CH240520A - Steuerschieber an einer Brennkraftmaschine. - Google Patents

Description

  Steuerschieber an     einer        Brennkraftmaschine.       Bekannte Steuerschieber an     Brennkraft-          maschinen    bieten der Konstruktion und dem  Betrieb Schwierigkeiten. Es ist vor allem  schwierig, Formänderungen infolge der Er  wärmung durch die Verbrennungsgase     und     infolge des Druckes im Arbeitsraum zu ver  meiden und somit eine dauernd gute Abdich  tung zu erzielen     bezw.    ein Anfressen des  Steuerschiebers an den Dichtungsflächen zu  vermeiden. Auch     erfordern    bekannte     Schie-          bersteuerungen        eine    verhältnismässig grosse  Antriebsleistung.

    



  Diese Schwierigkeiten werden bei dem als  Flachschieber ausgebildeten und eine Schwing  bewegung ausführenden Steuerschieber nach  der Erfindung dadurch vermieden, dass er  höchstens während der     Abschlusszeit    und bei  Beginn der Verschiebung aus der     Abschluss-          lage    auf den Dichtungsflächen der Steuer  öffnungen aufliegt, indem ihm vor oder  während der Verschiebung aus der     Schluss-          lage    in die Öffnungslage eine Bewegung von  der Dichtungsfläche weg erteilt und der    Schieber von den Dichtungsflächen abge  hoben wird.  



  In der     Zeichnung    ist     ein    Ausführungsbei  spiel eines Flachschiebers nach der     Erfin-          dung    dargestellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 den Zylinderkopf eines Diesel  motors mit dem Steuerschieber im Schnitt,       Fig.    2 den     Grundriss    dazu, und zwar  links allein den     Schieberantrieb,    rechts den  Schieber,       Fig.    3     einen    Schnitt durch die Steuer  öffnungen nach Linie     IH-III    der     Fig.    1.

    Der     Flachschieber    1 liegt in der     Schluss-          lage    auf den Rändern der zu steuernden Öff  nungen 2 dichtend auf, deren Innenkanten im       Grundriss    auf der rechten Seite der     Fig.    2       strichpunktiert    angedeutet sind. Er über  deckt dabei die     Öffnungen    2 nur wenig und  ist entsprechend den sternförmig angeord  neten     Durchlassöffnungen    2 mit sternförmig  an einer gemeinsamen     Nabenscheibe    3 sitzen  den     Lappen,    4 versehen.

   Die Nabe besitzt  einen daran festen Hohlzapfen 5, der in der      Bohrung 6 des Zylinderkopfes drehbar ge  lagert ist. Auf dem obern Ende des Hohl  zapfens 5 ist der Antriebshebel 7 aufgesetzt  und mittels der Stifte 8 mit demselben fest       verbunden.    Die obere Fläche der Nabe dieses  Hebels 7 weist eine     Zahnung    9 auf, wie sie  beide Figuren erkennen lassen. Diese     Zah-          nung    greift passend in Gegenzähne 10     ein..     die an dem Flansch 11 sitzen. der mittels der  Schrauben 12 an der Decke 13 des Zylinder  kopfes     befestigt    ist.

   Eine Feder     14,v    die auf  der Decke 13 des Zylinderkopfes aufliegt,  greift unter den Hebel 7 und trägt mit ihm  den ganzen Steuerschieber 1, 3, 4, 5 und       drückt    dessen Lappen 4 in der Schliesslage  gegen die zu steuernden Öffnungen 2. Der  Flansch 11 beherbergt in einem gegen den  Zylinderraum sich erstreckenden, den Hohl  zapfen 5 durchdringenden zapfenförmigen       Fortsatz    15 die Einspritzvorrichtung 16 mit  Spritzdüse 23.  



