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Vorrichtung zur Umsteuerung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit luftloser
Einspritzung und Verdrehung des Anlaßluftnockens und des Brennstoffpumpennockens
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zweckmäßige und einfache Umsteuerung für
Zweitakt-Brennkraftmaschinen, bei welcher lediglich die Steuerwelle mit -den Brennstoff-und
Anlaßnocken um einen bestimmten Winkel zu verdrehenist, damit die Brennkraftmaschine
nun in umgekehrter Drehrichtung richtig gesteuert wird.
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Eine Umsteuerung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen, bei welcher die
Steuerwelle verdreht wird, ist bekannt, jedoch ist diese bedeutend umständlicher
wie diese Erfindung. Bei jener wird nämlich die Steuerwelle verdreht, damit die
Spül- und Brennstoffventile durch nur je einen Nocken im umgekehrten Drehsinn der
Kurbelwelle richtig gesteuert werden; hierbei ist aber noch ein zusätzliches Organ
nötig, um die Rolle des Brennstoffhebels unabhängig von der Verdrehung der Nockenwelle
zu verstellen. Bei dieser bekannten Steuerung ist außerdem noch eine Anlaßventilsteuerung
vorgesehen, für welche aber zwei Nocken, nämlich ein Vorwärts- und ein Rückwärtsnocken
erforderlich sind.
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Ferner hat man bei Umsteuerungen für Viertakt-Einspritzmaschinen dadurch
eine Vereinfachung getroffen, daß ein einziger Brennstoffnöcken dieTreibölpumpe
im richtigenTakt in beiden Drehrichtungen steuert. Dies hat man dadurch erreicht,
daß man die letzte Vorauszündung und die erste Rückwärtszündung um (21t+ i) # 36o
Kurbelgrade = (21t+ i) # i8o Nockenwellengrade auseinanderlegt, wobei n eine beliebige
ganze Zahl bedeutet, während bei den bekannten Viertaktumsteuerungen die letzten
und ersten Zündungen um 211 - 36o Kurbelgraden = n # 36o Nockenwellengraden auseinanderliegen.
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Da nun zugleich die Ablaufkurve des Brennstoffnockens wie die Anlaufkurve
für den umgekehrten Drehsinn, also symmetrisch, ausgeführt und um i8o° gegen die
Auflaufkurve versetzt ist, kann man auf diese Weise mit einem Nocken für beide Drehrichtungen
auskommen; die Brennstoffpumpenwelle wird hierbei nicht verdreht. Die Umsteuerung
der Einlaß-, Auslaß- und Anlaßventile wird in einer .auch sonst üblichen und bekannten
Art bewirkt.
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Die vorliegende Erfindung, die sich auf Zweitaktmaschinen bezieht,
ist nun wesentlich einfacher als diese bekannten Umsteuerungen.
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Die Verdrehung der Brennstoffpumpenwelle kann man hier allerdings
nicht wie bei Viertakt-Brennkraftmaschinen vermeiden, da bei Zweitaktmaschinen die
letzten und ersten Zündungen um tt # 36o Steuerwellengrade auseina.nderliegen. Die
Erfindung liegt nun darin,
daß man diese Verdrehung gleich derjenigen
macht, die man für die Umsteuerung der Anlaßsteuerung nötig hat, ohne aber wie bei
der bekannten Zweitaktumsteuerung noch besondere Hilfsorgane für die Brennstoffsteuerung
zu verwenden. Dies erreicht man dadurch, daß man die Ablaufkurve des Brennstoffpumpennockens
ähnlich wie beim Anlaßnocken symmetrisch zur Auflaufkurve gestaltet und beide Kurven
um einen solchen Winkel versetzt, da.ß bei Verdrehung der Steuerwelle die Ablaufkurve
nun in der entgegengesetzten Drehrichtung richtig zur Auflaufkurve- wird. Es ist
also für die Anlaßluft- und Brennstoffsteuerung nur je ein Nocken erforderlich;
die Umsteuerung geschieht in denkbar einfachster Weise dadurch, daß die Steuerwelle
um einen bestimmten Winkel verdreht wird. Die zur Verstellung der Anlaß- und Brennstoffnocken
notwendige Relativverdrehung der Steuer- gegen die Kurbelwelle wird in weiterer
Durchführung der Erfindung dadurch hergestellt, .daß das auf der Steuerwelle befindliche
Steuerwellenantriebsrad in zwei beidenDrehrichtungen derBrennkraftmaschine entsprechende
Endlagengebracht-werdenkann., wobei spiralförmige Führungen zwischen Antriebsrad
und Steuerwelle gleichzeitig eine gegenseitige Verdrehung beider erzwingen. Das
Antriebsraü führt sich dabei im Zahneingriff des - mit ihm zusammenarbeitenden Antriebsrades.
