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Viertaktverbrennungskraftmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertaktverbrennungskraftmaschine, bei der in bekannter Weise eine Maschineneinheit aus zwei mit einem gemeinsamen Zylinderkopf und einer gemeinsamen Verbrennungskammer versehenen Arbeitszylindern besteht.
Das Wesen der Erfindung liegt darin, dass in jedem Zylinder ein an sich bekannter, den Kolben umgebender, zwangläufig bewegter Rohrschieber angeordnet ist, wobei der eine Rohrschieber nur die im zugehörigen Zylinder befindlichen Einlassschlitze und unabhängig davon der andere Rohrschieber nur die im zugehörigen Zylinder befindlichen Auslassschlitze steuert. Bei der einen Ausführungsform wird ein in einer Ringnut der Zylinderwand gelagerter, nach innen federnder Dichtungsring durch einen Anschlagring gehalten, der sich gegen den abnehmbaren Zylinderkopf legt. Bei einer anderen Ausführungsform sind auf der Aussenfläche der Rohrschieber in bekannter Weise ein oder mehrere Dichtungsringe angeordnet, die sich erfindungsgemäss gegen eine in die Zylinderwand eingesetzte, die Einbzw.
Auslasskanäle enthaltende Büchse legen, die durch den abnehmbaren Zylinderkopf gehalten wird.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch eine Maschineneinheit, Fig. 2 eine Ansicht in teilweisem Schnitt durch eine Maschine, bei der mehrere Maschineneinheiten radial angeordnet sind. Fig. 3 stellt einen Längsschnitt durch einen Zylinder zur Veranschaulichung des Dichtungsringes dar und Fig. i ist ein Längsschnitt durch die'Zylinderanordnung mit dem Dichtungsring nach einer anderen Ausführungsform.
Die eine Maschineneinheit bildenden Zylinder 1 und 2 besitzen eine gemeinsame Verbrennungskammer 3. Die Kolben la und 2a sind mit den Stangen 1b und 2b verbunden. Diese sind an den Kurbelzapfen 4 angelenkt, wobei die Stange 1 b an einem Auge 4a der Stange 2b angreift. Der Ein-und Auslass für die Brennstoffladung und das Auspuffgas in und von der Verbrennungskammer 3 wird durch die Rohrschieber 5 und 6 geregelt. Diese gleiten in den Zylindern 1 und 2, während die Kolben la und 2a in den Rohrschiebern hin und her gehen. In jedem Schieber befinden sich Öffnungen 7, die mit den Ein-und Auslassöffnungen 8 und 9 zusammenwirken. Auf diese Weise wird die Zufuhr der Brennstoffladung und der Auspuff der Verbrennungsgase gesteuert.
Die Rohrschieber erhalten ihre Bewegung durch die Gelenkhebel 10, die von der Steuerwelle 11 aus angetrieben werden.
Diese wird von der Kurbelwelle 12 aus in Bewegung gesetzt.
Wie in der Fig. 2 veranschaulicht, sind die in den Zylindern gleitenden Kolben durch Kolbenstangen mit einem allen Maschineneinheiten gemeinsamen Kurbelzapfen verbunden, Die eine der Kolbenstangen einer jeden Maschineneinheit ist wieder unmittelbar an dem Kurbelzapfen angelenkt, wogegen die andere Stange an einem Auge 4a der anderen Kolbenstange nahe dem Kurbelzapfen befestigt ist.
Beim Lauf der Maschine erfolgen die vier gebräuchlichen Takte. Die Ladung wird durch den einwärts gerichteten Hub der Kolben durch die Einlassöffnung 8 in die Verbrennungskammer angesaugt, sobald die Öffnung 8 unter den Durchlässen ? im Schieber 6 liegt. Sodann erfolgt die Verdichtung der Ladung, worauf die Zündung in der gebräuchlichen Weise stattfindet, Der Verbrauch an Brennstoff ist den bekannten Maschinenarten gegenüber geringer, da die Ausdehnung in zwei Zylindern der Maschineneinheit stattfindet und auf zwei Kolben wirkt. Durch die Anordnung der getrennt arbeitenden Rohrschieber für den Ein-und Auslass wird ein Verlust der Gase durch unmittelbare Strömung vom Einlass zum Auslass vermieden. Durch die verhältnismässig grossen Querschnittsöffnungen der Schieber ist es möglich, die Maschine mit einer hohen Drehzahl laufen zu lassen.
Durch die grossen Querschnittsöffnungen und den damit bedingten niedrigen Druck gemäss der doppelten Anordnung der Zylinder sind ferner die Kanten der Einlassöffnungen weniger einer Abnutzung unterworfen. Ein weiterer Vorteil der getrennt angeordneten Rohrschieber für jede Maschineneinheit liegt darin, dass die Steuerung des Auslasses geändert werden kann, ohne auf die Steuerung des Einlasses störend zu wirkon, Weitere Einlassöffnungen können vorgesehen werden, wenn die Maschine als Fahrzeug oder Rennmaschine benutzt wird.
