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Steuerung für das Ein- und Auslaßventil von Zweitaktbrennkraftmaschinen
Vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für das Ein- und Auslaßventil von
Zweitaktbrennkraftmaschinen, bei welchem das eine Ende eines an sich bekannten,
am Gestell angeordneten zweiarmigen Schwinghebels das Auslaßventil steuert, während
das andere Ende dieses Hebels mit der Steuerexzenterstange gelenkig verbunden ist,
die während der Drehung des Exzenters gleichzeitig eine Längs- und eine Schwingbewegung
erhält, und das :Neue der Erfindung besteht darin, daß die Exzenterstange bei ihrer
Schwingbewegung auf einen seitlich liegenden und einstellbaren Stift eines am Gestell
angebrachten einarmigen Schwinghebels einwirkt, dessen freies Ende - das federbelastete
Einlaßventil steuert.
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Diese Vorrichtung hat über das Bekannte den Vorteil, daß sämtliche
Steuerungsorgane bedeutend kürzer sind, so daß die Steuerung der beiden Ventile
völlig zwangsläufig erfolgt und die durch die langen üblichen Gestänge verursachten
Vibrationen gänzlich beseitigt sind, welche nach kurzem Gebrauch der Maschine die
genauen Bewegungen der Ventile stark in Anspruch nehmen.
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In der Zeichnung zeigt Abb. i den Querschnitt eines Arbeitszylinders
der Kraftmaschine in der Stellung, bevor das Auslaßventil geöffnet wird, wobei die
Verbindung des Gaseinlasses mit dem Gasbehälter und einem Kontrollventil auch dargestellt
ist, Abb.2 eine ähnliche Ansicht der Kraftmaschine, deren Teile in der Stellung
bei geöffnetem Einlaßventil sind, Abb. 3 einen senkrechten Schnitt durch ein Drossel-
oder Gaskontrollventil.
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i bezeichnet ein zweckmäßig ausgebildetes Kurbelgehäuse, in dem eine
Kurbelwelle 2 in irgendwelcher Weise gelagert ist. Auf dem Kurbelgehäuse ist ein
Zylinder 3 mit üblichen Kühlrippen q. angeordnet. Obschon hier nur ein einziger
Arbeitszylinder ; dargestellt ist, kann selbstredend die Maschine irgendwelche gewünschte
Anzahl Zylinder mit der- zugehörigen Teilen besitzen, wobei diese Zylinder als zusammenhängender
Block gegossen werden können. Jeder Arbeitszylinder besitzt einen üblichen, verschiebbaren
Kolben 5, der mittels Stange C mit der entsprechenden Kurbel 7 der Welle 2 verbunden
ist.
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In dem Kurbelgehäuse auf einer Seite der Kurbelwelle befindet sich
eine Nockenwelle 8, die durch ein Zahnradgetriebe 'g o. dgl. mit derselben Geschwindigkeit
wie die Welle 2 angetrieben wird. Auf der Nockenwelle ist eine Exzenterscheibe io
befestigt, die mit einem Ring i i versehen ist. An diesem Ring ist eine Stange i2
befestigt, die nach oben durch das Kurbelgeäuse hindurch in gewissem Abstand von
der Zylinderwand ragt. An ihrem oberen Ende ist die Stange 12, durch ein Kugeigelek
12" mit einem zweiarmigen Hebel 13 verbunden, der auf dem Zylinderkopf 14
schwingbar angeordnet ist. In dem Zylinderkopf
ist ein Auslaßkanal
15 vorgesehen, der mittels eines federbelasteten Ventils 16 normal geschlossen ist,
wobei dieses Ventil als übliches, sich nach dem Zylinderinnern hin öffnendes Rohr
oder Kegelventil ausgebildet sein kann. Die Ventilspindel 17 ragt aus dem Zylinderkopf
heraus und kann durch den Schwinghebel 13 abwärts gerückt werden, wenn das freie
Ende desselben durch die Aufwärtsbewegung der an dem anderen Ende des Hebels- angreifenden
Exzenterstange 12 niederbewegt wird.
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Über der obersten Kolbenstellung befindet sich ein Einlaßkanal i8,
der mit einer an dem Zylinder befestigten Kammer i9 in Verbindung steht, in die
ein von einem weiter unten näher beschriebenen zentralen- Ventil ausgehendes Zuführungsrohr
2o mündet. Von dem Ventilgehäuse 21 führt ein Rohr 2o, zu einem Behälter, der gasförmigen,
bereits mit einer genügenden Menge Luft gemischten Brennstoff in für eine längere
Betriebsdauer ausreichender Menge unter hohem Druck enthält. Auf dem Rohr 2o" kann
ein den Druck im Behälter 22 anzeigender Druckmesser 23 angeordnet sein.
