DE483478C

DE483478C - Rotary valve control for four-stroke machines with a compressed air pump arranged in the same cylinder block

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Publication number: DE483478C
Application number: DEN28911D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-06-08
Filing date: 1928-06-08
Publication date: 1929-10-02

Description

Drehschiebersteuerung für Viertaktmaschinen mit einer in demselben Zylinderblock angeordneten Preßluftpumpe Bei den bisher konstruierten Drehschiebermotoren konnte man die öffnungs- und Schließzeiten der Zylinderzugänge nicht in dem Maße beherrschen wie bei den üblichen Ventilsteuerungen. Des ferneren ist bis heute noch keine absolut sichere Vorrichtung vorhanden, die es ermöglicht, die Dichtung auch bei den verschiedensten Erhitzungen, denen der Schieber ausgesetzt ist, zu erhalten. Bei allen bekannten Druckvorrichtungen muß der Schieber aus besonders gehärteten Baustoffen, welche einen möglichst kleinen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, hergestellt sein. Eine weitere Schwierigkeit besteht sowohl bei den bisher bekannten Schieberkonstruktionen als auch bei den üblichen Ventilsteuerungen darin, daß, eine Leistungserhöhung mittels Zuführung von komprimierter Frischluft am Ende der Ansaugperiode in den Verbrennungsraum nur durch komplizierte Anordnung eines dritten Ventils (Frischluftzusatz) erreicht werden kann. Bei den bisher bekannten Kompressormotoren müß ein sehr leistungsfähiges Gebläse die gesamte, vom Motor gebrauchte Frischluft durch den Vergaser pressen; die Mehrleistung basiert auf größeren Brennstoffverbrauch, der Kompressor kann erst bei einer bestimmten T Burenzahl in Tätigkeit treten. Resultat: kostspielige Herstellung und Benutzung. (Bei kleiner Tourenzahl im Stadtverkehr nicht zu gebrauchen, daher auch keine bessere Anzugsfähigkeit wie die kompressorlosen 3fotoren.) Durch die v -eiter unten beschriebenen Verbesserungen w irden gemäß obigen Tatsachen folgende Vorteile erreicht: r. Erreicher des erforderlichen Früh- und Spätschließens während der Ansaug- und Auspuffperiode.Rotary valve control for four-stroke machines with one in the same Compressed air pump arranged in a cylinder block in the rotary vane engines constructed so far the opening and closing times of the cylinder entrances could not be adjusted to the same extent like with the usual valve controls. The more is still to this day there is no absolutely secure device that enables the seal to be made to be obtained with the most varied of heats to which the slide is exposed. In all known pressure devices, the slide must be made of specially hardened Building materials that have the lowest possible expansion coefficient are produced be. Another difficulty arises with both the previously known slide designs as well as with the usual valve controls that, a power increase by means of Supply of compressed fresh air into the combustion chamber at the end of the intake period only achieved by the complicated arrangement of a third valve (fresh air supply) can be. With the previously known compressor motors, a very powerful one would have to be The fan presses all the fresh air used by the engine through the carburetor; the extra power is based on greater fuel consumption, the compressor can only come into action at a certain number of T Boers. Result: expensive production and use. (Not to be used with small number of tours in city traffic, therefore also no better suitability than the compressorless 3fotoren.) Due to the According to the above, improvements described below become the following Benefits achieved: r. Achieving the required early and late closing during the intake and exhaust period.

z. Schnelles öffnen und Schließen der Kanäle mit der konstanten Umfangsgeschwindigkeit des Sc ziebers.z. Quick opening and closing of the channels with constant peripheral speed of the slide.

3. Günstigst °.r Verdichtungsraum.3. Most favorable ° .r compression area.

q.. Gegenübf r der bekannten Doppelschiebersteuerung von K n i g'h t : ungehinderte Wärmeübertra-ung vom Kolben an die Zylinderwand.q .. Opposite the well-known double slide control of K n i g'h t: unhindered heat transfer from the piston to the cylinder wall.

