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Umsteuerungsvorrichtung für zwei- oder mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschinen.
Bei zwei- oder mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen mit Brennstoffpumpen besteht
die Möglichkeit, die Maschinen unter Zuhilfenahme aller Zylinder umzusteuern. Diese
Möglichkeit ist bisher nicht vollständig wahrgenommen worden, indem die Umsteuerung
gewöhnlich nur unter Zuhilfenahme eines einzigen Zylinders geschieht, und hierbei
ist, besonders bei Maschinen mit Zündkammern, allgemein eine Zusatzbrennstoffpumpe
verwendet worden, die nur bei der Umsteuerung in Tätigkeit tritt. Man hat auch vorgeschlagen,
mehrzylindrige Maschinen dadurch umzusteuern, daß Gegenexplosionen gleichzeitig
in mindestens zwei der Zylinder hervorgerufen werden. Ferner ist es auch bekannt,
die Umsteuerung durch ein Hilfsmittel, z. B. Druckluft, zu bewirken. Alle derartigen
Hilfsvorrichtungen oder Hilfsmittel machen jedoch die Maschinen verwickelt und die
Umsteuerung unsicher.
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Bei mit gasförmigem Brennstoff arbeitenden Maschinen, die mit Pumpenzylinder
und Arbeitszylinder versehen sind, hat man schließlich vorgeschlagen, die Maschine
durch Umstellung von Wechselschiebern umzusteuern, so daß der Brennstoff beim Rückwärtsgang
von den Pumpenzylindern in andere Arbeitszylinder hineingedrückt wird als beim Vorwärtsgang.
Während der ganzen Rückwärtsbewegung bleiben hierbei die Schieber umgestellt und
beim Rückwärtsgang werden also andere Zylinder gespeist als beim Vorwärtsgang. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Umsteuerungsvorrichtung für zwei-oder
mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschinen für flüssigen Brennstoff, durch welche
die Maschine unter Zuhilfenahme aller Zylinder und ohne Verwendung von Hilfspumpen
o. dgl. und von Hilfsmitteln, wie Druckluft, umgesteuert werden kann. Die Erfindung
besteht hauptsächlich darin, daB zwischen den Brennstoffpumpen und den Zylindern
ein Wechselorgan (oder mehrere) in die Brennstoffspeiseleitungen eingeschaltet ist,
das für gewöhnlich eine solche Stellung einnimmt, daß Brennstoff in die den Pumpen
.entsprechenden Zylinder hineingepumpt wird, im Augenblick des Umsteuerns aber durch
eine Stellvorrichtung derart umgesteuert wird, daß Brennstoff in andere Zylinder,
deren Speisung in bezug auf die Stellung der Kolben bei der Umsteuerung der Maschine
vorteilhaft ist, hineingedrückt wird, worauf das Wechselorgan wieder in die Anfangslage
zurückgeht, so daß die Maschine wieder wie vor der Umsteuerung, aber in entgegengesetzter
Richtung, arbeitet.
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Durch diese Vorrichtung erreicht man, daß die Maschine bei Rückwärtsbewegung
ebensogut und unter ähnlichen Verhältnissen wie bei Vorwärtsgang arbeitet, und ferner,
daB die Maschine zuverlässiger arbeitet als mit Hilfseinrichtungen verschiedener
Art versehene Maschinen, die immer Störungen ausgesetzt . sind.
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Diese Aufgabe kann auf mannigfache Weise
gelöst werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Fig. i zeigt schematisch in größerem Maßstab einen. Längsschnitt durch
das Umsteucrungsorgan.
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Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch die Verbindung zwischen diesem
Organ und den Zylindern.
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Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht davon. Fig. 4, 4@2 und 5 zeigen Einzelheiten.
Zwischen den Brennstoffpumpen und den Zylindern ist ein Körper i angeordnet. In
einer Mittelöffnung dieses Körpers ist ein Schieber 2 angeordnet. Anschlußstutzen
3 und 4 des Körpers i sind mit den Brennstoffpumpen verbunden, während andere Anschlußstutzen
5 und 6 an die Zylinder angeschlossen sind. Die in Fig. i nicht gezeichneten Brennstoffpumpen
A und B sind mit den Stutzen 3 bzw. 4 verbunden und speisen für gewöhnlich
den Brennstoff in die Zylinder C bzw. D (Fig. 2), die in Fig. i nicht gezeichnet
sind. Ein Kanal 7 verbindet den Stutzen 3 mit einem Kanal g des Schiebers 2, der
seinerseits mit einem nach dem Stutzen 5 führenden Kanal 8 verbunden ist. In ähnlicher
Weise ist der Stutzen 4 mittels Kanälen io, i2 und =i mit dem Anschlußstutzen 6
verbunden. Im Schieber 2 sind außerdem zwei schrägliegende Querkanäle 13 und 14
so angeordnet, daß, wenn der Schieber 2 z. B. um einen bestimmten Betrag abwärts
(s. Fig. i) bewegt wird, der Kanal 13 die Kanäle =o und 8 und der Kanal 14 die Kanäle
7 und =i miteinander verbindet.
