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Verbrennungskraftmaschine mit mehreren im Kreise um die Welle und parallel zu dieser angeordneten Zylindern.
Verbrennungskraftmaschinen (Verpuffungs-und Gleichdruckmaschinen) mit einer Anzahl von im Kreise um die Welle und parallel zu dieser angeordneten Zylindern oder gleichachsigen Zylinderpaaren, deren Kolben die Welle mittels einer auf einer schiefen Kröpfung derselben lose sitzenden Taumelscheibe antreiben, sind im Wesen bereits bekannt. Bei entsprechender Ausgestaltung können derartige Maschinen eine hohe Umlaufszahl erhalten, besitzen, da die Zylinder oder Zylinderpaare in Hubfolge arbeiten, einen hohen Gleichförmigkeitsgrad und lassen eine vollkommene Ausgleichung der Massenwirkungen zu. Die hohen Umlaufszahlen schliessen aber die Benutzung einer Ventilsteuerung mehr oder minder aus und lassen die Anwendung einer
Schiebersteuerung als geboten erscheinen.
Es sind auch bereits Rundschiebersteuerungen für gewöhnliche Verbrennungskraftmaschinen bekannt, deren hohler Drehschieber im Zylinder angeordnet ist, dessen Kolben in der Höhlung des Drehschiebers gleitet. Der die Steuerschlitze des Drehschiebers tragende Teil liegt dabei in einem Ringraum zwischen der Zylinderwand und einem in den Zylinder hineinragenden Teil des Deckels, der mit den Steuerkanälen des Zylinders entsprechenden, in das Zylinderinnere führenden Kanälen versehen ist. Diese Lagerung des Drehschiebers hat den Zweck, seine vollkommene Abdichtung zu ermöglichen, ferner auch den Zweck, den im Verbrennungsraum des Zylinders liegenden Teil des Schiebers, der nunmehr zwischen der gekühlten Zylinder-und der gekühlten Deckelwand liegt, vor dem schädigenden Einfluss allzu hoher Temperaturen zu schützen.
Zur Entlastung eines solchen Schiebers wurde auch bereits vorgeschlagen, ihn mit zwei einander gegenüberliegenden Steuerschlitzen zu versehen, desgleichen aber auch den in ihn hineinragenden Teil des Deckels, so dass der Schieber von innen her stets symmetrisch vom Druck belastet wird. Durch diese symmetrische Anordnung der Steuerschlitze wird aber eine Verminderung seiner Drehzahl auf die Hälfte nötig, und dies hat wieder den Nachteil, dass die Eröffnungs-und Schliesszeiten der Steuerkanäle viel zu lange werden. Man hat auch bereits vorgeschlagen, ausser einem Drehschieber im Zylinder auch noch ausserhalb des Zylinders einen Verteilungsschieber anzuwenden, wodurch das Öffnen und Schliessen der Steuerkanäle des Zylinders auf zwei Schieber verteilt wird.
Die Drücke hat dann nur mehr der Zylinderschieber aufzunehmen, wogegen der ausserhalb gelegene Schieber als Verteilorgan wirkt. Dieser kann um ein Vielfaches rascher umlaufen als der Zylinderschieber, so dass, wenn die eben erwähnte Druckentlastung des Zylinderschiebers durch Anordnung von einander gegen- überliegenden Steuerschlitzen angewendet wird, die Anwendung des ausserhalb gelegenen Verteilschiebers die Möglichkeit gibt, die ungünstig langen Eröffnungs-und Schliesszeiten auf ein günstiges Mass herabzusetzen.
Die hier erwähnten Steuerungskonstruktionen wurden jede für sich bisher nur bei gewöhnlichen Verbrennungskraftmaschinen, also bei Maschinen mit normalem Kurbelgetriebe, wobei die Kolbenstange als Pleuelstange wirkt, angewendet, und dabei ergibt sich der Nachteil, dass der im Zylinder angeordnete Rundschieber durch die als Folge des Kurbelmechanismus auftretenden quergerichteten Kolbendrücke stets einseitig belastet wird, was die Wirkungsweise des Drehschiebers arg beeinträchtigt, den mechanischen Wirkungsgrad der Maschine herabsetzt und überdies eine ungleiche Abnutzung des Schiebers und des Zylinders und natürlich auch des Kolbens erzeugt.
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der Zylinder angeordnetem Verteilungscirehschieber kombiniert wird, die Vorteile dieser Schiebersteuerns im vollsten Masse zur Geltung kommen, ohne dass die Nachteile, die bei Anwendung derartiger Schiebersteuerungen bei Maschinen mit gewohnlichem Kurbelgetriebe unvermeidlich sind, auftreten könnten. Durch diese Kombinierung können sich also die Vorteile der Dreh-
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Maschinenart mit dem faumelscheibenantrieb, die ja, wie eingangs erwähnt, darin bestehen, dass solche Maschinen sehr hohe Lmlaulszahlen ermöglichen.
