DE124009C

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Publication number: DE124009C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Der Gegenstand der Erfindung besteht in einem Ringschieber, welcher für solche Verbrennungskraftmaschinen Verwendung finden soll, bei denen der durch eine besondere Ladepumpe verdichtete gasförmige Brennstoff durch eine oder mehrere vom Arbeitskolben gesteuerte Oeffnungen am Umfang des Arbeitscylinders in diesen eingeführt wird.The object of the invention consists in a ring slide, which for such internal combustion engines Is to be used in which the gaseous fuel compressed by a special charge pump through one or more openings controlled by the working piston on the circumference of the working cylinder is introduced into this.

Eine Verbrennungskraftmaschine, die diese Merkmale aufweist, stellt in der Zeichnung Fig. ι im senkrechten Längsschnitt dar. Der mit dem Arbeitskolben 1 verbundene Kolben 2 der Ladepumpe 3 fördert auf der nach dem Arbeitscylinder hin gelegenen Seite Gemisch aus Gas und Luft, und zwar tritt durch den Stutzen 4 Gas, durch den Stutzen 5 Luft ein, beide mischen sich in der Saugleitung 6, und das Gemisch gelangt durch das Saugventil 7 in die Ladepumpe, um beim folgenden Kolbenhub durch das Druckventil 8 und die Rohrleitung 9 nach dem Sammelraum ίο gedrückt zu werden. Von dort strömt ein Theil des verdichteten Gemisches durch die Oeffnungen 11, sobald diese vom Arbeitskolben in der,Nähe des äufseren Todtpunktes freigelegt werden, in den Arbeitscylinder, wo es vom Arbeitskolben verdichtet und durch eine Zündvorrichtung entflammt wird.An internal combustion engine that has these features is shown in the drawing Fig. Ι in vertical longitudinal section. The piston 2 connected to the working piston 1 the charge pump 3 conveys mixture on the side located after the working cylinder from gas and air, namely gas enters through nozzle 4 and air through nozzle 5, both mix in the suction line 6, and the mixture passes through the suction valve 7 into the Charge pump to pass through the pressure valve 8 and the pipeline 9 during the following piston stroke to be pressed after the collecting chamber ίο. From there a part of the condensed water flows Mixture through the openings 11 as soon as they are in the vicinity of the working piston of the outer dead center are exposed into the working cylinder, where it is compressed by the working piston and by an ignition device is inflamed.

Von bekannten Maschinen dieser Art, bei denen die Regelung durch Veränderung des End'druckes im Brennstoffsammelbehälter bewirkt wird, unterscheidet sich die den Gegenstand der Erfindung bildende Maschine dadurch, dafs der Druck im Brennstoffsammelbehälter unmittelbar vor der Einströmung stets genau oder doch annähernd, derselbe bleibt, während der Querschnitt der Einströmöffnungen durch einen vom Regler verstellbaren Ringschieber verändert wird.From known machines of this type, in which the control by changing the End'druckes is effected in the fuel collecting container, the object differs of the invention, the fact that the pressure in the fuel storage tank immediately before the inflow always exactly or at least approximately, remains the same while the cross section of the inflow openings through a ring slide that can be adjusted by the regulator is changed.

