DE1530433U - - Google Patents

Description

• Einrichtung zur selbettätigea Relung der Totraumgr8Be

  I

  einer Brennraftm&achine mit freiflieKenden Kolben.

  Bei Brennkraftmaschinen mit freiliegenden Kolben muß

  verhindert werden, daß das Volumen des an die Stirnfläche des

  Motorkolbens angrenzenden Brennraumes beim Verdichtungshube zu klein wird, da sonst die In diesem Raum auftretenden Drücke ein unzulässig hohes Maß erreichen.
• Die Erfindung betrifft : eine Einrichtung, welche es er-

  möglicht, die den Einwärtshub des Motorkolbens, also die

  Verdichtung der Motorladung bewirkende Arbeit (Rückführarbeit) in Abhängigkeit von der Motor-Totraumgröße selbsttätig so zu beeinflussen, daß sie verringert wird, wenn die Totraumgröße abnimmt. Eine Verringerung der Hückführarbeit wirkt sich in einer

  Hubverkürzung, also In einer Wiedervergrößerung des Motor-<fot=

  raumes aus, so daß dieser Totraum seine normale Größe stets wenigstens angenähert beibehält und die Entstehung übermäßig hoher Drücke im Motorzylinder vermieden wird.
• Nach der Erfindung wird folgende Anordnung getroffen ! Es ist ein mit dem Motorkolben starr verbundenes oder verhältnisgleich zu ihm bewegtes Glied (Hubglied) und ferner ein in dessen Bewegungsrichtung verschiebliches zweites Glied (Folgeglied) vorgesehen, mit@ dem Folgeglied ist ein Kraftglied (Feder, Gewicht o. dgl.) verbunden, das auf das Folgeglied xtändig

  t

  eine Kraft ausübt, die dieat'a bei der inneren Totlage des Motor-

  kolbens gegen das Hubglied emdrüökt und die bestMbt iatp bei

  dem hierauffolgenden Auawärt , shub das Folgeglied dem Hubglied

  nachzuschieben; in Verbindung mit dem Folgeglied sind ferner Mittel (Dämpfungsvorrichtung, langes Pendel, schwere Masse o. dgl.) vorgesehen, die dessen schnelle Verstellung in dieser Nachschub-Richtung durch die genannte Kraft behindern, so daß es während des Außwärtshubes und des darauffolgenden Einwärtshubes des Motorkolbena nur eine sehr geringe Wegstrecke zurücklegt. Das Fulgeglied stellt sich demnach immer ungefähr auf die innere Hubumkehr des Hubgliedes (entsprechend der inneren Totlage des Motorkolbens) ein. verschiebt sich demnach diese innere Moyorkolben-Totlage, so erleidet auch das Folgeglied eine etsprechende Verstellung, die zur Verstellung der die Rückführarbeit beeinflussenden Glieder (Regelgliecfer) benutzt wird, beispielsweise indem das Folgeglied eine Hilfskraft (Servo-Motor) steuert, welche die Verstellung dieser Regelglieder bewirkt, Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfidnugnsgegenstandes.
• Abb. 1 zeigt im ahsialen Längsschnitt eine Maschine mit sich gegenläufig bewegenden Flugmassen, je aus einem Motor- und einem Verdichterkolben bostehend und mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Motortotraumgsöße, bei welcher ein als Kolben ausgebildetes Folgeglied durch ein die Bewegung einer Flugmasse zwangläufig mitmachendea Hubgliod beeinflußt wird.

  Die Abb. 2 und 3 zeigt) weibere Ausführungamögliohkeiten

  den Folgeliedes.

