DD235895A5

DD235895A5 - Verfahren zur richtungsumkehrsteuerung fuer einen verbrennungsmotor und dieses verfahren anwendender motor

Info

Publication number: DD235895A5
Application number: DD85275273A
Authority: DD
Inventors: Jean-Louis Magnet
Original assignee: ��@�}��@��@��@��k��
Priority date: 1984-04-18
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1986-05-21
Also published as: JPS60237105A; ES542345A0; ES8701298A1; US4583498A; DK172585D0; NO851547L; KR850007632A; FI851546L; BR8501838A; FR2563274A1; FR2563274B1; FI851546A0; EP0160245A1; DK172585A; PL252945A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Richtungsumkehrsteuerung fuer einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Schiffsmotor, in dem die Nockenwellen fuer jeden Stoessel eines gesteuerten Organs zwei jeweils einer Drehrichtung zugeordnete Nocken aufweist und die Richtungsumkehr durch Laengsverschiebung der Nockenwellen bewirkt wird mit dem Ziel, die Abnutzung der Rollenoberflaechen und Uebergangsrampen zu verringern. Aufgabe der Erfindung ist es, die bei der Laengsverschiebung zwischen den Kontaktrollen der Stoessel und der zugeordneten Nockenwelle auftretende Reibung und auch den Kraftaufwand zu verringern, der bei der Laengsverschiebung der Nockenwelle benoetigt wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Stoessel vor der Laengsverschiebung der Nockenwelle um 90 gedreht werden, so dass der Drehachse der Kontaktrolle jedes Stoessels in eine Lage senkrecht zur Laengsachse der Nockenwelle gelangt. Dadurch wird die Reibung bei der Richtungsumkehrsteuerung verringert. Fig. 1

Description

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Verfahren zur Richtungsuinkehrsteuerung für einen Verbrennungsmotor und dieses Verfahren anwendender Motor

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Richtungsumkehrsteüerung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Schiffsmotor, in dem die Nockenwellen für jeden Stößel eines gesteuerten Organs zwei jeweils einer Drehrichtung zügeordnete Nocken aufweist und die Richtungsumkehr durch Längsverschiebung der Nockenwellen bewirkt wird.und einen Motor zur Anwendung des Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß große Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Schiffsmotoren, meist in beiden Drehrichtungen betrieben werden können, da das zu übertragende Drehmoment zu groß für ein ausreichend kleines und einfach aufgebautes Umkehrgetriebe ist. Die Umkehr der Drehrichtung erfolgt in der Regel also durch zusätzliche Nocken, mit denen die Öffnungszeit der Ventile für die Kraftstoffzufuhr und den Ausstoß der verbrannten Gase sowie die Dauer der Einspritzung des Brennstoffs in die Zylinder verändert werden kann.

Jede Nockenwelle enthält somit zwei Nocken für jedes gesteuerte Organ, nämlich eine für die erste Drehrichtung und die andere für die Gegenrichtung. Zwischen den beiden Nocken besteht eine Wlnkelsymmetrie bezüglich eines Totpunktes der Kurbelwelle.

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Die Richtungsumkehr erfolgt bei stehendem Motor, indem die Nockenwellen in Längsrichtung verschoben werden. Um von einer in die andere Stellung zu gelangen, gleiten die Stößelrollen auf den Hocken ohne Rollbewegung, so daß bei häufigen Umschaltungen eine starke Abnutzung der Rollflächen und der Nocken festzustellen ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das diese Abnutzung der Rollenoberflächen und Übergangsrampen deutlich verringert wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Riehtungsumkehrsteuerung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Schiffsmotor, in dem die Nockenwellen für jeden Stößel eines gesteuerten Organs zwei jeweils einer Drehrichtung zugeordnete Nocken aufweist .und die Richtungsumkehr durch Längsverschiebung der Nockenwelle bewirkt wird und einen Motor zur Anwendung des Verfahrens zu schaffen, bei dem die bei der Längsverschiebung zwischen den Kontaktrollen der Stößel und der zugeordneten Nockenwelle auftretende Reibung und auch der Kraftaufwand verringert wird, der für die Längsverschiebung der Nockenwelle benötigt wird..

