DE259727C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Es ist bereits bekannt, durch die Lagerung der Kurbelwelle vonExplosionskraf tmaschinen in von Hand verstellbaren Exzenterscheiben eine Änderung des Kompressionsraumes zu ermöglichen. Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Explosionskraftmaschine, bei der gleichzeitig mit der Einstellung solcher Exzenter die Einlaßventilsteuerung derartig verstellt wird, daß mit der Änderung des Kompressionsraumes ίο auch die Füllung geändert wird. Dadurch wird bei vorkommenden außergewöhnlichen Arbeitsverhältnissen ein günstiger thermischer Wirkungsgrad aufrechterhalten.

Die Verstellung der Exzenter soll im vorliegenden Falle auch durch die wechselnde Belastung des Motors selbsttätig bewirkt werden können.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf den Zeichnungen eine stehende Viertaktkraftmaschine dargestellt.

Fig. ι ist ein schematischer Schnitt durch den Arbeitszylinder bei voller Ladung,

Fig. 2 ein ebensolcher Schnitt bei halber Ladung;

Fig. 3 zeigt die Arbeitsdiagramme für die beiden vorstehenden Fälle;

Fig. 4 ist ein lotrechter Schnitt durch die Kraftmaschine in der Kurbelwellenebene;

Fig. 5 und 6 zeigen die Einlaßventilsteuerscheibe in Vorder- und Rückansicht, und

Fig.. 7 veranschaulicht die Art der Bewegung des Steuerfingers in der Steuerscheibe;

Fig. 8 zeigt schematisch eine Abwicklung der Steuerscheibennut;
Fig. 9 ist die Seitenansicht eines mit einer Kraftmaschine gemäß der Erfindung versehenen Lastwagens;

Fig. 10 ist eine teilweise Unteransicht des Wagens, und

Fig. 11 ist ein teil weiser Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 10.

Die Kurbelwelle 11 der dargestellten Viertaktkraftmaschine ruht beiderseits in Exzenterscheiben 7 (Fig. 4), die drehbar im Maschinen- :. rahmen 14 gelagert und durch einen Bügel 8 miteinander verbunden sind.

An der einen Exzenterscheibe 7 sitzt der Arm 9, der bei dem in Fig. 9 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel mittels des Gestänges 15 mit _; den Zugstangen 14 verbunden ist. Die Zugstangen 14 greifen mit ihrem andern Ende an der Querplatte E an, die bei zunehmender Beanspruchung der über das Rad G laufenden Antriebskette H entgegen dem Widerstand der :· Federn 13 in der Längsrichtung des Wagens nach hinten und bei abnehmender Beanspruchung der Kette unter der Wirkung der Federn 13 in der Längsrichtung des Wagens nach vorn verschoben wird.

Das Kettenrad G sitzt auf der auf der Querplatte E gelagerten Welle 22 des Differentialgetriebes 23, 24, 25, dessen Antriebsrad 23 bei der Verschiebung der Querplatte E ständig durch die Feder F im Eingriff gehalten wird. Zu diesem Zweck sitzt das Antriebsrad 23 so auf der Welle C, daß es sich in deren Längsrichtung verschieben läßt, sich aber nicht auf ihr, sondern nur mit ihr drehen kann. Mittels des Gelenkes M ist die Welle C mit der Zwischen- .; welle D und diese letztere mittels des Ge-

lenkes N mit der Kurbelwelle -11 der Antriebskraftmaschine verbunden.

Die Kurbelwelle ii trägt am andern Ende eine Scheibe io (Fig. 4) zur Steuerung des Antriebsventiles. Diese Scheibe ist in der aus Fig. 5 und 6 ersichtlichen Weise am Umfang genutet, und zwar geht die Nut von ihrem Profil | i, 2, 3, 4, 5, 6, 7 am Grunde über die Zwischenprofile allmählich in das Profil 1, 2'", 3'", 4, 5, 6, 7 ihrer Oberfläche über.

In diese Steuernut greift der mit einem ovalen Kopf 26 versehene Finger 17 ein, der an der drehbaren Stange 27 angelenkt ist, die ihrerseits das Einlaßventil 28 verstellen kann.

Befindet sich der Finger 17 im Punkt I der Steuerscheibe 10 (Fig. 5), so öffnet das Ventil 28 den Einlaß, womit die Ansaugperiode beginnt. Während sich die Scheibe 10 mit der Kurbelwelle 11 dreht, durchläuft der Finger 17 den Abschnitt P der Nut und gelangt zum Punkt II; von dort geht er auf dem Wege II-III in den Nutabschnitt Q über, womit die Ansaugung beendet wird. Während des Durchlaufens des Abschnittes Q finden die beiden Perioden: Kompression und Explosion nebst Expansion statt, bis der Finger 17 auf dem Wege IV und V in den Abschnitt R übergeht, den er während der Austrittsperiode bis zum Punkt VI durchläuft. Von da geht er auf dem Wege VI-I (Fig. 7) wieder in den Nut abschnitt P über, womit ein abermaliges öffnen des Ventils 18 eintritt und das Spiel von neuem beginnt.

