DE239247C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

ATENTSCHRIFT

KLASSE 46δ. GRUPPE

ANDRE GUERET in NEUILLYa. Seine, Frankr.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. August 1910 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuerung für mehrzylindrige Motoren, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen mit paarweise angeordneten. Zylindern, bei welchen die Steuerung durch in die Arbeitszylinder eingesetzte Schieberbüchsen bewirkt wird.

Die Erfindung bezweckt, die Steuerung solcher im Viertakt arbeitender Motoren bei Verwendung nur zweier Steuerbüchsen für

ίο jedes Zylinderpaar, d. h. einer Büchse für jeden Zylinder und bei Versetzung der Kurbeln jedes Zylinderpaares unter i8o ° zu ermöglichen.

Bekanntlich besteht die Schwierigkeit bei einer solchen Steuerung darin, daß die von der Kurbelwelle mit halber Umlaufszahl angetriebenen Schieber je zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Stufen (Aus- und Einströmung) des Viertaktzyklus zu steuern haben.

Die Schieberbüchsen durchlaufen also nur während der einen Stufe das Ende eines Hubes und während der anderen die Hubmitte. In letzterer Stellung würde sie daher den Kanal einmal zu unrichtiger Zeit freilegen.

Es sind nun Flachschiebersteuerungen bekannt, bei welchen die Aufgabe dadurch gelöst wird, daß jeder Schieber eine Stufe für den zugehörigen Zylinder und die andere für den benachbarten Zylinder steuert.

Von diesen Steuerungen unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß die Steuerung einer der beiden Stufen — entweder des Einlasses oder des Auslasses — mittels der zugehörigen Steuerbüchse allein bewirkt wird, während die Steuerung der anderen dieser beiden Stufen durch beide Schieberbüchsen gemeinsam erfolgt, indem die Steuerbüchse des anderen Zylinders zur Verhinderung falscher Kanaleröffnung benutzt wird.

,Dieses Mittel ermöglicht die Vermeidung großer schädlicher Räume, einen einfachen Bau der Motoren und daher eine Verringerung des Gewichts und der Herstellungskosten derselben. ·

Die Erfindung betrifft weiterhin einige besondere Ausführungsformen, welche den Zweck haben, die Undichtigkeitsverluste zu beschränken, das Frischgas wirksam vorzuwärmen, die Abkühlung der Kolben zu erleichtern und die schädlichen Räume noch weitgehender zu verringern.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist eine Steuerung gemäß der Erfindung beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht, und zwar enthält bei diesen jeder Zylinder die zugehörige Steuerbüchse im Innern und gleichachsig angeordnet.

Die Fig. 1 und 2 dieser Zeichnungen zeigen in etwas schematischer Darstellung, im Schnitt nach zwei durch die Achsen gehenden, senkrechten und rechtwinklig zueinander stehenden Ebenen einen stehenden Zweizylindermotor des in Rede stehenden Systems.

Die Fig. 3 ist der Horizontalschnitt desselben Motors nach 3-3 der Fig. 1.

Die Fig. 4, 8, 12 und 16 zeigen in schematischer Darstellung, geschnitten nach 4 - 4

(Fig. 3), und zwar in vier aufeinanderfolgenden Stellungen, die Steuerorgane des genannten Motors. ^:

Die Fig. 6, io, 14 und 18 stellen wiederum schematisch, doch im Schnitt nach 6-6 (Fig. 3) und in den gleichen vier oben genannten aufeinanderfolgenden Stellungen die Steuerorgane dieses Motors dar.

Die Fig. 5, 9, 13 und 17 zeigen ebenfalls schematisch die Kurbelwege und Antriebsstangen dieser Steuerorgane in denjenigen Lagen, die den vier oben erwähnten Stellungen dieser Steuerorgane entsprechen.

Die Fig. 7, 11, 15 und 19 stellen ebenfalls schematisch die Kurbelwege und Stangen der Arbeitskolben dar, gleicherweise in den zu den vier vorerwähnten Stellungen der Steuerorgane gehörigen Lagen.

