DE2365830C3 - Steuerungseinrichtung für eine Schwenkkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents
Steuerungseinrichtung für eine Schwenkkolben-BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für eine Schwenkkolben-Brennkraftmaschine mit einem
Antriebsteil, der wenigstens eine beidseitig von stationären Seitenteilen begrenzte, eine Zündeinrichtung
aufweisende Arbeitskammer enthält, in der jeweils ein Kolben drehschwingbeweglich auf einer Schwenkwelle
gelagert ist, die über ein sich axial an das Antriebsteil anschließendes Führungsgetriebe, das die
Drehschwingbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umwandelt, mit einer Hauptwelle verbunden ist,
wobei die Steuerungseinrichtung zur Übersteuerung von axialem Einlaß und Auslaß in dem dem Führungsgetriebe
abgewandten Seitenteil des Antriebsteils angeordnet ist,
Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der FR^PS
?« 00 735 bekannt;
Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine sind als Steuereinrichtung Tellerventile an den Einlaß- und
Auslaßöffnungen der Arbeitskammern vorgesehen, welche über eine angetriebene Nockenscheibe im
Arbeitsrhythmus geöffnet und geschlossen werden- Die
verhältnismäßige Undichtigkeit der Ventile, die sich schon nach kurzer Benutzung der Maschine infolge der
auftretenden Temperaturen einstellt, und ihre Trägheit begrenzen die Höchst-Drehzahl der Maschine.
In der US-Patentschrift 12 83 375 ist eine Maschine beschrieben, bei der an den beiden gegenüberliegenden
Seiten der Arbeitskammern je ein Drehschieber angeordnet ist, so daß das Arbeitsgemisch nach dem
Querstromprinzip durch die Arbeitskammer!, geführt wird. Zur Kühlung der Arbeitskammern sind diese
unmittelbar vom Kühlwasser umspült, und die Drehschieber sind in eigenen Ventilgehäusen mit Abstand
von den Arbeitskammern und gegen das Kühlmedium abgedichtet angeordnet. Dadurch ergibt sich nicht nur
eine aufwendige Bauweise und ein verhältnismäßig hoher Aufwand an zuverlässiger Kühlmedium-Abdichtung
im Bereich der Drehschieber, sondern die von der Maschine abgegebene Leistung bleibt wegen der
umständlichen Heranführung des Arbeitsmediums in die Arbeitskammern begrenzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Schwenkkolben-Brennkraftmaschine der eingangs
genannten Art durch eine verbesserte Einlaß- und Auslaß-Steuereinrichtung die Leistungsabgabe, insbesondere
die obere Drehzahlgrenze der Maschine zu erhöhen.
Dazu ist erfindjmgsgemäß vorgesehen, daß dieses
Seitenteil wenigstens jeweils eine für den Einlaß und Auslaß vorgesehene Öffnung aufweist und die Steuerungseinrichtung
aus einem sich axial anschließenden, mit der Hauptwelle drehfest verbundenen scheibenförmigen
Drehschieber mit Durchflußöffnungen und einer stationären Stirnplatte mit einer Zufluß- und Abflußöffnung
besteht. Die dadurch ermöglichte direkte Zufuhr des Arbeitsmediums zur Arbeitskammer sowie deren
Durchströmung quer zur Schwenkachse verbessert das bereits bei mäßigen Drehzahlen entwickelte Drehmoment
und wirkt sich günstig auf die Drehfreudigkeit der Maschine aus.
Die Zuströmung des Arbeitsmediums wird bei der erfindungsgemäßen Maschine verbessert, wenn die
Zufluß- und Abflußöffnung in der Stirnplatte jeweils als kreisringförmige Nut ausgebildet ist, welche über die
Durchflußöffnungen des Drehschiebers mit der Einlaß- bzw. Auslaßöffniing des Seitenteils in Verbindung steht,
wobei wenigstens eine der Nuten relativ zu den Durchflußöffnungen radial versetzt ist.