5. Leistungs :rhöhung durch direktes Einblasen von schwach komprimierter Frischluft durch den Querkanal m in den Verbrennungsraum am Ende der Ansaugperiode, Erhöhung des Füllungsgrades und damit der Verdichtung.5. Performance: Increase by blowing in slightly compressed air directly Fresh air through the cross channel m into the combustion chamber at the end of the intake period, Increase in the degree of filling and thus the compression.

6. Günstige -e Verbrennung infolge des mehr zugeführ :en Sauerstoffs. 7. Durch 5. und 6. bedingt: weniger Brennstoffverbrauch, rationellste Ausnutzung von Brennstoff und Maschine.6. Favorable combustion as a result of the more oxygen supplied. 7th Due to 5th and 6th: less fuel consumption, most efficient use of Fuel and engine.

B. Automatischer Druckausgleich des unter Federdruck rotierenden Schiebers.B. Automatic pressure compensation of the slide rotating under spring pressure.

g. Unabhängigkeit vom Ausdehnungskoeffizienten der Schieber--und Gehäusebaustoffe, hierdurch auch vom Grad der Erhitzung.G. Independence from the expansion coefficient of the valve and housing materials, thereby also the degree of heating.

io. Dauernde richtige Passung bzw. Abdichtung, hohe Verdichtung zulässig. Geringerer Ölverbrauch evtl. Druckölung möglich.ok Permanent correct fit or sealing, high compression permitted. Lower oil consumption, possibly pressure oiling possible.

In der Zeichnung sind die Ausführungsformen der Verbesserungen dargestellt wie folgt: Abb. i senkrechter Querschnitt der Schiebersteuerung. Anordnung des Zusatzhiftkanals R und der Kantensteuerung durch Vergrößerung der Gehäusezugänge bei x1, x2, Yi, Y2-Abb.2 schematische Darstellung der öffnungs- und Schließzeiten bezüglich der Kolbenlage.In the drawing, the embodiments of the improvements are shown as follows: Fig. i vertical cross-section of the slide control. Arrangement of the additional shift channel R and the edge control by enlarging the housing entrances at x1, x2, Yi, Y2-Fig.2 Schematic representation of the opening and closing times with regard to the Piston position.

Abb. 3 senkrechter Längsschnitt eines konischen Schiebers mit einstellbarem Federdruck bei nur einem Anschluß für Ansaugauspuff und Zusatzluft für zwei Arbeitszylinder.Fig. 3 vertical longitudinal section of a conical slide with adjustable Spring pressure with only one connection for intake exhaust and additional air for two working cylinders.

Abb. ¢ Vorderansicht des automatischen Druckausgleichs.Fig. ¢ Front view of the automatic pressure compensation.

Abb. 5 Schema eines in Doppelkonusform ausgeführten Drehschiebers für vier Arbeitszylinder.Fig. 5 Scheme of a double-cone-shaped rotary valve for four working cylinders.

