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Steuerung für Verbrennungskraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für Verbrennungskraftmaschinen mit einem den Maschinenkolben konzentrisch umschliessenden, rohrförmigen Hauptschieber und einem von diesem durch eine Verbindung mit totem Gang hin und her bewegten Hilfsschieber.
Nach der Erfindung ist der Hilfsschieber gleichfalls rohrförmig und besitzt nur einer der beiden Schieber den Ein-und Auslass steuernde Öffnungen, die während des ersten Teiles der Bewegung des Hauptschiebers in der einen Richtung (z. B. nach abwärts) geöffnet werden.
Bei der Bewegung des Hauptschiebers in der anderen Richtung (z. D. nach aufwärts) werden die Steueröffnungen zunächst bei stillstehendem Hilfsschieber geschlossen und nach Mitnahme des Hilfsschiebers dieser vorzugsweise durch den Druck der im Zylinder befindlichen Gase gegen den Hauptschieber gedrückt, um während des Verdichtungs-und Arbeitshuhes einen dichten Abschluss herbeizuführen.
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als Fig. i.
Der Zylinder A der Maschine, dessen Wandung wassergekühlt ist, besitzt einen nach innen ragenden Zylinderkopf . Die Einlasskanäle B und die Auslasskanäle C, die an einem Ende des Zylinders, vorzugsweise am Kopfende, vorgesehen sind. können die Form von Ringen haben, um
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an zwei Stellen BI zugelassen, und der Auspuff erfolgt an zwei Stellen Cl. Der Trennungssteg D zwischen den Einlass-und den Auslasskanälen ist zweckmässig ein Teil des Zylinders. Im Zylinder gleitet der Hauptrohrschieber E und in diesem der Kolben F. An einem Ende des Schiebers E ist ein Rohrschieber G vorgesehen, der von dem Schieber E mittels einer Verbindung mit totem Gang betätigt wird.
Der Hilfsschieber G. der so leicht wie möglich, zweckmässig aus Stahl, hergestellt wird, hat eine Verlängerung G, die zwischen Zylinderkopf Al und Zylinderwand geführt ist. Der Zylinderkopf besitzt Packungsringc , während zwischen dem Schieber G und der Zylinderwand eine federbelastete Packung vorgesehen ist. Diese besteht aus einer Schraubenfeder H, die durch einen Ring H3 und eine in eine Vertiefung des Zylinders greifende Unterlagsscheibe B in Lage gehalten wird. Der Raum zwischen der Feder H und der Scheibe Hl ist mit Packung H2 gefüllt. Lecken um den Schieber G herum ist verhindert, da bei geschlossenen Kanälen
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geschraubten Verlängerung EI.
Diese besitzt einen Flansch EI, der mit einem entsprechenden Flansch G2 des Schiebers G zusammenwirkt, um diesen abwärts zu ziehen. Die Verlängerung Ei ist mit Kanälen E3 versehen. Die einander zugewendeten Enden E4 und G3 der Schieber E und G sind vorzugsweise abgeschrägt.
Die Grösse des toten Ganges zwischen den zwei Schiebern wird durch den Abstand des Flansches G2 von dem Flansch E2 des Schiebers E bestimmt. Die Kanäle E3 in der Verlängerung Ei sind derart angeordnet, dass, wenn die beiden Schieber mit ihren abgeschrägten Enden in Berührung sind (Fig. 2), die Kanäle E3 durch Schieber G geschlossen sind. Die Aufwärtsbewegung des Hauptschiebers bewirkt bei. Aufnahme des toten Ganges das Schliessen der Kanäle erz
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Die sich berührenden Enden der beiden Schieber müssen nicht abgeschrägt ein; sie können leicht abgeschliffen werden, so dass dichter Abschluss erzielt wird.
Um diesen aufrecht zu erhalten, kann die Verbindung zwischen den zwei Schiebern eine solche sein, dass der Schieber C sich in bezug auf den Hauptschieber frei drehen kann. Um dichten Abschluss zwischen den zwei Schiebern aufrecht zu erhalten, wenn die beiden Enden derselben in Berührung sind, kann der IIilhichieher G mit einem Innenflansch versehen sein. dessen eine Seite dem Druck der Gase im Zylinder ausgesetzt ist und dessen andere Seite von dem Druck der Gase freigehalten wird, entweder durch einen entsprechenden Flansch an dem Hauptschieber oder durch den Hauptschieber selbst.
Der Druck im Zylinder bewirkt dadurch, dass die zwei Schieber in Berührung miteinander gehalten werden.