Die Fig. 20, 21 und 22 endlich, die der Fig. ι analog, aber nur Teildarstellungen sind, beziehen sich auf Abänderungen der Ausführuugsform des in Rede stehenden Zweizylindermotors.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 greifen die Kolben der nebeneinander liegenden Zylinder a¹, a² mittels ihrer Kolbenstangen an den um 180 ° zueinander versetzten Kröpfungen c¹, c² der Kurbelwelle c an. In die Zylinder a¹ und a² sind konzentrisch zu diesen die Büchsen d¹ und d² eingesetzt, welche mittels Schubstangen und Kurbeln an einer gemeinsamen Steuerwelle e angreifen derart, daß die Steuerbüchsen d¹ und d² um 90 ° gegeneinander versetzt sind. Die Steuerwelle erhält von der Kurbelwelle c, beispielsweise mittels Kette und Kettenräder, ihren Antrieb derart, daß sie sich nur mit der halben Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle dreht.

In dem dem Zylinderdeckel benachbarten Teil der Zwischenwand f der beiden Zylinder a¹ und a² werden Schlitze f¹, f² angeordnet, die in derselben zu den Achsen der Zylinder a¹, a² senkrechten Ebene liegen. In dem Deckel dieser Zylinder a¹, a² und gegenüber diesen Schlitzen f¹ und f² werden einerseits öffnungen g¹ und g² angeordnet, welche durch die in dem Deckel der Zylinder a¹ und a² · geführten Kanäle A¹ und A² mit den Rohranschlüssen i¹ und i"¹ in Verbindung stehen, an welche die Zuführungsleitung für das Gasgemisch angeschlossen ist (nicht dargestellt); andererseits werden in den Steuerbüchsen d¹ und d² Schlitze 7¹ und j² vorgesehen, die im geeigneten Äugenblick die Verbindung der Schlitze g¹ bzw. g² mit den Schlitzen f¹ und f^z herstellen sollen, ferner im Deckel jedes der Zylinder a¹ und a² nach den Verbrennungsräumen zu offene Kanäle k¹, k², die bei I¹ bzw. I² gegenüber den erwähnten Schlitzen f¹ bzw. f² münden. Endlich werden in den Steuerbüchsen d^x und d^% Schlitze m¹ und m^l angebracht, die im geeigneten Moment eine Verbindung der Schlitze I¹ und I² und der Schlitze f² und f^l herstellen sollen.

Des weiteren sind in der der oben erwähnten Zwischenwand f diametral gegenüberliegenden Wand eines jeden der Zylinder a^x und a², und zwar am oberen Hubende dieser Zylinder a¹ und a² Schlitze n¹ und n² vorgesehen, welche durch die Kanäle o¹ und o², die innerhalb des Mantels der Zylinder a¹ und a² geführt sind, mit den Rohranschlüssen p¹ und p² in Verbindung stehen, welche letztere mit der Auspuffleitung für die verbrannten Gase verbunden werden (nicht dargestellt). In den Steuerbüchsen d¹ und d² sind ferner Schlitze q¹ und q², die im geeigneten Augenblick vermittels der Schlitze n¹ und n², der Kanalleitungen o¹ und o² und der erwähnten Rohranschlüsse p¹ und p² eine Verbindung des Innern der Zylinder a¹ und α² mit der Auspuffleitung für die verbrannten Gase schaffen sollen. Man ordnet die Schlitze m¹ und m², j¹ und j², die in den Büchsen d¹ und d² angebracht sind, in bezug auf die Schlitze/"¹ und f², die in der 'oben erwähnten Zwischenwand f angebracht sind, derartig an, daß zu Beginn des Ansaugens im Zylinder a¹ (oder a²) der Schlitz f² (oder f¹) auf der einen Seite durch den Schlitz j² (oder j¹) und auf der anderen Seite durch den Schlitz m¹ (oder m²) freigelegt ist, und daß zum Schluß der Einströmperiode in demselben Zylinder a¹ (oder β²) der Schlitz f² (oder f¹) von dem Schlitz g² (oder g¹) durch die Steuerbüchse d² (oder d¹) abgeschlossen ist.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Es sei angenommen, daß die einzelnen Maschinenteile die aus Fig. 4 bis 7 ersichtliche Stellung einnehmen, wobei die Lage der Kolben b¹ und b² dem ersten Teil der Einströmung bzw. der Mitte des Auspuffhubes entspricht; die Steuerbüchsen d¹ und d² sind in solcher Lage/daß die Büchse ^¹ gegen die Büchse d² eine Nacheilung von 90 ° hat; diese befindet sich in ihrem oberen Totpunkt; die obere Kante der Öffnung m¹ hat gerade die untere Kante des Schlitzes f² freigegeben; die öffnung j² befindet sich gegenüber dieser öffnung f² ; der Schlitz q² befindet sich gegenüber dem Schlitz n² ; der Schlitz j¹ befindet sich unterhalb der Öffnung Z"¹, welche also durch die Büchse d¹ bedeckt ist; der Schlitz m² befindet sich oberhalb der öffnung f¹, die demnach auch durch die Büchse d² bedeckt ist; der Schlitz q¹ endlich befindet sich oberhalb der Öffnung n¹, welche also durch die Büchse d¹ verdeckt ist.

