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Einlaßsteuerung für eine Drehkolbenbrennkraftmaschine Der Gegenstand
der Erfindung betrifft eine Einlaßsteuerungp für eine Drehkolbenbrennkraftmaschine
mit in ringförmigen Arbeitsräumen umlaufenden Kolben und mit parallel zur Welle
beweglichen Widerlagerschiebern, die durch die Kolben aus dem Arbeitsraum verdrängt
und durch ein Druckmittel in diesen hineingedrückt wird. Es sind Dreh= kolbenbrennkraftmaschinen
bekannt, bei denen die Gasgemischzufuhr durch Ventile, Speicherung oder Eindrücken
vorgesehen ist. Die bei diesen Maschinen vorgesehenen Steuerungen des Einlasses
sind durch ihre bauliche Lösung schwerfällig und umständlich, benötigen zur Durchführung
ihrer Aufgabe mechanisch stark beanspruchte Teile oder erreichen-den Zweck nur durch
Zwischenschaltung von besonderen Vorrichtungen und sind daher unwirtschaftlich.
Im Gegensatz hierzu verwendet die nachstehend beschriebene Steuerung eine von Nocken
und Stellkolben bewegte Druckflüssigkeit, die den Einlaß durch die besondere Formung
eines Drehschiebers regelt. Sie ist mechanisch gering beansprucht, einfach in ihrer
Wirkungsweise, praktisch leicht verwendbar und auf die beson,deren Erfordernisse
der Drehkolbenbrennkraftma'schine abgestimmt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Gasgemischzufuhr durch einen Drehschieber erfolgt, dessen Drehbewegungen
mittels einer Druckflüssigkeit bewirkt wird, die durch von Nocken des Läufers hin
und her bewegte Steuerkolben abwechselnd über Leitungen auf einen Ansatz des Drehschiebers
einwirkt.
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Einleitend sei die Drehkolbenbrennkraftmaschine mit in ringförmigen
Räumen umlaufenden Kolben und parallel zur Welle beweglichen Widerlagerschiebern
kurz gewürdigt. .
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Fig. i zeigt zunächst das Prinzip der Drehkolbenmaschine mit den Gehäuseteilen
i und a, dem umlaufenden Läufer 3 mit den Kolben q., den axial beweglichen Widerlagerschiebern
5, den Verbrennungsräumen 6, den Einlaßöffnungen 7 und den Auslaßöffnungen B.
Bewegt
sich der Läufer in der @ Abwicklung nach Fig. i nach rechts, so tritt bei Betrachtung
der Gehäusehälfte 2 der Schieber 5. durch den Druck einer äußeren Kraft an dem Kolben
4 abgleitend in den Verbrennungsraum 6 ein. Zwischen Kolben 4 und Schieber 5 bildet
sich der Ansaugraum, der über die Ansaugöffnung 7 mit der Außenluft in @-erbindung
steht. Der zwischen Kolben 4 und Schieber 5 entstehende Unterdruck saugt von außen
her Gasgemisch an und füllt den Raum auf. Nach entsprechender Füllung und Schließung
der Einlaßöffnung 7 sowie Entzündung des Gasgemisches wird der Läufer nunmehr durch
die sich ausdehnenden Gase fortbewegt, bis der Verbrennungsraum 6 durch t;Jberfahren
der Auslaßöffnung 8 durch den Kolben 4 mit der Außenluft in Verbindung kommt. Der
Kolben 4 drückt anschließend den Schieber 5 aus dem Verbremiungsraum heraus und
bildet nach Abgleiten am Kolben 4 den neuen Ansaugraum.
