Brennkraftmaschine mit Drehschiebersteuerung Die Erfindung bezieht
sich auf Brennkrafttnaschinen mit Drehschiebersteuerung, deren Drehschieber zylinderförmig
ausgebildet und im Zylinderkopf gleichachsig zum Zylinder angeordnet ist. Die Erfindung
bezweckt, die Lagerdrücke der Drehschiebersteuerung sowohl in axialer als auch in
radialer Richtung auf ein Mindestmaß herabzusetzen und dadurch den Wirkungsgrad
des Motors zu verbessern und seine Betriebssicherheit zu erhöhen. Dies wird in erster
Linie dadurch erreicht, daß, der Verbrennungsraum im ,Drehschieber angeordnet und
in der Weise mit zwei um i8o° versetzten Steuerkanälen versehen ist, daß, der ,Schieber
eine symmetrische Ausbildung hat. Zweckmäßig wird dabei der Drehschieber zur Abdichtung
der Steuerkanäle oberhalb und unterhalb von diesen mit Kolbenringen und beiderseits
der Steuerkanäle mit Längsleisten versehen, die vorzugsweise federbelastet sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Internal combustion engine with rotary valve control The invention relates
on internal combustion engines with rotary valve control, the rotary valve of which is cylindrical
and is arranged in the cylinder head coaxially to the cylinder. The invention
aims to control the bearing pressures of the rotary valve control in both the axial and the
reduce the radial direction to a minimum and thereby the efficiency
to improve the engine and to increase its operational safety. This will be in the first place
Line achieved in that, the combustion chamber is arranged in the rotary valve and
is provided with two control channels offset by 180 ° that, the, slide
has a symmetrical training. The rotary slide valve is expediently used for sealing
the control channels above and below these with piston rings and on both sides
the control channels are provided with longitudinal strips, which are preferably spring-loaded.
Further features of the invention emerge from the following description.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing
shown.
Abb. i zeigt teils einen senkrechten Schnitt nach der Linie 1-I der
Abb. 2 und teils eine Ansicht des Motors; die linke Hälfte des Schnittes ist um
etwa go° gegenüber der rechten Hälfte gedreht; Abb. 2 zeigt einen waagerechten:
Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i.Fig. I partly shows a vertical section along the line 1-I of the
Fig. 2 and partly a view of the engine; the left half of the cut is over
rotated about go ° compared to the right half; Fig. 2 shows a horizontal:
Section along the line II-II in Fig. I.
In dem Arbeitszylinder i .der Brennkraftmaschine ist der Arbeitskolben
? angeordnet, über dem in der Verlängerung der Zylinderachse in einem zylindrischen
Gehäuse 3 der Drehschieber 4 liegt, der gemäß
der Erfindung eine
zylindrische Form hat. Der Verbrennungsraum 6 ist in dem Drehschieber 4 untergebracht
und hat die beiden Steuerkanäle 5, die gegeneinander um 18o° versetzt sind, so daß
der Drehschieber 4 mit dem -Verbrennungsraum 6 und den,Steuerkanälen 5 eine symmetrische
Ausbildung hat. Durch -die -Steuerkanäle 5 kann der Verbrennungsraum 6 mit, dem
Einlaßkanal 7 und den Auslaßkanälen 8 in Verbindung gesetzt werden.The working piston is in the working cylinder of the internal combustion engine
? arranged, above which in the extension of the cylinder axis in a cylindrical
Housing 3 of the rotary valve 4 is located according to
of the invention
has a cylindrical shape. The combustion chamber 6 is accommodated in the rotary slide valve 4
and has the two control channels 5, which are offset from one another by 180 °, so that
the rotary valve 4 with the combustion chamber 6 and the control channels 5 are symmetrical
Has training. By -the control channels 5, the combustion chamber 6 with, the
Inlet channel 7 and the outlet channels 8 are connected.
