DE164388C

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Pafenfanwmlf Hmdi
BraunschweigPafenfanwmlf Hmdi
Braunschweig

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

164388 KLASSE 46 b. 164388 CLASS 46 b.

RUDOLF HENNIG in ZWEIBRÜCKEN (Pfalz).RUDOLF HENNIG in ZWEIBRÜCKEN (Palatinate).

Regelungsverfahren für Viertaktexplosionskraftmaschinen.Control method for four-stroke explosion engines.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. August 1903 ab.Patented in the German Empire on August 7, 1903.

Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren und eine Einlaßventilsteuerung zur Ausführung dieses Regelungsverfahrens für Viertaktexplosionskraftmaschinen. The subject matter of the invention relates to a control method and an intake valve control to carry out this control method for four-stroke explosion engines.

Das Regelungsverfahren besteht darin, daß das Gemischeinlaßventil während der Ansaugeperiode derart gesteuert wird, daß sich dasselbe in bekannter Weise an einem bestimmten Punkte des Kolbenhubes öffnet und an einem veränderlichen Punkte schließt oder umgekehrt, so daß zu der konstanten Menge Abgase (Verbrennungsrückstände aus dem Verdichtungsraum) eine veränderliche Menge Gemisch eintritt, und zwar um so später, je kleiner die Füllung ist, zum Zwecke der Regelung und Mischung von Gas und Luft.The control method is that the mixture inlet valve is controlled during the intake period so that the same opens in a known manner at a certain point of the piston stroke and closes at a variable point or vice versa, so that to the constant set Exhaust gases (combustion residues from the compression chamber) have a variable amount Mixture occurs, namely the later, the smaller the filling is, for the purpose of regulation and mixture of gas and air.

Im ersteren Falle ist die Verdichtung des Arbeitsgemisches veränderlich und im zweiten Falle erzielt man infolge des heftigen Einströmens eine kräftigere Mischung für kleinere Füllungen. In beiden Fällen tritt nur reine Mischung in den Zylinder und bei beiden Regelungsverfahren können die Vorgänge beim Ansaugen in verschiedenster Art mittels der Steuerung beeinflußt werden.In the first case, the compression of the working mixture is variable and in the second Trap you get a stronger mixture for smaller ones due to the violent inflow Fillings. In both cases only pure mixture enters the cylinder and in both cases Control methods can use the processes during suction in a wide variety of ways the control can be influenced.

In der Zeichnung veranschaulichen Fig. 1 und 2 die beiden Regelungsverfahren durch Ventilhubdiagramme. Fig. 3 und 4 zeigen beispielsweise eine Einlaßventilsteuerung zur Ausführung der Regelungsverfahren.In the drawing, FIGS. 1 and 2 illustrate the two control methods Valve lift diagrams. 3 and 4 show, for example, an intake valve control for Execution of the regulatory procedures.

Das Einlaßventil χ der Maschine (Fig. 3) trägt einen Kolbenschieber^, dessen Schlitze \ beim Niedergang des Ventils und KolbenSchiebers Öffnungen für Gas und Luft am Ventilgehäuse ν freilegen. Das Einlaßventil wird durch einen doppelarmigen Hebel c¹ c² bewegt, dessen oberer Ventilangriffspunkt ein federndes, von außen einstellbares Widerlager g besitzt, um Ungenauigkeiten in der Steuerung aufzuheben und das Ventil durch Federdruck auf seinen Sitz zu drücken. Eine zweite Feder / unterstützt das Schließen des Ventils.The inlet valve χ (Fig. 3) of the machine carries a piston slide ^, whose slots \ in the demise of the valve and piston valve openings for gas and air to the valve housing ν expose. The inlet valve is moved by a double-armed lever c ¹ c ² , the upper valve contact point of which has a resilient, externally adjustable abutment g to eliminate inaccuracies in the control and to press the valve onto its seat by spring pressure. A second spring / assists in closing the valve.

