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Steuerung für raschlaufende Viertaktmotoren, insbesondere für Motorräder
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Steuerung für raschlaufende Viertaktmotoren,
insbesondere von Motorrädern.
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Bisher wurden zur Steuerung des Einlasses und- Auslasses bei Motoren
für Motorräder fast ausschließlich nach innen in den Kompressionsraum sich öffnende
Tellerventile verwendet, welche aber verschiedene Nachteile aufweisen. Die beschränkte
Größe des Kompressionsraumes ermöglicht nur geringen Hub und daher kleine effektive
Durchtrittsquerschnitte. In der geöffneten Stellung wirken die Ventile störend auf
geregelte Strömungsverhältnisse im Kompressionsraum und Zylinder; das Auspuffventil
wird in dieser Stellung von beiden Seiten von den heißen Auspuffgasen umspült und
sehr stark erhitzt; eine richtige Abfuhr der Wärme findet nicht statt, die einzige
Abfuhrmöglichkeit bietet der Ventilsitz, das Ventil wird daher rasch zerstört, trotzdem
man hitzebeständige Speziallegierungen verwendet. Bei den Motoren mit von oben gesteuerten
Ventilen muß der ganze Zylinderkopf entfernt werden, wenn man ein Ventil, z. B.
zwecks Nachschleifens, entfernen will.
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Auch die bisher verwendeten Schieberventile bringen eine Anzahl von
Nachteilen; z. B. ist der ganze Umfang des Schiebers nicht ausnützbar, da der Schieber
zur Steuerung von Einlaß und Auslaß verwendet wird. Dies bedingt einen großen Hub
des Schiebers, Andererseits gibt man dem Schiebereine verhältnismäßig große Masse,
um eine gute Führung und möglichst gute Wärmeabfuhr zu erzielen. Für raschläufende
Motoren lassen sich derartige Schieber nicht verwenden, bei den großen Geschwindigkeiten
und großen Massen ergeben sich zu große Beschleunigungskräfte. Außerdem sind derartige
Schieber teuer.
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Ferner sind Ringschieberventile bekannt geworden, welche von einem
@in sie ragenden feststehenden und zu Abdichtungszwecken mit Kolbenringen versehenen
kolbenförmigen Teil geführt sind. Diese bekannt gewordenen Schieberventile steuern
sowohl Einlaß- als Auslaßkanäle; ihr Hub und ihre Masse ist daher verhältnismäßig
groß, so daß ihre Anwendung für raschlaufende Motoren nicht in Frage kommt, und
bei Wärmeausdehnung läßt sich keine gute Abdichtung erreichen.
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Diese Nachteile werden bei der Steuerung gemäß vorliegender Erfindung
behoben, welche sich dadurch kennzeichnet, daß ein als Ein-bzw. Auslaßventil angeordnetes
Ringschieberventil, das in an sich bekannter Weise von einem in letzteres ragenden
feststehenden und zu Abdichtungszwecken mit Kolbenringen versehenen kolbenförmigen
Teil geführt ist, einen Ringkanal steuert und ihn nach Art der Tellerventile gegen
einen Sitz abdichtet.
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Bei den so ausgebildeten Ringschieberventilen ist es möglich, eine
gute Schmierung, den
kleinstmöglichen Hub bei kleinster Masse und
einen ungestörten Durchfluß am ganzen Umfang des Ventils zu erreichen. Sie gestattet
ferner eine billige Herstellung des Schiebers; der letztere kommt, wie sonst für
Abdichtungszwecke bei Ringschiebern üblich, mit der Innenwandung des Zylinders bzw.
der äußeren Führung des Ringschiebers innerhalb des eigentlichen Verbrennungsraumes
überhaupt nicht in Berührung, wodurch die kostspielige genaue Einschleifarbeit wegfällt.
Außerdem kann der Ringschieber aus anderen Metallen als der Zylinder und insbesondere
aus Leichtmetallen hergestellt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf beiliegender
Zeichnung dargestellt, in welcher Abb. i einen senkrechten Schnitt durch einen Zylinderkopf
mit eingebautem Ringschieberventil darstellt.
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Abb. 2 zeigt das Ventil in geöffneter Stellung. Mit z ist das Ringschieberventil
bezeichnet, das mit seinem unteren, konisch gedrehten Rand auf einer Sitzfläche
2 des Motorkopfes aufsitzt. In den Schieber i ragt ein feststehender Kolben 3 zur
Führung des Schiebers, und er ist zwecks Abdichtung mit Kolbenringen 4 versehen.
Die Außenfläche des Ringschieberventils i gleitet in einer Bohrung 5, in welcher
eine Schmierrinne 6 vorgesehen ist. 7 bezeichnet einen Schmierkanal, durch welchen
ein Schmiermittel nach den Kolbenringen 4 und der Innenfläche des Schiebers i geleitet
wird. Der Kolben 3 ist durch Distanzbolzen 8, die mit einem plattenförmigen Teil
g zusammenwirken, in seiner Lage zum Zylinderkopf gehalten. Zwischen dem Teil g
und einem Flansch io des Schiebers ist eine Schließfeder ii eingesetzt; die Mittel
zum Öffnen des Schiebers sind in der Zeichnung nicht dargestellt. In Abb. 2 ist
der Schieber in seiner geöffneten Lage gezeigt.
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Das vorliegende Ringschieberventil bietet eine Reihe von Vorteilen
gegenüber den bisher bei Motorrädern verwendeten Tellerventilen.
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Es läßt sich eine sehr gute Abdichtung erzielen; der Schieber wird
in seiner geöffneten Stellung auf seiner ganzen Länge gekühlt; ein Verbrennen des
Schiebers kann nicht stattfinden; er braucht nicht aus einer besonderen hitzebeständigen
Legierung hergestellt werden; er kann aus Leichtmetall, z. B. Aluminium, bestehen,
was für schnellaufende Motoren infolge der geringen Massenbeschleunigungen von besonderem
Vorteil ist; das Ringschieberventil ermöglicht, sehr gute und große Durchtrittsquerschnitte
zu erzielen.
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Anstatt im Zylinderkopf, kann es auch seitlich im oberen Teil des
Zylinders angeordnet sein.