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß vor der Längsverschiebung der Nockenwellen die Stößel um 90 ° gedreht werden, so daß .die Drehachse der Kontaktrolle jedes Stößels in eine Lage senkrecht zur Längsachse der Nockenwellen gelangt. Dadurch gibt es bei der Längsverschiebung der Nockenwelle zwischen den Kontaktrollen der Stößel und der

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Nockenwelle keine Gleitreibung mehr, sondern eine rollende Reibung, die bekanntlich wesentlich weniger Kraftaufwand erfordert.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß vor dem Drehen der Stößel Ventilfedern'entlastet werden. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Entlastung der Ventilfedern mindestens die Hälfte der ursprünglichen Federkraft betrifft und daß die Langsverschiebung der Nockenwellen mit der vorherigen Drehung der Stößel automatisch gekoppelt ist. Es ist eine Anwendungsform der Erfindung, daß er mindestens ehe mit einer Verzahnung versehene Zahnstange aufweist, und daß jeder Stößel eine sektorförmige Verzahnung aufweist, die in die Verzahnung der Stang.e eingreift.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Hilfe/ der Zeichnungen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: im Schnitt einen Stößel, der mit zwei Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkt und an dem das Verfahren verdeutlicht wird,

Pig. 2: den Schnitt II-II in Pig. 1;

Pig. 3: eine Ansicht in Richtung des Pfeils III in Pig. 1 nach erfolgter Drehung der Stößelachse um 90 °.

In Pig. 1 ist ein Stößelschaft 1 zu sehen, der durch nicht dargestellte bekannte Mittel auf einer Bestandteil des Motors bildenden Platte 2 befestigt ist und von einem mit einem Dichtungsring versehenen Deckel 3 verschlossen ist. Ein Rohr 5, das auf einer Schulter 3' des Deckels 3_v anliegt, schützt einen Stößelstift 6.

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Im Stößelschaft 1 ist ein einziger Stößel 2Ό sichtbar, während der zweite Stößel 20^f in-Pig· 2 zu erkennen ist (einer für den Gaseinlaß und einer für den Gasausstoß). Der Stößel 20 trägt eine Welle 8, auf der eine mit einer Lagerbuchse 9 versehene Kontaktrolle 10 drehbar sitzt. Außerdem weist der Stößel 20 eine Höhlung 21 mit einer Schulter 22 auf, auf der sich der Stößelstift 6 abstützt.

Der Stößel 20 ist außerdem mit einer geraden Verzahnung versehen, die mit einer geraden Verzahnung 31 einer Zahnstange 30 im Eingriff steht. Diese beiden Verzahnungen verlaufen parallel zur Verschieberichtung des Stößels 20, um diesem eine freie Verschiebung im Schaft 1 zu ermöglichen.

Die Kontaktrolle 10 des Stößels 20 sitzt auf einem Nocken einer Nockenwelle 15 auf, welche außerdem noch einf'zweiten Nocken 17 trägt. Jede dieser beiden Nocken 16; 17 ist einer Drehrichtung zugeordnet, und zwar aufgrund ihrer gegenseitigen Winke!verschiebung. Die Kontaktrolle 10 liegt ständig auf einem der beiden Hocken aufgrund einer nicht dargestellten Feder auf, die sich meist in Höhe der Ventile befindet.