  Bei dem Beispiel nach Abb 1 bewegen sichineinem Motor-

  zylinder 1 die Motorkolben 2, 3 gegenläufig zueinander und schließen zwischen ihren einander zugekehrten Stirnflächen 5, 6 den Brennraum 7 ein. Mit jedem Motorkolben ist je ein Verdichterkolben 9, 10 verbunden, diese arbeiten je in einem Verdichterzylinder 11, 12. Zur Erzielung des Gleichlaufs der Flugmassen iat an jede derselben eine Zahnstange 13 bezw. 14 angeschlossen, welche in ein unverschieblich gelagertes Zahnrad 15 an diametral gegenüberliegenden stellen eingreifen. Mit der Zahnstange 14 ist ein das Hubglied darstellender Anschlag 16 fest verbunden.
• Fest am Maschinengestell gelagert ist ein mit Flüssigkeit gefüllter zylinder 17, in welchem ein das Folgeglied bildender Kolben 18 mit einer Kolbenstange 19 verschieblich ist. Auf den Kolben wirkt eine Druckfeder 20 ein, welche bei der inneren Motorkolbentotlage das eine Kolbenstangen-Ende 24 gegen den Anschlag andrückt und welche bestrebt ist. den Kolben 18 dem Anschlag 16 nachzuschieben, wenn der Motorkolben 3 seinen Auswärtshub beginnt. Der Kolben ist mit einer weiten, ein Rückschlagventil 21 aufnehmenden Durchbrechung 22 und mit einer engen Bohrung 23 versehen, derart, daß seine Bewegung in der genannten Nachschub-Richtung stark gedämpft ist, in der anderen Richtung aber möglichst unbehindert erfolgen kann. Das andere Ende der Stange 19 ist über einen Rückfuhrhebel 25 an den Schieber 26 eines hydraulisch betätigten Hilfsmotors 27 angeschlossen. Der Kolben 28 dieses Hilfsmotors wirkt über eine Kolbenstange 29 auf eine in die gemeinsame Absaugeleitung 30 der Verdichterzylinder 11, 12 eingebaute Drosseleinrichtung 31. Die Einrichtung wirkt, wie folgt,

  Beim Beginn des Auawärtshubea der Flugmaeaen will'der

  t

  Kolben 18 unter dem Einfluß, der leder 20 dem Anschlag 16 folgen,

  diese Bewegung wird aber durch die Dämpfungseinrichtung 21 bis

  23 so stark verlangsmat, daß der Kolben 18 bis zum Ende des auf den Aufwärtshub folgenden Einwärtshubes der Flugmassen nur einen

  ganz kurzen Weg zurückgelegt hat. Erst nahe am Ende dieses Ein-

  wärtshubes trifft daher der Anschlag 16 gegen das Ende 24 der Kolbenstange 19 und schiebt sodann den Kolben 18 in die der inneren Motorkolbentotlage entsprechende Lage zurück. Der Kolben 18 macht sonach die periodische Hubbewegung der Flugmassen nur in ganz geringfügigem, praktisch veranchlässigbarem Maße mit. Die jeweilige Stellung dieses Kolbens ist also nur

  abhängig von der inneren tiu. bumkehratol. lung der ii-lußinaßsen. Sobald

  diese umkehrstelle infolge einer Störung des Ausgleichs der von beiden Seiten her abwechselnd auf die rlugmassen einwirkenden Kräfte nach links oder rechts wandert, d. h. sobald die bei der

  inneren hubumkehr vorhandene brennraumgröße (d. i. die otortot-

  raumgröße) eine Aenderung erfährt, verschiebt sich der Kolben 18 in gleichem Maße und in gleicher richtung wie der Hubumkehrpunkt.
• Diese Lageänderung des Kolbens 18 bewirkt durch Vermittlung des hydraulischen Hilfemotors 26 bis 28 die Verstellung des in die Verdichteransaugleitugn 30 eingebauten Drosselgliedes 31 und somit eine Veränderung des Verdichteransaugdruckes. Diese Veränderung beeinflußt die von der Verdichterseite her auf die flugmassen einwirkende Rückführarbeit, und zwar derart, daß bei einer Verringerung der motortotraumgröße unter das zulässige Maß

  die ii (ickftlhrarbeit verkleinertg bei einer übermäßigen Vererößerw

  desmotorotraumesabervergrößertwird. abb. 2 zeigt ein in form eines Pendels ausgebildetes

