DE2628696A1 - Zweitaktbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PATENTANWÄLTE DR. ING. E.HOFFMANN · DIPL-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEHN D-8000 MDNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · TELEFON (089) 9Π087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

Anwaltsakte 28 185/6

AB Volvo Penta, Göteborg, Schweden

Zweitaktbrennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Zweitaktbrennkraftmaschine mit Ansaugkanälen, die in den unteren Teil der Zylinder oder in das Kurbelgehäuse münden, zumindest für die Verbrennungsluft bestimmt sind und wenigstens einnen von der Kurbelwelle des Motors angetriebenen, in Form

einer Scheibe ausgebildeten Drehschieber aufweisen, dessen Rotationsachse die Kurbelwelle des Motors kreuzt oder schneidet und der in einem Schiebergehäuse angeordnet ist, durch das sich die Ansaugkanäle erstrecken, und so ausgebildet ist, daß die Durchgänge der Ansaugkanäle in dem Schiebergehäuse abwechselnd offen und geschlossen sind.

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Es ist bereits beispielsweise gemäß dem Deutschen Patent 1 170 708 bekannt, einen 2-Zylindermotor in der oben beschriebenen Art zu konzipieren, wodurch mehrere Vorteile im Vergleich zur konventionellen Ansaugsteuerung, beispielsweise durch den Einsatz von Plattenventilen, erzielt werden. Durch die Vorrichtung, die im allgemeinen eine lange Öffnungszeit bei schnellem öffnen und Schließen zuläßt, wird eine bessere Füllung der Zylinder erzielt. Andere Vorteile werden ebenfalls erzielt, wie in der Patentschrift offenbart.

Bei dem bekannten Motor hat der Schieber die Form eines Kreissektors, der über ein Zahnradgetriebe von der umlaufenden Kurbelwelle angetrieben wird. Zwei Ansaugkanäle erstrecken sich durch das Schiebergehäuse, die durch den Schieber geöffnet und geschlossen werden. Mit nur einem Schieber muß sich die bekannte Konstruktion auf zweizylinärige Reihenmotoren und auf vierzylindrige V- oder Boxermotoren beschränken, da die sektorförmige Scheibe für eine individuelle Ansaugsteuerung durch drei Ansaugkanäle aus dem Grunde nicht geeignet ist, weil die Länge des öffnenden Teiles der Scheibe ein "Kurzschließen" der Ansaugströme in benachbarten Kanälen bewirkt, es sei denn, sie sind winkelmäßig um 120° versetzt im Abstand voneinander angeordnet. Dies ist jedoch in der Praxis nicht anwendbar, da die Anordnung der Ansaugkanäle viel zu kompliziert wird und große Strömungsverluste verursacht.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, das oben beschriebene Problem zu beheben und einen Motor der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der mehr als zwei Zylinder hat, d.h. also einen 3~ oder 6-Zylindermotor mit einem einzigen Planschieber zu schaffen.

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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Schiebergehäuse mindestens drei Ansaugkanaleinlässe aufweist, daß der Schieber mit einer Drehzahl umläuft, die geringer als die Drehzahl der Kurbelwelle ist, und eine Anzahl Sätze von öffnungen und/oder Aussparung aufweist, die der Drehzahluntersetzung für die Ansaugsteuerung entspricht.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schieber durch ein Untersetzungsgetriebe mit halber Kurbelwellendrehzahl angetrieben und weist zwei Sätze von öffnungen und/oder Aussparungen auf, die in einem Winkelabstand von 180° voneinander angeordnet sind.

Dreht sich die Kurbelwelle, steuern diese Sätze von öffnungen und/oder Aussparungen abwechselnd das Ansaugen in die Zylinder. Dadurch, daß der Schieber mit halber Kurbelwellendrehzahl umläuft, können die öffnungen und Aussparungen so kurz ausgelegt werden, daß ein "Kurzschließen" zwischen angrenzenden Kanälen nicht stattfinden kann, wie gleichzeitig auch eine Reduzierung der Ansaugleistung nicht stattfindet.

