DE2545289A1

DE2545289A1 - Drehschieber-zylinderkopf fuer 4-takt-otto-motoren

Info

Publication number: DE2545289A1
Application number: DE19752545289
Authority: DE
Inventors: Guenter Braitsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-09
Filing date: 1975-10-09
Publication date: 1977-06-02

Description

Titel: Drehschieber-Zylinderkopf für 4-Takt-Otto-Mo-
toren Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für 4-Takt-Otto-Motoren mit Frischgas- und Abgas-Steuerung durch Drehschieber, insbesondere für lraftfahrzeug-, Boots- und Flugmotoren Zweck: die Gassteuerung muß bei jeder Drehzahl eine möglichst gute 'rischgasfüllung und Abgasentleerung bewirken, um die Leistung und Wirtschaftlichkeit des Motors zu optimieren Stand der Technik: Diese Aufgabe wird heute durchwegs mit sich -hin- und herbewegenden Ventilen gelöst, die direkt oder indirekt durch Nockenwellen gesteuert werden. Vom Anfang des Jahrhunderts bis zum 2. Weltkrieg gab es daneben vereinzelt Schiebermotoren, deren Schieber sich auf und nieder bewegten (System night, letztes Modell mit Schiebermotor m. W. "Panhart"-PKW in Frankreich) Kritik des Standes der Technik: Bei Motoren mit Ventilsteuerung wird das Ein-und Ausströmen der Gase dadurch behindert, daß die Ventilteller umströmt werden müssen. Die Ventilöffnungen müssen rund sein und können nicht jede beliebige Größe haben. Dadurch wird eine optimale Zylinderfüllung erschwert, die Folge sind geringere Leistung und Elastizität, hohe Schadstoffemissionen und geringere Wirtschaftlichkeit. I)urch die hin- und herbewegten Ventile treten bei hohen Drehzahlen Schwierigkeiten auf. Speziell bei leistungsstarken Konzeptionen (Querstromzylinderkopf, zwei oben- Kritik des liegende Nockenwellen) ist der technische und Standes der finanzielle Aufwand sehr hoch. Technik: 13ei den Schiebermotoren traten m. W. Dichtungsprobleme und thermische Probleme bei hohen Drehzahlen auf.
Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über einen möglichst weiten Drehzahlbereich eine optimale Prischgasfüllung und Abgasentleerung der Zylinder zu erreichen und darüber hinaus ein Steuerungssystem zu Schaffen, das für weit höhere Drehzahlbereiche als die bisherigen Systeme geeignet ist.
Lösung: Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß die Frisch- und Abgasöffnungen des Zylinders von einem sich mit halber Kurbelwellendrehzahl drehenden breiten Ring (= Drehschieber) bedeckt werden, obei eine Öffnung in der Ringfläche im Ansaugtakt bzw.
im Auspufftakt die Frischgas- (Einlaß-) Öffnung bzw. die Abgas- (Auslaß-) Öffnung des Zylinders freigibt.
Der Drehschieber ist gleichzeitig als Zahnrad ausgebildet und wird mittels einer Königswelle von der Kurbelwelle angetrieben.
Bei Mehrzylindermotoren greifen die Zähne der Drehschieber der einzelnen Zylinder ineinander und werden alle von einer einzigen Welle angetrieben.
Erzielbare Vorteile: Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer optimalen Frischgasfüllung und Abgasentleerung des Zylinders und einer hohen Drehzahlfestigkeit. Dadurch lassen sich Erzielbare Vorteile: sehr wirtschaftliche, schadstoffemissionsarme, leistungsstarke, drehfreudige und drehmomentstarke Motoren bauen. Darüberhinaus werden die Motoren kompakter und eventuell in der IJerstellung billiger.
Beschreibung eines Ausführungsbei spiels: Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Im Zylinderkopf (ZK) ist der Drehschieber (D) drehbar gelagert. Seine Außenfläche ist verzahnt und greift ein in die Verzahnung am Ende der Antriebswelle (1W), die von der Kurbelwelle angetrieben wird. Der Drehschieber (D) dreht sich in der angezeigten Richtung mit halber Kurbelwellendrehzahl und seine Öffnung (O) gibt im Ansaugtakt die Einlaßöffnung (E) und im Auspufftakt die Auslaßöffnung (A) frei.
fig. 1 zeigt den Ansaugtakt. Die Öffnung (O) des Drehschiebers (D) gibt die Einlaßöffnung (E) des Zylinderkopfs (ZK) frei, Frischgas strömt durch den Ansaugkrümmer (AK) in den Zylinder ein.
Fig. 2 zeigt den Verdichtungstakt. Einlaßöffnung (E) und Auslaßöffnung (A) sind durch den ])rehschieber (D) verschlossen, weil sich der Drehschieber synchron mit der Kurbelwelle in der angezeigten Richtung gedreht hat.
Fig. 3 zeigt den Explosionstakt. Wieder sind Ein- (E) und Auslaßöffnung (A) verschlossen.
Pig. 4 zeigt den Auspufftakt. Die Öffnung (O) des Drehschiebers (D) gibt nun die Auslaßöffnung (A) frei, das Abgas strömt in den Auslaßkrümmer (AK').
Beschreibung weiterer Ausführungsbeispiele: Der Drehschieber kann auch als rohrförmiger Ring gebaut werden, der sich um den oberen eil des Zylinders dreht. Ein- und Auslaßöffnung sind in diesem Fall seitlich in der Zylinderwand angebracht. Ebenso kann bei halbkugelförmigen bzw. kegelförmigen Brennraum der Dreiischieber halbkugelförmig bzw.
konisch den Brennraum überspannen.
ür die Sinlaß- und Auslaß- Öffnungen eines Zylinders kann je ein getrennter Drehschieber eingebaut werden, wobei bei Mehrzylindermotoren für die Auslaßöffnung des einen und für die Einlaßöffnung des nächsten Zylinders derselbe Schieber verwendet werden kann.

Claims

Patentansprüche: Oberbegriff: 1. Drehschieber-Zylinderkopf für 4-Takt-Otto-Motoren mit Frischgas- und Abgassteuerung durch Drehschieber, insbesondere für Kraftfahrzeug-, Boots und Flugmotoren, Kennzeichnender Teil: dadurch gekennzeichnet, daß die Frischgas-bzw. Abgasöffnungen des Zylinders durch einen sich drehenden Schieber verschlossen bzw. geöffnet werden.

Oberbegriff des Unteranspruchs: t. Drehschieber-Zylinderkopf nach Anspruch 1, Kennzeichnender Teil de Unterananspruchs: dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber entweder rohrförmig, konisch, halbkugelförmig, als flache Scheibe oder in ähnlicher Gestalt ausgebildet ist und an seinem Hand eine Verzahnung aufweist, an welcher er mittels einer Antriebswelle mit halber Motordrehzahl gedreht wird.