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Steuerung für Mehrzylinder-Reihenmotoren Bei Mehrzylinder-Reihenmotoren
verwendet man bekanntlich regelmäßig für die Ventilsteuerung eine entlang allen
Zylindern laufende Nockenwelle, die seitlich am Motorgehäuse gelagert ist. Diese
Nockenwelle erfordert für sich einen beträchtlichen Raum seitlich ,des Motors, und
ihre Lagerung macht es nötig, das Gehäuse selbst entsprechend breit auszubilden.
Dies bedeutet einen im Vergleich zu den Abmessungen des eigentlichen Motors erhöhten
Raumbedarf und nutzloses Mehrgewicht, bei Flugzeugmotoren entsprechend größeren
Luftwiderstand und Leistungsverminderung, außer der hier besonders nachteiligen
Gewichtserhöhung.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird zwecks Vermeidung dieser Nachteile
von einer weniger gebräuchlichen, aber ebenfalls bereits vorgeschlagenen Anordnung
der Steuer-,velle Gebrauch gemacht, nämlich von der Anordnung je einer besonderen
Steuerwelle zwischen zwei zu benachbarten Zylindern gehörigen Kurbelarmen, und zwar
in dem gleichen Lagerkörper, der auch das Kurbelwellenhauptlager enthält. Diese
Anordnung, welche die Nockenwelle klein und leicht und das Motorgehäuse sehr schmal,
also ebenfalls leicht werden läßt, ist dadurch weiter verbessert worden, daß der
gemeinsame Lagerkörper mit samt den angebauten Steuerungsteilen aus dem Kurbelgehäuse
heraushebbar gemacht ist.
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Dies ergibt eine beträchtliche Verbilligung der Bearbeitung der Nockenwelle
und ihrer Lager und vor allem die Möglichkeit, die Nockenwelle mit Lagerung sowie
den Lagern für die auf die Nocken einwirkenden Stößelhebel o.. dgl. als ein Teilmontagestück
für sich fertigzustellen und sodann einzubauen, also eine bedeutende Vereinfachung
der Montage und Abkürzung der Gesamtmontagezeif.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt quer zur Kurbelwelle eines Mehrzylindermotors
in hängender Anordnung.
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Fig. 2 ist ein Schnitt parallel der Kurbelwellenachse.
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Von der Kurbelwelle sind nur zwei Kurbelschenkel 1 und 2 mit dem zwischen
ihnen befindlichen Lagerhals 3 dargestellt. Diese drei Teile sind in an sich bekannter
Weise mittels konischer Verzahnungen q. miteinander gekuppelt und durch Bolzen 5
zusammengehalten. Der Lagerhals 3 läuft in Rollenlagern 6 des Lagerkörpers 7. In
demselben Lagerkörper sind die Kugellager 8 für die Nockenwelle 9 untergebracht,
welche vier Nocken r o, 11, 12, 13, nämlich j e zwei für das Ein- und Auslaßventil
je eines der beiden benachbarten Zylinder, aufweist und wiederum mittels konischer
Verzahnung 1q. mit einem außerhalb der Lagerung angebrachten Zahnrad 15 verbunden
ist. Dieses Zahnrad steht in_unmittelbarem Eingriff mit einer auf dem Lagerhalsstück
3 angebrachten Verzahnung 16 und besitzt doppelt so viele Zähne wie letztere.
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In dem Lagerkörper 7 sind ferner die Schwinghebel 17 gelagert, die
mit den Nocken 1o bis 13 zusammenwirken und mittels
der Stößelstangen
18 die Steuerung der Ventile, z. B. des in Fig. i gezeichneten Ventils i9, besorgen.
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Es ist leicht ersichtlich, daß Nockenwelle, Antrieb der _ Nockenwelle
und Schwinghebel hierbei sehr wenig Raum benötigen und daß für ihre Unterbringung
der sonst nicht verwertbare Platz zwischen den Kurbelschenkeln i und 2 ausreicht.