Die Erfindung wird im einzelnen im folgenden mit Bezug auf die zugehörige Zeichnung, die Ausführungsformen wiedergibt, beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines 3-Zylindermotors gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Motors in einer etwas modifizierten Ausführungsform,

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Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht des Schiebers,

Fig. 6 eine Darstellung des Schiebers (gem. Fig.5) in einer etwas modifizierten Form,

Fig. 7 und 8 eine Seiten- und Draufsicht eines Einzelvergasermotors, bei dem der Antrieb des Schiebers dargestellt ist,

Fig. 9 und 10 den Figuren 7 und 8 entsprechende Darstellung eines Doppelvergasermotors und

Fig.11 eine Ansicht, ähnlich den Fig. 7 und 9 eines 6-Zylinder-Boxermotors.

Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Motoren sind in einer äußerst vereinfachten Art dargestellt, da ihre gesamte Konstruktion konventionell sein kann und somit eine besondere detaillierte Beschreibung nicht erforderlich ist. Beide Motoren weisen einen Motorblock 1 mit drei Zylindern 2 und drei gesonderten - für jeden Zylinder einen Vergasern 3 auf. Ein Schwungrad 4 wird durch die Kurbelwelle angetrieben.

Die Vergaser 3 sind auf ein Schiebergehäuse 5 aufgeschraubt, das wie dargestellt an dem Motorblock angegossen sein kann oder als gesondertes Gehäuse am Motorblock aufgeschraubt ist. Das Gehäuse 5 weist Ansaugkanäle 6 auf, von denen für jeden Zylinder einer vorgesehen ist und die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen, am Boden des Kurbelgehäuses 7 und, in den Fig. 3 und 4 gezeigt, in den unteren Teil der Zylinder münden. Das Gehäuse 5 kann gegebenenfalls an irgend einer

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beliebigen Stelle zwischen den dargestellten Positionen., angeordnet werden.

Ein Schieber 8 in Form einer dünnen, kreisförmigen Metallscheibe ist im Inneren des Gehäuses 5 drehbar angeordnet. Der Schieber 8 ist an einem Achszapfen 9 befestigt, der drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und ein Zahnrad 12 trägt. Dieses Zahnrad 12 wird über einen Zahnriemen 11 durch ein Zahnrad 10 auf der Kurbelwelle angetrieben, wobei die Untersetzung bei der gezeigten Ausführungsform 1:2 beträgt. Wie im einzelnen in den Fig. 7 bis 10 dargestellt, ist der Zahnriemen über ein Rollenpaar 13 geführt.

Nach Fig. 5 hat der Schieber 8 zwei genau entgegengesetzz ausgebildete Sätze von Aussparungen mit einer radialen inneren Aussparung 14 und einer radialen äußeren Aussparung 15. Während der Drehung des Schiebers 8 werden durch die Aussparungen 14,15 abwechselnd die Ansaugkanäle 6 geöffnet. Die äußeren Aussparungen 15 steuern das Ansaugen in den oberen und den unteren Zylinder, wohingegen die inneren Aussparungen 14 das Ansaugen in den dazwischenliegenden Zylinder steuern, der näher an der Rotationsachse des Schiebers 8 angeordnet ist. Dies trifft zu, wenn die Ansaugkanäle in einer Reihe angeordnet sind. Macht die Kurbelwelle zwei Umdrehungen wird der Ansaugvorgang zuerst durch den einen Satz von Aussparungen und dann, durch den anderen Satz gesteuert. Die Winkel .. ~ der Aussparungen und die öffnungswinkel ß- 2 steuern die Ansaug- und die Schließzeit und werden entsprechend der Drehzahl, mit der der Motor betrieben werden soll, gewählt, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob der Motor ein Standard- oder ein Rennmotor ist.

ORIGINAL INSPECTED

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In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform des Schiebers 8 dargestellt, der sich von der vorherigen Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß die inneren Aussparungen durch öffnungen 16 ersetzt worden sind.

In den Fig. 7 und 8 ist ein Motor dargestellt, der ein Saugrohr 17 mit einem Vergaser 3 aufweist, und in den Fig. 9 und 10 ist ein Motor dargestellt, der ein Saugrohr 18 mit zwei Vergasern 3 aufweist. Wie bei den vorher beschriebenen Anordnungen haben diese beiden Ausführungsformen drei Ansaugleitungen, die durch das Schiebergehäuse 5 hindurchgehen.