  Folgeglied. Das im Festpunkt 33 aufgehängte Pendel, bestehend

  aus dem Pendelarm 34 und dem Pendelgowicht 35 ist derart ange-

  ordnet, daß der Pondelarm bei jeder vorkommenden Lage des inneren Hubumkehrpunktes des Motorkolbens mit einer Anschlagstelle 36 an dem Stirnende der Zahnstange 14 anliegt und dabei um einen kleinen winkel von der durch die strichpunktierte Linie 37 angedeuteten Senkrechtlage abweicht, derart, daß das Pendel auf Grund der Wirkung seines Gewichtes bestrebt ist, die Mittellage einzunehmen und sonach der Zahnstange beim Beginn des Motorkolben-Auswärtshubes zu folgen. Die Pendellänge ist so groß bemessen, daß das Pendel eine im Verhältnis zur Dauer

  eines llubspiels (Hin-und Rückhub) der Flumasse große

  Schwingungsdauer hat, so dßa es sich praktisch wiederum ständig in die der jewiligen inneren Hubumkehrstellung der Flusmasson entsprechende Lage einstellt. Die Pendelbewegungen können durch Eitnauchenlassen des Pendelgowichtes in eine Flüssigkeit 38 weiterhin gedampft werden. Ferner kann die pendelstange 34 oder auch die mit der Zahnstange 14 zur Berührung kommende Anschlagstelle 36 des Pendelarmes 34 zur Milderung der Stöße federnd ausgebildet sein. Die Verstellbewegungen des pendels werden durch ein Gestänge 39 wieder auf eine Einrichtung zur hereinflussung der Ruckführarbeit übertragen.
• Bei der Einrichtung nach Abb. 3 wird das Fogleglied von einer in einem Lagerbock 40 drehbar gelagerten Masse 41 gebildet, auf welche eine Feder 42 so einwirkt, daß sie bestrebt ist, sich mit einem Anschlag 43, der mit der Manse 41 fest oder federnd verbunden ist, gegen das Stirnende der Zahnstange 14 anzulegen.
• Die Feder 42 ist in Verhältnis zur Masse 41 so bemessen, daß sie dieser Masse nur eine biche Beschleunigung geben kann, die relativ zu der Frequenz (Zahl der Hin- und Herhübe je Zeiteinnett) der Flugmassenschwingung betrachtet, sehr gering ist, so daß der Anschlag 43 sich praktisch jeweils auf die innere Hub-Uttkohrstellung der Zahnstange 14 einstellt. Die Verstellbewegungen des Körpern 41 werden durch ein Gestänge 49 wiederum auf

  eine Minrichbung zur Beeinflussung der MtokfUhrarbait übertragen.

• Die Anwendung der Erfindug ist nicht auf als Masverdichter wirkende Freiflugkolbenmaschinen beschränkt, sondern ist auch bei Freiflugkolbenmaschinen mit anderen Energie-Verbrauchern,

  wie z. H.'lUsßigkoltspu'en odor Mlektrizitätserzeugern, möglich.

  Sofern zur Aufspeicherung der ganzen oder eines Teils der

  Hückfuhrarbeit besondere spuffer angoordnot sind, kann das

  in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage des inneren Hubumkehrpunktes des Motorkolbens sich einstellende folgeglied auf

  Einrichtungun zur Beeinflussulg der GrÖße der in diesen

  Gaspuffern aufgespeicherten Rückführarbeit, z. B. auf Minrich-

  tungon zur Aendorung der fotraumgröße dieser Puffer, wirken.

  Schutsohet.

