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Schiebersteuerung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Schiebersteuerung für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem zungenförmigen
Schieber, welcher sich in einem ringförmigen, konzentrisch zum Brennkraftmaschinenzylinder
liegenden Zwischenraum bewegt und mit dem Kolben einer, den Brennkraftmaschinenzylinder
umgebenden Luftpumpe verbunden ist.
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Derartige Schiebersteuerungen sind an sich bekannt. Jedoch ist bei
den Brennkraftmaschinen, die mit einer solchen Steuerung versehen sind, bisher nicht
für eine gute gegenseitige Zentrierung derjenigen Wandungen, die den genannten Zwischenraum
für den Schieber bilden, gesorgt. Bei den bekannten Einrichtungen der in Rede stehenden
Art ist nur längs der dem Schieberfuß abgewandten Kanten der den Zwischenraum bildenden
Flächen eine 7.entZierung vorgesehen, welche jedoch nicht in der Lage ist, Bewegungen
der Wandungen des Zwischenraumes gegeneinander auszuschließen. Eine solche Bewegung
bewirkt aber Klemmungen oder Undichtigkeiten in der Schieberführung. Die gute Zentrierung
wird besonders durch den Umstand erschwert, daß der Schieber mit einem Luftpumpenkolben,
der den Brennkraftmaschinenzylinder umgibt, verbunden ist.
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Durch die vorliegende Erfindung wird die genannte Schwierigkeit überwunden
und trotz der Verbindung des Schiebers mit einem den Brennkraftmaschinenzylinder
umgebenden Luftpumpenkolben für eine gute Zentrierung der den Arbeitsraum des Steuerschiebers
begrenzenden Wandungen zueinander gesorgt. Dies wird dadurch erreicht, daß in den
von der Schieberzunge bzw. den Schieberzungen frei gelassenen Teil des ringförmigen
Zwischenraumes, in dem die Zungen arbeiten, ein die Innen- und Außenwand des Zwischenraumes
zueinander zentrierender, ringförmiger Einsatzkörper reingesetzt ist, der mit einzelnen
von dem Ringkörper ausgehenden und in den Zwischenraum hineinragenden Zungen versehen
ist, die mit ihren Enden eine Zeiitrerung der den Zwischenraum bildenden Wandungen
in der Nähe des Schleberfußes bewirken, während der ringförmige Körper selbst die
genannten Wandungen in der Nähe des freien Schieberendes zentriert.
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Durch den Einsatzkörper gemäß der Erfindung werden Bewegungen der
den Arbeitsraum der Schieberzungen bildenden Wandungen gegeneinander verhindert,
so daß weder die Schieberzungeneingeklemmt werden können; noch zwischen ihnen und
den den Zwischenraum bildenden Wandungen Un: dichtigkeiten auftreten können.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
die Zungen des Einsatzkörpers derart auszubilden, daß zwischen ihren Seitenkanten
und den Seitenkanten
der Schieberzungen nur ein geringes Spiel
besteht, so daß die in dem Zwischenraum befindliche Luft bei den Bewegungen der
Schieberzungen veranlaßt wird, sich mit großer Geschwindigkeit durch das geringe
Spiel zwischen den Zungen hindurch zu bewegen. Hierbei spült die Luft alle Vierunreinigungen,
die an den Zungen des Schiebers und des Einsatzkörpers haften, weg und schmiert
gleichzeitig die Schieberzungen, da die Luft, sofern sie aus dem Kurbelkasten der
Brennkraftmaschine stammt, öldämpfe enthält.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Fig. i teils in Ansicht, teils im Schnitt nach der Linie I-I der
Fig.2 den Zylinder einer Brennkraftmaschine mit der @zu ihm gehörigen Ladepumpe
und einem Steuerschieber.
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' Fig. 2 ist ein Teilschnitt nach' der Kurve II der Fig. i.
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In der Zeichnung ist eine stehende einzylindrige Brennkraftmaschine
dargestellt, die mit einer Luftladepumpe versehen ist. Der Kolben i dieser Pumpe
ist ringförmig und liegt gleichachsig zum Motorzylinder 2. Dieser Kolben trägt eine
oder mehrere Schieberzungen 9, die zur Steuerung des Auslasses der Brennkraftmaschine
und gegebenenfalls auch zur Steuerung des Einlasses 'dienen. Die Zungen 9 stelleneinzelne
Abschnitte einer gedachten, zum Motorzylinder gleichachsigen Hülse dar. Die einzelnen
Zungen 9 haben vorzugsweise trapezförmige Gestalt, wobei die größere Basis des Trapezes
mit dem Kolben i verbunden ist. Die Neigung der Seitenränder der Zungen gegenüber
einer Senkrechten kann beispielsweise 5 bis io° betragen.
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Der ringförmige Kolben i der Luftpumpe ist auf dem unteren Teil des
Zylinders 2 der Brennkraftmaschine gleitbar. Zum Antrieb des Kolbens i kann eine
beliebige Vorrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, dienen. Für die
Luftpumpe ist ein Zylinder 3 vorgesehen, dessen Kompressionskammer q. ständig in
der weiter unten näher erläuterten Weise mit Öffnungen 5 in Verbindung steht. Diese
münden in einer solchen Höhe in den Zylinder, daß der Lufteinlaß zu dem Zylinder
durch den Motorkolben 6 selbst gesteuert werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel dienen die Schieberzungen vorzugsweise
zur Steuerung des Auslasses und sind mit Öffnungen 7 versehen, die mit den Auslaßleitungen
8 zusamm.enarbeiten.