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In der Kammer i9 befindet sich ein federbelastetes, sich nach innen
öffnendes Kegelventil 2q., das die Verbindung zwischen dem Kanal 18 und dem Rohr
2o normal abschließt. Die Spindel des Ventils 24 ist wagerecht angeordnet und ragt
aus der Kammer i9 heraus. Ein etwa senkrechter Hebel26 ist an seinem oberen Ende
mit dieser Spindel verbunden, während sein unteres Ende auf dem Kurbelgehäuse i
drehbar angeordnet ist, wobei der Hebe126 zwischen dem Zylinder und der Stange i2
in gerader Querlinie zu letzterer angeordnet ist.
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In der Nähe seines unteren, etwas über der Exzenterscheibe i i liegenden
Endes besitzt der Hebel 26 einen nach der Stange 12 hinragenden Stift 27, der in
Eingriff mit der Stange 12 kommen und in der Längsrichtung des Hebels 26 eingestellt
werden kann.
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Die Kurbelwelle und die gleichzeitig mit derselben mit gleicher Geschwindigkeit
drehende Exzenterscheibe sind derart zueinander angeordnet, daß, wenn der Kolben
sich seinem unteren Hubende nähert, die Exzenterscheibe ii die Stange 12 aufwärts
bewegt, der Doppelhebel 13 das Ventil 16 niederdrückt und öffnet.
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Die Stange i2 schwingt naturgemäß in der Querrichtung während der
Drehung der Exzenterscheibe, die in solcher Richtung gedreht wird, daß die Stange
12 während ihrer Aufwärtsbewegung sich von dem Stift 27 entfernt und denselben nicht
beeinflußt. Die Stange 12 schwingt hierbei um das verhältnismäßig feste Kugelgelenk
an ihrem oberen Ende als Achse. Während dei- Abwärtsbewegung der Exzenterscheibe
auf der entgegengesetzten Seite der Welle io wird die Stange 1:2 abwärts bewegt
und das Ventil 16 geschlossen; gleichzeitig schwingt die Stange 12 so lange nach
dem Stift 27 hin, bis die Exzenterscheibe ihre wagerechte Stellung auf dieser Seite
erreicht, wodurch der Stift 27 in Eingriff mit der Stange 12 kommt und durch letztere
zurückgestoßen wird. Der Hebel 26
schwingt dann nach dem Zylinder hin und
öffnet das Ventil2q.. Die Eingriffsdauer zwischen Stange r2 und Stift 27 ist sehr
kurz, jedoch ausreichend, um eine (bereits unter Druck stehende) Brennstoffladung
durch das Rohr 20 in den Zylinder einzulassen. Gleichzeitig ist durch die Drehung
der Kurbelwelle der Kolben derart verschoben, daß derselbe sich beim Eintreten der
Brennstoffladung an dem obersten Ende seines Hubes befindet. Die Ladung wird dann
sofort durch die übliche Zuckerkerze 28 entzündet, deren Arbeitsweise durch irgendwelche
Einstellvorrichtung kontrolliert wird, die auf einer der beiden Wellen 2, 8 derart
angeordnet ist, daß dieselbe einen Zündfunken bei jeder Umdrehung der Welle oder
nach jedem zweiten Hub des Kolbens erzeugt.
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Dadurch, daß das Auslaßventil durch eine Exzenterscheibe gesteuert
wird, erhält die Stange 12 dauernd eine hin und her gehende Längsbewegung. Zum Ausgleich
dieses Umstandes befindet sich das die Ventilspindel 17 beeinflussende Ende des
Schwinghebels 13 in genügender Entfernung von der Ventilspindel, um die Bewegung
der Stange 12 auf eine gewisse Entfernung zu beiden Seiten der unteren Stellung
der Exzenterscheibe zu ermöglichen (während dieser Zeit ist das Ventil 16 geschlossen),
ohne das Ventil 16 zu beeinflussen.
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Das Ventil 24 befindet ;sich zweckmäßig nahe beim oberen Zylinderende,
wodurch die Länge des Kanals 18 möglichst verkürzt wird und in dein Kanal 18 eine
möglichst geringe Gasmenge während der Zündung der Ladung vorhanden ist. Der Stift
27 befindet sich jedoch viel tiefer oder näher beim Kurbelgehäuse als die Ventilspindel,
um von der näher bei der Exzenterscheibe verhältnismäßig größeren Schwingbewegung
der Stange 12 beeinflußt zu werden. Dies ist erforderlich, da bei einem unmittelbaren
Eingriff zwischen der Stange i2 und der Ventilspindel die Schwingbewegung der Stange
12 an dieser Stelle nicht zur richtigen Betätigung des Ventils ausreichen würde.