  -'-

Claims (1)

1. ohuttanapü he. - - - - --------- ----------- - ------ 1. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Totraumgröße einer Brennkraftmaschine mit freiliegenden Kolben durch Vorändermig der auf diesen Kalben beim Rüokhub übertragohen Rüokführarbeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Motor- kolben starr verbundenes oder verhältnisgleioh zu ihm bewegtes Glied (Hubglied) und ein anderes, in der Bewegungariohtung des Hubgliedes verschiebliches Glied (Folgeglied) vorgesehen' sind, daß mit dem Folgeglied ein Kraftglied (Feder, Gewicht o. dgl.) verbunden ist, das auf das Folgeglied ständig eine Kraft ausübt, die dieses bei der inneren Totlage des Motorkolbens gegen das Hubglied andrückt und die bestrebt ist, bei dem hierauf folgenden Auswärtshub das Folgeglied dem Hubglied nachzuschieben, daß ferner in Verbindung mit dem Folgeglied stehende Mittel (Dämpfungsvorrichtung, langes Pendel, schwere Masse o. dgl.) vorgesehen sind, die dessen schnelle Verstellung in dieser Nachschub-Richtung durch die genannte Kraft behindern, so daß EIS sich ungefähr auf den der jeweiligen inneren Motorkolben-Totlage entsprechenden Hubumkehrpunkt des Hubgliedes einstellt und bei einer Verschiebung dieses Hubumkehrpunktes eine entsprechende Verstellung erfahrt, und daß Mittel zur Veränderung der Größe der Rückführarbeit vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von dieser Verstellung des Folgegliedes derart gesteuert werden, daß sie die Rückführarbeit verkleinern, wenn der Motortotraum sich verringert, und umgekehrt. 2. Einrichtung nach Anepru (J, h l, dadurch gekennzeichnet, dU3 das lPolgeglied als Kolbon (18) ausgebildet ist. der in. einem festliegenden gaa oder flüssigkeitagefüllten Zylinder (17) verschieblich ist, dessen beiderseits des Kolbens liegende Räume untereinander verbunden sind, daß der Kolben (18) von einer Feder (2 ()) belastet ist, die bestrebt ist, seine Kolbenstange (19) dem Hubglied (16) nachzuschieben, wenn dieses sich von seinem der inneren Motorkolban-Totlage entsprechenden Hbumkehrpunkt fortebewegt, und daß die Verbindung der beiden Zylinderräume mit einer nur in dieser Nachschubrichtung wirksamen Dämpfungseinrichtung (21 bis 23) vers ellen ist, welche die Nachschubbewegung stark verlangsamt (Abb. 1). 3. Einrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Folgegliod von einem tim einen ! <'eatpunkt (33) schwingbaren Pendel (34, 35) gebildet, wird, dessen Sohwingungsdauer groß ist im Verhältnis zu der der Mugmaase und das so angeordnet sit, daß sein Arm (34) bei dem der inneren Motorkolben-totlage entsprechenden Hubmumkehrpunkt des Hubgliedes (14) infolge der Gewichtswirkung der Pendelmasse (35) am Hubglied anliegt und ihm beiit) Wegtnn des Viotorkolben-Auswärtshubea folgen will (Abb. 2).

   4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folgeglied von einer in einem festliegenden Lager (40) drehbar gelagerten Schwungmaase (41) gebildet wird. auf welche eine Feder (42) die der Masse (41) nur eine im Verhältnis zur Frequenz der lugmassen-Ochwingung geringe Hoaohleunigung erteilen kann, derart einwirkt, daß ein mit der aohwunmaaae (41)festoder federnd verbundener Anschlag (43) bei dem der inneren Motorkolbet<-otlage entsprechenden Hubumke r- " I " " punkt des Hubgliedea (4) sich mit einer gewissen Kraft gegen das Hubglied anlog un ihm beim Beginn des Kolbon-Auswärtshubes folgen will (Abb. 3).