Der Arm c² steht durch eine Stange q mit einem Steuerhebel t in Verbindung. Der Steuerhebel t erhält während der Ansaugeperiode am Punkte A durch einen Winkelhebel w eine schwingende Bewegung. Eine Rolle 0 des Winkelhebels w wird durch eine Feder e an einen auf eine Nebenwelle b aufgekeilten Nocken k angedrückt. Die Nebenwelle b macht, durch Stirnräder m, η von der Steuerwelle α angetrieben, halb so viel Umdrehungen wie diese und die Kurbelwelle der Maschine. Auf der Steuerwelle α sitzt ein Achsenregler (Fig. 4), an dessen Pendeln β vermittels Zahnstangen t und Führungsrollen γ eine ein Zahnrad ε tragende hohle Welle i um etwa 140⁰ verdreht werden kann. Diese Hohlwelle i trägt einen Daumen d (Fig. 3), welcher einen Zwischenhebel s mit Kurvenbahnen 5, 6, 7 und 8, 9, 10 vermittels Rollen r¹ und r² zwangläufig so bewegt, daß derselbe, wenn die Rollen, r¹ und r² sich auf den Kreisbögen 1-2 und 4-3 des Daumens d befinden, in zwei Endstellungen festgehalten werden kann, während der Übergang des Zwischen-The arm c ² is connected to a control lever t through a rod q . The control lever t receives an oscillating movement during the suction period at point A by means of an angle lever w. A roller 0 of the angle lever w is pressed against a cam k wedged onto a secondary shaft b by a spring e. The secondary shaft b , driven by spur gears m, η from the control shaft α , makes half as many revolutions as this and the crankshaft of the machine. Α on the control shaft, an axle controller sitting (Fig. 4), at the oscillation means β t racks and guide rollers can be rotated a γ ε, a gear-supporting hollow shaft by approximately 140 i ^0th This hollow shaft i carries a thumb d (Fig. 3), which moves an intermediate lever s with cam tracks 5, 6, 7 and 8, 9, 10 by means of rollers r ¹ and r ^{2 in} such a way that the same, when the rollers, r ¹ and r ² are on the arcs 1-2 and 4-3 of the thumb d , can be held in two end positions, while the transition of the intermediate

hebeis s von einer Endstellung in die andere vermittels der Kurvenbahnen 4-1 und 2-3 bewerkstelligt wird.hebeis s is accomplished from one end position to the other by means of the cam tracks 4-1 and 2-3.

Wird der Winkelhebel iv vom Nocken k der Nebenwelle b geschwungen, so findet eine Eröffnung des Ventils χ statt, wenn die Rollen u¹ If the angle lever iv is swung by the cam k of the auxiliary shaft b , the valve χ opens when the rollers u ¹

beim Ausschwingen des Steuerwhen swinging the steering wheel

hebels t sich auf den Bahnen 6, 7 bezw. 9, 10 des Zwischenhebels s bewegen. Bewegen sich hingegen die Rollen υ}) μ² des Steuerhebels t auf den Bahnen 5, 6 bezw. 8, 9, welche konzentrisch zum Drehpunkt des Winkelhebels w angeordnet sind, so wird das Ventil χ nicht geöffnet. Bei der gezeichneten Lage, bei welcher sich die Rolle r¹ des Zwischenhebels s über der Kurvenbahn 1, 2 des Daumens d und die Rolle r² des Zwischenhebels s sich über dem Bogenstück 4, 3 des Daumens d befindet, bewegen sich die RoI-len μ¹, μ² auf den Bahnen 6, 7 und 9, 10, wobei das Ventil χ geöffnet wird. Befindet sich hingegen die Rolle r¹ über dem Bogenstück 4, 3 und die Rolle r² über der Kurvenbahn I, 2 des Daumens d, so bewegen sich die Rollen u¹, m² auf den Bahnen 5, 6 und 8, 9 des Zwischenhebels s, und das Ventil χ bleibt beim Ausschwingen des Winkelhebels %v geschlossen. lever t on tracks 6, 7 respectively. 9, 10 of the intermediate lever s move. If, however, the rollers υ}) μ ^{2 of} the control lever t move on the tracks 5, 6 respectively. 8, 9, which are arranged concentrically to the pivot point of the angle lever w , the valve χ is not opened. In the position shown, at which r the roll ¹ of the intermediate lever s d of the thumb over the curved track 1, 2 and the roll R ² of the intermediate lever s above the elbow 4, 3 of the thumb is d, move len RoI the μ ¹ , μ ² on lanes 6, 7 and 9, 10, opening valve χ. If, on the other hand, the roller r ^{1 is} above the curved piece 4, 3 and the roller r ² above the curved path I, 2 of the thumb d, the rollers u ¹ , m ² move on the paths 5, 6 and 8, 9 of the intermediate lever s, and the valve χ remains closed when the angle lever % v swings out.