Dass die Nachteile, unter denen die Drehschiebersteuerungen bisher litten, bei der genannten Maschinenart nicht auftreten, ergibt sich daraus, dass der Taumelscheibenantrieb eine Geradtührung der Kolbenstangen zulässt,
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günstige Beeinflussung der Kombinationselemente statt, wodurch die Wirkungsweise der ganzen Maschine in jeder Beziehung verbessert wird.
Weitere Einzelheiten sollen an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform einer solchen Maschine erläutert werden. Fig. I zeigt einen Axialschnitt durch die Maschine, Fig. 2 einen Querschnitt nach einer durch die Zyhnderkanäle gelegten Ebene und die Fig. 3 bis 6 einen Querschnitt durch drei benachbarte Zylinder bei verschiedenen Stellungen der bteuerorgane.
Auf der schiefen Kröpfung 1 der Maschinenwelle sitzt lose mit breiter Nabe die Taumelscheibe J, deren Zapfen 7 verschiebbar in ein gelenk 5 der Kolbenstangen 6 eingreiten, die die Kolben der einander gegenüberliegenden gleichachsigen Zylinder 7 verbinden. Die Zylinderpaare 7 sind, wie aus fi zu ersehen, im Kreise um die Welle 2 herum angeordnet.
In jedem
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schlitzen 9, 7 < /versehen ist, und der diese Steuerschlitze enthaltende Teil des Schiebers liegt dicht in einem Ringraum zwischen der Zylinderwand und dem in den Zylinder hineinragenden Teil 11 des Zylinderdeckels 12, wodurch vor allem eine vollkommene Abdichtung des Drehschiebers möglich wird, andrerseits aber auch eine Kühlung des im Bereiche des Verbrennungs- raumes liegenden Teiles des Drehschicbers, da dieser zwischen der gekühlten Zylinderwand und dem gekühlten Deckel liegt, eine Gefährdung der Ränder der SteuersLhlit. le 9, 1U durch die hohe Explosions- oder Verbrennungstemperatur ist also verhindert.
Zum Antrieb des Dreh-
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versehen, in den ein Zahnrad 14 eingreift, das den Drehschiebern A aller Zylinder eines Kreises gemeinsam ist und mittels des Zwischenrades 7J von einem Zahnrad-M der Nebenwelle 77 angetrieben wird, die ihrerseits durch die Zahnräder 18, 19 und 20 von der Maschinenwelle 2 aus
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Auspuffraum in Verbindung kommen. Die Umlautszahl de :, Schiebers 27 beträgt ein Vielfaches der der Drehschieber 8.
Die Wirkungsweise der Steuerung ist aus den Fig. 3 bis 6 zu ersehen. Bei der in Fig. 3 dargestellten Lage des Steuerungsorgans befindet sich der Steuerschlitz 10 des Drehschiebers a bei dem mittleren Zylinder 7 vor dem Zylinderkanal 29, der aber von aussen her durch den
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raum in Verbindung. Sowohl der Drehschieber S als auch der Verteilungsschieber 21 drehen sich im Sinne der eingezeichneten Pfeile, der Schieber 21 aber rascher als der Drehschieber.
Es wird also der Lappen 20\ bei der lJrehunö in der Pfeilrichtung die Eröffnung des Zylinderkanals 29
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rascher besorgen als die Schliessung des Kanals 29 bei der Weiterdrehung des Drehschiebers 8 erfolgt, so dass also die in Fig. 3 dargestellte Lage für den mittleren Zylinder das Ende des Auspuffes und den Beginn des Ansaugens bedeutet. Die Ansaugperiode dauert so lange, bis der Drehschieber 8 den Zylinderkanal 29 sperrt (Fig. 4), wobei auch der Lappen 27 der anderen Trennungs-
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Ende der Ansaugperiode. Fig. 6 zeigt den Beginn des Auspuffes, der dann einsetzt, wenn der Lappen 27 sich von dem Zylinderkanal x9 entfernt und der Steuerschlitz des Drehschiebers 8 an den Zylinderkanal herankommt.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, wird das Schliessen des Zylinder-
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periode durch den Verteilungsdrehschieber allein besorgt, wahrend gegen das Zylinderinnere hin der Kanal 29 durch den Steuerschlitz des Drehschiebers hindurch offen bleibt, so dass also das Eröffnen und Schliessen des Kanals durch den rasch lautenden Verteilungsdrehschieber, also mit geringen Eröffnungs-und Schliesszeiten, besorgt wird. Ebenso wird das Schliessen des Zylinderkanals 29, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, am Ende der Ansaugperiode durch den Verteilungs-
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Die Zylinder 7 besitzen noch einen weiteren mit der Aussenluft oder dem Auspuffraum verbundenen Kanal 32, der in einem entsprechenden Winkelabstand von der Achse des Kanals 29
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dem Kanal 29 angeordnet ist.