Wenn man nun die Kurbelwelle c in dem durch den Pfeil angegebenen Sinne zu drehen

beginnt, so bewegt sich der Kolben δ¹ allmählich abwärts, während der Kolben δ² aufwärts geht, und die Büchse d² bewegt sich in gleicher Weise abwärts, während die Büchse d¹ aufwärts geht, wie aus den Fig. 5 und 7 deutlich hervorgeht. Die Steuerbüchse d² wird beim Abwärtsgang einerseits den Schlitz f ² überdecken, wodurch die Ein-. strömung in den Zylinder α¹ abgeschlossen wird, und andererseits den Schlitz n², wodurch die Ausströmung aus dem Zylinder a¹ beendigt wird; bei Fortsetzung der Bewegung der Kurbelwelle c wird der im Aufwärtsgang befindliche Schlitz j¹ die Öffnung f^l auf der einen Seite freilegen, während der niedergehende Schlitz m² eben dieselbe Öffnung f¹ auf der anderen Seite bloßlegen wird; hierdurch wird, indem der Kolben δ² nach Erreichen der Totlage des Rückganges, bei weleher Schluß der Ausströmung aus dem Zylinder a² stattgefunden hatte, wieder niederzugehen beginnt, die Einströmung von Frischgas in den letzteren Zylinder bewirkt, während sich der Zylinder a¹, dessen Kolben δ¹ nach Erreichung der Totlage für den Hingang, wo Schluß der Einströmung stattgefunden hatte, aufwärts zu gehen anfängt, sich im ersten Teile der Verdichtungsstufe befindet.

Wenn man die. Drehung der Kurbelwelle in Richtung des Pfeiles fortsetzt, geht der Kolben b² abwärts, während der Kolben δ¹ aufwärts steigt, und die Steuerbüchsen d¹ und d² gehen gleichzeitig abwärts, wie klar aus den Fig. 9 und 11 hervorgeht. Die Einströmung und die Verdichtung dauern infolgedessen in den Zylindern a² bzw. a¹ fort, bis zu dem Augenblick, wo die Büchse d¹ beim Abwärtsgang den Schlitz f¹ gerade überdeckt, wobei . die Einströmung in den Zylinder a² beendigt wird, und wo nach erfolgter Explosion im Zylinder a¹ die Zylinder a¹ und α² sich im ersten Teil der Ausdehnung bzw. der Verdichtung befinden (Fig. 12 bis 15).

Bei weiterer Fortsetzung der Drehung der Kurbelwelle c im Sinne des Pfeiles geht der Kolben b¹ hinab, während der Kolben δ² aufsteigt, und die Büchse d² geht aufwärts, während die Büchse d¹ die Abwärtsbewegung fortsetzt, wie deutlich aus den Fig. 14, 15, 17 und 19 hervorgeht. Die Ausdehnung bzw. Verdichtung dauern infolgedessen in den Zylindern a¹ und a² an, bis zum Augenblick, wo die Büchse d¹ beim Niedergang den Schlitz n¹ freigeben wird, wodurch die Ausströmung im Zylinder a¹ bei dann wieder aufsteigendem Kolben eingeleitet wird; gleichzeitig erfolgt, sobald der Kolben b² die Endlage des Rückganges erreicht hatte, die Explosion im Zylinder a², welcher sich also, wenn der Kolben wieder niedergeht, im ersten Teile der Ausdehnungsstufe befindet (Fig. 16 bis 19).