Für die beiden Regelungsverfahren I und II (Fig. ι und 2) sind die Bewegungen der Hebel s und t verschieden. The movements of the levers s and t are different for the two control methods I and II (FIGS. 1 and 2).

Beim ersten Regelungsverfahren befindet sich die Rolle r^l bei Anhub des Einlaßventils auf dem Kreisbogenstück 1-2 des Daumens d, für große Füllung in der. Nähe von 2 und bei kleiner Füllung in der Nähe von 1. Beim Ventilschluß befindet sich die Rolle r¹ bei großer Füllung bei 1 und bei kleiner Füllung in der Nähe von 4. Da der Zwischenhebel s während der Ventileröffnung seine Stellung nicht verändert, so bleibt die \⁷entilöffnung konstant.In the first control method, when the inlet valve is lifted ^{, the roller r l is} on the arcuate piece 1-2 of the thumb d, for large filling in the. Near 2 and with a small filling close to 1. When the valve closes, the roller r ^{1 is} at 1 with a large filling and near 4. Since the intermediate lever s does not change its position during the valve opening, it remains the \ ⁷ entilöffnung constant.

Dreht sich nun die Steuerwelle α im Uhrzeigersinne (Fig. 3), die Nebenwelle b aber im entgegengesetzten Uhrzeigersinne, so muß derIf the control shaft α now rotates clockwise (Fig. 3), but the secondary shaft b rotates counterclockwise, the must

Daumen d vom Regler bei Übergang von voller auf Nullfüllung im Uhrzeigersinne gegen die Steuerwelle α vorgedreht werden.Thumb d can be turned clockwise against the control shaft α by the controller at the transition from full to zero filling.

Beim Regelungsverfahren II befindet sich bei Ventilanhub die Rolle r¹ auf dem Kurvenstück 3-2, bei voller Füllung bei 2, bei kleiner Füllung bei 4. Beim Ventilschluß befindet sich die Rolle r¹ bei voller Füllung in der Nähe von 1, bei kleiner Füllung in der Nähe von 4.In control method II, when the valve is lifted, roller r ^{1 is} on curve piece 3-2, with full filling it is 2, with small filling it is 4. When the valve closes, roller r ^{1 is} close to 1 with full filling and near 1 with small filling near 4.

Der Daumen d muß bei Verminderung der Füllung vom Regler der Drehungsrichtung der Steuerwelle α entgegen zurückgedreht werden.The thumb d must be turned back against the direction of rotation of the control shaft α when the filling is reduced by the controller.

Fig. 5 bis 16 veranschaulichen die verschiedenen Lagen der Einlaßventilsteuerung bei Vollbelastung und Leerlauf der Maschine, und zwar zeigen Fig. 5 bis 10 die verschiedenen Lagen für das erste Regelungsverfahren und Fig. 11 bis 16 die entsprechenden Lagen für das zweite Regelungsverfahren.Figures 5 to 16 illustrate the various positions of the intake valve control at full load and idling of the machine, namely Fig. 5 to 10 show the different Positions for the first control method and FIGS. 11 to 16 the corresponding positions for the second regulatory procedure.

Fig. 5 bis 7 zeigen die Lage der Steuerungsteile für volle Füllung, und zwar zeigt Fig. 5 dieselbe für den Anhub des Winkelhebels w, Fig. 6 dieselbe für die höchste Stellung des Winkelhebels tv und Fig. 7 dieselbe für den Abhub des Winkelhebels w. Fig. 5 to 7 show the position of the control parts for full filling, namely Fig. 5 shows the same for the lift of the angle lever w, Fig. 6 the same for the highest position of the angle lever tv and Fig. 7 the same for the lift of the angle lever w .