Der Drehschieber 4 hat auf seinem Umfang Kolbenringe g, die oberhalb
und unterhalb der Steuerkanäle 5 liegen, so daß der Ein- und. Austritt nach oben
und unten abgedichtet ist. Zwischen den inneren Kolbenringen. g, und zwar auf beiden
Seiten der Steuerkanäle 5, sind außerdem Lähgssei.ten io vorgesehen, die die Steuerkanäle
5 nach den Seiten hin abdichten. Diese Längsleisten io sind federbelastet und legen
sich, wie die Kolbenringe g, gegen die Innenwand des zylindrischen Drehschiebergehäuses
3. Durch die während der Tätigkeit des. Drehschiebers 4 auftretende Fliehkraft wird
die Abdichtung der federbelasteten. Längsleisten io mit. zunehmender Drehzahl erhöht.The rotary valve 4 has on its circumference piston rings g above
and lie below the control channels 5, so that the input and. Exit upwards
and is sealed at the bottom. Between the inner piston rings. g on both
Sides of the control channels 5, Lähgssei.ten io are also provided, which the control channels
5 seal on the sides. These longitudinal strips io are spring-loaded and lay
like the piston rings g, against the inner wall of the cylindrical rotary valve housing
3. Due to the centrifugal force occurring during the operation of the rotary valve 4
sealing the spring-loaded. Longitudinal strips io with. increases with increasing speed.
Der !Drehschieber 4 hat eine Antriebswelle 15, die mit einem Antriebsflansch
am Schieber 4 befestigt ist. Zwischen dem Antriebsflansch und dem Schie= ber 4 ist
eine Isolierplatte 22 eingebaut, die den Wärmeübergang vom: Schieber 4 zu dem Wälzlager
i$ der Antriebswelle 15- drossielt. Der oberhalb des Schiebers ,4 liegende Raum
ii ist gegen das Wälzlager 18 der Antriebswelle 15 durch eine Dichtung 12 abgedichtet.
Um zu verhindern, daß. die Ladung des Verbrennungsraumes 6 nach oben. hin entweicht
und um, die Verbrennungsspitzendrücke auf das Wälzlager 18 zu mildern, wird zwischen
dem Raum i i und dem Verbrennungsraum 6 während der Verdichtung ein Druckausgleich
herbeigeführt. Zu diesem Zweck sind an dem Drehschieber 4 zwei federbelastete Ventile
13, 14 vorgesehen, die öffnen, wenn bei der Verdichtung der Druck im Verbrennungsraum
6 den Druck im Raum i i um einen bestimmten Wert überschreitet. Die Schmierung des
DrehschiebePs4 erfolgt drucklos durch eine geregelte Ölmenge, die durch eine Mittelbohrung
16 der Antriebswelle 15 eingeführt und ,durch zwei gegenüberliegende Bohrungen 17
im Schieber auf die Nutender Kolbenringe g und der Längsleisten io verteilt wird.
Die Antriebswelle i5 hat Zahnräderig, durch die die Antriebsbewegung auf sie und
damit auf den Drehschieber 4 übertragen wird. Die Anordnung der Zündkerzen 2o ist
aus Abb. 2 zu erkennen.The! Rotary valve 4 has a drive shaft 15 with a drive flange
is attached to the slide 4. Between the drive flange and the slide = about 4 is
an insulating plate 22 installed, which the heat transfer from: slide 4 to the roller bearing
i $ of the drive shaft 15 throttled. The space above the slide, 4
ii is sealed against the roller bearing 18 of the drive shaft 15 by a seal 12.
To prevent that. the charge of the combustion chamber 6 upwards. escapes
and in order to alleviate the peak combustion pressures on the rolling bearing 18, between
the space i i and the combustion space 6 a pressure equalization during the compression
brought about. For this purpose, there are two spring-loaded valves on the rotary slide valve 4
13, 14 are provided, which open when the pressure in the combustion chamber during compression
6 exceeds the pressure in space i i by a certain value. The lubrication of the
Rotary slide PS4 takes place without pressure through a regulated quantity of oil which is fed through a central bore
16 of the drive shaft 15 and inserted through two opposing bores 17
is distributed in the slide on the grooves of the piston rings g and the longitudinal strips io.
The drive shaft i5 has Zahnräderig, through which the drive movement on it and
so that it is transmitted to the rotary valve 4. The arrangement of the spark plugs is 2o
can be seen from Fig. 2.