Bei weiterer Drehung der Kurbelwelle c in der Pfeilrichtueg geht der Kolben δ¹ aufwärts, während sich der Kolben δ² abwärts bewegt, und die Büchsen d¹ und d² bewegen j sich gleichzeitig aufwärts, wie klar aus den Fig. 17, 19, 5 und 7 hervorgeht. Ausströmung bzw. Ausdehnung dauern infolgedessen in den Zylindern a¹ und a² an, bis zu dem Augenblick, in welchem die Büchse d¹ beim Aufwärtsgang den Schlitz n¹ gerade ■ verdeckt, wobei die Ausströmung im Zylinder a¹ abgeschlossen wird; gleichzeitig gibt die gleicherweise steigende Steuerbüchse d^% gerade den Schlitz n² frei, wodurch die Ausströmung im Zylinder a² eingeleitet wird; bei Fortsetzung der Bewegung' geben die Steuerbüchsen d² und d¹ den Schlitz f^% frei, und die Zylinder a¹ und a² befinden sich wieder im ersten Teile der Einströmung bzw. mitten in der Ausströmung (Fig. 4 bis 7).

Die soeben beschriebenen Vorgänge wiederholen sich nach und nach in der eben angegebenen Reihenfolge, und jede Steuerbüchse d¹ und d² steuert, wovon man sich leicht überüberzeugen kann, die Ausströmung im zugehörigen Zylinder und die Einströmung im benachbarten Zylinder.

Man gibt, und das gilt für die verschiedenen eben besprochenen Schlitze, vorteilhaft diesen letzteren einen länglichen Querschnitt, dessen kleine Abmessung in Richtung der Zylindererzeugenden sich erstreckt.

Auch bedient man sich vorteilhaft, und zwar für die Gleitflächen der besagten Zylinder a¹ und a² und der Steuerbüchsen d¹ und d², welche eine vollkommene Abdichtung ihrer Berührungsflächen gewährleisten müssen, geeigneter Abdichtungsmittel (nicht dargestellt), wie z. B. der unter dem Namen »Kolbensegmente« bekannten Liderungen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 20 kann man, und zwar zum Zwecke, vollkommene Dichtheit bei der Steuerung zu gewährleisten, die Schlitze f¹ und f², die nach der oben getroffenen Voraussetzung in der Wand f in der gleichen, zu den Achsen der Zylinder a¹ und α² senkrechten Ebene angebracht no waren, ersetzen durch zwei Kanäle f³ und /"*, die gekreuzt und gegen die Richtung der Achsen der Zylinder a¹ und a"- geneigt sind, derartig, daß ihre Ausmündungen in zwei verschiedenen, senkrecht zu den genannten Achsen gelegenen Ebenen endigen; die Zuführung des Frischgases in die Zylinder a¹ und «² geschieht dabei zweckmäßig unmittelbar durch die Schlitze m} und m² der Steuerbüchsen d¹ und d².

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 21 kann man zum Zwecke, die schädlichen

Räume zu vermindern, unter Beibehaltung der Sicherung einer vollkommenen Dichtheit der Steuerung an Stelle der Steuerbüchsen d¹ und d², die nach oben gemachter Annahme rein zylindrisch ausgebildet waren, sich auch der Steuerbüchsen d³ und d^l bedienen, welche einen exzentrischen Teil aufweisen im Verhältnis zu dem übrigen Teil . der Steuerbüchsen d³ und d^A, und welche sich in einem

ίο entsprechend ausgebohrten Teil der Zylinder a¹ und «² bewegen können; man ordnet die Schlitze f¹ und f² in der Wand f derartig an, daß der eine sich oberhalb des anderen befindet und auf ein und derselben Erzeugenden der Zylinder β¹ und a^% gelegen ist; man sieht ferner im Teile d° dieser Steuerbüchsen d¹ und d² Kanäle m^a und mⁱ vor, welche die erwähnten schrägen Schlitze m¹ und m² ersetzen, und zwar in der durch die Schlitze f¹ und f² gehenden Ebene. Diese Kanäle m³ und mⁱ _< durch welche das Frischgas zweckmäßig unmittelbar in die Zylinder a¹ und «² einströmt, sind vorteilhafterweise geneigt, und zwar der eine, m^z, der zum oberen Schlitz f² gehört, nach unten, und der andere, m*, welcher dem unteren Schlitz f¹ entspricht, nach aufwärts. Die Räume zwischen den. oben genannten rein zylindrischen Teilen der Steuer büchsen d¹ und d² und der Wand f der Zylinder a¹ und a² werden nun derartig mit den erwähnten Rohranschlüssen i¹ und i² verbunden, daß die Zuführung des Frischgases zu den Schlitzen ^¹ und f² beispielsweise oberhalb des Teiles d° der einen Steuerbüchse d^% und unterhalb des Teiles d° der anderen Steuerbüchse geschieht; man kann dann infolge der Exzentrizität die Wandstärken, die der oben erwähnten Wand f gegenüberliegen, vermindern und so von dieser Seite aus eine vollkommene Kühlung der Kolben b¹ und b² erreichen. Diese Wirkung wird, unbeschadet der Verminderung der schädlichen Räume und unter sicherer Herbeiführung vollkommener Dichtheit erzielt.