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Die Zeichnung zeigt den Schieber 2 in seiner Stellung beim Vorwärtsgang.
Die Brennstoffpumpe A speist durch die Kanäle 7, g, 8 Brennstoff in den Zylinder
C und die Brennstoffpumpe B durch die Kanäle =o, i2, =i in den Zylinder D. Beim
Umsteuern wird der Schieber 2 um einen der Entfernung zwischen den Kanälen 7 und
8 entsprechenden Betrag abwärts (auf Fig. i bezogen) verschoben, so daß dadurch
mittels des Kanales 13 der Kanal =o mit dem Kanal 8 und mittels des Kanales 14 der
Kanal 7 mit dem Kanal =i verbunden werden. Die Kanäle g und z2 kommen dann unterhalb
der Kanäle 7 und =o zu liegen, die somit von den Kanälen 8 und =r getrennt sind.
Bei der dem Schieber 2 bei der Umsteuerung erteilten tieferen Lage wird somit die
Pumpe A durch die Kanäle 7, 14, 1i den Zylinder D und die Pumpe
B durch die Kanäle =o, 13, 8 den Zylinder C speisen.
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Es ist einleuchtend, daß dasselbe Ergebnis mit einem oder nach Belieben
mit mehreren Wechselorganen von einer anderen als die in Fig. z gezeichneten Bauart
erreicht werden kann. So kann z. B. ebensowohl ein mehrfaches Abzweigventil, ein
Schieberkasten o. dgl. verwendet werden. Das Wechselorgan kann beim Umsteuern von
Hand eingestellt werden; es. ist jedoch zweckmäßiger, dasselbe mit dem Umsteuerhandhebel,
einer Nockenscheibe, einer Reibungsscheibe o. dgl. zu verbinden, so daß dieses Wechselorgan
beim Umsteuern selbsttätig eingestellt wird.
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Fig. 2 und 3 zeigen beispielsweise wie die Wechselvorrichtung beim
Umsteuern selbsttätig beeinflußt-werden kann.
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Fig. 2 zeigt die Motorzylinder und die Wechselvorrichtung im Schnitt
in verschiedenen Maßstäben, während die dazugehörigen Teile in Ansicht gezeichnet
sind. Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab Teile der Fig. i von rechts gesehen.
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C und D sind die Motorzylinder, welche die Motorwelle 16 antreiben.
An dem Motorzylinder D sind zwei Brennstoffpumpen A und
B
(Fig. 2) befestigt, die mittels Rohrleitungen 17 bzw. 18 mit den Anschlußstutzen
3 und 4 der Wechselvorrichtung verbunden sind. Auf die Motorwelle 16 sind zwei Exzenterscheiben
=g und 2o aufgekeilt, deren. Bewegung mittels Stangen 21, 22 und Winkelhebel 23,
24 auf zwei Gleitstücke 25 bzw. 26 übertragen wird. Die Gleitstücke sind auf einer
mit einem Nocken oder Vorsprung 27 versehenen Führung 28 beweglich und werden durch
eine elastisch und drehbar angeordnete Verlängerung 2@' des Schiebers - gegen die
Führung 28 angedrückt. Unter der Einwirkung einer Feder 29 und eines um eine feste
Welle 37 schwingbaren Hebels 3o wird das Verlängerungsstück 2-u .für gewöhnlich
an die Gleitstücke a5, 26 angedrückt, so daß letztere bei ihrer Bewegung
der Führung 28 folgen. An das eine-Ende des Hebels 30 ist ein Ende einer
Stange 3i angeschlossen, die mit einer Reibungsscheibe 34 zusammenwirkt, die auf
der Welle 16 befestigt ist und von den gabelförmig angeordneten Zweigstücken 35
des anderen Endes der Stange 31 umfaßt wird (s. Fig. 4 und 4a, von denen letztere
eine Ansicht von unten zeigt). Für gewöhnlich berühren die Zweigstücke oder Zinken
35, 35 der Stange 31 die' Reibungsscheibe 34 nicht. Die Berührung zwischen letzterer
und einer der Zinken 35 erfolgt erst, wenn der Handhebel 36 in dem einen
oder anderen Sinne bewegt wird. Wenn das Verlängerungsstück 2t des Organes 2 gegen
die Gleitstücke 25, 26 drückt und sich letztere auf der Führung 28 entlang bewegen,
treffen Vorsprünge 32 der Gleitstücke auf entsprechende Vorsprünge 33 der Kolbenstangen
der Brennstoffpumpen, so daß diese Kolbenstangen nach einwärts gedrückt werden.