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Um die Reibung zu verringern, werden zweckmäßigerweise alle diejenigen
Teile der Zungen 9, welche zur Herbeiführung einer guten Abdichtung der Umgebung
der Leitungen 8 nicht notwendig sind, etwas zurückgesetzt, beispielsweise
um o,o5 mm. Gleichzeitig wird die Breite der Zungen außerhalb der rechtwinkligen
Zonen A etwas verringert, und zwar vorzugsweise auf beiden Seiten des Schiebers.
Die Form der »Zonen A ergibt sich zwangsläufig aus der Notwendigkeit, bei allen
Schieberstellungen noch eine für eine gute Abdichtung ausreichende Sicherheitsfläche
zwischen den Rändern der öffnungen 8 und denen der Zonen A bestehen zu lassen.
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Der Zwischenraum, in dem die Schieberzungen g ,arbeiten, wird auf
seiner Innenseite durch die Außenwand des Motorzylinders 2 und auf seiner Außenseite
durch die Innenwand des den Kühlinantel enthaltenden äußeren Motorgestells Lq. gebildet.
Gemäß der Erfindung wird nun durch einen Einsatzkörper für eine gute Zentrierung
der Außenwand des Zylinders 2 und der Innenwand des Gestells 14 zueinander gesorgt.
Diese Zentrierung geschieht durch einen Einsatzkörper, der aus einem Ring i i und
an dem Ring befestigten Zungen 12 besteht. Die Form der Zungen 12 ist derart, daß
sie zwischen sich ebensoviel Hohlräume frei lassen, als Schieberzungen 9 vorhanden
;sind, so daß die auf und nieder gehende Bewegung der Schieberzungen 9 nicht gehindert
wird. Der Ringteil i i des Einsatzkörpers und die unteren Enden der Zungen 12 erhalten
eine Stärke, die möglichst genau dem Abstand entspricht, der den Zylinder 2 von
dem Motorgestell 14 trennt. Die Teile 2 und 1 ¢ werden auf diese Weise in der Nähe
des Fußes der Schieberzungen 9 durch die Enden der Zungen 12 und in der Nähe der
Spitze der Schieberzungen durch den Ring i i mit Bezug aufeinander zentriert. Diej,enigenTeile
der Zungen 12, die zur Zentrierung nicht notwendig sind, sind etwas, beispielsweise
um o,o5 nun, schwächer als die zur Zentrierung dienenden Zungenenden. Um das untere
Ende jeder Zunge 12 gegen Bewegungen zu sichern, ist es beispielsweise mit Hilfe
einer Schraube 13 an dein. Zylindermante12 befestigt.
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Die unteren Enden der Zungen 12 des Einsatzkörpers reichen zwischen
die Schieb:erzungen 9 nur so weit herab, daß auch in der oberen Totpunktstellung
der Schieberzungen unterhalb des unteren Endes der Zungen 12 des Einsatzkörpers
Verbindungsöffnungen zwischen der Druckkammer q. der Luftpumpe und den Lufteinlaßöffnungen
5 des Motorzylinders frei bleiben.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird
der Umriß der zwischen den Zungen 12 gebildeten Hohlräume io derart ausgeführt,
daß die Kanten dieser Hohlräume die Kanten der Schieberzungen 9 nur mit geringem
Spiel umschließen, wenn sich die Schieberzungen in ihrer oberen Totpunktstellung
befinden. Dieses Spiel beträgt
beispielsweise durchschnittlich
i mm, jedoch ist seine Breite vorzugsweise oben größer ,als unten, z. B. kann es
oben den doppelten Wert haben als unten. Durch eine derartige Ausgestaltung der
die Schieberzungen umgebenden Hohlräume io und durch die hin und her gehende Bewegung
der Zungen 9 in den Hohlräumen i o wird eine kräftige Bewegung der in dem Raum zwischen
den Zungen und den zugehörigen. Hohlräumen vorhandenen Luft hervorgerufen. Während
der ,aufsteigenden Bewegung des Schiebers entsteht ein heftiger, längs der Seitenwandungen
der Zungen g abwärts gehender Luftstrom, der alle Unreinlichkeiten, die sich am
Umfang der Zungen haben ansammeln können, in Richtung der Einlaßöffmung der Brennkraftmaschine
fortspült. Anderseits wird die ,aus dem Kurbelkasten des Motors stammende Luft während
des Abwärtsgehens des Schiebers in den Raum, welcher zwischen den Zungen g und den
Wandungen der Hohlräume io.vorhanden ist, hineingesaugt, so daß sich eine gute Schmierung
des Schiebers ergibt.
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Wie aus den obigen Darlegungen hervorgeht, ist die Erfindung keineswegs
auf die beschriebenen Anwendungsarten und Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr
sind Abänderungen möglich, ohne daß hierdurch der Bereich der Erfindung verlassen
wird.