Eine solche Regelungsvorrichtung ist in Fig. 1 bis 4 dargestellt. Der Querschnitt der Einströmlöcher 11 wird durch einen vom Regler verstellbaren Ringschieber 12 verändert, der mit Oeffnungen versehen ist, die sich in der einen seiner Endstellungen mit den Einströmöffnungen 11 völlig decken, so dafs dann der ganze Querschnitt der letzteren für die Einströmung von Brennstoff bezw. Gemisch frei liegt, während in seiner anderen Endstellung die Einströmöffnungen 11 von den zwischen den Schieberöffnungen liegenden Stegen fast ganz überdeckt sind, so dafs dem Brennstoff bezw. Gemisch nur noch ein geringer Querschnitt zur Einströmung frei bleibt. Die Einstellung des Einströmdruckes im Sammelbehälter auf die stets ganz oder annähernd gleiche Höhe wird mittelst eines Rücklaufventils 13 bewirkt, das durch einen mit der Steuerwelle 14 sich drehenden schrägen Nocken 15 während eines Theiles des Saughubes der Ladepumpe geöffnet wird. Dabei ist in bekannter Weise die Nockenhülse auf der Steuerweile längsseits verschiebbar angeordnet und wird vom Stellzeug des Reglers veränderlich eingestellt, etwa so, dafs bei der einen Endstellung der Reglermuffe der Nocken 15 das Ventil 14 überhaupt" nicht öffnet, während bei der anderen Endstellung die Dauer oder die Höhe der Ventilerhebung oder beide zusammen ihren gröfsteh Werth erreichen. Der Regler wirkt also gleich-Such a control device is shown in FIGS. The cross section of the inflow holes 11 is changed by an adjustable ring slide 12, the is provided with openings that are in one of its end positions with the inflow openings 11 completely cover, so that the entire cross-section of the latter is then for the inflow of fuel respectively. Mixture is exposed, while in its other end position, the inflow openings 11 of the between the slider openings lying webs are almost completely covered, so that the fuel respectively Mixture only a small cross-section remains free for inflow. The setting the inflow pressure in the collecting container is always completely or approximately the same level by means of a return valve 13 causes the by a rotating with the control shaft 14 inclined cam 15 during part of the suction stroke of the charge pump is opened. This is done in a known manner the cam sleeve is arranged on the control shaft so that it can slide along its side and is controlled by the actuating tool of the regulator is set to be variable, approximately so that in one end position of the regulator sleeve the cam 15 does not open the valve 14 at all, while in the other end position the duration or the height of the valve lift or both together are their greatest Reach Werth. The controller therefore acts in the same way

zeitig auf den Ringschieber 12 und auf das Rücklaufventil 13.on the ring slide 12 and on the return valve 13 in good time.

Der Vorgang der Regelung ist folgender:
Angenommen, die Maschine arbeite mit der höchsten Leistung, so sind die Einströmöffnungen 11 vom Ringschieber 12 ganz frei gelegt und die Reglermuffe steht in ihrer tiefsten Lage. Hierbei ist die Nockenhülse so eingestellt, dafs der Nocken 15 das Rücklaufventil 13 überhaupt nicht öffnet. Die Ladepumpe arbeitet dann so, dafs sie den Druck im Sammelbehälter auf eine bestimmte Höhe, etwa P₀ bringt. Bei der Einströmung sinkt der Druck etwa auf P_u, und die Ladepumpe hat eine weitere Menge Brennstoff bezw. Gemisch angesaugt, die gerade ausreicht, um bei der nun folgenden Verdichtung den Druck im Sammelbehälter wieder auf P₀ zu bringen. Wird nun die Belastung der Maschine verringert, so steigt die Reglermuffe und verstellt den Ringschieber 12, wodurch die Einströmöffnungen 11 entsprechend verengt werden. Es strömt nun weniger Brennstoff bezw. Gemisch in den Arbeitscyünder, somit sinkt der Druck im Sammelbehälter nun auf P₁, wobei P₁ > P_n. Die Ladepumpe hat nun wieder ihre gleiche Menge Brennstoff bezw. Gemisch angesaugt, weshalb bei der nun folgenden Verdichtung der Druck im Sammelbehälter von P₁ auf etwa P_? steigt, wobei P₂> P₀. Nun hat aber zugleich der Regler auch die Nockenhülse verschoben und der Nocken stöfst bei dem jetzt folgenden Saughube der Ladepumpe das Rücklaufventil 13 auf, und zwar so viel, dafs eine solche Menge Brennstoff bezw. Gemisch aus der Druckleitung in die Saugleitung zurückströmen kann, dafs der Druck im Sammelbehälter von P₂ auf P₀ sinkt. Statt des veränderlich gesteuerten Rücklaufventils 13 kann auch ein selbsttätiges, mit Federbelastung versehenes Ventil angeordnet werden, das so eingestellt ist, dafs es geschlossen bleibt, so lange der Druck im Sammelbehälter nicht über den Betrag P₀ steigt, wodurch dann erreicht wird, dafs der Druck im Sammelbehälter vor dem Einströmen stets die gleiche Höhe P₀ hat.The process of regulation is as follows:
Assuming that the machine is working with the highest output, the inflow openings 11 are completely exposed by the ring slide 12 and the regulator sleeve is in its lowest position. Here, the cam sleeve is set so that the cam 15 does not open the return valve 13 at all. The charge pump then works in such a way that it brings the pressure in the collecting container to a certain level, for example P ₀ . With the inflow, the pressure drops to about P _u , and the charge pump has a further amount of fuel or fuel. Sucked in mixture that is just sufficient to bring the pressure in the collecting tank back to P ₀ during the compression that now follows. If the load on the machine is now reduced, the regulator sleeve rises and adjusts the ring slide 12, as a result of which the inflow openings 11 are correspondingly narrowed. There is now less fuel respectively. Mixture in the Arbeitscyünder, so the pressure in the collecting tank now drops to P ₁ , where P ₁ > P _n . The charge pump now has the same amount of fuel again. Sucked in the mixture, why in the following compression the pressure in the collecting tank from P ₁ to about P _? increases, where P ₂ > P ₀ . Now, however, the controller has also moved the cam sleeve at the same time and the cam opens the return valve 13 at the suction head of the charge pump that now follows, namely so much that such an amount of fuel or fuel is consumed. The mixture can flow back from the pressure line into the suction line, so that the pressure in the collecting tank drops from P ₂ to P ₀ . Instead of the variably controlled return valve 13, an automatic, spring-loaded valve can be arranged, which is set so that it remains closed as long as the pressure in the collecting container does not rise above the amount P ₀ , which then results in the pressure _{always has the same height P 0} in the collecting container before the inflow.