Aus der Offenlegungsschrift 19 47 406 ist es zwar bekannt, in der Nähe der Totpunkte der Schwenkkolben
Einlaß- und Auslaßöffnungen der Arbeitskammer vorzusehen, deren öffnungs- und Schließzeiten durch
Tellerventile gesteuert werden. Wenn dagegen die orfindungsgemäße Maschine in beiden Totpunktbereichen
jeder Arbeitskammer jeweils eine für Einlaß und Auslaß vorgesehene Öffnung aufweist und die benachbarten
Öffnungen angrenzender Arbeitskammern über einen Zündkanal miteinander verbunden sind, in
welchen eine Zündkerze hineinragt, erhält man eine besonders günstige Leistungsabgabe.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels im
einzelnen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Axialschnitt durch eine
mit den Merkmalen der Erfindung ausgestattete Maschine;
F i g. 2 einen Schnitt IV-IV durch die Maschine aus Fig.l;
Fig,3 eine der Fig.4 ähnliche Darstellung einer
Fig,3 eine der Fig.4 ähnliche Darstellung einer
anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig.4 eine auseinandergezogene, perspektivische
Darstellung der die Arbeitskammern bildenden Einzelteile; und
Fig.5 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung der Steuereinrichtung für die Maschine
nach F i g. 1.
F i g. 1 zeigt den Aufbau einer Schwenkkolben-Brennkraftmaschine
mit Führungsgetriebegehäuse 46, Antriebsteil 26, Arbeitskammern 16, Kolben 1 und
Schwenkwelle 2, mit Hebeln 6 und 7 und Antriebsritzel 12 des Führungsgetriebes, sowie das Hauptgetrieberad
21 der Hauptwelle 22 und den Drehschieber 33.
Beim Betrieb der Maschine wird durch einen Einlaß 42 ein Brennstoff-Luftgemisch zugeführt und die
Verbrennungsprodukte werden durch den Auspuff 40 abgeleitet.
Eine Endplatte 49 (links in der Fig. 1) ist durch Bolzen 60 mit dem Führungsgetriebegehäuse 46
verbunden. Die Endplatte 49 besitzt eine einteilige, zylindrische Nabe 56. durch weiche die Hauptwelle 22
hindurchgeführt ist. Die Hauptwelle 22 geht durch das Antriebsteil 26, den Drehschieber 33 und die Stirnplatte
38 hindurch. Mit dem Antriebsteil 26 sind die Seitenteile
27 und 28 durch geeignete nicht dargestellte Bolzen verbunden.
Die mit dem Kolben 1 einteilige Schwenkwelle 2 wird von der Endplatte 49, dem Führungsgetriebegehäuse 46,
dem Seitenteil 27, dem Antriebsteil 26 und dem Seitenteil 28 abgestützt
Der rechteckige Kolben 1 ist einteilig mit der Schwenkwelle 2 verbunden u-d über diese schwenkbsr
gelagert, wobei die Schwenkwelle 2 ihrerseits mit einem ersten Hebel 6 fest verbunden ist Der Kolben 1, die
Schwenkwelle 2 und der Hebel 6 sind beweglich mit einem zweiten Hebel 7. einer Kurbel 9 und einem
Antriebsritzel 12 des Führungsgetriebes verbunden, wodurch die Schwingbewegung des Kolbens in eine
Drehbewegung des Antriebsritzels 12 umgewandelt wird. Da« Antriebsritzel 12 ist auf einer Welle 13
beweglich gelagert, die mit dem Führungsgetriebegehäuse 46 fest verbunden ist Die Kurbel 9 und das
Antriebsritzel 12 sind miteinander fest verbunden und rotieren gemeinsam um die geometrische Achse der
Welle 13.
