-
Flacher Steuerschieber für Verbrennungsmotoren, der zwischen Zylinder
und Zylinderkopf hin und her bewegt wird. Die Erfindung bezieht sich auf einen flaches:
Steuerschieber für Verbrennungsmotoren, und zwar auf einen solchen, hei welchem
ein Schieber die Öffnung der Verbrennungskaminer abdeckt und sich gegen den Zylinderkopf
lehnt.
-
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art hatten hauptsächlich folgende
Nachteile. Die Form der Verbrennungskammer war wegen der Anordnung der Schieber
unregelmäßig oder hatte sogenannte tote Gänge und daher eine im Verhältnis zum Hohlraum
große Oberfläche, was wärmetechnisch nachteilig ist. Auch bot die Schmierung der
aufeinandergleitenden 'Metallplatten Schwierigkeit. Des weiteren konnte die Abdichtung
nicht mit der nötigen Zuverlässigkeit vorgenommen werden. Auch sind die bisher bekannten
flachen Steuerschieber für den praktischen Gebrauch nicht einfach genug gebaut.
-
Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch behoben, daß
der Abstand der sichelförmigen Ein- und Auslaßöffnungen voneinander in dein Steuerschiel;er
größer ist als der Durchmesser eines zwischen Schieber und Zylinderende vorgesehenen
Dichtungsringes, und daß die Dichtung aus einem äußeren starren, dem Schieber anliegenden
Ringe und einem inneren elastischen, dem Zylinderende anliegenden Ringe besteht,
welch letzterer einen konischen Sitz in dem äußeren hat, wodurch beim Überdruck
im Zylinder der äußere Ring gegen den Schieber und der innere Ring gegen das Zylinderende
gepreßt wird.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i einen Zylinder eines Benzinmotors mit Schieberventil
und Steuerung im Schnitt nach C-D der A.bb.4. Abb.2 eine zweite Ausführungsform
der Dichtung nach der Erfindung, Abb. 3 einen Dichtungsring in Ansicht finit Hilfsring,
Abb. 4 einen Schnitt eines- mehrzylindrigen Motors nach A-B der Abb. i, Abb. 5 eine
Ansicht des oberen Teiles eines Motors mit mehreren Zylindern, Abb.6 eine Draufsicht
auf eine Schieberplatte nach der Erfindung.
-
Das Zylindergehäuse ist mit a bezeichnet. Bei a1 befindet sich der
Hohlraum für Wasserkühlung. Eine ringförmige Nut zur Aufnahme der Dichtungsringe
ist mit a3 bezeichriet. An das Zylindergehäuse ist ein Zylinderkopf b angeschraubt.
In diesem befinden sich Kanäle für den Eintritt der Gase bei b1 und für den Auspuff
bei b2. Der Kolben des Zylinders ist finit d bezeichnet. Eine Zündkerze ist mit
z angedeutet. Zwischen Zylinder und Zylinderkopf ist eine Schieberplatte e in der
Querrichtung zur Zylinderachse beweglich gelagert. In ihr befinden sich sichelförmige
öffnungen ei und e2. Der Querschnitt der Ein-und Auslaßkanäle für die Gase ist mit
Öffnungen am Schieber entsprechend ebenfalls sichelförmig ausgebildet. An dem Schieber
befinden sich zwei Ansätze e3, welche zwei kleine "Zapfen e-' tragen. Die Zapfen
greifen in einen Klotz f1 ein, welcher sich auf der Verlängerung des Hebels f verschieben
kann. Der Hebel f ist bei f2 drehbar gelagert. In der Mitte des Hebels f2 ist eine
Rolle f3 befestigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Arm ; durch
eine Stange h und zwei Muttern Mai mit dem Hebel f fest verbunden.
Der Arm ä trägt an seinem einen Ende eine Rolle g1. Auf einer Welle i, welche mittels
Lebersetzung von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird, sind zwei Nocken L
und 'z befestigt. Diese Nocken wirken auf die Rollen g1 und f3. Die Form der Nocken
ist so gewählt, daß der Schieber e den jeweiligen Takten des Motors entsprechend
gesteuert wird. Die Steuerungsvorrichtung wird durch
einen Kasten
na geschützt. Die Abdichtung des Schiebers e geschieht durch einen Dichtungsring
ml und einen geschlitzten Hilfsring n2. Der Ring W ist an seiner Innenseite konisch
abgeschrägt. An diese konische Fläche ist die Außenseite des Ringes n2 angepaßt.