Der Bodendes Arbeitskolbens :2 des Motors hat einen Verdrängeransatz
2i, der -in den Verbrennungsraum 6 hineinragt. Durch Austausch des Kolbens 2 gegen
Kolben mit anders- gestalteten Verdrängeransätzen kann jede gewünschte Verdichtung
verwirklicht, werden. -Bei :den bekannten Drehschiebern, die die Form eines Kegels
haben, mußi.die Kegelmantelfläche die Abdichtung im Sitz übernehmen, so daß große
Reibungswärme entsteht. Bei dem zylindrischen Drehschieber gemäß, der Erfindung
erfolgt die Abdichtung durch die Kolbenringe und Längsleiste n des Schiebers. Infolgedessen
tritt bei diesen Schiebern fast gar keine Reibungswärme auf. Der Durchmesser des
zylindrischen Schiebers kann. bei gleicher Kanalgröße gegenüber dem Durchmesser
eines kegelförmigen !Schiebers etwa auf die Hälfte herabgesetzt wenden, so daß :sich
die Arbeitsdrücke, die auf die Dichtungsfläche wirken, ebenfalls bedeutend verkleinern:.
Der zylindrische Drehschieber kann durch die Anordnung des Verbrennungsraumes in
seinem Innern und durch. zwei Steuerkanäle, die um 18o° gegeneinander versetzt sind,
symmetrisch ausgebildet sein, so daß die bei kegelförmigen Schiebern infolge der
Fliehkraft auftretenden radialen Drücke fortfallen und nur ein axialer Lagerdruck
entsteht. Die bei einem kegelförmigen; Schieber auftretenden radialen und axialen
Kräfte müssen durch zwei Rollenlager aufgenommen werden; so daS eine kritische Doppelpassung
entsteht, die bei allen Wärmebelastungen des Motors nur schwer beherrscht werden
kann-. Bei einem zylindrischen Drehschieber da- . gegen ist nur ein Wälzlager erforderlich,
da der Schieber,die untere Führung selbst übernimmt. Die geringen Arbeitsdrücke,
der Fortfall der radialen Kräfte und die geringe Reibungswärme in den Dichtflächen
haben zur !Folge, daß: auch der mechanische Wirkungsgrad erhöht wird und der Schieberantrieb
leicht gehalten. werden kann. Da wegen der symmetrischen Ausbildung des zylindrischen
Drehschi.ebers. zwei um 18o° gegeneinander versetzte Steuerkanäle vorgesehen werden
können, läßt sich die Schieberdrehzahl von i : 2- auf i : 4 ,der Motordrehzahl untersetzen
und infolgedessen eine hohe Betriebssicherheit bis zu den größten Drehzahlen erreichen.The bottom of the working piston: 2 of the engine has a displacement attachment
2i, which protrudes into the combustion chamber 6. By exchanging the piston 2 for
Pistons with differently designed displacement attachments can achieve any desired compression
be realized. -By: the well-known rotary valves that have the shape of a cone
have, musti.die conical surface take over the seal in the seat, so that large
Frictional heat is generated. In the cylindrical rotary valve according to the invention
the seal is made by the piston rings and longitudinal strip n of the slide. Consequently
there is almost no frictional heat at all with these slides. The diameter of the
cylindrical slide can. with the same channel size compared to the diameter
of a conical! slider reduced to about half, so that:
also significantly reduce the working pressures that act on the sealing surface:
The cylindrical rotary valve can by the arrangement of the combustion chamber in
inside and through. two control channels that are offset by 180 ° from each other,
be symmetrical, so that the conical slides due to the
Centrifugal force occurring radial pressures are omitted and only an axial bearing pressure
arises. The case of a conical; Slider occurring radial and axial
Forces must be absorbed by two roller bearings; so there is a critical double fit
arises, which are difficult to control with all the thermal loads on the engine
can-. With a cylindrical rotary valve there-. against only one roller bearing is required,
because the slide takes over the lower guide itself. The low working pressures
the absence of radial forces and the low frictional heat in the sealing surfaces
have the consequence that: the mechanical efficiency is increased and the slide drive
kept light. can be. Because of the symmetrical design of the cylindrical
Turntable two control channels offset by 180 ° can be provided
can, the slide speed can be reduced from i: 2- to i: 4, the engine speed
and consequently achieve a high level of operational reliability up to the highest speeds.