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Drehschieber für Zweitakt-Brennkraftmaschinen. Die Erfindung betrifft
eine Drehschiebersteuerung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen, bei welcher der Schieber
mit einem Drittel der Motordrehzahl umläuft und drei Steuerkanäle zur Zuführung
von Frischgas zum Pumpen-und Arbeitszylinder und zum Auslaß der Verbrennungsgase
enthält. Das Neue besteht darin. daß ein gemeinsamer Ein- und Auslaßkanal im Zylinderkopf
vorgesehen ist und der Drehschieber den Kanal während des Anbeitshubes des Kolbens
schließt, ihn für den Auspuff nur während des ersten Teiles des Rückhubes öffnet
und dann die Verbindung des Zvlinders mit der Ladepumpe während des zweiten Teiles
des Rückhubes herstellt. Es «-erden dadurch gewisse Vorteile erreicht, die aus der
folgenden Beschreibung näher hervorgehen.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Abb. i ist eine schematische Darstellung der arbeitenden Teile in
derjenigen Stellung, in welcher der Kolben sich am Ende seines Kompressionshubes
befindet und im Begriff ist. seinen Arbeitshub auszuführen.
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Abb. 2 ist eine ähnliche Darstellung in derjenigen Stellung, in welcher
der Kolben ungefähr die Hälfte seines Arbeitshubes ausgeführt hat.
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Abb. 3 ist eine dritte Darstellung und zeigt den Kolben am untersten
Ende seines Arbeitshubes.
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Abb. 4 endlich veranschaulicht eine vierte Kolbenstellung, und zwar
auf halbem Wege seine: Kompressionshubes.
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i bezeichnet den Arbeitszylinder mit einem darin arbeitenden Kolben
2, 3 bezeichnet eine Kurbelwelle und 4 die Pleuelstange zwischen dem Arbeitskolben
und dieser Kurbelwelle. An einer Seite des Arbeitszylinders ist eine Ventilkammer
angeordnet, in welcher ein Drehschieberventil 5 gelagert ist. Dieses Venti15 wird
durch eine geeignete Einrichtung, beispielsweise mit Hilfe einer Kette 6, -die mit
der Kurbelwelle verbunden ist, in Drehung versetzt. Die Antriebseinrichtung für
das Ventil ist so gezeitet, daß das Ventil sich mit einem Drittel der Drehgeschwindigkeit
der Kurbelwelle dreht, d. h. mit einem Drittel der Maschinengeschwindigkeit. ; bezeichnet
eine Zündvorrichtung, beispielsweise in Gestalt einer Zündkerze, welche in der üblichen
Weise wirkt. S bezeichnet einen Einlaßkanal, der von einer geeigneten Gasvorratsquelle
nach der Ventilkammer führt. 9 ist der Auslaßkanal, der aus der Ventilkammer ins
Freie führt. io bezeichnet einen Kanal,. welcher die Ventilkammer mit dem Innern
des Arbeitszylinders i verbindet. a, b, c sind Nuten am Umfang des Ventilkörpers
5, welche zu gewissen Zeiten gewisse Kanäle zu bestimmten Zwecken, wie noch später
zu beschreiben, miteinander verbinden. Der Teil i i kann als Pumpenzylinder bezeichnet
werden. Er liegt vorzugsweise am unteren Ende des Arbeitszylinders i und ist von
größerem Durchmesser und vorzugsweise größerem Fassungsvermögen als der Arbeitszylinder.
12 bezeichnet einen Pumpenkolben, der in dem Pumpenzylinder i i arbeitet und vorzugsweise
am unteren Ende des Arbeitskolbens sitzt. 14 ist ein Kanal, der von der Ventilkammer
nach dem Innern des Pumpenzylinders i i führt. Die verschiedenen Teile sind in einem
geeigneten Maschinengestell in bekannter Weise zusammengebaut. Selbstverständlich
ist nur eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt. Manche Änderungen sind möglich,
ohne daß vom Wesen (ler Erfindung abgewichen wird.
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Zeichnung und Beschreibung beziehen sich nur auf eine Einzylindermaschine.
Selbstverständlich
kann aber die Zahl der Zylinder je nach Bedarf
vergrößert «-erden. @Venn mehr als ein "Zylinder verwendet wird, muß naturgemäß
ein Mehrfachanschluß für die Ein- und AuslalJ;kanäle vorgesehen werden.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Angenoininen, der Arbeitskolben befindet
sich entsprechend der Abb. i am Ende seines Kompressionshubes, so daß sich also
Frischgas in der Verbrennungskainnier unter Kompression und fertig zur Zündung befindet.