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Die erwähnten Teile sind zusammen mit dem Kurbelwellenlager in einem
einzigen Stück 7 untergebracht, das sich mit der Kurbelwelle zusammen aus dem Kurbelgehäuse
herausheben und nachsehen läßt.
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Dieses Teilmontagestück kann ferner für sich fertiggestellt und in
fertigem Zustand dann in das gleichzeitig an anderer Stelle fertiggestellte Kurbelgehäuse
und mit den anderen Teilen des Motors zusammengebaut werden.
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Während die genaue Ausführung der Lagerung der außenliegenden langen
Nockenwelle technisch erhebliche Schwierigkeiten bot, läßt sich die Lagerung der
kurzen Nockenwelle mit einfachen Hilfsmitteln leicht auf das genaueste herstellen.
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Zur Untersuchung oder Ausbesserung der Steuerungsstelle braucht man
nur die Muttern 22 der Hauptlagerschrauben 23 zu entfernen.
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Alsdann kann man die Kurbelwelle mit allen darauf befindlichen Teilen
nach oben herausheben. Dazu gehören auch die Lagergehäuse 7, welche das Steuerungsgetriebe
tragen.
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Die kleinen Steuerungsteile können nun, nachdem die Kurbelwelle -freigelegt
ist, bequem besichtigt und auch ausgebaut werden.
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Die Lagerböcke 7 sind in geeigneten Sitzen im Kurbelgehäuse eingepaßt
und werden durch die Führungsflächen 24 zuverlässig in ihrer richtigen Lage gesichert,
so daß sie auch bei wiederholtem Zusammenbau und Auseinandernebmen stets wieder
genau an die richtige Stelle kommen.
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Die neue Bauart bringt ferner den sehr wichtigen Vorteil mit sich,
daß die Stößelstangen 18, wie Fig. z erkennen läßt, durch die hohl gehaltenen Befestigungsbolzen
2o für die Zylinder 21 hindurchgeführt werden können. Sie liegen auf diese Weise
geschützt, verursachen keinen zusätzlichen Luftwiderstand und, was das Wichtigste
ist, es werden durch diese Anordnung die sonst im Betrieb besonders von Flugmotoren
eintretenden großen Temperaturunterschiede zwischen den Stößelstangen und den Zylindern
vermieden, also auch die hierdurch sonst herbeigeführte nachteilige Beeinflussung
der Steuerung. Die innerhalb der Bolzen 2o geschützt liegenden Stößelstangen werden
jetzt bei Erwärmung des Zylinders miterwärmt, so daß die Einwirkung der Steuernocken
auf die Ventile im wesentlichen unverändert bleibt und das Ventilspiel eng eingestellt
werden kann.
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Beispielsweise bleibt bei dem ausgeführten Motor das Ventilspiel,
das in kaltem Zustand o,2 mm beträgt, auch bei betriebswarmem Motor nahezu unverändert.
Die neue Ventilsteuerung ist also praktisch vollkommen unabhängig von den Wärmeverhältnissen
des Motors. Dagegen ist bekannt, daß bei Motoren anderer Bauart das Ventilspiel
bei kaltem Motor 0,05 mm, bei warmem Motor bis zu 2 mm ist. Dabei wird sich
jede Temperaturschwankung in einer Änderung des Ventilspiels auswirken, was gleichbedeutend
ist mit einer Verlegung der Ventilöffnungs- und Schlußzeiten.
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Im einzelnen sind je nach den besonderen Erfordernissen und der Bauart
des Motors Abweichungen von dem gezeichneten Ausführungsbeispiel möglich: Vor allem
ist es unwesentlich, ob der Motor hängend oder stehend angeordnet oder betrieben
wird.
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Bemerkenswert ist noch die Vereinfachung der Schmierung der Steuerungsteile
infolge ihrer Anordnung im Kurbelgehäuse selbst. Endlich ist es ein Vorteil, daß
nunmehr.beliebig viele, aus je zwei Zylindern mit zugehöriger Steuerung bestehende
Aggregate einfach aneinandergebaut werden können, da ein jedes solcher Aggregate
eine in sich geschlossene Maschine darstellt.