DE1019860B

DE1019860B - Drehschiebersteuerung fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1019860B
Application number: DEG13970A
Authority: DE
Inventors: Philipp Gruber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-03-16
Filing date: 1954-03-16
Publication date: 1957-11-21

Description

Drehschiebersteuerung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Drehschiebersteuerung für Brennkraftmaschinen, bei welchen auf einer geineinsamen Welle je ein Scheibendrehschieber für die Steuerung des Einlaß- und des Auslaßvorganges befestigt ist. Die wesentlichste Bedingung, welcher der Aufbau solcher Steuerungen genügen muß, liegt in einem bei allen Betriebstemperaturen und auch nach längerer Betriebszeit ausreichenden dichten Abschluß der Brenngas- bzw. Abgasleitung durch die Schieber. Bei den bekannten Ausführungen der genannten Art sind entweder die meist nur ringförmigen Dichtflächen zu klein oder aber liegen die Drehschieber mit der Dichtfläche an der Gehäusewand des Zylinders an, deren stark wechselnde Temperaturen Verspannungen der Drehschieber und damit eine Verschlechterung der Dichtung hervorrufen. Sucht man die Verspannung durch starken Federdruck auszugleichen, so schleifen sich die Dichtflächen rasch aus. Das Nacharbeiten solcher beschädigten Dichtflächen ist schwierig und teuer.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß die Drehschieber zwischen je zwei federbelasteten Dichtscheiben laufen, die dem Drehschieber etwa flächengleich sind. Über den Durchgangsöffnungen der Drehschieber sitzen hohlzylindrische Ansätze, die in entsprechende Bohrungen des Zylindergehäuses mit axialem Spiel hineinragen, so daß die beiden Kaminern, in welchen die Drehschieber laufen, wie an sich bei Scheibendrehschiebern bekannt, nach außen. abgedichtet sind. Die gemeinsame Welle der Drehschieber ist als Hohlwelle ausgebildet, deren Bohrung die beiden Kammern verbindet. Soweit Gas unter hohem Druck aus dem Zylinder durch die ihm zunächst liegenden Dichtflächen zwischen Drehschieber und Dichtscheiben in die Kammern gelangen kann, wird der Druck in ihnen erhöht, der zusätzlich zu den Federn wie eine pneutnatische Feder auf die Dichtscheiben wirkt. Da aber die Fläche, auf die der Zylinderdruck wirken kann, falls die ihm zunächst liegenden Dichtscheiben nicht ausreichend dicht an dein Drehschieber anliegen, klein gegen die Flächen der Dichtscheiben sind, auf denen der Gegendruck lastet, kann der sich in den Kammern einstellende Druck immer nur klein im Vergleich zu den im Zylinder auftretenden Drücken sein. Da der Temperaturausgleich in den Kammern in erster Linie durch Konvektion, erfolgt, werden die Dichtscheiben tind die Drehschieber gleichmäßig erwärmt, so daß keine Verspannungen durch ungleichmäßige Temperatureinflüsse auftreten können. Gleichmäßig verteilte Temperaturänderungen sind bei einer Steuerung nach der Erfindung ohne Einfluß auf die Güte der Abdichtung der Drehschieber.
Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Horizontalschnitt durch den oberen Teil des Zylindergehäuses, der durch die Achse der Brenngaszuführung 1 und der Abgasführung 2 gelegt ist, die beide in den Kopf des Zylinders 3 einmünden. Das Drehschiebergehäuse 4 bildet mit dem Kopf des Zylinders ein Stück und ist beiderseits durch die Flanschdeckel 5 und 6 abgeschlossen. Im mittleren Teil des Gehäuses ist in den Lagern 7 eine Hohlwelle 8 gelagert. Ihre Bohrung stellt die Verbindung zweier verzweigter, geschlossener Kammern 9 und 10 zwischen dem Gehäuse 4 und den Flanschdeckeln 5 und 6 her. In diesen Kammern sitzen die Drehschieber 11 und 12 auf den konischen Enden der Hohlwelle 8. Die Drebschieber haben in bekannter Weise Durchlässe 13 und 14, die kongruent zu den Querschnitten der Brenngaszuführung 1 und der Abgasabführung 2 sind. Die Zahl und Anordnung der Durchlässe richtet sich in bekannter Weise nach dem Zylindertakt und dem Untersetzungsverhältnis, mit welchem die Drehschieber von der Kurbelwelle des Motors angetrieben werden. Im Ausführungsbeispiel geschieht der Antrieb der Drehschieber durch einen Kegelzahnkranz, der in nicht dargestellter Weise von außen mit Hilfe einer