Abb. i. In den Schiebergehäuse c, welches ein- und zweiteilig ausgeführt werden kann bzw. mit Kühlrippen oder Wassermantel versehen sein kann, sind die Öffnungen für Auspuff j, Ansaug k . und für den Anschluß des Zusatzluftkanals R sowie die Zylinderzugänge i, i angeordnet. Die beiden Enden ml und m2 des Querkanals m kommen, wie bekannt, jeweils mit dem Zylinderzugang bzw. mit den Anschlüssen j, k und R in Verbindung. Der im Strich ausgeführte Kanal m ist in seiner Lage am Anfang bzw. Ende der Ansaugperiode, punktiert desgleichen zu Beginn der Auspuffperiode dargestellt. Früh- und Spätöffnung bzw. Schließung wird durch Vergrößerung der Gehäuseöffnungen j, k, R, i, i um x2, x1, y2, Y1 derart erreicht, daß z. B. wenn eine Voröffnung des Auspuffs um 1/5 des Kolbenweges (Kolbenhub) (d. h.@ die .Auspuffverbindung soll sich bei ioo mm Kolbenhub bereits öffnen, wenn 8o mm Kolbenweg zurückgelegt sind) verlangt wird, muß- j um '/5=y2 und i (links) ebenfalls um 115=y, vergrößert werden. Durch den Zusatzluftkanal R kann schwach komprimierte Frischluft zum Zweck einer auch bei höherer Tourenzahl besseren Füllung des Verbrennungsraumes in letzteren eingeblasen werden. Zu beachten ist hierbei, daß der Ansaugkanal k nur i/8 Schieberumfang als Höhe haben darf, also die Vergrößerung um x1 wegfallen muß, um zu verhindern, daß, Preßluft vom Kanal R durch den Querkanal m mit k in Verbindung und so in den Vergaser gelangen kann. In vorliegendem Falle muß x2 (rechts) ebenso groß wie R sein. Die Komprimierung kann bei einem Einzylinder durch den Niedergang des Kolbens (bei Mehrzylindern geteilte Kurbelgehäuse), sonst durch das mit Windflügeln und Stromführung zum einfachen Gebläse konstruierte Schwungrad oder durch ein kleines Gebläse bzw. durch die in der Erfindung gekennzeichnete, in kleinsten Dimensionen gehaltene Kolbenpumpe bewirkt werden.Fig.i. In the valve housing c, which can be made in one or two parts or can be provided with cooling fins or a water jacket, the openings for exhaust j, intake k. and arranged for the connection of the additional air duct R and the cylinder inlets i, i . The two ends ml and m2 of the transverse channel m come, as is known, each with the cylinder access or with the connections j, k and R in connection. The channel m executed in the line is shown in its position at the beginning or end of the intake period, and also dotted at the beginning of the exhaust period. Early and late opening or closing is achieved by enlarging the housing openings j, k, R, i, i by x2, x1, y2, Y1 in such a way that z. B. if a pre-opening of the exhaust by 1/5 of the piston travel (piston stroke) (ie @ the exhaust connection should open at 100 mm piston stroke when 80 mm piston travel is covered) is required, j um '/ 5 = y2 and i (left) can also be increased by 115 = y. Through the additional air duct R, slightly compressed fresh air can be blown into the combustion chamber for the purpose of better filling the combustion chamber even with a higher number of revolutions. It should be noted here that the intake channel k may only have a slider circumference of 1/8, i.e. the increase by x1 must be omitted in order to prevent compressed air from channel R through the transverse channel m in connection with k and so into the carburetor can get. In the present case, x2 (right) must be the same as R. In the case of a single cylinder, the compression can be effected by the lowering of the piston (in the case of multi-cylinders, split crankcase), otherwise by the flywheel constructed with wind blades and current conduction to the simple fan or by a small fan or by the piston pump characterized in the invention, which is kept in the smallest dimensions will.

Abb. 2. Nachdem der Kolben seinen obersten Totpunkt bei einer Schieberversetzung um a verlassen hat, öffnet sich der Einlaß und schließt, nachdem der Kolben bereits seinen untersten Totpunkt um a1 verlassen hat, entsprechend beim Auslaß.Fig. 2. After the piston has reached its top dead center with a slide displacement at a has left, the inlet opens and closes after the piston has already been has left its bottom dead center by a1, correspondingly at the outlet.