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Der Ablauf der vorstehenden Arbeitsweise der Drelikolbenbrennkraftmaschine
ist neben der Zündung abhängig von der Steuerung der Gasgeinischzufuhr, die Gegenstand
der Erfindung ist. Der Ansaugöffnung 7 ist der Zylinder g (Fig. 1, 3, 6, 11) vorgelagert,
in dem ein Drehschieber io (Fig. 3, 6, 9, io) eingesetzt ist. Der Drehschieber bat
eine Öffnung io" (Fig. 3, 6, 9), die die Ansaugöffnung 7 mit dem Innern des Drehschiebers
io bei bestimmter Stellung des Drehschiebers verbindet. Die Drehung des Rohrschiebers
io bestimmt somit den Beginn und das Ende der Gasgemischzufuhr, sobald die Wandung
des Drehschiebers io die Einlaßöffnung 7 durch die Öffnung io" freigibt oder durch
die Drehschieberwandung überdeckt. Die Drehung des Drehschiebers wird bewirkt durch
Druckflüssigkeit, die abwechselnd auf den Ansatz iob, (Fig. 9, io, ii) des Drehschiebers
einwirkt.
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Der Zylinder 9 ist durch einen Deckel i i (Fig.3, 5, 7) geschlossen.
Dieser hat auf seiner Unterseite einen Ansatz i i" (Fig. 3, 5, 7, 11), der auf dem
Drehschieber io dicht aufsitzt (Fig. 3). Der Ansatz iol, des Drehschiebers io umfaßt
den Ansatz i i" (Fig. i i), Schnitt durch Deckelansatz i i" und Ansatz. i ob, auf
einem Teil seines Umfanges, so daß ein Teilringraum zwischen Deckelansatz i i" und
Zylinderwand 9 entsteht, der durch die llesondere Form des Deckelansatzes i i, in
zwei Teilringräume 12" und 12l, -aufgeteilt ist (Fig. i i). Diese Räume stehen über
Bohrungen i g" und 2o, in der Zylinderwand 9 mit Rohrleitungen 13 und 14 (Fig. ii)
in Verbindung. Die Räume 12" und 1.21, sowie die Rohrleitungen 13 und 14 sind mit
Druckflüssigkeit gefüllt. Wird durch Rohrleitung 14 Flüssigkeit in den Raum 12L
gedrückt, so bewegt diese den Drehschieberansatz iob, und damit den Drehschieber
io. Der :Xnsatz iob 'druckt die Flüssigkeit im Raum 12" in die Rohrleitung 13 zurück,
bis der Ansatz lob, an den Anschlag 11l,1 (Fig. 5, 11) anschlägt, der die Weiterbewegung
verhindert. Wird ntin abwechselnd in Rohrleitung 13 oder i4 ein Flüssigkeitsdruck
erzeugt, so bewegt sich der Drehschieber entsprechend dein Flüssigkeitsdruck hin
und her und öffnet und schliellt die Ansaugöffnung 7.
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Der Gehäuseteil 2 trägt die Zylinder 15 und 16 zur Erzeugung der Druckflüssigkeit
(Fig. 2) ; in den Zylindern bewegen sich die Kolben 17 und 18 (Fig. 2, 3, 11). Die
Z_ylin= der weisen je eine Bohrung i9 und 2o auf. die mit den Rohrleitungen 13 und
14. in Verbindung stehen. Die Kolben 17 und 18 werden durch Nocken 3", 31,. die
seitlich auf der Läuferscheibe 3 zweckentsprechend verteilt angeordnet sind (Fig.2,
4, 12). abwechselnd bewegt. Bewegt sich die Läuferscheibe, so wird z. B. der Kolben
17 durch die Nocke 3" (Fig. 8) in den Zylinder hineingedrückt. Hierzu hallen die
Nocken schräge An- und Ailgleitflächen 3"1, 3"2 (Fig. 8), die an entsprechenden
Flächen der Kolben 17 und iS anstoßen und die Kolben in die Zylinder 15 und 16 hineindrücken.
