Rohrschiebersteuerung an Brennkraftmaschinen, insbesondere an Zweitaktbr ennkr aftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf Brenn- kra.ftmaschinen mit Rohrschiebersteuerung, bei welchen der hin- und hergehende Rohr schieber zwischen dem Zylinder und dem Ar beitskolben liegt und in das Zylinderinnere einmündende Schlitze für Ein- und Auslass steuert.
Bei bisher bekannten derartigen Brennkraftmaschinen ragt der als Steuer organ und als Kolbenführung dienende Rohr schieber auf der der Kurbelwelle zugekehr ten Seite aus der Zylinderbohrung heraus, wobei am vorstehenden Teil des Rohrschie bers das ihn betätigende Organ angreift. Steuert der Rohrschieber nebst andern Öff nungen noch eine Schlitzreihe, die an dem der Kurbelwelle zugekehrten Ende des Zy linders angebracht ist, die beispielsweise beim Viertakt zum Aufladen und beim Zweitakt zum Aufladen und Spülen dient, so erhalten die Stege des Rohrschiebers bei den besagten Öffnungen die zum Übertragen der Bewe gungskräfte erforderliche Wandstärke, wel che auch die Wandstärke des Rohrschiebers wird.
Bei Anordnung des Angriffspunktes ausserhalb der Zylinderführung erhält der Rohrschieber eine relativ grosse Länge und infolgedessen ein relativ grosses Mindest gewicht, welches sowohl die Abmessungen des Antriebsgestänges wie auch des Rohr schiebers bestimmt. Deren Massen begrenzen die Geschwindigkeit und damit die obere Drehzahl der Brennkraftmaschine.
Um den Rohrschieber zu verkürzen und damit die Massenwirkungen zwecks Erhö hung der Drehzahl zu verkleinern, wird er findungsgemäss der Angriffspunkt des Rohr schieberantriebes am Rohrschieber in den Zy linder hinein verlegt, wobei vorteilhafterweise ein Teil der Arbeitskolbenführung durch eine in den Zylinder eingesetzte Büchse gebildet wird.
Bei Brennkraftmaschinen mit im Zylin der auf beiden Seiten des Arbeitsraumes an geordneten, durch den Rohrschieber gesteuer ten Schlitzreihen greift das Gestänge zweck mässig zwischen den diese Schlitzreihen steuernden Steuerkanten am Rohrschieber an. Ausserhalb der Steuerkanten sind am Rohr schieber vorteilhaft Stege angeordnet, die das Herausfallen von Dichtungsringen verhin dern. Bei Viertaktmotoren, bei welchen nur in den Verbrennungsraum einmündende Öff nungen bestehen, kann der Rohrschieber auf der Antriebsseite so gekürzt sein, dass die Kolbenkante aus dem Rohrschieber heraus tritt.
Auf beiliegender Zeichnung ist in sche matischer Weise ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Zweitakt-Sternmotor dargestellt.
Fig. I ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. II.
Fig. II ist. ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. I.
Fig. III zeigt in grösserem Massstab den Rohrschieber und eine ihm vorgeschaltene Führungsbüchse.
Der luftgekühlte Zylinder 1 sitzt im Ge häuse 2 und ist durch den Zylinderkopf 3 ab geschlossen. Im Gehäuse 2 dreht sich die Kurbelwelle 4, an der die Schubstange 5 an gelenkt ist, an deren Zapfen 6 die weiteren, nicht gezeichneten Schubstangen der andern, ebenfalls nicht dargestellten Zylinder angrei fen. Der Arbeitskolben 7 gleitet in dem Rohrschieber 8, der vermittelst der Stange 9 hin- und herbewegt wird. Die Rillen 10 der Stange 9 kämmen mit Nasen 11 des Rohr schiebers B. Der Kopf 12 der Stange 9 glei tet in einer nicht gezeichneten Führung des Gehäuses 2 und trägt die Rolle 13, welche in der Laufbahn 14 geführt ist. Die Form dieser Laufbahn bestimmt die Bewegungen des Rohrschiebers. An Stelle dieses Antrie bes könnte auch beispielsweise ein Schwing hebelantrieb treten.
