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Ventilsteuerung für Viertaktverbrennungskraftmasehinen mit gleicher Umlaufzahl von Steuer-und
Kurbelwelle.
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in axialer Richtung so angeordnet, dass die ersteren zwti Rollen in Richtung der zugehörigen Ventilhebelrollen , die letzteren dagegen von den zugehörigen Ventilrollen h, und derart seitlich weggerückt sind, dass die Nocken gz und g4 bei deren Umdrehung an den Ventilheberollen seitlich vorbeigehen.
In Fig. i befindet sich der erste Zylinder mit ge- . hobenem Auspuffventil beim Beginn der Auspuffperiode, die anderen drei Auspuffventile sind ausser Tätigkeit, und zwar, weil die beiden Nocken gs und g, nach unten stehen und der dritte nach oben stehende Nocken seitlich aus dem Wirkungsbereich der Rolle geschoben ist.
Fig. 2 zeigt die Stellung der Nockenwelle eine Maschinenumdrehung später, wobei die Nockenwelle nach links geschoben ist, so dass jetzt die Nocken g, und g ausgeschaltet sind, während die Nocken gs und g4 den zugehörigen Ventilheberollen gegenüberstehen. Hier ist der Zylinder a, mit gehobenem Ventil beim Beginn des Auspuffhubes, während die drei übrigen Ventile aus denselben Gründen wie in Fig. i geschlossen sind.
Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ventilsteuergehäuse einer Maschine mit sieben kreisenden Zylindern ist gezeigt, wie man die Ventilanheberollen zu gegebener Zeit derart von dem Nocken, der den sieben Ventilen gemeinschaftlich ist und feststeht, so abheben kann, dass der Nocken die Rollen nur bei jeder zweiten Maschinendrehung erreicht, obgleich keinerlei seitliche Verschiebung der Ventilhebeorgane stattfindet.
Auf dem zentrischen Zapfen b1 der nicht gezeichneten feststehenden Hauptkurbelwelle dreht sich das mit dem ebenfalls nicht gezeichneten Zylindergehäuse verbundene Ventil-
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und e7 drehbar gelagert, von denen eine ( < ',) ein grosses Zahnrad Ca hat, das durch Vermittlung des im Gehäuse lose gelagerten Zwischenrades bei Kreisen um das auf dem Kurbelwellenzapfen b1 festsitzende kleine Zahnrad halb so rasch umgedreht wird, wie die Maschine umläuft.
Die übrigen sechs Hilfskurbelwellen stehen mit es durch die sieben gleichgrossen Zahnräder k1 und k7 und das auf dem Zapfen b1 lose laufende Verbindungsrad l in gegenseitiger Verbindung und drehen sich also alle planetenartig um das feststehende Rad cl.
Die Drehung der einzelnen Hilfskurbelzahnräder entspricht dem Uhrzeiger, während die Maschine selbst in einer dem Uhrzeiger entgegengesetzten Richtung kreist.
In den sieben Hilfskurbeln sind die sieben Ventilhebel mi bis m2 angelenkt, die mit ihren sieben Ventilheberollen nl bis n7 durch die Fliehkraft nach aussen gedrängt werden, so dass die schuhförmigen Enden der Hebel sich an die unter Federdruck stehenden sieben
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Hauptkurbelzapfen b1 angebrachter feststehender Nocken, der in der Projektion der Ventilheberolle liegend, auf alle sieben Ventile einwirkt und dessen Kurve so ausgebildet ist, dass die Ventile ihrem Zwecke entsprechend etwa während eines halben Maschinenanlaufs geöffnet bleiben.
Aus Fig. 3 geht nun hervor, dass alle Ventilhebel mit ihren Ventilheberollen, deren zugehörige Hilfskurbeln ganz oder nahezu nach innen stehen, beim Kreisen von der Nockenkurve erreicht und angehoben werden, während die übrigen, über die Nockenkurve hinweg getragen, sie nicht berühren. Erstere öffnen die zugehörigen Ventile und letztere lassen sie geschlossen. Da sich die Hilfskurbeln nur nach jeder zweiten Maschinenumdrehung nach
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umlauf geöffnet.
Im vorliegenden Beispiel sind die über der Nockenkurve stehenden Rollen nl und ne und damit die Ventilstössel 01 und Os angehoben, während die ebenfalls über der Nockenkurve stehenden Rollen n7 und Ms von der Nockenkurve nicht berührt werden, weil die zugehörigen Hilfskurbeln nach aussen stehen und die Rollen aus dem Bereich des Nockens gebracht haben. Die übrigen Rollen nz, 113 und n4 stehen in der Vertiefung der Nockenkurve und werden daher schon aus diesem Grunde nicht betätigt. Dadurch, dass die Hilfskurbeln sich wie der Uhrzeiger, d. h. dem Nocken entgegen bewegen, wird die verkürzte Anhubzeit der Ventile noch weiter verkürzt und erreicht, dass man den Anfang der Kurve sehr allmählich gestalten kann.
Die erhöhte Strecke der Nockenkurve p ist, wie Fig. 3 zeigt, äusserst langgestreckt und kann infolgedessen beliebig geformt werden, sei es um die Ventile eine Zeit lang gleichmässig ganz offen zu halten, zu welchem Zweck die Kurve wegen der Hilfskurbelkreisbewegung in der Mitte etwas niedriger sein muss, oder um den Ventilhub bzw. die Durchlassöffnung der Ventile der jeweiligen Hubbeschleunigung etwas anzupassen, indem man sie kreisrund ausbildet oder in der Mitte noch erhöht.