Wollte man einen Ringschieber, der aus demselben Metall wie der Cylinder hergestellt ist, so anordnen, dafs er als geschlossener Ring den Cylinder ohne Spielraum umgäbe, so würde er, wenn der Cylinder sich während des Betriebes infolge der Wärme ausdehnt, leicht, auf diesem festklemmen und dann nicht mehr genügend leicht zu bewegen sein. Denn der Ringschieber wird sich nicht in demselben Mafse wie der Cylinder ausdehnen, weil er nicht dieselbe Temperatur haben wird wie dieser. Beim Uebergang der Wärme aus einem Körper in den anderen tritt an den Berührungsflächen beider, selbst wenn diese sehr dicht anliegend gearbeitet sind, erfahrungsgemäfs immer eine lebhafte Wärmestauung ein. Dem erwähnten Uebel.stand kann man dadurch begegnen, dafs man den Drehschieber aus einem Metall herstellt, das einen entsprechend gröfsercn Ausdehnungscoefficienten hat, als das Metall des Cylinders.You wanted a ring slide made from the same metal as the cylinder is to be arranged so that it surrounds the cylinder as a closed ring without clearance, so it would, if the cylinder expands during operation due to the heat, easy to get stuck on this and then no longer be easy enough to move. Because the ring slide will not expand to the same extent as the cylinder, because it will not have the same temperature as this one. When the heat is transferred from one Body in the other occurs at the contact surfaces of both, even if these are very close have worked closely, based on experience always a lively accumulation of heat. One can counter the above-mentioned evil by that the rotary valve is made of a metal that makes one correspondingly larger Has expansion coefficients than the metal of the cylinder.

Ferner kann man auch, wie in Fig. 4 dargestellt, den Drehschieber an einer Stelle theilen und ihn'federnd am Cylinder anliegen lassen, wobei man seine eigene Spannung durch die einer Zusatzfeder 16 noch verstärken kann. Natürlich kann man den Schieber auch an mehreren Stellen theilen und an den Theilstellen Zugfedern zur Verbindung der einzelnen Theile anordnen.Furthermore, as shown in FIG. 4, the rotary slide valve can also be divided at one point and let him rest against the cylinder with a spring, whereby you can exert your own tension through the an additional spring 16 can still strengthen. Of course you can also turn the slider on divide several places and at the part places tension springs to connect the individual parts Arrange parts.