Die Sfirnplatte 38 ist mit deir Seitenteil 28 über
Bolzen 77 fest verbunden und weist eine einteilige zylindrische Nabe 43 auf. Mit dem unteren Abschnitt des
Seitenteils 28 und der Stirnplatte 38 sind Füße 78 zur Befestigung der Arbei'skammern sowie der Drehschieber-Lagerung
der Maschine auf einem Fundament 86 verbunden. Der Drehschieber 33 ist zwischen Seitenteil
28 und Stirnplatte 38 angeordnet. Die Hauptwelle 22 ist über vier Verbindungsstifte 79 mit dem Drehschieber 33
verbunden und nr.it diesem gegenüber dem Seitenteil 28 und der Stirnplatte 38 drehbar. Die Stifte 79 sind in der
Hauptwelle 22 feststehend angeordnet und gestatten eine radiale Dehnung des Drehschiebers 33. Der
zylindrische Kragen 23 stellt einen Hitzeschild aus Metall dar, der die Hauptwelle 22 vor der in den
Arbeitskammern 16 entwickelten Hitze schützt. Ein ringförmiger Ölspalt 24 ermöglicht die Schmierung und
ein Luftspalt 25 gewährt eine zusätzliche Wärmeisolation und einen zusätzlichen Wärmeschutz der Hauptwelle
22 gegenüber der in den Arbeitskammern 16 entwickelten Hitze- Die am rechten Ende der Hauptwelle
22 vorgesehene Stirnplatte 38 weist einen durchgehenden Kanal für den Einlaß 42 und einen Auspuff 40
auf. Eine öldichtung 80 verhindert einen ölaustriu auc
dem um die Hauptwelle 22 liegenden Bereich.
Der Drehschieber 33 wirkt mit dem Seitenteil 28 und der Stirnplatte 38 zusammen und bildet mit diesen eine
Einlaßeinrichtung für das Brennstoff-Luft-Gemisch zu den Arbeitskammern und eine Auslaßeinrichtung für die
Verbrennungsprodukte, wobei die öffnungen 32,31,30
und 29 in der richtigen Reihenfolge öffnen und schließen.
ίο Die Wandungen der Arbeitskammer 16 werden von
der Innenseite 27a der Seitenleiter 27, der Innenseite 28a des Seitenteils 28, den entsprechenden Flächen des
Antriebsteils 26 und den Seiten des Kolbens 1 gebildet Der in Fig.4 dargestellte, in Richtung der Pfeile
betrachtete Querschnitt nach der Linie IV-IV aus F i g. 1 zeigt vier Arbeitskammern 16, die für eine Doppelzündung
bestimmt sind, in den verschiedenen Arbeitstakten: Auspuff (Stellung A), Ansaugen (Stellung B),
Verdichten (Stellung C), und Expansion (Stellung D). Die inneren Wandseiten 26a des A^triebsteils 26, die
Oberflächen der Kolben 1 und die Innenseite 28a des
Seitenteils 28 bilden, wie aus dieser Figur besonders deutlich hervorgeht, die Wandungen der Arbeitskam·
mern.
Die Zündkerze 36, der Kolben 1 sowie die Kanäle 29a,
29Zj, j'Oa, 30ό, 31a, 31Zj, 32a, 32Z) sind im Antriebsteü26
vorgesehen. Das Seitenteil 28 befindet sich hinter dem Antriebsteil 26 und dem Kolben 1. Die öffnungen 37 zur
Lagerung der Schwenkwelle 2 befinden sich im
jo Seitenteil 28, in welchem auch die öffnungen 29, 30, 31
und 32 ausgebildet sind.
Die Öffnungen 29, 30, 31 und 32 sowie die Zündkerzen stehen mit den Arbeitskammern 16 über
die Kanäle 29a, 29Zj. 30a, 306. 31a. 316 bzw. 32a. 326 in
Verbindung. Die Zündkerze 36 ist etwa in der Mitte der Arbeitskammer 16 angeordnet und steht mit der
Arbeitskammer 16 über eine Öffnung 73 im Antriebsteil 26 in Verbindung.
Der Drehschieber 33 befindet sich hinter dem Seitenteil 28 und enthält die Durchflußöffnungen 35 und
34, von denen die Durchflußöffnung 35 als Auspuffnut und die Durchflußöffnung 34 als Einlaßnui dienen. Die
Durchfiußöffnungen 34 und 35 haben etwa gleiche Größe und Form und weisen von der Mir.elachse der
Maschine etwa den gleichen radialen A bstand auf.