Während bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Beispiel die als Schwingungsdrehpunkt
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teilnehmen und daher kräftig ausgebildet sein müssen, ist dieses bei dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Beispiel vermieden, und zwar dadurch, dass die Schwingungsdrehpunkte der Ventilhebel im Gehäuse festliegen und die zeitweilige Ausschaltung der Tätigkeit der Ventilhcberollen durch seitliche Verschiebung der sieben Ventilhebel nebst deren Rollen mittels sieben Kurvenscheiben erzielt wird.
Auf dem zentrischen Kurbelwellenzapfen b, dreht sich das Ventilsteuergehäuse i, ; 1.
Dieses Gehäuse trägt die sieben Lagerzapfen gl bis g" die auf der der Hauptkurbel zugekehrten Seite viereckige Zapfen haben, damit sie sich im Gehäuse nicht drehen. Auf
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rechts herumdrehen. Auf dem Zahnrad S1 sitzt noch das grosse Planetenrad t, das um das auf dem Kurbelwellenzapfen b festsitzende kleine Zahnrad t kreisend halb so rasch umläuft wie die Maschine, was bezweckt, dass alle Kurvenscheiben einmal ganz umgedreht werden, während die Maschine zwei Umdrehungen macht.
Ferner sind auf den sieben Lagerzapfen gl bis g, sieben Ventilhebel m1 bis m7 drehbar gelagert und greifen mit ihren ausgehöhlten Naben und nach innen vorstehenden Zäpfchen U1 bis M, über und in die Kurvenscheibe hubschlüssig ein. Weiters tragen die Ventilhebel in einem Schlitz Ventilheberollen n und lehnen sich mit ihrem äusseren Ende durch die Fliehkraft jeweils an die zugehörigen Ventilstössel o an, die nach innen zu in bekannter Weise unter Federdruck stehen.
Der auf dem Hauptkurbelwellenzapfen b1 unverdrehbar, aber axial verschiebbar angeordnete Nocken p, der von der Feder 11 gegen die vordere Ventilsteuergehäusewand i1 gedrückt wird, schneidet in dieser Stellung mit seiner hinteren Kante mit der hinteren Kante aller derjenigen Ventilheberollen ab, die wie die Rolle n1 durch die zugehörige Kurbenscheibe ganz nach vorn geschoben sind. Solche Rollen befinden sich, wie die Rolle n1 zeigt, im Wirkungsbereich des Nockens p und werden daher beim Kreisen über den Nocken weglaufen und gehoben. Dagegen befinden sich diejenigen Ventilheberollen ausserhalb des Wirkungsbereiches des Nockens, die wie die Ventilheberollen nu von der Kurvenscheibe u, zurückgezogen sind.
Da die Ventilheberollen von ihren Kurven während zweier Maschinenumläufe einmal hin und her geschoben werden, ist es klar, dass die Rollen bei dem einen Maschinenumlauf auf den Nocken auflaufen und das zugehörige Ventil entsprechend der Form und Lage der Nockenkurve offen halten und bei dem zweiten Umlauf an dem Nocken vorbeigehen, ohne gehoben zu werden,
Aus dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Beispiel ist zu ersehen, dass die Rolle ni gerade im Begriffe steht, auf den Nocken aufzulaufen, was bei Auspuffventilen dem Beginn des Auspuffhubes entspricht. Die Rollen n7 und n, gehen hinter dem Nocken unbehelligt vorbei und die Rolle n. läuft oben auf der Mitte der Nockenkurve. Die übrigen Rollen stehen in der Vertiefung der Nockenkurve und befinden sich daher schon aus diesem Grunde in der inneren Ruhelage.
Die axiale Verschiebbarkeit des nach vorn gegen die Gehäusewand i1 breiter als die Rolle ausgebildeten Nockens hat den Zweck, durch Zurückschieben des Nockens alle, also auch die zurückgeschobenen Rollen über den Nocken laufen zu lassen, damit die Ventile bei jedem Maschinenumlauf geöffnet werden. Bei Auspuffventilen hat dies zur Folge, dass ein vollständiger Leerlauf der Maschine eintritt, indem die Auspuffventile nicht nur in der Auspuffzeit, sondern auch in der Verdichtungszeit geöffnet werden. Denkt man sich hierbei die Saugventile in den Kolben angeordnet und beim Saugen selbsttätig sich öffnend, dann wirkt die Maschine wie eine Pumpe, spült zwangläufig die Zylinder von innen heraus aus kühlt sie stark ab. Diese Einrichtung tut vorzügliche Dienste bei Gleitflügen, wenn das Benzin gleichzeitig abgestellt wird.
Der vollständige Leerlauf der Maschine verändert nämlich den Luftwiderstand beim Gleitflug und erleichtert andrerseits durch das ununterbrochene Weiterlaufen der Luftschrauben das Wiederanlassen. Hierzu ist nur nötig, erst den Brennstoff anzuschliessen, bis das Brennstoff-Luftgemisch die Luft in den Zylindern verdrängt hat und dann den Nocken oder die Ventile wieder auf ihren früheren normalen Stand einzustellen. Mit dem Abstellen des Brennstoffes kann auch gleichzeitig der Magnet kurzgeschlossen werden, obgleich dies nicht unbedingt erforderlich ist für den Leerlauf.
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