Kommt als Brennstoff ein sehr staubhaltiges und schwer zu reinigendes Gas zur Verwendung, so liegt auch die Gefahr nahe, dafs der Drehschieber infolge von Verschmutzung auf dem Cylinder festklemmt. Man kann diesem Uebelstande dadurch begegnen, dafs man den Drehschieber nicht dichtschliefsend den Cylinder umgeben läfst, sondern seinen inneren Durehmesser gröfser ausführt, als den äufseren des Cylinders, so dafs zwischen Schieber und Cylinder ein Spielraum bleibt. Es hat dies bezüglich der Arbeitsweise des Schiebers keinerlei Bedenken, da dieser ja nicht dicht abschliefsen, sondern nur drosseln soll. Bei dieser Anordnung kommt dann also der Schieber mit dem Cylinder gar nicht in Berührung und mufs .deshalb durch besondere Mittel um die Cylinderachse zwangläufig rund geführt werden. Es kann dies etwa mittelst eines Lenkersystems, wie in Fig. 2 gezeichnet, geschehen, das aus zwei doppelarmigen Hebeln 17 und 18 und je zwei Stangen 19 und 20 bezw. 21 und 22 besteht. Wenn die Radien oa und ob gleich und parallel sind den Radien cd bezw. ce und ebenso die Radien of und og gleich und parallel den Radien hi bezw, hk, so sind die Bedingungen für eine - genaue zwangläufige Rundführung erfüllt.If a very dusty gas that is difficult to clean is used as fuel, there is also the risk that the rotary slide valve will jam on the cylinder as a result of contamination. This inconvenience can be countered by not letting the rotary valve surround the cylinder tightly, but making its inner diameter larger than the outer diameter of the cylinder, so that there is a margin between the valve and the cylinder. This has no concerns whatsoever with regard to the mode of operation of the slide, since it is not supposed to close tightly, but only to throttle. With this arrangement, the slide does not come into contact with the cylinder and must therefore necessarily be guided around the cylinder axis by special means. This can be done by means of a link system, as shown in Fig. 2, which consists of two double-armed levers 17 and 18 and two rods 19 and 20 respectively. 21 and 22 consists. If the radii oa and whether are the same and parallel to the radii cd respectively. ce and also the radii of and og are the same and parallel to the radii hi and hk, so the conditions for an exact, compulsory circular guide are met.

Die Rundführung kann auch durch Trag- und Führungsrollen 23, 24, 25, 26, wie in Fig. 3 gezeichnet, bewirkt werden. Die Einwirkung des Reglers auf den Drehschieber kann entweder durch Stange oder Zahnbogen, wie in Fig. 3 und 4' gezeichnet-, oder durch das Lenkersystem der Rundführung, wie in Fig. 2 gezeichnet, oder durch ein Schubkurbelgetriebe vermittelt werden.The round guide can also be provided by support and guide rollers 23, 24, 25, 26, as in FIG. 3 drawn, effected. The action of the controller on the rotary valve can either by rod or dental arch, as drawn in Fig. 3 and 4 ', or by the Link system of the round guide, as shown in Fig. 2, or by a crank mechanism mediated.

Claims

Patent Claims:

i. A control device for internal combustion engines, in which the gaseous one compressed by a special charge pump Fuel or compressed mixture through one or more openings on the circumference controlled by the working piston

of the working cylinder is introduced into this, characterized in that one of the Regulator dominated, the cylinder surrounding annular slide 12, the inflow openings 11 more on the outer cylinder circumference, depending on the position of the slide or less throttles, whereby by an automatic or controlled by the regulator Return valve 13 is a more or less large part of that which is compressed in container 10 Fuel or Mixture in the suction line of the charge pump or directly can be fed back into the charge pump, for the purpose, the amount of fuel flowing into the working cylinder respectively Mixture with almost constant inflow pressure in the collecting tank to regulate.

A ring slide according to claim 1, characterized in that it is divided in one or more places and the ends lying at the parts are connected to one another by springs in order to prevent the ring slide from jamming on the cylinder.
A ring slide according to claim 1, characterized in that it is positively guided around the cylinder without touching the same, for the purpose of preventing the ring slide from jamming on the cylinder as a result of contamination.

1 sheet of drawings.