DE521394C

DE521394C - Control for internal combustion engines with piston valves in the cylinder head

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Publication number: DE521394C
Application number: DES92429D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-05-18
Filing date: 1929-06-26
Publication date: 1931-03-20

Description

Steuerung für Brennkraftmaschinen-mit im Zylinderkopf ineinanderliegenden Kolbenschiebern Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für Brennkraftmaschinen mit im Zylinderkopf ineinanderliegenden Kolbenschiebern.Control for internal combustion engines with nested in the cylinder head Piston valves The invention relates to a control for internal combustion engines with piston valves nested in the cylinder head.

Gemäß der Erfindung ist der äußere Schieber mit einem Kniehebel verbunden, der sich gegen eine feststehende Achse abstützt und durch eine umlaufende Nockenscheibe so verriegelt werden kann, daß er während der Ansauge-, Kompressions- und Explosionsperiode gestreckt ist und die Zylinderdrücke auf die feste Welle überträgt, während er bei Beginn der Auspuffperiode entriegelt wird und einknicken kann, wenn der Schieber sich unter der Wirkung der Explosionsgase hebt und die Auspuffschlitze freilegt. Man erhält auf diese Weise durch den Gasdruck eine augenblickliche Öffnung des Auspuffs durch die rasch freigegebenen Öffnungen auf seinem ganzen Umfang. Dadurch wird die -Neufüllung des Motors mit Frischgas unter den günstigsten Bedingungen gewährleistet, und außerdem wird nur ein Mindestmaß an Kraft zur Betätigung der Steuerung verbraucht.According to the invention, the outer slide is connected to a toggle lever, which is supported against a fixed axis and by a rotating cam disk can be locked out during the suction, compression and explosion periods is stretched and transfers the cylinder pressures to the fixed shaft while at The beginning of the exhaust period is unlocked and can buckle when the slide rises under the action of the explosion gases and exposes the exhaust ports. In this way, the gas pressure instantly opens the exhaust through the quickly released openings on its entire circumference. This will make the -Refilling of the engine with fresh gas guaranteed under the most favorable conditions, and only a minimal amount of force is used to operate the control.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Die vier Abbildungen zeigen einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil eines Zylinders und dessen Steuerteile.The drawing shows an exemplary embodiment. The four figures show a vertical section through the upper part of a cylinder and its Control parts.

Abb. r zeigt die Stellung der Teile in der Einlaßperiode, Abb.2 in der Kompressionsperiode, Abb. 3 in der Zündungsperiode, Abb. 4 in der Austrittsperiode. In den Abbildungen bedeutet i den Zylinder, 2 den ihn umgebenden Wassermantel, 3 den strichpunktiert schematisch dargestellten Kolben, dessen Bewegungsrichtung in jedem Falle durch einen Pfeil angedeutet ist. Der Kopf des Zylinders i wird durch eine Scliieberbüchse d. gebildet, die nach außen geschlossen ist und die sich mit geringer Reibung in dein Zylinder derart verschieben kann, daß sie mit ihrer unteren Kante die Öffnungen 3 der Austrittskanäle h abdeckt oder freigibt. In ihrem oberen Teil steht die Büchse .4 durch Öffnungen 7 ihrer Seitenwand und durch entsprechende öffnungen 8 des Zylinders in ständiger Verbindung mit den Einlaßkanälen 9.Fig.r shows the position of the parts in the inlet period, Fig.2 in the compression period, Fig. 3 in the ignition period, Fig. 4 in the exit period. In the figures i means the cylinder, 2 the surrounding water jacket, 3 the piston, shown schematically in dash-dotted lines, whose direction of movement is in each case is indicated by an arrow. The head of cylinder i is through a snap sleeve d. formed, which is closed to the outside and which deals with low friction in your cylinder so that it can move with its lower Edge covers or exposes the openings 3 of the outlet channels h. In her upper Part of the sleeve is .4 through openings 7 of its side wall and corresponding openings 8 of the cylinder in constant communication with the inlet ducts 9.

