DE677296C

DE677296C - Control for ring slide motors

Info

Publication number: DE677296C
Application number: DEH148754D
Authority: DE
Original assignee: RICHARD HEMPEL DR
Current assignee: RICHARD HEMPEL DR
Priority date: 1936-09-05
Filing date: 1936-09-05
Publication date: 1939-06-22

Description

Steuerung für Ringschiebermotoren Bei den bekannten, an den Zylinderköpfen steuernden sternförmigen Ringschiebermotoren erfolgt im allgemeinen di ' e Steuerung dei Ringschiebers derart, daß bei stillstehendem Steuerring der die Steuerung besorgende Zy- linderstern entgegengesetzt zur Kurbelwelle umläuft und im einfachen direkten Verhältnis der Zylinderanzahl ins Langsame untersetzt ist.Control ring slide motors In the known controlling on the cylinder heads star-shaped annular slide motors are generally di 's control dei annular slide such that at standstill control ring relieving stern of the control besorgende ZY opposite to the crankshaft rotates and stocky underdrive in simple direct ratio of the number of cylinders .

Trotz dieser Untersetzung ergeben sich Gleitgeschwindigkeiten der Steuerschieber, die sich ungünstig auswirken und häufig böher sind als die Kolbengeschwindigkeiten der betreffenden Maschine. Auch die Leistungsverluste durch di e Steuerschieberreibung, die mit der dritten Potenz der Gleitgeschwindigkeit zunehmen, werden bei der bekannten Art der Steuerung unerträglich. Da auch die Zahl der Stenergruppen und Kerzen bei diesem Steuersystem geringer ist als die Zahl der Zylinder im Stern, ergibt sich eine sehr hohe Wärmebelastung der Kerzen gegenüber dem gleichzylindrigenVentilmotor. Diese Schwächen des Ringschiebermotors erwiesen sich als ein schwerwiegendes Hindernis für die Fortentwicklung des Ringschiebermotors.Despite this reduction, the sliding speeds result Control spools, which have an unfavorable effect and are often higher than the piston speeds of the machine in question. The power losses due to the control slide friction, which increase with the third power of the sliding speed, are known in the case of the Kind of control unbearable. There also the number of stener groups and candles this control system is less than the number of cylinders in the star, it follows a very high thermal load on the plugs compared to the valve motor with the same cylinder. These weaknesses in the ring valve motor turned out to be a serious obstacle for the further development of the ring slide motor.

Im Gegensatz zu der Auffassung, daß die eingangs geschilderte Steuerung für Ringschiebermotoren die einzig mögliche sei, wurde das Vorhandensein einer gesetzmäßigen arithmetischen Reihe von Steuerungsmöglichkeiten aufgefunden. Diese sind auf dem Wege der Erhöhung der Zahl der Steuergruppp im Stenerring, bei gleichzeitigerVeränderung der Untersetzung von Kurbelwelle zu Zylinderstern zu erreichen. Die gesetzmäßigen Zusammenhänge zwischen Steuergruppenzahl und Untersetzung lassen sich durch die folgenden Gleichungen festlegen. Für den Viertaktmotor Steuergruppenzahl az + i 2 Zylindersterndrehzahl :i Untersetzung * h-. Kurbeldrehzahl az Für den Zweitaktmotor Steuergruppenzahl = az + i, Zyflndersterndrehzahl Untersetzung: Kurbeldrehzahl az In diesen Gleichungen istz die Zahl der Zy- linder im Stern und a eine ungerade Zahl beim Viertakter und eine beliebige Zahl beim Zweitakter.In contrast to the view that the control described above is the only possible one for ring slide motors, the existence of a regular arithmetic series of control options was found. These can be achieved by increasing the number of control groups in the star ring, while at the same time changing the reduction ratio from the crankshaft to the cylinder star. The legal relationships between the number of control groups and the reduction can be determined by the following equations. For the four-stroke engine Tax group number az + i 2 Cylinder star speed : i Reduction * h-. Crank speed az For the two-stroke engine Control group number = az + i, Cylinder star speed Reduction: Crank speed az In these equations, z is the number of cylinders in the star and a is an odd number for the four-stroke engine and any number for the two-stroke engine.