Bei Zündung wird der Kolben i in Richtun- des Pfeiles (Abb. 2) nach abwärts gedrückt
und führt also alsdann seinen Arbeitshub aus. Dadurch wird veranlaßt, daß das Ventil
5 :ich derart dreht, tlaß die Nut a die Kanäle 8 und i.t verbindet, wodurch, da
der Pumpenkolben 1a nach abwärts geht, weiteres Frischas in den Pumpenzylinder i
i aus dein Vorratsbehälter eingesogen wird. Abb. 2 zeit den Kolben auf halbem Wege
seines Arbeitshubes.
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Wenn der Kolben das Ende seines Arbeitshubes, wie in Abb. 3 dargestellt,
erreicht, hat das Ventil 5 den Kanal 8 geschlossen, und die Nut a ist in solche
Lage bewegt worden, daß sie kurz den Kanal io öffnet und ihn mit denn Kanal i4.,
wie in Abb..l dargestellt, verbindet. Sobald dies stattfindet, drückt der nach aufw:irts
gehende Kolben 9 das Frischgas aus dein Pumpenzylinder "i i durch den Kanal 14,
die Nut a und den Kanal io in die Verbrennungskammer des Arbeitszylinders i. Gerade
bevor der Kolben das Ende seines Rückhubes erreicht, schließt das Ventil 5 den Kanal
14 vom Kanal io ab: so daß, wenn die nunmehr in der Verbrennungskammer enthaltene
Ladung gezündet wird, ihre volle Energie auf den l,7,olben 2 übertragen wird und
dessen nächsten Arbeitshub einleitet. Diese Bewegung erzeugt eine Weiterdrehung
des Ventils derart, daß die -Nut in Richtung des Uhrzeigers nach dein Auslaßkanal
9 bewegt wird, welcher sich nach der Atmosphäre öffnet. Wenn der Kolben das in Abb.
3 dargestellte Hubende erreicht hat, ist die Nut d in einer solchen Lage, daß sie
kurz den Kanal io über den Auspuffkanal 9 mit der Atmosphäre in Verbindung bringt.
Dies tritt ein, sobald der Kolben 2 etwas während seines Rückhubes liocligeht, wodurch
nunmehr in dem Zylinder i enthaltene Verbrennungsgase schnell durch den Kanal io.
die Nut 8 und den Kanal 9 auspuffen. Dieser Auspuff der Verbrennungsgase erfordert
nur einen Augenblick, und kurz nachher schließt das Ventil 5 den Kanal io vom Auslaßkaiial
9 ab und hrin-t wieder den Kanal io in Verbindung mit dem Kanal 14 durch Vermittlung
der Nut b, so daß die Verbrennungskanitner mit der nächsten Ladung von Frischgas
während des Rückhubes des Kolbens gefüllt werden kann.
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Aus Vorstehendem ist ersichtlich, dar die \Tuten a, b, c des
Ventils nacheinander in der beschriebenen Weise arbeiten. derart. daß jede Nut abwechselnd
als Ein- und Auslaßsteuerung wirkt. Der Kanal io arbeitet Teichfalls abwechselnd
als Ein- und Auslaßkanal.
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Vorzugsweise wird das Fassungsvermögen des Pumpenzylinders etwas größer
gemacht als das Fassungsvermögen des Arbeitszylinders, so daß bei jedem Rückhub
des Kolbens 12 eine Überladung an Gas in den Arbeitszylinder eingedrückt wird.
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Durch Anbringung des Ein- und Auslasses für den Arbeitszylinder im
oberen Teil der Verbrennungskammer wird der übliche Auspuff am Boden des Arbeitszylinders.
wie er bei Zweitaktmaschinen verwendet wird, vermieden,- und demgemäß kann die Kraft
des expandierenden Gases während des ganzen Abwärtshubes gegen den Arbeitszylinder
wirken, was offensichtlich ein Merkmal von großer Wichtigkeit ist.
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Dadurch, daß das Ventil nur mit einem Drittel der Maschinengeschwindigkeit
arbeitet, wird seine Abnutzung wesentlich verringert. Da weiter nur ein verhältnismäßig
kleiner Teil des Ventils mit den heißen Gasen zu jeder Zeit in Berührung tritt.
wird die Temperatur des Ventils innerhalb sicherer Grenzen gehalten, wodurch das
Problem der Schmierung erheblich vereinfacht und die Gefahr einer Überhitzung, eines
Ausbrennens oder eines Werfens vermieden wird.