansicht, Fig. 3 Gestalt und Lagerung des Winkelhebels 6 in grösserem Massstabe, Fig. 4 den Nocken-und Rollenteil in grösserem Massstabe. Fig. 5 betrifft eine Anordnung, bei der die Nockenscheiben 11 und 12
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angeordnet sind.
Das auf der Kurbelwelle sitzende schmale Antriebszahnrad 16 (Fig. i) ist innerhalb des Kugellagerfutterringes 17 zwischen dem Hauptkurbelwellenlauflager 18 und dem Propellerzug und Drucklager 20 angeordnet. Um das Miteinanderkämmen der Zähne 15 und 16 zu ermöglichen, ist der Kugellagerfutterring 17 auf eine kurze Strecke durchbrochen, Durch diese Anordnung des Zahnrades 16 zwischen den beiden Kugellagern 18 und 20 und die
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länge gespart.
In dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel sitzen die Rollen 9 und 10 an dem radial in das Kurbelgehäuse hineinragenden Arm des Winkelhebels 6 übereinander, infolgedessen müssen die Nockenscheiben 11 und 12 im Durchmesser verschieden sein. Dadurch wird aber gleichzeitig der Vorteil erreicht, dass man das Auspuffventil 3 der Maschine, das zur Öffnung eine erheblich grössere Kraft als das Einlassventil braucht, durch'die kleinere Nockenscheibe 12 betätigen lässt, somit die Rolle 10 an einem längeren Hebelarm wirkt als die Rolle 9. Bei dieser Bewegung wird die Stossstange 5 auf Zug beansprucht, während sie bei der Betätigung des Einlassventiles 2 auf Druck beansprucht und die-an einem kürzeren Hebelarm wirkende Rolle 9 von der Einlassnockenscheibe 11 betätigt wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Gesamtanordnung ist der, dass die Nockenscheiben 11 und 12 auf das grosse Lauflager 13 einen radialen Druck fast gar nicht ausüben. Die Steuerkräfte wirken vielmehr achsrecht und werden unmittelbar am Nocken von den Seitenlagerflächen aufgenommen.
Die Schmierung der Steuerungsteile ist bei dieser Anordnung günstig, da der unten im Gehäuseteil 7 stets zusammenfliessende Ölvorrat durch die Nockenscheiben 11 und 12 fortwährend mit herumgerissen und dadurch auch die Rollen 9 und 10 und die Lagerung des Winkelhebels 6 ausgiebig geschmiert werden.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der die Nockenscheiben 11 und 12 miteinander vereinigt und ihre Nockenfläche nicht einander zu-, sondern abgekehrt sind. In diesem Falle können beide Nockenscheiben gleichen Durchmesser haben. Die Rollen 9 und 10 sitzen dann nicht zwischen den beiden Nockenscheiben, sondern ausserhalb rechts und links. Der radial in das Kurbelgehäuse hineinragende Arm des Winkelhebels 6 ist dann gegabelt.
Die Fig. 7,8, 9 und 10 erläutern den Erfindungsgegenstand an einer Maschine, bei der die Zylinder in zwei Reihen sternförmig angeordnet sind und trotzdem nur ein Nockenscheibenpaar Verwendung findet.
Hierbei ist der ausserhalb des Kurbelgehäuses an der Stossstange angreifende Arm 6' des Winkelhebels zu dem radial in das Gehäuse hineinragenden Arm in einen solchen
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scheibenpaar für beide Zylinderreihen unter Gewährleistung genauer rechtwinkliger Angriffe aller Hebel und dadurch genauer Ventilbewegungen.
Die Fig. II und 12 zeigen den Erfindungsgegenstand an einer Maschine mit zwei bzw. vier Reihen sternförmig angeordneter Zylinder, bei denen die Steuerung zwischen den
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nur ein Nockenscheibenpaar.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Ventilsteuerung für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für solche mit sternförmig angeordneten Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung das Kurbelgehäuse durchsetzender gleitender Stössel für alle Zylinder einer oder auch mehrerer Zylinderreihen eine gemeinsame, achsrecht wirken. de Nockenscheibe (11, 12) im Kurbelgehäuse angeordnet ist, die auf Winkelhebel einwirkt, die zwischen ihren Armen in der Gehäusewand drehbar gelagert sind.