Beide Ringe liegen in der nutenförmigen Aussparung a3 des Zylinders a. In Abb. a
ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Dichtung dargestellt. An Stelle der
Nut a3 in Abb. i ist eine stufenförmige Ausgestaltung des oberjen inneren Randes
am Zylindergehäuse a vorgesehen. Der Ring iz2 hat an seiner Außenseite zwei im Schnitt
dachförmig zueinander liegende konische Abschrägungen, dessen eine Fläche gegen
den einen Dichtungsring n1 und dessen andere Fläche gegen die konische Wand al des
Zylinders a stößt.
-
Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende: Beim Anlassen des Motors
dreht die Welle i die Nocken k und l im Sinne des Uhrzeigers, wodurch
der Hebel f in hin und her gehende Bewegung versetzt wird und seinerseits den Schieber
e betätigt. In der auf Abb. i dargestellten Stellung (der Explosionsstellung) ist
sowohl :der Gaseinlaß b1 wie der Auspuff b2 durch den Schieber e verschlossen. Während
der Explosion und Expansion verharrt der Schieber in dieser Stellung. Wird der Schiebere
in der Richtung des Pfeiles p verschoben, so gelangt die Öffnung e2 an den Kanal
b2, und der Motor pufft aus. Ist das geschehen, so bewegt sich der Schieber e in
umgekehrter Richtung des Pfeiles p, bis er wieder in die auf der Zeichnung dargestellte
Stellung gelangt ist, bleibt aber hier nicht stehen, sondern gleitet weiter, so
daß Öffnung e1 an den Kanal b1 gelangt, wodurch der Motor .die neue Mischung ansaugt.
Dies geschehen, gleitet der Schieber wieder in der Pfeilrichtung in die Lage der
Abb. i zurück, in der er während Kompression, Explosion und Expansion verharrt.
Ist in dem Explosionszylinder kein Überdruck vorhanden, so liegt der Dichtungsring
n1 nur lose an dem Schieber e an. Ist dagegen bei der Kompression oder bei der Explosion
im Zylinder ein Überdruck vorhanden, so preßt der geschlitzte Ring n2 vermittels
seiner äußeren konischen Fläche den Ring n' fest gegen den Schieber, während er
selbst auf die Fläche der \Tut gedrückt wird, und bewirkt so eine zuverlässige Abdichtung
für die im Zylinder unter Druck stehenden Gase.
-
Wie ersichtlich, nimmt die ganze Ventileinrichtung so wenig Raum ein,
daß sie von der flachen Hand eines Mannes bedeckt werden kann. Die ganze Vorrichtung
ist eine denkbar einfache und besonders durch die zwangsweise Führung vermittels
zweier Nocken eine durchaus zuverlässige. Die Abdichtung des Schiebers erfolgt in
der Weise, daß sie die Bewegungen des Schiebers nicht stört und nur in den Augenblicken
in Tätigkeit tritt, wenn der Schieber stillsteht und eine Abdichtung wegen eines
Überdruckes der Gase im Zylinder stattfinden muß.
-
Ebenso werden die Bewegungen des Schiebers durch den Gasdruck nicht
gestört, da sich der Schieber nur bewegt, wenn kein UTberdruck vorhanden ist. Herrscht
dagegen im Zylinder beim Ansaugen ein geringer Unterdruck, so findet durch die Elastizität
des inneren Ringes eine genügende Abdichtung statt.
-
Die Beweglichkeit und Abdichtung des Schiebers nach der Erfindung
erfolgt auch dann in einwandfreier Weise, wenn die einzelnen Teile der Vorrichtung
nicht mit äußerster Genauigkeit bearbeitet sind.
-
Durch die Sichelform der Schieberöffnungen genügt eine kleine Verrückung,
um genügende Durchflußfläche für die Gase innerhalb des Dichtungsringes zu erhalten.
-
Natürlich kann dieses Schieberventil sowohl für einzylindrige als
auch für mehrzylindrige Motoren Verwendung finden. Bei @neirzylindrigen Motoren
werden die Nocken auf einer gemeinsamen Welle i angeordnet.