In Fig. 11 ist ein 6-Zylindermotor mit zwei entgegengesetzten Zylinderreihen dargestellt, wobei jede Reihe drei Zylinder 2 aufweist. Dieser Motor unterscheidet sich von dem Motor nach den Fig. 7 und 8 allein dadurch, daß er eine weitere Zylinderreihe hat und daß das Schiebergehäuse 5 drei Ansaugkanäle für diese weitere Reihe von Zylindern aufweist, zu denen ein Saugrohr 17 führt. Es ist auch möglich, daß bei einem 6-Zylindermotor nur drei Ansaugkanäle vorgesehen sind. Dabei speist jeder Ansaugkanal zwei entgegengesetzte Zylinder, die gleichzeitig zünden. Ein derartiger Motor hat ein Schiebergehäuse, das dem in den Fig. 2 oder 3 gezeigten entspricht.

Im Obigen wird die Erfindung in Bezug auf solche Ausführungsformen beschrieben, bei denen eine Drehzahluntersetzung von 1:2 vorliegt und zwei Sätze von öffnungen und/oder Aussparungen vorhanden sind. Es sind jedoch andere DrehzahlunterSetzungen im Rahmen der Erfindung möglich. So kann besipielsweise auch eine Drehzahluntersetzung 1:3 angewendet werden, bei der dann drei Sätze angeordnet werden. Ausführungsformen, bei denen jeder Satz

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als eine einzelne öffnung oder Aussparung angesehen werden kann, fallen ebenfalls unter die Definition "Sätze von öffnungen oder Aussparungen". Somit können die Aussparungen 14,15 in Fig. 5 auch als eine einzelne ungleichmäßige Aussparung betrachtet werden.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf einen 3- oder 6-Zylindermotor beschränkt, der einen einzelnen Schieber aufweist, vielmehr erfaßt die Erfindung alle Vielzylindermotoren deren Zylinderanzahl ein Vielfaches von drei ist und die mehrere Schieber haben, beispielsweise einen 9-Zylindermotor mit drei Schiebern.

-Patentansprüche-

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Brennkraftmaschine mit wenigstens drei Zylindern und Ansaugkanälen, die in den unteren Teil der Zylinder oder in das Kurbelgehäuse münden, zumindest für die Verbrennungsluft vorgesehen sind und wenigstens einen von der Kurbelwelle des Motors angetriebenen, in Form einer Scheibe ausgebildeten Drehschieber aufweisen, dessen Rotationsachse die Kurbelwelle kreuzt oder schneidet und das in einem Schiebergehäuse angeordnet ist, durch das sich die Ansaugkanäle erstrecken, und so ausgelegt ist, daß die Durchgänge der Ansaugkanäle in dem Schiebergehäuse abwechselnd offen und geschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse (5) mindestens drei Ansaugkanaleinlässe aufweist und daß der Schieber (8) mit einer Drehzahl umläuft, die geringer als die Drehzahl der Kurbelwelle ist, und·eine Anzahl Sätze von öffnungen und/oder Aussparungen (14, 15,16) aufweist, die der Drehzahluntersetzung für die Ansaugsteuerung entspricht.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine ein 3-Zylinder-Reihenmotor ist und daß das Schiebergehäuse (5) drei Ansaugkanaleinlässe aufweist, die in einer Reihe angeordnet sind.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine ein 6-Zylindermotor mit zwei Zylinderreihen ist und daß das Schiebergehäuse (5) zwei Reihen von Ansaugkanaleinlässen aufweist, wobei in jeder Reihe drei Einlasse vorgesehen sind.·

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4. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Planschieber (8) durch ein Untersetzungsgetriebe (10,11,12) mit halber Kurbelwellendrehzahl angetrieben ist, und zwei Sätze öffnungen und/oder Aussparungen (14,15,16) aufweist, die in einem Winkelabstand von 180° voneinander angeordnet sind.
5. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Mitte einer jeden Reihe liegende Ansaugkanaleinlaß einen geringeren radialen Abstand vom Drehzentrum des Schiebers (8) hat als die Einlasse, welche an den Seiten angeordnet sind, und daß die dem Schieber für den in der Mitte der Reihe angeordneten Kanal angeordneten Aussparungen oder öffnungen (14,16) einen geringeren radialen Abstand vom Drehzentrum haben als die Aussparungen (15) für die Kanäle, welche an den Seiten angeordnet sind.
6. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) von der Kurbelwelle über eine Zahnriemenüberstzung (11) angetrieben ist.

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