Der Rohrschieber hat die beiden Steuer kanten 15 und 16, wovon die Steuerkante 15 die Auslass- und die Kante 16 die Einlass- kanäle steuert. 19 bezeichnet die Länge des Rohrschiebermantels, der von den beiden Steuerkanten begrenzt wird.
Infolge Ver- legens des Verbrennungsraumes in den Zy linderkopf - er könnte auch im Arbeitskol- ben angeordnet sein - geht die Arbeitskol- benoberkante 38 bis an den als Steuerkante dienenden Boden 39 des Zylinderkopfes 3 heran, wodurch die Länge 19 des Rohrschie- bermantels verkürzt und das Gewicht des Rohrschiebers entsprechend vermindert wird. Die Länge 19 ist kürzer als der Weg des Arbeitskolbens.
Die als Zylindereinsatz dienende Büchse 24 hat den Bund 24', auf welchen die Ver längerung 31 des Zylinders 2 drückt und so die Lage der Büchse bestimmt. Sie bildet mit dem Rohrschieber die Führung für den Arbeitskolben.
Die beiderseitig der Steuerkanten 15 und 16 vorgesehenen Verlängerungen 20 respek tive 21 des Rohrschiebers sind als Stege aus gebildet, sie sind frei von Zug- und Druck spannungen. Die Stege 21 greifen in die Aussparungen 23 der Büchse 24, während die Stege 20 in die Aussparungen 29 des Zylin derkopfes 3 eindringen. Die Stege 20 und 21 haben an ihren Enden Abschrägungen 25 und 26, die das Hineinschieben des Kolbens und der Kolbenringe in den Rohrschieber bezie hungsweise des Rohrschiebers über die Dich tungsringe 28 des Zylinderkopfes erleichtern. In den Verbrennungsraum 30 des Zylinder kopfes 3 mündet die Bohrung 32, in die ent weder eine Einspritzdüse oder eine Zündvor richtung eingebaut wird.
Vorteilhafterweise dient der auf der Kur belseite angeordnete Kanal 18 als Spülluft kanal, damit das den Rohrschieber betäti- gende Gestänge 9, das diesen Kanal durch dringt, in der Spülluft und nicht in den Aus puffgasen arbeitet. Die Zylinder und Kolben der übrigen, nicht gezeichneten Zylinder sind wie die dargestellte ausgeführt. Jeder Rohr schieber könnte auch durch einen eigenen Nocken, der auf einer speziellen Nockenwelle sitzt, betätigt werden, oder es können sämt liche Rollen auf der Laufbahn eines gemein samen Nockens abrollen.
Die gezeichneten., siegartigen Verlängerungen 21, die in den Schlitzen 27 der Büchse 24 laufen, könnten auch so lange sein, dass der Arbeitskolben sich während des ganzen Kolbenhubes auf sie abstützt. Dann ist die Zylinderbüchse länger, hingegen fällt die Büchse 24 weg.
Wird aber der Rohrschieber gemäss Fig. III ausgeführt, so kann er leichter sein, weil beiderseits des Rohrschiebermantels nur noch leichte Verlängerungen 20 und 21 ver bleiben, die das Herausfallen der Dichtungs ringe verhindern. Das geringe Gewicht des Rohrschiebers ermöglicht die Anwendung einer Nockensteuerung für die Bewegung des Rohrschiebers und diese erlaubt das Still setzen des Rohrschiebers im Moment der hohen Gasdrücke, so dass der Schieber sich auf den Zylinder abstützen kann.
Bei bestehenden Rohrschiebersteuerungen wird das Spritzöl durch die Bewegung des Rohrschiebers in die Zylinderbohrung hinein geschoben, während bei der gezeichneten Rohrschiebersteuerung die Büchse 24 das Eindringen des Schmieröls verhindert.