Abb. 3. Schieber und Gehäuse d2 (innen) sind konisch ausgeführt. Der zylindrische Teil des Schiebers bei dl dient zur Antriebsaufnahme. Der Schieberkonus wird durch eine Feder 3, die einerseits mit dem Gleit-` ring 2 (oder Kugeldrucklager), anderseits mit dem durchbrochenen Spannbügel q. gehalten wird, in das konische Gehäuseinnenteil gepreßt bzw. durch geringen Druck gehalten. Der Spannbügel kann durch Regulierschrauben 5, die am Gehäuse angebracht sind, eingestellt werden. Bei 6 und 7 gelangt das Schmiermaterial evtl. unter Druck durch Schmierlöcher an die in der Zeichnung nicht dargestellte spiralförmig um den Schieber laufende Schmierrinne, welche das Schmiermaterial auf die Gleitfläche verteilt. Durch die abseitige Ölzuführung in Verbindung mit der bestmöglichen Passung kann das Öl nicht in die Querkanäle m gelangen. Bei 8 findet Schmierung der Druckvorrichtung statt. Der elastische Federdruck erlaubt nun ein seitwärtiges Ausrücken des Schiebers bei Vergrößerung seines Volumens (Umfangs) je nach dem Grad seiner Erwärmung bzw. seines Ausdehnungskoeffizienten. Diese seitliche Verschiebung wird sowohl durch seine Konizität als auch durch. das schnelle Rotieren gefördert. Es entsteht ein Eigenbestreben des konusförmigen Körpers, gegen den Federdruck gerichtet. Ein Undichtwerden des Schiebers ist theoretisch unmöglich, dadurch den nachstellbaren Federdruck stets die bestmöglichste Passung bzw. Toleranz der reibenden Flächen erreicht wird. Der Schieber muß sich im Gegenteil immer besser automatisch einpassen bzw. nachschleifen. Der Spannbügel ist in dieser Ausführung hohl, um Wasser- oder Luftkühlung zu ermöglichen. Abb.5. Doppelkonussteuerung für vier Arbeitszylinder. Hier ist besonders auf den im Gehäuse befindlichen Spielraum -zwischen dem ersten und zweiten Konus zu achten, welcher den Seitenschub des linken Konus aufnehmen soll. Die Druckvoirichtung würde bei d3 liegen. Der Doppelkonus kann im ganzen wie auch geteilt konstruiert sein. das Gehäuse muß, jedoch geteilt sein.Fig. 3. Slide and housing d2 (inside) are conical. Of the The cylindrical part of the slide at dl is used to accommodate the drive. The valve cone is controlled by a spring 3, which is connected on the one hand to the sliding `` ring 2 (or ball thrust bearing), on the other hand with the openwork clamp q. is held in the conical housing inner part pressed or held by low pressure. The clamp can be adjusted by adjusting screws 5 attached to the case. At 6 and 7 the lubricant arrives possibly under pressure through lubrication holes to the one not shown in the drawing A lubrication channel running in a spiral around the slide, which feeds the lubricating material distributed over the sliding surface. Due to the remote oil supply in connection with the the best possible fit, the oil cannot get into the transverse channels m. At 8 takes place Lubrication of the pressure device instead. The elastic spring pressure now allows one sideways disengagement of the slide when its volume (circumference) increases depending on the degree of its heating or its expansion coefficient. This side Displacement is determined by its taper as well as by. the rapid rotation promoted. The conical body creates a tendency to strive against the spring pressure directed. A leakage of the slide is theoretically impossible, thereby the adjustable spring pressure always the best possible fit or tolerance of the friction Areas is achieved. On the contrary, the slide must always be better and better automatically fit or regrind. In this version, the clamping bracket is hollow in order to or to allow air cooling. Fig 5. Double cone control for four working cylinders. There is particular room for maneuver in the housing -be careful between the first and second cone, which is the sideshift of the left To accommodate cone. The pressure device would be at d3. The double cone can be constructed as a whole or in parts. the housing must, however, be divided be.

Claims

PATENT ANSI'1tI'c11C: i. Rotary valve control - for four-stroke machines with a compressed air pump arranged in the same cylinder block, characterized in that that the transverse ducts (m) for two working cylinders with only one connection each for exhaust (j), suction (k) and compressed air (R) are provided by being offset from one another are.

2. Rotary slide control according to claim i, characterized in that. the rotary valve (d) is conical and by a spiral spring (3) which is located between the thrust bearing (z) and a clamping bracket (4) adjustable with screws (5) laterally in the same extended Ge house (c), in the likewise conical Rotary valve housing (c) held in place. ;. Rotary slide control according to claim 1 and a with regulation of the opening and closing times, characterized in that the transverse slots (i, j, k, R) arranged in the housing (c) are in the. Drehsi: moved forward or increased by shortening the edges (x1, x, y1, y, #) on the inner housing area. :1. Three-slide control according to claims 3 with the supply of compressed fresh air into the combustion chamber at the end of the suction period, characterized in that the duct (m) during its rotation r iit the compressed air duct (R) arranged behind the suction connection ('z) Vel binding is coming. 5. Rotary slide control according to claims i to q with fresh air compression, characterized in that the air is compressed and pressed in a known manner into the air duct by upward and downward movement of the working piston in the crank; ehäuse (separate crankcase in multi-cylinder machines).