Dagegen erteilt, wenn der Schieber :2 gehoben ist und der Druck der Verlängerung
2x auf die Gleitstücke aufhört, der Nocken 27 den Gleitstücken eine Aufwärtsbewegung
in schräger Richtung,
so daß ihre Vorsprünge 32 an den Vorsprüngen
33 vorbeigehen ohne sie zu beeinflussen. Das Verlängerungsstück 2.v ist drehbar
am Schieber 2 befestigt, so daß es den Bewegungen der Gleitstücke folgen kann. -Es
sei vorausgesetzt, daß der Motor auf einen Voreilungswinkel von io° eingestellt
ist, d. h. daß Brennstoff in den Zylinder gepumpt werden soll, wenn der Kolben noch
einen kleinen Teil seines Hubes zurücklegen muß, ehe er seine Endstellung erreicht.
Es sei ferner vorausgesetzt, daß die Reibungsscheibe 34 im Sinne des Pfeiles, Fig.
4, gedreht wird.
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Wenn die Umsteuerung erfolgen soll, wird die Stange 36 im Sinne des
Pfeiles bewegt, so daß die linke Zinke 35 in Berührung mit der Scheibe 34 kommt
und infolge der Reibung gehoben wird. Dadurch wird auch die Stange 31: gehoben und
der Hebel 30 wird, entgegen der Wirkung der Feder 29, aufwärts ausgeschwungen, wodurch
auch der Schieber 2 und seine Verlängerung 2-1: gehoben werden, so daß der Druck
auf die Gleitstücke aufhört und die Vorsprünge 32 die Vorsprünge 33 nicht mehr beeinflussen.
Hierdurch wird die Brennstoffspeisung verringert und die Geschwindigkeit des Motors
bis zu einem gewissen Grad gemäßigt, wobei jede beliebige Brennstoffpumpe durch
irgendeinen der Kanäle 13 oder 14 in denjenigen Zylinder speist, dessen Kurbel diametral
gegenüber derjenigen Kurbel steht, deren Zylinder bei normalem Gang den Brennstoff
hätte erhalten sollen. Die Kurbel des den Brennstoff erhaltenden Zylinders eilt
in diesem Augenblick dem tiefsten Punkt des Hubes um io° vor. Wenn dann der Kolben
dem obersten Punkt des Hubes nahekommt, wird eine Explosion (Vorzündung) herbeigeführt,
so daß der Kolben rückwärts bewegt wird, ehe die Kurbel den obersten Punkt erreicht
hat und so die Umsteuerung bewirkt.
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Bei der Umsteuerung wechselt auch die Scheibe 34 ihren Drehungssinn,
wodurch die Reibung zwischen dieser Scheibe und der Zinke 35 aufgehoben wird, so
daß sich die Stange 31 senkt; im gleichen Augenblick wird der Schieber 2 in die
in Fig. 2 gezeichnete Stellung des gewöhnlichen Ganges zurückbewegt, wodurch der
Brennstoff in derselben Weise wie vor der Umsteuerung gespeist wird.
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Es wird betont, daß die in Fig. 2 bis 4 gezeichnete Vorrichtung zur
Beeinflussung der Umsteuerungsmittel lediglich als Beispiel angeführt ist und daß
sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform allein beschränkt.
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Die Erfindung bietet besonders bei Motoren mit Zündkammer bedeutende
Vorteile. Außer den bereits erwähnten Vorteilen erreicht man damit nämlich, daß
diese Motoren, ohne eine Heizlampe anzuwenden, in leichtem Gang gehalten werden
können, da mittels der geschilderten Vorrichtung der Brennstoff um eine halbe Umdrehung
früher eingeführt wird, als es bisher der Fall war; auf diese Weise kann in der
Zündkammer eine genügend hohe Temperatur aufrechterhalten werden.