Die Antriebsvorrichtung des Hauptschiebers besteht aus einem Kurbelzapfen/. der das eine Ende der Stange trägt ; das andere Ende ist mit einem Arm L drehbar verbunden,
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Bewegung erteilt, als wenn die Stange N unmittelbar mit der Stange K verbunden wäre, denn die Bewegung des Schiebers ist dadurch geändert worden, dass die Stange K und das Gelenk N mittels des Armes L mit dem Kurbelgehäuse verankert sind. Durch geeignete Wahl dieser Verbindung können die erforderlichen Perioden für das Öffnen und Schliessen der Kanäle erzielt werden, Der Kurbelzapfen I wird vorzugsweise von der Kurbelwelle 0 aus gedreht, und zwar mit der halben Geschwindigkeit dieser Welle.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Schiebervorrichtung ist in ihrer Anwendung auf eine ViertaKtmaschine folgende :
Zu Beginn des Einlasshubes wird der Hauptschieber E mittels seiner Verlängerung E1 den Hilfsschieber G abwärts ziehen, bis die Auslasskanäle C des Zylinders nahezu geschlossen sind und die Einlasskanäle B soeben geöffnet werden. Während des Einlasshubes des Kolbens bewegt der Hauptschieber E den Hilfsschieber G abwärts, bis die Kanäle E3 des Hauptschiebers mit den Einlasskanälen B des Zylinders vollständig in Linie liegen, so dass Gas in den Zylinder eingesaugt werden kann.
Während dieses Kolbenhubes schliesst der Hilfsschieber G die Auslass- kanäle des Zylinders vollkommen und am Ende oder. kurz nach dem Ende des Einlasshubes werden sowohl die Einlass-als auch die Auslasskanäle des Zylinders geschlossen.
Während des letzten Teiles des Einlasshubes des Kolbens und auch während des Verdichtungshubes bewegt sich der Hauptschieber aufwärts, aber wegen des zwischen beiden Schiebern bestehenden toten Ganges treibt er den Hilfsschieber nicht sofort aufwärts, so dass die Einlass-und Auslasskanäle in dem Zylinder'geschlossen bleiben. Wenn der tote Gang aufgehoben ist, kommt das Ende des Hauptschiebers mit den FlanschenG3 des Hilfsschiebers in Berührung und dann beginnt die Aufwärtsbewegung des letzteren. Diese Stellung der Schieber ist in Fig. 2 gezeigt. Die Aufwärtsbewegung beider Schieber setzt sich dann nahezu bis zum Ende des Krafthubes des Kolbens fort, so dass die Aufwärtsbewegung der Schieber während der Perioden stattfindet, während der grösste Druck im Zylinder besteht.
Die Enden der Schieber sind deshalb in sicherer Berührung während dieser Periode, so dass mit der beschriebenen Packung keine Gefahr vorliegt, dass von dem Zylinder Gase entweichen.
Kurz vor Beendigung des Krafthubes des Kolbens, d. h. kurz bevor der Hauptschieber seine
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mit den Auslasskanälen C des Zylinders in Linie liegen. Es können keine Entweichungen nach dem Auslass hin stattfinden, da das Hilfsventil die Kanäle E3 überdeckt. Da der Hauptschieber sich abwärts bewegt, wird er anfangen, die Kanäle E3 zu öffnen und so gestatten, dass Auspuff stattfindet, da wegen des toten Ganges zwischen beiden Schiebern die Abwärtsbewegung des Hilfsschiebers nicht sofort beginnt, Wenn die Abwärtsbewegung des Hauptschieberb ihren Anfang nimmt.
Während des Auspuffhubes des Kolbens nimmt der Hauptschieber den toten Gang zwischen beiden Schiebern auf und beginnt, den Hilfsschieber abwärts zu bewegen, so dass die Stellung der Teile die in Fig. i gezeigte ist. Am Ende des Auslasshubes haben die Hilfsschieber die Auslasskanäle im Zylinder fast ganz geschlossen. Der oben beschriebene Kreislauf der Arbeitsvorgänge beginnt dann von neuem,
Eine Maschine der beschriebenen Ausführung gibt einen sehr hohen Grad von Verdichtung und daher einen hohen Wirkungsgrad, während die Einfachheit des Getriebes, das für die Betätigung der Schieber erforderlich ist, ein sicheres Arbeiten der Maschine gewährleistet.
Es sind verschiedene Änderungen in der dargestellten Ausführungsart der Maschine möglich.
Beispielsweise kann der Hilfsschieber eine mit Kanälen versehene Verlängerung besitzen, die über den Hauptschieber passt, um eine Verbindung mit totem Gang zu schaffen, oder die Verlängerung des Hilfsschiebers kann in das Innere des Hauptschiebers passen, anstatt dessen Aussenfläche zu umgeben.