Eine zweite, gegen das Innere des Zylinders i geschlossene Schieberbüchse io ist in ihrem unteren Teil finit Öffnungen i i versehen und kann sich in der Büchse d. derart verschieben, daß ihre Öffnungen i i durch die untere Kante der Büchse .I abgedeckt oder freigegeben werden können, um den Zylinder durch das Innere der Büchse io und die Öffnungen 7 und 8 in Verbindung mit dem Einlaßkanal9 zu bringen. In den oberen Rand' dieser inneren Büchse io gegenüber den Öffnungen 7 der äußeren Büchse q. sind Kerben 12 ausgeschnitten, so daß diese Öffnungen nicht verschlossen werden, wenn die beiden Schieb erbüchsen unten stehen.A second slide sleeve closed against the inside of the cylinder i io has finite openings i i in its lower part and can be located in the sleeve d. move so that their openings i i through the lower edge of the sleeve .I can be covered or released to the cylinder through the inside of the To bring sleeve io and the openings 7 and 8 in connection with the inlet channel 9. In the upper edge 'of this inner sleeve io opposite the openings 7 of the outer Sleeve q. notches 12 are cut out so that these openings are not closed when the two sliding sleeves are down.

Eine zwischen dem Kopf 1q. eines in der Mitte der .inneren Büchse io befestigten Bolzens 15 und einem inneren Rand 16 eines in der Mitte der äußeren Büchse 4 liegenden Rohrstückes 17 eingespannte Feder 13 sucht die Büchse io ständig in der Büchse 4. gänzlich zurückzutreiben und so die Öffnungen i i geschlossen zu halten. Das Rohrstück 17 tritt durch den oberen Boden der Büchse 4 hindurch, gegen den sie sich mit einer Schulter 18 abstützt und in dem sie mittels einer Schraube ig mit einem Ansatz 2o und einem gelochten Auge 2i befestigt ist. Die Schulter 18 und der Ansatz 20 sichern die Verbindung zwischen der Büchse 14 und dem Rohrstück 17. One between the head 1q. a bolt 15 fixed in the middle of the inner bushing io and an inner edge 16 of a pipe section 17 clamped in the middle of the outer bushing 4, the spring 13 seeks the bushing io constantly in the bushing 4. to drive back completely and so the openings ii are closed keep. The pipe section 17 passes through the upper bottom of the sleeve 4, against which it is supported with a shoulder 18 and in which it is fastened by means of a screw ig with a shoulder 2o and a perforated eye 2i. The shoulder 18 and the extension 20 secure the connection between the sleeve 14 and the pipe section 17.

Von der Decke. des Zylinders i ragen zwei senkrechte Böcke 22 auf, von denen .in der Zeichnung nur einer sichtbar ist. Diese getrennten Böcke sind in ihrem oberen Teile durch eine Traverse 23, die rechtwinklig zur Zylinderachse liegt, miteinander verbunden. Ein doppelter Kniehebel 24, dessen Arme bei 25 miteinander verbunden sind, verbindet die Querachse 23 mit der Büchse .4. Sein unterer Arm ist durch einen Zapfen 26 mit dem Auge 21 der .in der Decke dieser Büchse befestigten Schraube ig verbunden. Wenn die Schieberbüchse 4 in den Zylinder z so eingedrungen ist, daß dessen Austrittsöffnungen 5 geschlossen sind, so ist der Kniehebel 24 fast ganz aufgeklappt, und die drei Bolzen 26, 25 und 23 liegen in einer graden Linie in der Verlängerung der Zylinderachse (Abb. i,..2 und 3). Anschlagflächen 27, die auf je einer Seite der Arme des Kniehebels vorgesehen sind, verhindern ein gänzliches Aufklappen, so daß der Hebel sich unter dem Druck der Büchse 4 wieder schließen kann. Außerhalb der Auslaßperiode wird der Kniehebel 24 am Zusammenklappen durch eine Nockenscheibe 28 gehindert, die auf seinen oberen Arm durch Vermittlung einer Scheibe 29 einwirkt, die mittels eines Bolzens 30 auf diesem Arm befestigt ist. Die Nockenscheibe 28 sitzt auf einer Welle 31, die allen Zylindern des Motors gemeinsam ist und mit der halben Geschwindigkeit der Steuerwelle umläuft, von der sie auf beliebige Weise angetrieben wird.From the ceiling. of the cylinder i protrude from two vertical brackets 22, of which only one is visible in the drawing. These separate blocks are connected to one another in their upper part by a cross-member 23 which is at right angles to the cylinder axis. A double toggle lever 24, the arms of which are connected to one another at 25, connects the transverse axis 23 with the sleeve .4. Its lower arm is connected by a pin 26 to the eye 21 of the screw ig attached to the cover of this socket. When the valve sleeve 4 has penetrated the cylinder z in such a way that its outlet openings 5 are closed, the toggle lever 24 is almost completely opened and the three bolts 26, 25 and 23 lie in a straight line in the extension of the cylinder axis (Fig. i, .. 2 and 3). Stop surfaces 27, which are provided on each side of the arms of the toggle lever, prevent a complete opening, so that the lever can close again under the pressure of the sleeve 4. Outside the exhaust period, the toggle lever 24 is prevented from collapsing by a cam disk 28 which acts on its upper arm by means of a disk 29 which is fastened by means of a bolt 30 on this arm. The cam disk 28 is seated on a shaft 31 which is common to all the cylinders of the engine and rotates at half the speed of the control shaft from which it is driven in any way.