abgedichteten, in dias Gehäuse eingeführten Welle angetrieben wird und in einen Zahnkranz 15 am Umfang des einen der beiden Drehschieber eingreift. In der Zeichnung steht der Drehschieber 11 in der Üffnungsstellung für die Brenngaszuführung, während der Drehschieber 12 die Abgasführung 2 sperrt. Auf beiden Seitenflächen der Drehschieber liegen Dichtscheiben 17 -, 18, 19 und 20 an. Im Zuge der Brenngaszuführung und der Abgasabführung haben die Dichtscheiben dem Querschnitt der Gasführungen entsprechende Bohrungen und über diesen nach entgegengesetzten Seiten je einen hohlzylindrischen Ansatz 21, 22, 23 und 24. Diese An-Sätze, die streckenweise die Brenngaszuführun 'g und die Abgasabführung bilden, sind in den Flanschdeckeln und im Gehäuse kolbenartig geführt und mit Kolbenringen25 abgedichtet. Die Dichtscheiben besitzen ein geringes axiales Spiel und werden durch Federn 26 gegen die Drehschieber in an sich bekannter Weise gedrückt.
Bewegt sich der Kolben im Zylinder während des ersten Taktes aus seiner oberen Totpunktlage in die untere, so ist der Abgasauslaß durch den Drehschieber 12 geschlossen, und der Drefischieber 11 gibt den Eintritt des Brenngases durch die Zuführung 1 frei. Da der Druck in den Kammern 9 und 10 während des Ansaugtaktes größer ist als im Zylinder, werden die Dichtscheiben 17 bis 20 fest gegen die Drehschieber 11 und 12 gedrückt. Während des zweiten Taktes, in welchem der Kolben wieder in die obere Totpunktlage zurückgeht und der Drehschieber 11 die Brenngaszuführung 1 abgeschlossen hält, wird das Brenngas im Zylinder verdichtet. Hierbei kann es im Anlauf des Motors vorkommen, daß der erhöhte Druck des Zylinders in die Dichtfläche zwischen dem Drehschieber und der dem Zylinder zunächst liegenden Dichtscheibe eindringt und die Dichtscheibe kurzzeitig von dem Drehschieber abhebt. Infolgedessen erhöht sich der Druck in der betreffenden Kammer und drückt die Dichtscheibe wieder gegen den Drehschieber. Dazu genügt eine relativ geringe Druckerhöhung, weil die Fläche der Dichtscheibe, auf die der Innendruck der Kammer wirkt, vergleichsweise groß ist. Dasselbe kann nochmals im Augenblick der Zündung des Gasgemisches im dritten Takt eintreten. Ebenso verbleiben die Dichtscheiben während des vierten Taktes in ihrer Lage, in welchem der Schieber 12 die Abgasabführung 2 öffnet und der Kolben das Abgas aus dem Zylinder ausstößt. Selbst wenn der Druck in den Kammern 9 und 10 durch Verluste absinken sollte, wird er im Kompressionstakt bzw. im Moment der Zündung selbsttätig wieder erhöht, so daß die Dichtscheiben stets ihren Zweck erfüllen. Ein Teil des Gehäuses ist in bekannter Weise mit 01 gefüllt, so daß die Reibung zwischen den Drehschiebern und den Dichtscheiben auf ein l#,finimurn verringert ist. Der wesentliche Vorteil der Drelischiebersteuerung nach der Erfindung liegt darin, daß die großen Dichtflächen die Abdichtung der Schieber auch bei langen Betriebszeiten und in großen Temperaturintervallen gewährleisten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; 1. Drehschiebersteuerung für Brenn1,raftinaschinen, bei welcher auf einer gemeinsamen Welle je ein Scheibendrehschieber für die Stetierung des Einlaß- und des Auslaßvorganges befestigt ist, die beide in je einer am lUotorzylindergehäuse vorgesehen-en Kammer ohne unmittelbare Berührung mit dein Zylindergehäuse umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehschieber (12, 13) zwischen je zwei federbelasteten Dichtscheiben (17 -, 18, 19, 20-) laufen, die dem Drehschieber etwa flächengleich sind und über ihren Durchgangsöffnungen hohlzylindrische Ansätze (21, 22, 23, 24) besitzen, die in entsprechende Bohrungen des Zylindergehluses (4, 5, 6) mit axialem Spiel hineinragen, so daß die Kammern (9, 10) - wie an sich bei Scheibendrehschieberii bekannt - nach außen abgedichtet sind.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Welle (8) als Hohlwelle ausgebildet ist, deren Bohrung die Kammern (9, 10) verbindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 802 73-1; französische Patentschriften Nr. 479 040, 1051,502; britische Patentschrift Nr. 301801; USA.-Patentschriften Nr. 1751528, 2 387 397.