Sind aber die Steuerwellenantriehsräder als Schraubenräder ausgebildet, so sind-besondere
Führungen zwischen Steuerwelle und dem auf ihr befindlichen Antriebsrad überflüssig;
die durch die axiale Verschiebung eines der Antriebsräder nun eintretende Verdrehung
des betreffenden Rades kann benutzt werden, um allein die zur Umsteuerung benötigte
Relativverdrehung zwischen Steuer- und Kurbelwelle hervorzubringen. Doch ergeben
sich hierbei verhältnismäßig lange Verschiebewege, . die durch gleichzeitige Verwendung
von Schraubenrädern und Spiraifiihrungen zwischen Steuerwelle und einem Schraubenrad
erheblich vermindert werden können. Besondere Vorteile ergeben sich schließlich
noch für die Serienfertigung von Brennkraftmaschinen, die mit der erfindungsgemäßen
Steuerungsanordnung versehen werden; bis in die letzten Stufen der Fertigung bleibt
der grundsätzliche Aufbau der Brennkraftmaschine derselbe, gleichgültig, ob es sich
um eine unisteuerbare, rechts- oder linkslaufende Maschine handelt. In den beiden
letzten Fällen wird lediglich das Steuerwellenantriebsrad in einer der beiden Endlagen
nach. der einzustellenden Drehrichtung festgestellt, ohne da.ß an dem Aufbau der
Brennkraftmaschine noch sonstige Änderungen vorzunehmen sind. Es liegt im Wesen
der Erfindung, daß die Relativverdrehung außer zwischen der Steuerwelle und dem
auf ihr befindlichen Steuerwellenantriebsrad auch an einer anderen geeigneten Stelle
des Steuerwellenantriebes in der erfindungsgemäßen Art und Weise vorgenommen werden
kann.
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Die Zeichnung zeigt eine Ausführung der Erfindung am. Beispiel eines
Steuerwellenantriebes mit Schraubenrädern an einer Vierzylindermaschine, und zwar
gibt Abb. i einen Längsschnitt durch die Steuerwelle, Abb. z die Lage der Anlaß-
und Brennstoffnocken vor, Abb.3 die Lage derselben Nocken nach der Umsteuerung wieder.
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Auf der -Kurbelwelle a der Brennkraftmaschine sitzt das Schraubenrad
b, das mit dem Schraubenrad c auf der Steuerwelle d zusammenarbeitet. Mittels einer
ringförmigen Ausnehmung an dem einen Ende des Rades c, in welcher der an seinem
unteren Ende gabelförmig gestaltete Umsteuerhebel f angreift, kann das Schraubenrad
c auf der Steuerwelle d verschoben und in zwei den beiden Drehrichtungen der Brennkraftmaschine
entsprechende Endlagen gebracht werden, wobei es sich gegen die Anschläge g' bzw.
g" anlegt. Bei der Verschiebung zwängen sich die Schraubenzähne des Antriebsrades
c durch die entsprechenden Zähne des Antriebsrades b. Gleichzeitig verdreht sich
in dem Flachgewinde c' der Gewindegang d der Steuerwelle d. Die Steigungen
der Schraubenräder b, c und des Gewindeganges d' sind dabei in ihrer Richtung so
gewählt, daß sich beide in der zu erzwingenden Verdrehung der Welle d unterstützen.
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Abb. a zeigt einen Anlaßnocken lz in dem Augenblick, in dem er über
Zwischenrolle i das Druckluftventil h öffnen will. Soll nun umgesteuert werden,
so befindet sich die Brennkraftmaschine zunächst in der Stoppstellung, in der die
Rollen i aus dem Wirkungsbereich der Anlaßnocken f ausgeschwenkt sind. Beim Umlegen
des Handumsteuerorgans /in die Stellung der gewünschten Drehrichtung wird
in der vorbeschriebenen Art eine Verdrehung der Steuerwelle d und damit des betrachteten
Nockens k derart erzwungen, daß die in der (im Uhrzeigersinn erfolgenden) Drehrichtung
der Abb. z ablaufende Kante h' des Nockens in der neuen (entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn
verlaufenden) Drehrichtung der Abb. 3 zur auflaufenden Kante h' wird. Beim Anlassen
treten zunächst über Gestänge Z und Führungsrolle m die Übertragungsrollen i zwischen
Nocken k und Steuerventil k, so daß die Brennkraftinascbine in der neuen Richtung
durch Wirkung der durch das angehobene Steuerventil k über Rohrleitung tz zugelassenen
Anlaßdruckhift anspringt. Mit den Anlaßnocken h haben
sich gleichfalls
die auf derselben Welle e sitzenden Brennstoffnocken o um einen gleichen Winkel
verschoben, so daß die in der ursprünglichen Drehrichtung ablaufende, Profilkante
o' in der neuen Drehrichtung als auflaufende Kante genau um denselben Steuerwinkel
a voreinspritzt, wie in der ursprünglichen Drehrichtung die jetzige Ablaufkante
o" Voreinspritzung gegeben hat. Auch zwischen den BrennstofFplungern p und den N
ocken o sind ausschwenkbare Übertragungsrollen q vorzusehen, um ein Umsteuern gegen
den Brennstoffdruck und gegen die Pumpenfedern zu vermeiden. Natürlich sind in bekannter
Weise Vorkehrungen zu treffen, die eine gleichzeitige Zulassung von Brennstoff und
Anlaßdruckluft zu demselben Zylinder ausschließen.