Wenn man die Exzenter 7 aus der in Fig. 4 dargestellten Lage um eine gewisse Winkelgröße dreht, bringen sie die Kurbelwelle 11 dem Zylinderboden näher, wodurch der Kompressionsraum verkleinert wird. Gleichzeitig nimmt die Menge des eingeführten Gasgemisches (die Füllung) ab; denn der Finger 17 folgt je nach der Einstellung der Steuerscheibe 10, welche mit der Kurbelwelle verschoben wird, dem Profil i, 2'", 3'" oder 1,2,3 oder den Zwischenprofilen, so daß der Abschluß des Ansaugens entsprechend der Größe des Kompressionsraumes früher oder später erfolgt. Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen schematisch dieEndlagen des Kolbens imArbeitszylinder 2 bei voller und halber Füllung, wobei mit ι die Lage des Kolbens am Ende der Kompression, mit 3 seine Lage am Hubende und mit 4 dieselbe am Ende der Füllung bezeichnet ist. In Figl 3 entspricht das Arbeitsdiagramm 5 dem Arbeiten mit voller Ladung (Fig. 1) und das Diagramm 6 dem Arbeiten mit halber Füllung (Fig. 2).

In allen Lagen der Exzenter 7 —- außer bei Vollbelastung, welcher Fall bei Fig. 4 angenommen ist — bildet der Druck der Kurbelwelle 11 auf ihre Lager in den Exzentern 7 und die Reaktion der Lager der Exzenter im Maschinenrahmen 14 ein Drehmoment, das bestrebt ist, die Exzenter so zu drehen, daß die Kurbelwelle in ihre tiefste Lage gelangt.

Diesem Drehmoment kann man beispielsweise ein Zahnrad- und Klinkengesperre entgegensteilen, das den Arm 9 in seiner. Lage festhält, so daß es zur Verstellung des Exzenters und damit der Füllung (mittels der Steuerscheibe 10) und des Kompressionsraumes (durch Änderung der Endlagen des Arbeitskolbens 29) einer Lösung des Gesperres und einer Verstellung des Armes 9 von Hand bedarf.

Man kann dem Drehmoment aber auch ein elastisches System entgegenstellen, wodurch eine selbsttätige Steuerung proportional dem Widerstand erzielt wird. Denn mit einer Änderung des Momentes des Widerstandes ändert sich auch das Moment des Motors und folglich auch die Intensität derjenigen Kräfte, die dieses Moment zusammensetzen, also auch die angeführte Reaktion an den Exzentern 7. Bei einer Änderung der Kräfte in dem elastischen System stellt sich somit durch die Verdrehung der Exzenter ein neuer Gleichgewichtszustand unter Veränderung der äußeren Spannung der Teile des Systems her.

Wenn sich also die Größe des vom Motor zu bewältigenden Widerstandes ändert, z. B. durch einen Wechsel der Neigung des von dem dargestellten Lastfahrzeug befahrenen Weges, so ändert sich proportional die Spannung in der Ubertragungskette H und damit die Größe der am Rad G in der Längsrichtung des Wagens auf die Querplatte E wirkenden Komponente ihres Zuges an diesem Rad. Zunehmender Kettenzug infolge wachsenden Widerstandes hat somit eine Verschiebung der Querplatte E entgegen dem Widerstände der Federn 13 nach hinten zur Folge. Gleichzeitig zwingt die Feder F das Antriebsrad 23 des Differentialgetriebes nachzufolgen, so daß der Eingriff im Differentialgetriebe nicht durch die Verschiebung der Querplatte gestört wird. Die an der Querplatte E angreifenden Zugstangen 14 verschieben sich mit ihr unter Erhöhung der Spannung der Federn 13 und drehen infolgedessen mittels der Ubertragungsorgane 15 den Hebel 9 samt den Exzenterscheiben 10 um einen der Verschiebung der Querplatte E entsprechenden Betrag, was eine Tieferlegung der Kurbelwelle 11 und damit eine Vergrößerung des Kompressionsraumes und der Füllung zur Folge hat.

Nimmt der Widerstand ab, so läßt auch die Spannung in der Kette H nach, die Querplatte E wird von den Federn 13 um ein entsprechendes Stück nach vorn herangezogen, und der Hebel 9 hebt durch Drehen der Exzenter 7 die Kurbelwelle 11 um ein entsprechendes Stück an, was eine Verringerung der Füllung und eine Verkleinerung des Kompressionsraumes zur Folge hat.

Claims (2)

1. Patent-Anspruch e:

   ϊ. Regelungsvorrichtung für Explosionskraftmaschinen, bei welchen die Kurbelwelle zwecks Veränderung des Kompressionsraumes in drehbaren Exzentern gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einstellung der Exzenter (7) gleichzeitig eine das Einlaßventil (28) bewegende Vorrichtung derartig verstellt wird, daß mit der Änderung des Kompressionsraumes auch die Füllung geändert wird.
2. 2. Regelungsvorrichtung für Explosionskraftmaschinen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Kraftübertragungsgetriebe ein elastisches Organ (13) eingeschaltet ist, das beim Sinken der Motorbelastung eine Bewegung im Getriebe ermöglicht, die eine Verstellung der Exzenter (7) zur Folge hat.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.