  Dem Ende des Hebels 7 wird durch von  Steuerflüssigkeit     beaufschlagte    Kolben 20  unter Vermittlung von Kugelabschnitten 21  eine hin- und hergehende Bewegung erteilt.  In der in der Zeichnung gezeigten Lage hält  der Schieber mittels seiner Lappen 4 die  Steueröffnungen 2 geschlossen. Wird das  Ende des Hebels 7 aus der gezeichneten Aus  gangslage in der Richtung des Pfeils 25 be  wegt, so wird der Schieber gedreht, wobei  er aber gleichzeitig durch die Keilwirkung  der Rücken der Zähne 9 an den Gegenzähnen  10 des Deckels 11 nach abwärts gedrückt       wird;    dadurch werden die     Schieberlappen    4  von den zu steuernden Öffnungen, während  dem sie     diese    freigeben, etwas abgehoben.

   Die  am Hebel sitzenden Kugelabschnitte 21  machen dessen     Bewegung    mit, wobei die  ebenen Flächen derselben auf den End  flächen der Kolben gleiten. Durch entspre  chende Formgebung der Zähne 9 und 10 kann  der Betrag, um welchem der Schieber ange  hoben wird, wie auch der Beginn des An  hebens, sei es, sofort bei Beginn der Ver  schiebung, sei es nachher, beliebig bestimmt  werden. Durch Einschaltung einer gewissen  relativen     Verdrehbarkeit    (Leergang) des He-    bell 7     gegenüber    dem     Drehschieberzapfen    5  bei der Verbindung 8 kann auch das An  heben vor Beginn der Verschiebung der Lap  pen erzielt werden.  



  Sobald die     Lappen    4 angehoben     sind,    ent  steht an den Dichtungsflächen keine Rei  bung mehr, und der Kraftbedarf für den       Schieberantrieb    ist daher ein relativ kleiner.  Auch wird durch die auf ein     '.Minimum    redu  zierbare     Gleitbewegung    der Lappen auf den  Dichtungsflächen der Steueröffnungen     \?    die  Gefahr des     Anfressens    dieser Flächen auf  ein Minimum reduziert.

   Zu Beginn der Off  nungsbewegung lastet auf Nabe und Lappen  des Schiebers der im Zylinder herrschende Gas  druck, der sich aber schon bei ganz geringem  Anheben des Schiebers sofort auf dessen die  Öffnungen 2 überdeckende Flächen ausbrei  tet und eine Entlastung der     Schieberlappen     von     einseitigem    Gasdruck und von dem davon  herrührenden     Biegungsmoment    an der Wur  zel der Lappen bewirkt.  



  Wie leicht ersichtlich ist, erlaubt die be  schriebene     Schieberbauart,    gegenüber Ventil  steuerung     grössere    Durchgangsquerschnitte  und bessere     Durchströmverhältnisse    zu er  zielen. Letzteres ist insbesondere aus     Fig.    3  ersichtlich, die die     Schieberlappen    4 in Offen  stellung zeigt und die vorzügliche     Gas-          bezw.        Spülluftführung    durch die Lappen 4  und die     zwischen    den Öffnungen 2 befind  lichen Stege<B>'25</B> erkennen lässt.

   Der Lei  stungsbedarf für den     Schieberantrieb    ist in  folge der kleinen Hubarbeit kleiner als bei  Ventilsteuerungen und infolge der kleinen       Drehbewegungen    kleiner als bei rotierenden  Drehschiebern, insbesondere weil der Schieber  während der Periode hohen Gasdruckes im  Zylinder in Ruhe ist. Auch ist die Haupt  schwierigkeit der     Schiebersteuerungen,    die  Gefahr des     Anfressens,    weitgehend vermin  dert.

   Schliesslich bleibt bei dieser Bauart der       Schiebersteuerung    dem     Verbrennungsraum     eine günstige Form erhalten, und der Brenn  stoff, der von der Düse 23 ausgeht, kann  vorteilhaft in die Aussparungen 24 zwischen  den einzelnen Lappen 4 in vielen Strahlen  in regelmässigen Abständen über den ganzen      Verbrennungsraum fein verteilt eingespritzt  werden.  