Nach Fig. III muss nur die Wandstärke des Rohrschiebersmantels entsprechend dem Innendruck bemessen sein, während die übri gen Teile dünnwandiger, also leicht ausge führt werden können. Um das Rohrschieber- gewicht noch weiterhin zu verkleinern, kann der Rohrschieber, wie dies beispielsweise in Fig. III gestrichelt angedeutet ist, in Achs richtung eine Trennfuge erhalten, die ihm erlaubt, sich radial wie ein Kolbenring, frei auszudehnen.
Damit der auf den Arbeits kolben einwirkende Gasdruck längs der Trennfuge nicht entweichen kann, werden die Stosskanten des Mantels mit Einschnit ten 34 und Lappen 35 versehen, welche dich tend ineinander eingreifen, so dass die Gase nur in die am Grunde der Einschnitte 34 ver bleibenden Spalten 36 eindringen können. Der Rohrschieber ist so vom Gasdruck entlastet, weil dieser den dünnen Mantel an den Zylin der presst, welcher den Gasdruck aufzuneh men hat. Ein Entweichen der Gase durch die Trennfuge in den Auslasskanal 17 wird durch einen Steg in der Zylinderwand verhindert.
Infolge der kleinen Wandstärke des Rohr schiebers wird derselbe durch den Gasdruck wie ein Plattenventil auf seine Auflagefläche gedrückt, wobei durch das allseitige dichte Anliegen an der Zylinderwand die aufgenom mene Wärme rasch abgeleitet wird, so dass ein Werfen oder Deformieren infolge un gleichmässiger Wärmestauung vermieden wird.
Derart dünne Wandstärken können bei bekannten Rohrschieberbauarten, bei welchen der Angriffspunkt für deren Bewegung ausserhalb der Zylinderbohrung liegt, nicht verwendet werden, weil die Kräfte zur Schie- berbewegung über den an Stelle der Büchse 24 vorhandenen Teil und von da über die Stege 21 des Rohrschiebers wandern müssen, so dass diese Teile sowie das Antriebsgestänge und Befestigungsstelle dieses Gestänges am Rohrschieber stark genug bemessen sein müssen.
Da insbesondere für schnellaufende Zwei taktmotoren eine rasche Bewegung bei einem relativ grossen Hub des Rohrschiebers erfor derlich ist, ergeben sich durch die Massen wirkungen unzulässig hohe Beanspruchungen sowohl für den Schieber wie auch für dessen Antriebsgestänge, die zu Brüchen Anlass geben. Ein Bruch des Antriebsgestänges oder Rohrschiebers führt bei bekannten hochtouri gen Motoren zu einer Zerstörung des Kurbel getriebes, während bei der gezeichneten Bauart bei einem eventuellen Bruch eines dieser Teile kein weiterer Schaden entsteht.
Wenn der Rohrschieber eine axiale Trenn fuge besitzt, kann sein Gewicht noch weiter vermindert werden, indem man die Dichtungs- ringe im Zylinderkopf 3 weglässt, wodurch die Stege 20, die diese Ringe am Heraus fallen verhindern, sich erübrigen. Der In nendruck presst den Rohrschieber wie ein Plattenventil allseitig gegen die Zylinderboh rung, so dass er auf dem Kanal 17 beider seitig dichtend aufliegt. Gleichzeitig kann der Mantel noch etwas gekürzt werden, weil der Rohrschieber den Kanal 17 auf der dem Zylinderkopf zugekehrten Seite nur einige Millimeter überdecken muss, um eine genü gende Abdichtung zu erreichen.
Bei Viertaktmotoren mit auf gleicher Höhe angebrachten Ein- und Auslassöffnun- gen muss der Rohrschieber nebst seiner Hin- und Herbewegung noch eine Drehbewegung ausführen, so dass die Stege 21 nicht in Schlitzen der Büchse 24 laufen können. Bei derartigen Brennkraftmaschinen wird die ein gesetzte Büchse 24 innerhalb des Ansatzes 24' auf der dem Verbrennungsraum zuge kehrten Seite zweckmässig derartig gekürzt, dass die Stege 21, die ein Herausfallen der Kolbenringe verhindern, in ihrer äussersten Stellung nicht an der Büchse 24 zum An stossen kommen.