In Fig. i ist die bekannte Ringschiebersteuerung für einen Motor mit einem Fünfzylinderstern schematisch dargestellt, in Fig.:2 als Beispiel der Anwendung der Erfindung ein Sonderfall der Ringschiebersteuerung für einen nach dem Viertaktverfahren arbeitenden Ringschiebermotor mit einem Fünfzylinderstern.In Fig. I is the known ring slide control for a motor with a five-cylinder star shown schematically, in Fig. 2 as an example of the application According to the invention, a special case of the ring slide control for a four-stroke process working ring valve engine with a five-cylinder star.

Die drei relativen Bewegungselemente sind erstens die Kurbelwelle A mit dem Kurbelzapfen B, dem Pleuel C und dem Kolben D, zweitens der Zylinderstern H mit den aufgesetzten Zylindern 1, 2, 3, 4, 5, drittens der Steuerring E mit den Steuergruppen. jede Steuergruppe liegt im Winkel y und umfaßt Auslaß G, Einlaß F und eine Kerze (I bis 111 in Fig. i bzw. I bis VII in Fig. 2).The three relative movement elements are firstly the crankshaft A with the crank pin B, the connecting rod C and the piston D, secondly the cylinder star H with the attached cylinders 1, 2, 3, 4, 5, thirdly the control ring E with the control groups. each control group lies at angle y and comprises outlet G, inlet F and a candle (I to 111 in Fig. i and I to VII in Fig. 2).

Die drei Bewegungselemente müssen durch Zahnradübersetzungen eine derart gesetzmäßige Bewegung erhalten, daß das richtige Arbeiten des Motors gewährleistet ist. Für das richtige Arbeit-en des Motors ist es gleichgültig, welches der drei Bewegungselemente als relativ feststehend angenommen wird. In der Praxis wird zumeist der Steuerring festgelegt, wobei dann Zylinderstern und Kurbelwelle in bestimmter Untersetzung umlaufen. Zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der neuen Anordnung soll im folgenden die Kurbelwelle als feststehend betrachtet werden, da sich dann die Steuerungsvorgänge greifbar-er veranschaulichen lassen.The three movement elements must be geared to one get such a lawful movement that ensures the proper working of the engine is. For the engine to work properly, it does not matter which of the three Movement elements is assumed to be relatively fixed. In practice, most of the time the control ring is fixed, with the cylinder star and crankshaft in certain Rotate reduction. To illustrate how the new arrangement works in the following, the crankshaft is to be regarded as stationary, since then make the control processes tangible.

Bei feststehenderKurbelwellemüssen sämtliche Zylinder im oberen Totpunkt B zünden. 'Beim Viertaktverfahren muß unter überspringen des ausschiebendenZylinders jeweils der übernächste Zylinder im oberen Totpunkt zur Zündung gebracht werden, was# die Zündfolge 1, 3, 5, 2, 4 ergibt. Daraus ergibt sich, daß Viertaktmotoren nur mit ungerader Zy- linderzahl ausgeführt werden können, Zweitaktmotoren aber mit jeder Zylinderzahl.With the crankshaft stationary, all cylinders must fire at top dead center B. In the four-stroke process, the cylinder after the next but one must be fired at top dead center while skipping the extending cylinder, which results in the firing sequence 1, 3, 5, 2, 4. The result is that four-stroke engines can be carried out with an odd number of cylinders, two-stroke engines but with any number of cylinders.

Bei relativer Festlegung der Kurbelwelle im oberen Totpunkt sind die notwendigen Winkelbewegungen a für den nächsten zündenden Zylinder und fl für die nächste zündende Kerze. Je nach Vor- oder Nacheilung ergibt sich daraus die notwendige zwangsläufige Übersetzung der bei-den sich bewegenden Elemente: Steuerring und Zylinderstern.When the crankshaft is relative to the top dead center, the necessary angular movements a for the next firing cylinder and fl for the next lit candle. Depending on the lead or lag, this results in the necessary one Inevitable translation of the two moving elements: control ring and cylinder star.