In der Verlängerung diese :, Kanals 32 besitzt auch der in den Zylinder hineinragende Teil 11 des ZylinderdeLKels einen Kanal i. Befindet sich einer der Steuerschlitze 9, 10 des Drehschiebers 8 im. Bereiche der Kanäle 32 und 33, so ist das Zylinderinnere durch diese Kanäle mit dem Ausluffraum verbunden und die Verhältnisse sind so ge-
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Ende des Expansionshubes hergestellt wird, um eine Vorausströmung, wie sie insbesondere für rasch laufende Maschinen nötig ist, um im ersten Teil des Auspuffhubes Kompressionen zu vermeiden, herbeizuführen. Die Fig. 5 stellt jene Lage dar, bei der diese Vorausströmung beginnt.
Dabei ist der Zylinderkanal 29 durch den Drehbchieber 8 gesperrt und der Steuerschlitz 9 des Drehschiebers nähert sich erst dem Kanal : : 9, ebenso wie sich der Lappen 27 der Trennungswand 25 des Verteilungsdrehschiebcrs 21 erst dem Kanal 29 nähert, so dass also beide Schieber
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aber auch noch eine Zeit lang durch den Steuerschlitz hindurch geöffnet, wenn der Auspuffhub begonnen hat, wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, so dass durch die Kanäle 33 und 32 hindurch eine Zeit lang ein Xebenaubpuff stattfinden kann, was ja auch bei rasch laufenden Maschinen von grossem Vorteil ist.
Bei der Stellung nach Fig. 5 würde, wenn die Kanäle 33 und 32 nicht vorhanden'wären, der im Innern des Zylinders herrbchende Druck durch den Kanal 34 des Deckelteiles 11 den Drehschieber 8 einseitig belasten, was den mechanischen Wirkungsgrad der Maschine beein-
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kanals 33 bietet nun die Möglichkeit einer Entlastung des Drehschiebers 8, da ja, wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, der Innendruck des Zylinders sich auch durch den Kanal 33 auf den Drehschieber äussert, solange dieser den Kanal 33 ebenso wie den Kanal 34 sperrt.'Selbst wenn man auch dem Kanal 33 den gleichen Querschnitt geben würde wie dem Kanal 34, so würde noch keine vollkommene Entlastung erreicht werden, weil ja die Kanäle 33 und 34 nicht genau einander gegen- überliegen.
Es würde also immer noch eine rechts abwärts gerichtete Druckresultierende auf den Schieber 8 wirken. Um eine vollkommene Entlastung zu erreichen, ist daher auf der dem Kanal 33
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der in eine Erweiterung 36 mündet, die von der Wand des Drehschiebers 8 nach aussen hin geschlossen ist. Sind die Kanäle 33'und 3J symmetrisch zu beiden Seiten der Achse des Kanals 34
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weiterung 36 dem Querschnitt des Kanals 3 zu entsprechen, um eine vollkommene Druckentlastung des Schiebers 8 zu erreichen. Die durch die Kanäle 33 und 35 von innen her auf den
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Druck vollkommen da Gleichgewicht.
Dieses Gleichgewicht kann natürlich auch dann erreicht werden, wenn der Kanal 35 nicht symmetrisch zu dem Kanal 33 angeordnet wird ; doch muss
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Jedenfalls zeigt sich, dass die Anwendung des Vorausströmkanals Gelegenheit zu einer möglichst vollkommenen Druckentlastung des Schiebers bietet und die Anwendung des Vorausströmkanals macht wieder die Anordnung von zwei einander gegenüberliegenden Steuerschlitzen
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dadurch verwirklicht werden kann, dass für alle Zylinder eines Kreises ein gemeinsamer Verteilungsdrehschieber benutzt wird.
Da die Kolben in den Zylindern frei von allen Seitendrücken sind, so findet auch durch sie keine ungünstige Belastung der Drehschieber, wie dies bei Maschinen mit gewöhnlichem Kurbelgetriebe der Fall ist, statt, und aus all dem ergibt sich, dass die Gesamtmaschine den bisher bekannt gewordenen ähnlichen Maschinen und auch den Maschinen mit besonderen Dreh-und Verteilschiebern in jeder Beziehung überlegen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verbrennungskraftmaschine mit mehreren im Kreise um die Welle und parallel zu dieser : ; angeordneten Zylindern oder gleichachsigen Zylinderpaaren, deren Kolben die Welle
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gekennzeichnet durch eine Drehschiebersteuerung, die aus je einem in jedem Zylinder gelagerten hohlen Drehschieber (8), dessen Innenfläche die Kolbengleitfläche bildet, und einem ausserhalb der Zylinder angeordneten, deren Steuerkanäle (34) abwechselnd mit dem Ansaug-und dem Auspuffraum verbindenden Verteilungsdrehschieber (21) besteht, wobei der Antrieb der in den Zylindern angeordneten Drehschieber und des Verteilungsdrehschiebers mit der Arbeitsweise (Zwei-und Viertakt) entsprechendem Verhältnis der Drehzahlen von der Hauptwelle aus erfolgt.