Um den Übelständen abzuhelfen, welche der exzentrische Teil d° dieser Steuerbüchsen einerseits dadurch hervorruft, daß er infolge seiner größeren Wandstärke gegenüber dem rein zylindrischen Teil der Steuerbüchsen d¹ und d^% Formveränderungen durch Ausdehnung ausgesetzt ist, die von demjenigen des rein zylindrischen Teiles der Steuerbüchsen d¹ und d² abweichen, und daß er auf diese Weise Veranlassung zu Füllungsverlusten gibt, und weiterhin dadurch, daß seine verhältnismäßig bedeutende Masse, die ja exzentrisch zur Achse der Steuerbüchsen d¹ und d² liegt, eine vollkommene Massenausgleichung der letzteren hindert, kann man zweckmäßigerweise diesen beiden Steuerbüchsen d¹ und d² zwei übereinander liegende konzentrische Stufen geben, von denen die eine, z. B. die obere, der man einen größeren Durchmesser gibt als der unteren Stufe, an Stelle des oben erwähnten Teiles d° benutzt wird.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 22, bei welchem ebenfalls von den Zwischenräumen zwischen der Wand f und den rein zylindrischen Teilen der Steuerbüchsen d¹ und d² zum Zwecke der Zuführung von Frischgas Gebrauch gemacht wird, legt man die Schlitze f¹ und f² in einen einzigen f⁵ zu sammen, wobei dann der Eintritt der Frischgase in die Zylinder α¹ und α² wieder durch die Öffnungen k¹ und ä² geschieht, die im Deckel der letzteren angebracht sind.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Steuerung für Viertaktmotoreu mit paarweise angeordneten Zylindern, deren Kurbeln unter 180 ° versetzt sind, mittels zweier Steuerbüchsen, deren je eine einem Zylinder angehört, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung entweder des Einlasses oder des Auslasses mittels der zugehörigen Steuerbüchsen allein bewirkt wird, während die Steuerung der anderen dieser beiden Stufen durch beide Steuerbüchsen gemeinsam erfolgt, indem die Steuerbüchse des anderen Zylinders zur Verhinderung falscher Kanaleröffnung benutzt wird.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden Büchsen gesteuerten Kanäle ff³, f^l der Fig. 2.0) für den Einlaß oder Auslaß eines Zylinderpaares in der Zwischenwand der Zylinder nebeneinander liegen und derartig geneigt angeordnet sind, daß ihre Ausmündungen sich in zwei verschiedenen, senkrecht zu den Zylinderachsen gelegten Schnittebenen befinden, zum Zwecke, bessere Abdichtung der Steuerbüchsen zu erzielen.

3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Verringerung der schädlichen Räume die von beiden Büchsen gesteuerten Kanäle ff¹, f² der Fig. 21,) in der Zwischenwand der Zylinder übereinander angeordnet sind, wobei die Steuerbüchsen schräg zur Richtung der Zylinderachsen gezogene Kanäle (in³, mⁱ) erhalten und zu diesem Zwecke an der Durchbruchstelle entweder exzentrisch oder konzentrisch in Abstufungen verstärkt werden können, so daß der Raum zwischen dem zentrischen unverstärkten Teil der Steuerbüchse und dem exzentrisch gebohrten bzw. konzentrisch größer ausgebohrten Teile der Zylin-

derwandung für die Zuleitung des Betriebsmittels benutzt werden kann.

4. Steuerung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dieselbe in der Zwischenwand zwischen den Zylindern befindliche Öffnung (f⁶ der

Fig. 22) als Ein- bzw. Auslaßkanal für beide Zylinder eines Paares dient, indem der Kanal durch das Zusammenwirken beider Steuerbüchsen abwechselnd in die eine oder andere Zu- bzw. Ableitung eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.