Die als Auslaß dienende Durchflußöffnung 35 reicht zwar in die Oberfläche des Drehschiebers 33 hinein,
erstreckt sich aber nicht gerade durch den Drehschieber 33 hindurch. Eine Auslaßnut 35Zj ist radial gegenüber der
Durchflußöffnung 35 versetzt angeordnet. Diese Auslaßnut 35b ist an ier anderen Seite des Drehschiebers
vorgesehen, reicht aber ebenfalls nicht durch die Stä:ke des Drehschiebers hiniiurch. Die Nuten 35a und 35Zj sind
untereinander durch einen im wesentlichen radial sich erstreckenden Kanal 35a verbunden. Die als Einbßnut
wirkende Durchfallöffnung 34 erstreckt sith durch die
ganze Stärke des Drehschiebers 33 hindurch.
F i g. 5 ist eine isometrische Darstellung, in der das Antriebsteil 26, Has Seitenteil 27 und das Seitenteil 28
auseinandergezogen veranschaulicht sind. Man erkennt die Verbindungen zwischen den Arbeitskammern 16,
den öffnungen 29,30,31 und 32 sowie den Kanälen 29a,
29Zj, 30a, 30b, 31 a, 3\b, 32a, 32b. Das Seitenteil 27 ist
durch Bolzen oder in anderer Weise fest mit der einen Seite und das andere Seitenteil 28 entsprechend mit der
änderen Seite des Antriebsteils 26 verbunden. Die Arbeitskammern 16 werden durch nicht dargestellte
Dichtungen zwischen den beiden Kreisscheiben sicher
gedichtet.
Das Antriebsteil 26 hat vier Arbeitskammern 16; Die Arbeitskammern haben jeweils die Grundform eines
Dreiecks und sind um 90° versetzt angeordnet. Der Scheitel des Dreiecks weist von der Mittelachse der
Maschine weg* Der Scheitelwinkel jedes Dreiecks kann 30° bis 180° und vorzugsweise 60 bis 80° betragen. Die
Basis des Dreiecks ist gewölbt und bildet den Äußenumfang eines Kreises, dessen Zentrum jeweils im
Zentrum der Schwenkwelle 2 liegt;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, aus der das Seitenteil 28, der Drehschieber 33 und die Stirnplatte 38
in ihrer Zuordnung zueinander ersichtlich sind. Man erkennt die Verbindungen zwischen den Öffnungen 29,
30, 31, 32 und der als Auspuff dienenden Durchflußöffnung 35, dem Kanal 35a und der Nut 35b, sowie die als
Auspuff dienende kreisringförmige Abflußöffnung 39 und den Auspuff 40 sowie die möglichen Verbindungen
zwischen den Öffnungen 29, 30, 31 und 32 und der als Einlaß wirkenden Durchflußöffnung 34 sowie der als
Einlaß dienenden kreisringförmigen Zuflußöffnung 41 mit dem Brennstoff-Lufteinlaß 42.
Bei der Drehung des Drehschiebers 33 im Gegenuhrzeigersinn kommen die Durchflußöffnung 35 und die
Durchflußöffnung 34 wechselweise mit jeder der Öffnungen 31, 32, 30 und 29 in Verbindung, so daß die
Arbeitskammern durch die vier Arbeitstakte: Auspuffen, Ansaugen, Verdichten und Verbrennen, gehen,
während eine Drehung des Drehschiebers 33 um 360° stattfindet. Die Durchflußöffnungen 35 und 34 sind so
dimensioniert, daß sie dann, wenn sie sich in einer Mittellage, beispielsweise zwischen den öffnungen 32
und 29 bzw. den öffnungen 29 und 30, befinden, mit keiner der Arbeitskammern 16 in Verbindung stehen.