In Fig. i ist die bekannte Steuerung bei einem Fünfzylinderviertaktmotor dargestellt, bei dem der Zylinderstern mit 1/" der Umdrehungen der Kurbelwelle entgegengesetzt umläuft und drei Steuer&ruppen vorhanden sind.In Fig. I, the known control is in a five cylinder four stroke engine shown in which the cylinder star with 1 / "of the revolutions of the crankshaft opposite and there are three tax groups.

In Fi-. 2 ist eine Steuerung gemäß der zn Erfindung dargestellt, und zwar unter Wahl der Zahl 3.für den Wert a. der obigen Formel mit der Steuergruppenzahl und mit der entsprechenden Übersetzung Die Winkelbewegungen der drei Elemente sind laut Fig. 2 in diesem Fall: Zylinderstern Steuerring Kurbelwelle ,g_ a 9- p Z 00 oder 2/5 3/7 0 oder 14 15 0 Bei relativer Festlegung des Stenerringes sind die Werte um - 15 zu verringern, d. 11. - 1 0 -15 Der Zylinderstern dreht demnach mit Ih. der Kurbelwellendrehzahl in gleicher Richtung Nachfolgend sind die Werte für den gleichen Fafl bei Benutzung der Formel zusammengestellt. Zylinderstern Steuerring Kurbelwelle a oder 2/5 3/8 0 oder 16 15 0 Bei relativer Festlegung des Steuerringes sind die Werte um - 15 zu verringern, d. h. 1 0 -15 Der Zylinderstern dreht demnach mit 1/" der Kurbelwellendrehzahl in entgegengesetzter Richtung.In Fi-. 2 shows a control system according to the invention, specifically selecting the number 3 for the value a. the formula above with the tax group number and with the corresponding translation According to Fig. 2, the angular movements of the three elements are in this case: Cylinder star control ring crankshaft , g_ a 9- p Z 00 or 2/5 3/7 0 or 14 15 0 With a relative definition of the Stener ring, the values are to be reduced by - 1 5 , i. 11. - 1 0 -15 The cylinder star turns with you. the crankshaft speed in the same direction The following are the values for the same Fafl using the formula compiled. Cylinder star control ring crankshaft a or 2/5 3/8 0 or 16 15 0 If the control ring is relatively fixed, the values are to be reduced by - 1 5 , i. H. 1 0 -15 The cylinder star therefore rotates at 1 / "the crankshaft speed in the opposite direction.

Die Gleitgeschwindigkeit ist demnach gegenüber der Anordnung gemäß Fig. i auf ein Drittel gesenkt, die Leistungsverluste auf %, Die Zahl der Steuergruppen und Kerzen ist mehr als verdoppelt und ihre Wärmebelastung auf mehr als die Hälfte vermindert. Die nach den vorstehenden Formeln zur Verfügung stehende mehrfache Möglichkeit der Steuerung von Ringschiebermotoren ermöglicht eine derartige Wahl von Übersetzung und Ylerzenzahl, daß den eingangs geschildertentechnischenAnforderungen entsprochen werden kann und der technischen Entwicklung der Ringschiebermotoren von Seite der Steuerung keine Hindernisse mehr im Wege liegen.The sliding speed is accordingly i reduced with respect to the arrangement of FIG. One third, the power losses in%, the number of control groups and candles is more than doubled, and their reduced heat load on more than half. The multiple options for controlling ring slide motors, which are available according to the above formulas, enable the ratio and Ylerz number to be selected in such a way that the technical requirements outlined above can be met and the technical development of ring slide motors from the control side no longer stands in the way.

Claims

PATENT CLAIM: Control for four-stroke (or two-stroke) working Ring slide motors with a cylinder star located in the ring slide, which in comparison to the crankshaft with reduced Speed revolves, thereby 'characterized in that when a control ring is stationary, the ratio of the crank speed to the cylinder star speed an odd (or any) multiple of the number of cylinders of the asterisk and the number of star groups corresponds to the stated half (or whole) ratio increased or decreased by 1/2 (or i).