Fig. 8 bis 10 zeigen die Lage der Steuerungsteile für Nullfüllung, und zwar zeigt wieder Fig. 8 dieselbe für den Anhub, Fig. 9 dieselbe für die höchste Stellung und Fig. 10 dieselbe für den Abhub des Winkelhebels n>. 8 to 10 show the position of the control parts for zero filling, namely FIG. 8 again shows the same for the lift, FIG. 9 the same for the highest position and FIG. 10 the same for the lift of the angle lever n>.

Für das Regelungsverfahren II zeigen Fig. 11 bis 13 die Lage der Steuerungsteile für volle Füllung, und zwar zeigt Fig. 11 dieselbe für den Anhub, Fig. 12 dieselbe für die höchste Stellung und Fig. 13 dieselbe für den Abhub des Winkelhebels w. For control method II, FIGS. 11 to 13 show the position of the control parts for full filling, namely FIG. 11 shows the same for the upward movement, FIG. 12 the same for the highest position and FIG. 13 the same for the upward movement of the angle lever w.

Fig. 14 bis 16 zeigen die Lage der Steuerungsteile für Nullfüllung, und zwar zeigt wieder Fig. 14 dieselbe für de^ Anhub, Fig. 15 dieselbe für die höchste Stellung und Fig. 16 dieselbe für den Abhub des Winkelhebels w. 14 to 16 show the position of the control parts for zero filling, namely FIG. 14 again shows the same for the lift, FIG. 15 the same for the highest position and FIG. 16 the same for the lift of the angle lever w.

Zur genauen Ventilsteuerung müssen die Formen 11, 12, 13 des Nockens k und die Formen 1, 2, 3, 4 des Daumens d entsprechend gewählt werden. Ferner muß die verlängert gedachte Stange q annähernd durch den Drehpunkt des Winkelhebels w und des Zwischenhebels s gehen. For precise valve control, the shapes 11, 12, 13 of the cam k and the shapes 1, 2, 3, 4 of the thumb d must be selected accordingly. Furthermore, the elongated imaginary rod q must go approximately through the pivot point of the angle lever w and the intermediate lever s .

Die Feder e kann auch dadurch ersetzt werden, daß der Winkelhebel w zwangläufig bewegt wird.The spring e can also be replaced by forcibly moving the angle lever w.

Diese Steuerung ist auch für Dampfmaschinen, Kompressoren usw. geeignet. Die Nebenwelle b hat dann die gleiche Umdrehungszahl wie die Steuerwelle α oder es sind mehrere Nocken k vorhanden. An Stelle des Ventils χ mit Schiebery treten dann die bekannten Absperrorgane für Dampfmaschinen.This control is also suitable for steam engines, compressors, etc. The secondary shaft b then has the same number of revolutions as the control shaft α or there are several cams k . The well-known shut-off devices for steam engines then take the place of valve χ with slide y.

Claims

Patent Claims:

1. Control method for four-stroke explosion engines, characterized in that the mixture inlet valve during the intake period either in known Way is opened at the same point of the piston stroke and closed at a variable point or vice versa, opened at a variable point and always at the same point of the piston stroke is closed.

2. A controller for carrying out the control method according to claim 1, characterized by a with the control shaft (a) rotating and around this

from the regulator adjustable thumb (d), by an intermediate lever fs ) influenced by this thumb (d) and by a control lever (t) sliding on the cam surfaces of the intermediate lever fs ), which is only activated during the suction period by one of the cam (k) of a secondary shaft (b) angle driven by half the number of revolutions as the control shaft (a)

lever (w) is swung and at one end the linkage (q, c ¹ , c ¹ ) of the inlet valve (x) provided with inlet slide (y) is connected, angle lever (w) and intermediate lever fs) have the same axis and the imaginary extended valve rod (q) goes through this axis or passes very close to this axis.

1 sheet of drawings.

BERLIN. PRINTED IN THE REICHSDRUCKEREI.