  Die Anlagefläche der Lappen 4 am Zy  linderkopf braucht nicht     eben    zu sein, sie  kann auch zum Beispiel Kegel- oder Kugel  form haben. Der Antrieb des Schiebers     bezw.     die Bewegung des Hebels 7 kann auch auf  anderem Wege, zum Beispiel durch ein  mechanisches Gestänge erfolgen. Die Lappen  4, wie in     Fig.    3 gezeigt, und die Wandung  des Zapfens 5 können zwecks Kühlung mit  Hohlräumen versehen sein, die entweder zur  Durchleitung eines Kühlmittels (z. B. Öl)  oder zur Einschliessung eines den Wärme  übergang verbessernden Kühlmittels (z. B.  eines Salzes) dienen können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Steuerschieber an einer Brennkraft- maschine, dadurch gekennzeichnet, dass der selbe als ein eine oszillierende Drehbewegung ausführender Flachschieber ausgebildet ist, der höchstens in der Abschlussstellung und bei Beginn der Verdrehung aus der Schliess lage auf den dichtenden Flächen der zu steuernden Öffnungen aufliegt, indem ihm nebst der Verdrehung aus der Sohliesslage in die Öffnungslage eine Bewegung wenigstens annähernd senkrecht zur Verschiebungsbewe gung erteilt und der Schieber von den Dich tungsflächen abgehoben wird.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Steuerschieber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dessen steuernde Teile an der Innenseite des Zylinderkopfes im Brennraum liegen, im Zylinderkopf aus gesparte Steueröffnungen (2) steuern, und dass seine Drehachse in der Zylinderachse liegt. 2. Steuerschieber nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass er sternförmig an seiner Naben scheibe (3) angeordnete Lappen (4) aufweist, die entsprechende, sternförmig im Zylinder kopf angeordnete Steueröffnungen (2) steuern. 3.

   Steuerschieber nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge- kennzeichnet, -dass er mittels seiner Nabe (3, 5) im Zylinderkopf drehbar gelagert ist. 4. Steuerschieber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Abhebebewegung am Steuerschieber zu den Dichtungsflächen geneigt angeordnete Keilflächen ',(9) angeordnet sind, die sich gegen am Zylinderkopf feste, geneigte Flä chen (10) anlegen.

   5. Steuerschieber nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das obere Ende der Nabe (3, 5) eine Zahpung (9) trägt, die zwecks Erzeugung der Abhebebewegung an einer am Zylinderkopf festen Zahnung (10) anliegt. 6. Steuerschieber nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das obere Ende der Nabe (3, 5) einen Hebel (7) trägt, der zum An trieb des Steuerschiebers dient. 7. Steuerschieber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebe bewegung unmittelbar bei Beginn der Ver schiebebewegung beginnt. B.

   Steuerschieber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebe bewegung erst nach Beginn der Verschiebe bewegung beginnt. 9. Steuerschieber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhebe bewegung vor Beginn der Verschiebebewe gung beginnt. 10. Steuerschieber nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Aussparungen (24) zwischen den Lappen (4) des Steuerschiebers als Spritzraum für die Spritzstrahlen der Brennstoffeinspritzung ausgebildet sind. 11.

   Steuerschieber nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass der den Steuerschieber (3, 4, 5) an treibende Hebel (7) unter Einschaltung eines gewissen Leerganges mit dem Steuerschieber verbunden ist. 12. Steuerschieber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (5) des Steuerschiebers hohl ist und einen mit dem Zylinderkopf fest verbundenen Zapfen (15) beherbergt, in welchem die Brennstoff einspritzvorrichtung (16) mit Spritzdüse (\?3) eingebaut ist. 13.

   Steuerschieber nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der die Nabe des Schiebers durchsetzende Zapfen (15) an seinem obern Ende, über dem Steuerschieber, mit einem Flansch (11) versehen ist, mittels dessen die ser Zapfen mit dem Zylinderdeckel fest ver bunden ist, und an dem die zum Abheben des Steuerschiebers von seiner Sitzfläche dienen den, mit Keilflächen versehenen Zahnungen angebracht sind.