Bei Verwendung von Rohrschiebern wird zumeist die Anordnung getroffen, dass der Zylinderkopf in den Zylinderkörper hineinragt, wie dies in den Frg. i und 2 der Zeichnung
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dargestellt ist. Eine derartige Konstruktion ist jedoch äusserst kostspielig und es ist ferner schwierig, bei einem derartig eingesetzten Zylinderkopf einen Wasserkühlmantel anzubringen.
Die Kühlung derartiger Zylinderköpfe durch Luft aber ist nahezu unmöglich. Bei derartigen Anordnungen wird gewöhnlich ein Dichtungsring verwendet, der in seinem äusseren Umfang einer Abnutzung unterworfen ist. Ein derartiger Ring dehnt sich der Abnutzung entsprechend aus, wodurch sich die beiden den Stoss bildenden Enden voneinander entfernen, so dass die Dichtung des Ringes allmählich nachlässt. Diese Ubetstände werden durch die vorliegende Erfindung behoben, die in den Fig. 3 und 4 in zwei Ausführungen veranschaulicht ist.
Bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Dichtungsring 13 in die Wand 14 des Zylinders eingesetzt. Der in den Zylinder hineinragende Zylinderkopf fällt fort und eine in die Zylinderwand eingefräste Ringnut nimmt den Dichtungsring 13 auf, der bestrebt ist, sich nach innen zusammenzuziehen, so dass er gegen die äussere Zylinderfläche des Rohrschiebers 16 gedrückt wird. Der Ring 13 wird in der Nut durch einen Anschlagring 17 festgehalten, der ebenfalls in einer Ringnut gelagert ist, die im Verhältnis zu der Nut des Dichtungsringes tiefer eingefräst ist und sich oberhalb dieser Nut befindet. Der Anschlag.-ing wird durch den Zylinderkopf 18 am Zylinder abnehmbar festgehalten. Der Zylinderkopf 18 ragt nicht in den Zylinderkörper selbst hinein, so dass es möglich ist, ihn durch die Rippen 19 ausgiebig zu kühlen.
Zwischen dem Anschlagring 17 und dem Dichtungsring 13 ist ein kleiner Zwischenraum gelassen, damit der Dichtungsring ein freies Spiel bei seiner nach innen gerichteten Federung gegen den Rohrschieber behält. Der Zylinderkopf ist domförmig ausgebildet und mit Kühlrippen versehen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Abnutzung des Dichtungsringes an der Innenseite desselben vor sich geht, so dass der im Ring befindliche Spalt bei der Abnutzung sich allmählich verringert. Die Wirkung einer derartigen Dichtung wird also beim Gebrauch besser. Der Dichtungsring ist so in die Zylinderwand eingesetzt, dass er auch beim grössten Hub des Rohrschiebers mit diesem in Berührung bleibt.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen Dichtungsringe 13a, aussen in den Rohrschieber 16 eingesetzt. Auch dort ist der Zylinderkopf 19 domförmig ausgebildet und mit einem Wasserkühlmantel 20 versehen. Bei dieser Anordnung befindet sich ebenfalls eine Nut 21 in der Zylinderwand, in die eine Büchse 22 konisch eingesetzt ist. Diese Büchse wird nach oben hin von dem Zylinderkopf 19 gehalten. Gleichzeitig sind in der Wand der Büchse die Ein-und Auslässe 23 und 24 für die Verbrennungsmischung und die Auspuffgase enthalten. Eine derartige Anordnung findet dann Verwendung, wenn der Maschinenzylinder aus Aluminium besteht. Die Dichtungsringe 13a dichten die Gase gegenüber der inneren Oberfläche der Büchse 22 ab.
Durch die Erfindung werden schädliche Räume innerhalb der Zylinder-und Verbrennungskammern auf ein Mindestmass gebracht ; die Rückstände können sich weniger absetzen, wobei eine höhere Verdichtung als bei den bekannten Maschinenarten möglich wird
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Viertaktverbrennungskraftmaschine, bei der eine Maschineneinheit aus zwei mit einem gemeinsamen Zylinderkopf und einer gemeinsamen Verbrennungskammer versehenen Arbeitszylindern besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Zylinder ein an sich bekannter, den Kolben umgebender, zwangläufig bewegter Rohrschieber angeordnet ist, wobei der eine Rohrschieber (6) nur die im zugehörigen Zylinder (2) befindlichen Einlassschlitze (8) und unabhängig davon der andere Rohrschieber (5) nur die im zugehörigen Zylinder (1)
befindlichen Auslassschlitze (9) steuert.