Fig. 2 zeigt die beiden Stößel 20; 20' des Stößelschaftes Die beiden Stößel 20; 20' sind also die Zufuhr- und Abfuhrstößel eines einzigen Zylinders. Eine Zahnstange 30 ist in Öffnungen 32 des Schaftes 1 geführt. Jede Öffnung 32 ist mit einem Dichtungsring 33 versehen. Die Bewegungssteuerung der Zahnstange 30 und ihre Drehsicherung werden durch einen nicht dargestellten und an sich bekannten Mechanismus bewirkt,

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Die beiden Stößel .20; 20' sind je mit einer Verzahnung 23; 23' versehen, die sich über mindestens ein Viertel ihres Umfangs erstreckt.' Die Verzahnung 31 der Zahnstange 30 führt bei einer linearen Verschiebung der Zahnstange.30 zu einer Drehung der beiden Stößel 20; '20'. Für eine' Drehung um 90 muß die Zahnstange 30 um einen geeigneten vorgegebenen Wert verschoben werden.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht gemäß dem Pfeil III in Fig. 1 auf einen Stößel 20.nach dessen Drehung um'90° im Stößelschaft Die Kontaktrolle 10 liegt immer noch auf der Nooke 16 auf, aber ihre Drehachse verläuft jetzt senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Nockenwelle 15. Während der langsverschiebung der Nockenwelle 15 durch ein nicht dargestelltes bekanntes Mittel rollt die Kontaktrolle 10 nacheinander auf den Nocken 16, auf einem Übergangsbereich 18 und auf dem anderen Nocken 17 ab. Sobald die Nockenwelle 15 am Ende ihrer Längsverschiebung an einen Anschlag gelangt ist, liegt die Kontaktrolle 10 auf dem Nocken 17 auf, so daß nun eine Drehung des Stößels 20 um 90° in Gegenrichtung erfolgen kann, damit er wieder in seine ursprüngliche Lage kommt, in der die Achse der Rolle 10 parallel zur Achse der Nockenwelle 15 verläuft.

Um die Richtungsumkehr eines Motors zu bewirken, geht man folgendermaßen vor:

- Die Brennstoffeinspritzung wird unterbrochen, worauf der Motor stehenbleibt.

- Gegebenenfalls werden die Federn der gesteuerten Organe entlastet.

- Die Stößel des Motors werden durch eine geeignete Längsverschiebung der Zahnstange 30 um 90° gedreht.

- Die Nockenwellen 15 werden in Längsrichtung verschoben, so daß jede Kontaktrolle von den Nocken 16 auf die Nocken 17 übergeht.

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- Die -Stößel 20 werden wieder um 90°, diesmal aber in Gegenrichtung, gedreht, so daß sie wieder ihre ursprüngliche Stellung einnehmen.

- Die Belastung der Federn wird gegebenenfalls wieder eingestellt.

- Der Motor wird mit Druckluft in die andere Drehrichtung angeworfen.

- Brennstoff wird, wieder eingespeist.

Natürlich kann -die Abfolge dieser "Verfahrensschritte automatisch erfolgten, wobei die Ausführung jedes Schrittes von der vorhergehenden Ausführung des vorhergehenden Schrittes abhängig gemacht wird.

Claims

- 7 - 65 325 24 AP P 01 C / 275 273 8 Berlin, 3. 1. 86 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Richtungsumkehrsteuerung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einem Schiffsmotor, in dem die Nockenwellen für jeden Stößel eines gesteuerten Organs zwei jeweils einer Drehrichtung zugeordnete Nocken aufweisen und die Richtungsumkehr durch Längs-Verschiebung der Nockenwellen bewirkt wird, gekennzeichnet dadurch, daß vor der Längsverschiebung der Nockenwellen (15) die Stößel (20) um 90° gedreht werden, so daß die Drehachsen der Kontaktrolle (10) jedes Stößels (20) in eine Lage senkrecht zur Längsachse der Nockenwellen (15) gelangt.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß vor dem Drehen der Stößel (20) Ventilfedern entlastet werden.

3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Entlastung der Ventilfedern mindestens die Hälfte der ursprünglichen Pederkraft_betrifft·

4» Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch,"daß die Längsverschiebung der Nockenwellen (15) mit der vorherigen Drehung der Stößel (20) automatisch gekoppelt ist.

5. Motor zur Anwendung des Verfahrens nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß er mindestens eine mit einer Verzahnung (31) versehene Zahnstange (30) aufweist und daß jeder Stößel (20) eine sektorförmige Verzahnung (23) aufweist, die in die Verzahnung der Stange eingreift.