Die Zylinder i 5 und 16 sind mit Flüssigkeit gefüllt und stehen mit den Rohrleitungen
13 und 1.4 über die Bohrungen i9 und 2o in Verbindung. Die Flüssigkeit des Zylinders
1,5 wird durch den Kolben 17 in die Rohrleitung i4 gedrückt. tritt aus dieser in
den Raum 12l, und dreht dort den Drehschieberansatz iob,. Dieser drückt die Flüssigkeit
iin Raum 12" über Bohrung 2o" in die Rohrleitung 13 zurück und aus dieser in den
Zylinder 16, so daß der Kolben 18 sich der Läuferscheibe zu bewegt (Fig. i i). Die
Nocken 3" und 31; sind so einander zugeordnet, daß einer Abgleitfläche der
Nocke 3" eine Angleitfläche der Nocke 3h gegenübersteht (Fig. 1-2). Während der
eine Kolben sich auf einer Nocke vorwärts llewegt, bewegt sich der andere Kolben
an der anderen Nocke zurück. Dieses Wechselspiel der Bewegung durch die Umleitung
der Flüssigkeit um den Deckelansatz unter gleichzeitiger Mitnahme des Drehschieberanschlages
iol, bewirkt die Steuerung der Gasgeinischzufuhr mit Hilfe des Drehschieber i o.
Die Art der Verteilung der Nocken auf 'der Läuferscheibe entsprechend der öffnungs-und
Schließungszeit ergibt sich durch die Füllung des Verbrennungsraumes mit Frisch-Z,
g a s. g
Die Zylinder 15 und 16 (Fig. 3. 11) sind durch einen Deckel
23 mit feinen Bohrungen 23," und -23l, abgeschlossen, die die Zylinder
15
und 16 mit dem Kolbenschieberdruckraum 24 (Fig. 2) verbinden. Die Kolbenschieber
5 (Fig. 1, 2, 3, 6) werden aus dem Druckraum durch Druckflüssigkeit, die aus einem
besonderen, nicht dargestellten Druckgefäß ihren Druck erhält, in den Verbrennungsraum
6 gedrückt. Die Flüssigkeit in,den Zylindern 15 und 16 steht daher infolge der feinen
Bohrungen ebenfalls unter dem Druck des Raumes 24. Die durch die Bewegung der Steuerkolben
17 und 18 bewegte Flüssigkeitsmenge ist so groß gewählt, daß sie den Drehschieberansatz
iob gerade von dem Anschlag 141 zum Anschlag i ibl des Deckelansatzes i i" bewegt
(Fig. ii). Ist nun aus irgendeinem Umstand (Stillstand des Motors, Ölverlust usw.)
eine Veränderung der Lage des Drehschieberansatzes iob zu den Kolben 17 und 18 eingetreten
und damit eine Änderung der Füllungszeit mit Frischgas, so ermöglichen die Öffnungen
23a und 23b im Deckel 23 die Herbeiführung der Normalstellung. Der Ansatz tob wird
den Anschlag iibl oder ii, eher erreicht haben, als die Bewegung der Steuerkolben
17 und 18 ihr Ende erreicht hat. Durch den Druck des jeweils nach innen gedrückten
Kolbens auf die Flüssigkeit, der infolge der gesperrten Bewegung des Ansatzes tob
entsteht und größer wird als im Raum 24, fließt Flüssigkeit durch die feine Bohrung
23, bzw. 23b in den Druckraum 24 ab, bis die Bewegung des Steuerkolbens aufhört.
Die Normalstellung ist dann erreicht. Durch die zweite Bohrung ist während des Abfließens
durch den höheren Druck aus dem einen Zylinder in den Raum 24 die fehlende Flüssigkeitsmenge
in dem anderen Zylinder aus dem Raum 24 ergänzt worden. Während des Betriebes ist
der Druck des schiebenden Steuerkolbens gering, da der Drehschieber leicht beweglich
ist, so daß -durch die kleinen Bohrungen keine oder nur geringfügige Flüssigkeitsmengen
zu- und abfließen. Es herrscht praktisch Gleichgewicht. Geringe Verstellungen werden
durch die Anschläge i ib, und i ib2 sogleich ausgeglichen. Bei dem raschen Wechsel
der Drehschieberbewegungen werden die Anstöße kaum in Erscheinung treten und sind
auch durch die Größenwahl der Bohrungen 23a und 23b leicht gering zu halten.
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DivKraftübertragung erfolgte in bekannter Weise von der Läuferscheibe
3 auf Welle 21.