Die Arbeitsweise des Motors ist folgende: Einlaß (Abb. i). Die Austrittsöffnungen 5 sind durch die äußere Schieberbüchse 4, die sich unter der Wirkung des von der Lockenscheibe 28 und durch den durch die Abwärtsbewegung des Kolbens ,3 hervorgerufenen Unterdruck in den Zylinder hineinbewegt, geschlossen. Gleichzeitig treibt der Druck des frischen, in dem Innenraum 31 des Zylinderkopfes und den Einströmungskanälen g enthaltenen Gases die Büchse io aus der Büchse 4 heraus, in dem die Feder 13 zusammengedrückt wird, die Einlässe i i werden geöffnet, und das frische Gas gelangt in den Zylinder. Kornpression (Abb. 2). Die innere Büchse io wird durch die Feder 13 und den Druck des vom Kolben 3 komprimierten Gases im Zvlinder i in die äußere Büchse 4 hineingetrieben, so- daß die Öffnungen i i sich schließen und der Zylinder völlig geschlossen ist. Der Kniehebel 24, der durch die Nockenscheibe 28 in seiner aufgeklappten Stellung gehalten wird, überträgt auf die Achse 23 fast den ganzen durch die komprimierten Gase auf den Kopf des geschlossenen Zylinders ausgeübten Druck. Nur ein kleiner Teil dieses Druckes wird von der Nockenscheibe 28 aufgenommen, wenn deren Rundung konzentrisch zu ihrer Umdrehungsachse verläuft, sie also keine Kraft auf den Kniehebel ausübt und lediglich als Sperre wirkt.The engine works as follows: inlet (Fig. I). The outlet openings 5 are closed by the outer slide sleeve 4, which moves into the cylinder under the action of the curling disk 28 and by the negative pressure caused by the downward movement of the piston 3. At the same time, the pressure of the fresh gas contained in the interior 31 of the cylinder head and the inflow channels g drives the liner io out of the liner 4, in which the spring 13 is compressed, the inlets ii are opened, and the fresh gas enters the cylinder . Compression (Fig. 2). The inner sleeve io is driven into the outer sleeve 4 by the spring 13 and the pressure of the gas compressed by the piston 3 in the cylinder i, so that the openings ii close and the cylinder is completely closed. The toggle lever 24, which is held in its unfolded position by the cam disk 28, transmits to the axis 23 almost all of the pressure exerted by the compressed gases on the head of the closed cylinder. Only a small part of this pressure is absorbed by the cam disk 28 when its rounding runs concentrically to its axis of rotation, so it does not exert any force on the toggle lever and only acts as a lock.