Die als Auspuff dienende Durchflußöffnung 35 hat etwa die gleiche Größe und Form wie die als Einlaß
dienende Durchflußöffnung 34 und ist von dieser um 90° versetzt angeordnet. Die Durchflußöffnungen 35 und 34
haben von der Mittelachse des Drehschiebers etwa den gleichen Radialabstand. Die Durchlaßöffnung 35 geht
nicht durch den ganzen Drehschieber 33 hindurch; ihre T>ef<» Irtrtrt otiio 2/. riar Γ\ι*-«Ιγο rloe r\roKcr*Hti»Hnt*C
betragen. An der von der Durchflußöffnung 35 abweisenden Seite des Drehschiebers ist die Auslaßnut
356 gegenüber der Durchflußöffnung 35 radial nach außen versetzt angeordnet. Die Tiefe der Auslaßnut 356
kann V) der Dicke des Drehschiebers 33 ausmachen. Die
Durchflußöffnung 35 und die Auslaßnut 35b sind über einen Kanal 35a verbunden, der parallel zur Ebene des
Drehschiebers 33 verläuft und eine Dicke von etwa 2/j
der Dicke des Drehschiebers besitzt, so daß er die Durchflußöffnung 35 und die Nut 35b überlappt und eine
Verbindung zwischen beiden herstellt. Die Auslaßnut 35b steht in dauernder Verbindung mit der Abflußöffnung
39 und dem Auspuff 40 in der Stirnplatte 38. Die Abflußöffnung 39 reicht nicht durch die gesamte
Stirnplatte 38 hindurch und hat eine ausreichende Tiefe und Breite, um einen entsprechenden Austrittsquerschnitt
für die abzuführenden Auspuffgase zu erhalten. Wenn sich die Durchflußöffnung 35 in Verbindung mit
der Öffnung 29 befindet, dann können die Verbrennungsgase aus der Arbeitskammer 16 über die Öffnung
29, die Durchflußöffnung 35, den Kanal 35a, die Nut 35b, die Abflußöffnung 39 und den Auspuff 40 aus der
Maschine austreten. Wenn sich die Durchflußöffnung 35 weder in Verbindung mit der öffnung 29 noch mit einer
der anderen öffnungen 30, 31 oder 32 befindet, dann können die Auspuffgase die Arbeitskammern 16 nicht
verlassen.
Die Durchflußöffnung 34 reicht durch den ganzen Drehschieber 33 hindurch Und steht in dauernder
Verbindung mit der Zuflußöffnung 41, wobei über die
Brennstoff-Luft-Einlaßöffnüng 42 eine Verbindung mit
der Brennstoff-Lüft-Züfuhr besteht; Die Zuflüßöffnürtg
41 reicht nicht durch die gesamte Wandung der Stirnplatte 38 und besitzt eine ausreichende Tiefe und
Breite, um einen entsprechenden Querschnitt für die
Brennstoff-Luft-Zufuhr der Maschine zu erhalten. Wenn
sich die Durchflußöffnung 34 in Verbindung mit der Öffnung 29 befindet, kann das Brennstoff-Luft-Gemisch
in die Arbeitskammer 16 gelangen. Befindet sich die Durchflußöffnung 34 weder mit der Öffnung 29 noch mit
einer der anderen Öffnungen 30, 31 oder 32 in Verbindung, dann kann keiner der Arbeitskammern 16
ein Brennstoff-Luft-Gemisch zugeführt werden.
Der Drehschieber 33 paßt in die Stirnplatte 38. Der brehschieber 33 und die Stirnpiatte 38 sind eng passend
dimensioniert, so daß eine drehbare aber dichte Passung erzielt wird und weder eine Verbindung zwischen Nut
35ft und Durchflußöffnung 34 noch zwischen der Abflußöffnung 39 und der Zuflußöffnung 41 vorhanden
ist. In ähnlicher Weise sind auch der Drehschieber 33 und das Seitenteil 28 drehbar, aber abgedichtet
zusammengepaßt, so daß außer dann, wenn sich eine der Durchflußöffnungen 35 oder 34 in Kontakt mit einer der
Öffnung 29,30,31 und 32 befindet, keine Verbindung
zwischen einer der Öffnungen und einer der Kammern 16 vorhanden ist. Der Drehschieber 33 kann durch
Sandformung und Gießen in einem Stück oder auch aus zwei nachträglich zusammengeschweißten Teilen hergestellt
werden.
F i g. 7 zeigt die Stirnplatte 38, den Auspuff 40 und die Brennstoff-Luft-Einlaßöffnung 42. Füße 78 (Fig. 1)
tragen und stützen die Maschine und sind durch Bolzen 85 mit einem Maschinenfundament 86 verbunden.
Im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 6 der Zeichnung wird nun eine genauere Beschreibung der
Arbeitsweise der Maschine in den Arbeitstakten: Auspuffen, Ansaugen, Kompression und Expansion
gpcrphpn Dip Rpcrhrpihiing prfnlgt im 7ucammpnhan(r
mit der Doppelzündung der Maschine.
