DE4432664A1

DE4432664A1 - Zylindrischer Drehschieber für Hubkolbenbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE4432664A1
Application number: DE19944432664
Authority: DE
Inventors: Josef Pretl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-03-21

Description

Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Drehschieber für Hubkolbenbrennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der US-PS 2 730 088 ist ein Steuerschieber bekannt, der Öffnungen mit ovaler Form aufweist.

Der bekannte Steuerschieber ist in einer halbzylindrischen Ausnehmung an der Seite des Zylinderblocks angeordnet, wobei nur jeweils eine Öffnung pro Zylinder und ein relativ langer Kanal zum eigentlichen Zylinderraum vorgesehen ist. Beim besagten Steuerschieber sind herkömmliche Dichtungsringe vorgesehen, die normal auf die Achse des Steuerschiebers stehen und nur axial gesehen zu beiden Seiten der jeweils einen Öffnung angeordnet sind.

Es ist weiters bekannt, störanfällige und aufwendige Ventilkonstruktionen bei Kolbenmotoren durch Drehschieber zu ersetzen. Beispielsweise wird in der DE-OS 28 00 680 ein Drehschieber beschrieben, bei welchem das Gemisch beim Ansaugen radial zur Drehachse des Drehschiebers eintritt, parallel zur Drehachse umgelenkt wird und anschließend wieder radial zur Drehachse zur Brennkammer austritt. Das Abgas tritt in der umgekehrten Reihenfolge durch den Drehschieber. Es erfolgt somit eine zweimalige Umlenkung des Gemisches bzw. des Abgases, wodurch nachteilige Wirbelbildungen und Strömungsverluste entstehen. Pro Zylinder sind zwei Drehschieber vorgesehen, die jeweils mit Ansaug- bzw. Abgasleitungen verbunden sind.

Durch die GB-PS 190 718 ist eine Drehschieberkonstruktion bekannt, die aus zwei koaxialen Hohlzylindern besteht, wobei das Abgas über den inneren Hohlzylinder axial zur Drehachse des Drehschiebers beidseitig abgeführt und im Zwischenraum zwischen den beiden Hohlzylindern das Gemisch zugeführt wird.

Diese Konstruktion ist sehr aufwendig und birgt Lager- und Abdichtprobleme in sich. Der Abgasstrom muß im Drehschieberbereich nur einmal umgelenkt werden, während das Gemisch, ähnlich wie bei der DE-OS 28 00 680, zweimal umgelenkt werden muß.

Durch die GB-PS 1 288 551 ist eine Verbrennungsmaschine bekanntgeworden, bei welcher nur eine Öffnung pro Hohlwelle im Einlaß- bzw. Auslaßbereich des Zylinderkopfes vorgesehen ist, die kreisförmig ausgebildet ist. Da der Kreisdurchmesser maximal 1/8 des Außendurchmessers betragen kann, ist der Ein- bzw. Auslaßquerschnitt und damit das Füllvolumen begrenzt.

Dieser Nachteil kann, wie beispielsweise in der AT-PS 164 668 beschrieben, mittels zweier durch einen Steg getrennter radialer Öffnungen pro Zylinder vermieden werden. Allerdings sind die Öffnungen gemäß dieser Konstruktion rechteckförmig, so daß in den Ecken leicht Risse, bedingt durch Wärmespannungen, auftreten können und bei der Drehbewegung die Kanten der Öffnungen schlagartig aufeinander und auf die Kanten der Dichtleisten auftreffen, was ebenfalls zu großen mechanischen Belastungen der Bauteile und schnellem Verschleiß beiträgt.

Aufgabe der Erfindung ist, diesen Nachteil zu beseitigen. Dies wird bei einem Drehschieber der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches gelöst. Damit werden zu Rissen neigende Ecken vermieden und auch das Öffnen und Schließen erfolgt nicht so schlagartig wie bei der herkömmlichen Ausführung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Oberteil des Vierzylinder- Motorblocks mit dem erfindungsgemäßen Drehschieber,

Fig. 2 den Motorblock in Seitenansicht teilweise geschnitten,

Fig. 3 den Motorblock im Grundriß, und

Fig. 4 eine Lagerbuchse für den Drehschieber.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Zylinderkopf, welcher mittels Schrauben 2 am Gehäuse 3 befestigt ist. Der Zylinderkopf 1 weist zwei durchgehende Längsbohrungen auf, in welche jeweils eine Lagerbuchse 4 zur Lagerung eines Drehschiebers 5 in Form einer Hohlwelle eingesetzt ist. Die beiden Drehschieber 5 sind symmetrisch zur Kolbenlängsachse angeordnet, wobei sich die Zündkerze 6 zwischen den beiden Drehschiebern 5 befindet. Jeder Drehschieber weist radiale Öffnungen 7 auf, die sich in gleichartige Öffnungen 8 in der Lagerbuchse und in gleichartigen Öffnungen 9 im Zylinderkopf 1 fortsetzen. Der in der Fig. 1 linke Drehschieber dient beispielsweise als Einlaß für das Gemisch, während der in der Fig. 1 rechte Drehschieber als Auslaß für das Abgas dient.

Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, erstrecken sich die beiden als Hohlwelle ausgebildeten Drehschieber 5 auf der rechten Seite des Zylinderkopfes 1 über diesen hinaus und sind an dieser Stelle mit Zahnrädern 10, 11 versehen bzw. gekoppelt. Ein auf der Achse des Zahnrades 11 aufgesetztes weiteres Zahnrad 12 ist mit der Kurbelwelle über einen Zahntrieb im Übersetzungsverhältnis 2 : 1 verbunden.

Jeder Drehschieber 5 weist pro Zylinder zwei ovale Öffnungen 7 auf, die durch einen Steg 13 getrennt sind. Dementsprechend sind auch die Öffnungen 8 und 9 oval und zweifach pro Zylinder und Drehschieber vorhanden. Die Öffnungen 8 und 9 liegen in einer Linie, wie für die Öffnungen 8 der Lagerbuchse 4 in Fig. 4 dargestellt, während die Öffnungen 7 im Drehschieber 5 entsprechend den Nocken einer Nockenwelle bei einer Ventilsteuerung versetzt sind.

Auf der in der Fig. 2 linken Seite des Zylinderkopfes 1 treten die Hohlwellen der Drehschieber 5 frei heraus und sind mit einem Flansch 14 versehen, der als Anschlag dient. Auf dem rechten Ende der Hohlwellen der Drehschieber 5 ist ein ähnlicher Flansch 15 vorgesehen, der aus zwei Halbringen besteht und in eine Nut der Hohlwellen eingesetzt ist, so daß die Hohlwellen lagegesichert sind. Auf der linken Seite des Zylinderkopfes werden in einfacher Weise Vergaser und Auspuffleitungen angeflanscht.

Die Hohlwellen der Drehschieber 5 bestehen vorzugsweise aus vergütetem Stahl, während die Lagerbuchse 4 aus Bronze besteht.

Um Leckverluste an Gemisch zu vermeiden, bzw. um ein Übertreten der Abgase zu verhindern, sind in der Lagerbuchse 4 Dichtringe 16 und Dichtleisten 17 aus geeignetem Material vorgesehen. Die Dichtringe 16 und die Dichtleisten 17 können z. B. aus der gleichen Stahlart wie für Kolbenringe hergestellt sein, wobei die Dichtringe 16 ähnlich wie die Kolbenringe einen Schlitz aufweisen. Die Dichtleisten können in sich federnd, d. h. leicht gebogen sein, oder auf der Unterseite mittels einer Blattfeder vorgespannt werden.

Um einen einwandfreien, reibungsarmen Lauf der Hohlwellen der Drehschieber 5 in den Lagerbuchsen 4 zu gewährleisten, und gleichzeitig die Dichtwirkung der Dichtringe 16 und der Dichtleisten 17 zu erhöhen, sind Schmierkanäle 18, 18′ vorgesehen, die mit dem Ölkreislauf des Motors verbunden sind, wobei das Öl durch die Schmierkanäle 18 zu- und durch die Schmierkanäle 18′ wieder abfließt. Durch die Schmierung wird auch eine gewisse Kühlwirkung erzielt, die durch eine Wasserkühlung des Zylinderkopfes 1 (nicht dargestellt) noch erhöht werden kann.

Claims

Zylindrischer Drehschieber für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, welcher im Zylinderkopf gelagert und durchgehend als Hohlwelle ausgebildet ist, in der für den Einlaß des Gemisches bzw. für den Auslaß der Abgase zwei durch einen Steg getrennte radiale Öffnungen pro Zylinder vorgesehen sind, die sich in gleichartigen Öffnungen in einer im Zylinderkopf vorgesehenen Lagerbuchse für den Drehschieber sowie in gleichartigen Öffnungen im Zylinderkopf fortsetzen, wobei die zwei durch den Steg getrennten Öffnungen des Drehschiebers randseitig zur Lagerbuchse hin durch in der Lagerbuchse zum Drehschieber hin gerichtete Dichtleisten und Dichtringe abgedichtet sind, welche die Öffnungen des Drehschiebers dichtend umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (7) des Drehschiebers (5), die Öffnungen (8) in der Lagerbuchse (4) und die Öffnungen (9) im Zylinderkopf (1) in an sich bekannter Weise eine ovale Form aufweisen.