Zündung (Abb. 3). Die Elemente des Zylinderkopfes nehmen dieselbe Stellung ein wie für die Kompression. Die Nockenscheibe 28 hält weiter den aufgeklappten Kniehebel 24 fest, damit der Druck des Gases auf die Ouerachse 23 übertragen wird. Das komprimierte Gas wird durch die Kerze 32 entzündet, die in der Wand des Zylinders i in einer genügenden Entfernung vom Zylinderkopf befestigt ist, so daß das freie Spiel der Büchse io während der Zündung gewährleistet ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, können der Boden dieser Büchse io und der Kopf des Kolbens 3 gewölbt sein, so daß der verfügbare Raum für die Elektroden der Zündkerze ohne Anwachsen des toten Raumes vergrößert wird.Ignition (Fig. 3). The elements of the cylinder head take the same Position as for compression. The cam disk 28 continues to hold the unfolded Toggle lever 24 so that the pressure of the gas is transmitted to the Ouerachse 23. The compressed gas is ignited by the candle 32 which is in the wall of the cylinder i is fixed at a sufficient distance from the cylinder head so that the free The liner clearance is guaranteed during ignition. As from the drawing As can be seen, the bottom of this sleeve and the head of the piston 3 can be arched so that the space available for the electrodes of the spark plug does not increase of dead space is enlarged.

Auslaß (Abb. 4). Die Nockenscheibe 28 hört auf, den Kniehebel abzustützen, der zusammenklappen kann, und die durch den Kolben 3 ausgetriebenen Gase heben den Zylinderkopf als Ganzes, .indem sie auf den Boden der Büchse io wirken. Die Auslaßöffnungen 5 werden von der unteren Kante der Büchse 4 freigegeben, deren Aufwärtsbewegung durch die am Kniehebel 24 vorgesehenen Anschlagflächen 33 begrenzt wird.Outlet (Fig. 4). The cam disk 28 stops supporting the toggle lever, which can collapse, and the gases expelled by the piston 3 lift the Cylinder head as a whole, by acting on the bottom of the liner. The outlet openings 5 are released from the lower edge of the sleeve 4, their upward movement is limited by the stop surfaces 33 provided on the toggle lever 24.

Nach dem Austritt. der Verbrennungsgase durch die Öffnungen 5 deckt die Büchse 4 diese öffnungen wieder ab, der Kniehebel 24 nimmt seine aufgeklappte Stellung wieder ein, und die öffnungen ii der Büchse io werden, wie oben beschrieben, für die Einströmung frei.After leaving. the combustion gases through the openings 5 covers the sleeve 4 removes these openings again, the toggle lever 24 takes its opened Position again, and the openings ii of the sleeve io, as described above, free for the inflow.

Obwohl die als Beispiel beschriebene Ausführungsform hinsichtlich der Konstruktion und der Wirkung besonders vorteilhaft ist, sind Abweichungen hiervon, unbeschadet des Erfindungsgedankens, zulässig.Although the embodiment described as an example in terms of the construction and the effect is particularly advantageous, are deviations from this, without prejudice to the inventive concept, permissible.

Claims

PA TEN CLAIMS: i. Control for internal combustion engines with piston slides nested inside one another in the cylinder head, characterized in that the outer slide (4) is connected to a toggle lever (24) which is supported against a stationary axis (23) and can be locked by a rotating cam disk (28) that it is stretched during the intake, compression and explosion periods and transfers the cylinder pressures to the fixed shaft (23), while it is unlocked at the beginning of the exhaust period and can buckle when the slide (4) is under the action of the explosion gases lifts and exposes the exhaust slots (5).

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the movement of the toggle lever (24) is limited by stops (27).

3. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that the outer slide (4.) has the shape of an outwardly closed Has sleeve, the bottom of which is connected to the toggle lever (24) and the lower one Edge controls the outlet openings (5) of the cylinder.

Device according to claim 3, characterized in that the outer sleeve (4) is arranged by on its circumference openings (7) the inlet opening (9) with the interior of the inner slide (io) in connection, which is closed at its end located towards the cylinder is and on its periphery has openings (ii), which, if they are from the inner Edge of the outer sleeve (4.) are released, the gas entry into the cylinder allow.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that; that the return spring (i3) of the slide (4) forming the sleeve in a piece of pipe (i7) is located on the The cylinder head is attached, for example by the connecting it to the toggle lever Part.