Die Arbeitskammern A gemäß Fig.4 haben soeben den Auspufftakt beendet. Während dieses Auspufftaktes hat sich die Durchflußöffnung 35 im Drehschieber 33 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wobei sie zunächst mit der Öffnung 29, Kanälen 29a, 296 und den Arbeitskammern A in Verbindung stand, wonach diese Verbindung beim
Die Arbeitskammern A gemäß Fig.4 haben soeben den Auspufftakt beendet. Während dieses Auspufftaktes hat sich die Durchflußöffnung 35 im Drehschieber 33 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wobei sie zunächst mit der Öffnung 29, Kanälen 29a, 296 und den Arbeitskammern A in Verbindung stand, wonach diese Verbindung beim
so Weiterdrehen unterbrochen wurde. Während der Bewegung des Drehschiebers 33 im Gegenuhr/xigersinn
wurde die Öffnung 29 geschlossen, durch die Durchflußöffnung 35 geöffnet, wieder geschlossen,
erneut durch die Durchflußöffnung 34 geöffnet und dann wieder geschlossen.
Vor dem Auspufftakt fand in den Arbeitskammern A ein Verbrennungs-Arbeitstakt statt Am Ende des
Verbrennungs-Arbeitstaktes befanden sich die Kolben an der anderen Seite der Arbeitskammern A, d.h.
jeweils an der von der Öffnung 29 entfernt liegenden Seite. Als die Kolben ihre Schwingbewegung in
Richtung auf die Öffnung 29 begannen, kam die linke oder Führungskante der Durchflußöffnung 35 zunächst
mit der Öffnung 29 und den Kanälen 29a, 296 in Verbindung. Während der Schwingbewegung der
Kolben auf die Öffnung 29 zu und während jener Zeit, in der sich die Durchflußöffnung mit der Öffnung 29 in
Verbindung befindet, v/erden die Verbrennungsgase
durch die Öffnung 29, die Kanäle 29a, 296 und die Dufchflußöffnung35 ausgeblasen*
In der in d,ir Zeichnung veranschaulichten Lage ist
der Auspufftakt in den Arbeitskammern A beendet und diese Arbeitskarrimern A sind momentan sowohl von
der Durchflußöffnung 35 als auch von der Durchflußöff-ηΐ'Γ-g
34 abgetrennt. Es sei bemerkt, daß bei der Ausführung nach Fig.4 der Zeichnung die Kanäle 29a,
296 im Antriebsteil 26 und die Öffnung 29 hinter dem
Antriebsteii in dem Seitenteil 28 vorgesehen sind. Die
Durchflußöffnung 35 und die Durchflußöffnung 34 sind in dem hinter dem Seitenteil 28 angeordneten
Drehschieber 33 vorgesehen.
Während in den Arbeitskammern A der Auspufftakt
stattfindet, geh» in den Arbeitskammern B der Brennstoff-Luft-Ansaugtakt vor sich. Während des
Ansaugtaktes wird ein vergastes Brennstoff-Luft-Gemisch durch einen Brennstoff-Luft-Einlaß 42 in einer
Stirnplatte 38, eine Durchflußöffnung 34 im Drehschieber 33 und eine Öffnung 30 in dem Seitenteil 28 in die
Arbeitskammern Beingebracht.
Die Arbeitskammern Bnach F i g. 4 haben soeben den
Ansaugtakt beendet. Der Drehschieber 33 und die Durchflußöffnung 34 rotieren im Gegenuhrzeigersinn,
wobei die Durchflußöffnung 34 in Verbindung mit der Öffnung 30 in dem Seitenteil 28 kommt und diese
Öffnung freigibt. Wenn sich die Führungskante der burchflußöffnung 34 an der Öffnung 30 und den
Kanälen 30a, 3Oi befindet, dann sind die rechteckigen
Kolben 1 in einer neben der Öffnung 30 liegenden Stellung. Während sich die Durchflußöffnung 34 im
Gegenuhrzeigersinn weiter bewegt und dabei in volle Verbindung mit der Öffnung 30 kommt, schwingen die
Kolben 1 von der Öffnung 30 weg in die in der Zeichnung dargestellte Lage. Sobald die Kolben 1
diesen Punkt erreicht haben, hat auch die Durchflußöffnung 34 weitergedreht und ist daher außer Verbindung
mit der nun geschlossenen Öffnung 30.
Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, sind bei in der
Auspuffendstellung befindlichen Kammern A und bei den beiden in der Ansaugendstellung befindlichen
Kammern B die Durchfmüoffnung 35 und die Durcnflußöffnung
34 mit keiner der Kammern A bzw. B in Verbindung.
Die Arbeitskammern C haben im vorhergehenden Arbeitstakt den Ansaugtakt beendet, wobei die
Durchflußöffnung 34 im Gegenuhrzeigersinn sich zunächst in Verbindung mit der Öffnung 31 und den
Kanälen 31a und 316 befand, um die Öffnung 31 zu öffnen und dann unter Schließung der Öffnung 31 außer
Verbindung mit der Öffnung 31 und den Kanälen 31a, 316 gelangt ist Während dieser Zeit hat sich die
Durchflußöffnung 34 im Gegenuhrzeigersinn um 90° in die in Fig.4 veranschaulichte Lage gedreht und die
rechteckigen Kolben in den Arbeitskammern C schwangen von ihrer von der Öffnung 31 entfernten in
die neben der Öffnung 31 liegende Stellung, um das .Brennstoff-Luft-Gemisch in den Kammern C zu
verdichten. In der dargestellten Lage haben die rechteckigen Kolben soeben den Verdichtungstakt in
den Arbeitskammern C beendet und das komprimierte Brennstoff-Luft-Gemisch wird im nächsten Augenblick
von der Zündkerze 36 gezündet werden. Bei der Zündung des komprimierten Gemisches in den Arbeitskammer.
C und bei der fortgesetzten Drehbewegung des Drehschiebers 33 im Gegenuhrzeigersinn werden
die rechteckigen Kolben in den Kammern Bin Richtung
auf die Öffnung 30, die geschlossen ist, schwingen und das Brennstoff-Luft-Gemisch in den Arbeitskarhrnern B
verdichten, während die Kolben in den Kammern D
gegen die Öffnung 32 schwingen und die Verbrennungsgase aus den Kämmern D durch die Öffnung 32, die
Kanäle 32ä, 326 Und die DUfchflUßöffnUfig 35 entfernt
werden. In den Verbrennungskammern D ist in der
dargestellten Lage der Verbrennungs-Arbeitstakt soeben
beendet. Wenn man den unmittelbar vorhergehenden Arbeitstakt betrachtet, dann erreichte, während sich
die Kammern D auf voller Kompression befanden, die linke oder Führungskante der Durchflußöffnung 35
eben die Öffnung 29, war aber gerade noch nicht mit dieser in Verbindung. Während des Verbrennungs-Arbeitstaktes
der Arbeitskammern D schwangen die rechteckigen Kolben von der Öffnung 32 weg, während
die DurchflußöffnunE 35 mit der Öffnung 29 und den Kanälen 29a, 296 in Verbindung gelangte, so daß die
Verbrennungsgase in den Arbeitskammern A durch die Öffnung 29 und die Durchflußöffnung 35 entfernt
werden konnten.
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist die Öffnung 32 geschlossen und die Arbeitskammern D sind von der
Durchflußöffnung 35 abgetrennt. Die Durchflußöffnung 35 kommt beim Weiterdrehen des Drehschiebers 33 im
Gegenuhrzeigersinn in Kontakt mit der Öffnung 32 und öffnet diese. Über die offene Öffnung 32 und die Kanäle
32a. 326 steht jede der beiden Arbeitskammern D dann mit der Durchflußöffnung 35 in Verbindung und der
Auspufftakt der Arbeitskammern D kann stattfinden.
Aus obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß jede Drehung des Drehschiebers 33 um 90° mit der
Schwingbewegung der rechteckigen Kolben in den Arbeitskammern 16 koordiniert ist
Die Durchflußöffnung 35 und die Durchflußöffnung 34 im Drehschieber 33, die Öffnungen 29,30, 31 und 32
in dem Seitenteil 28 und die Kanäle 29a, 296, 30a, 306, 31a, 316,32a, 326 im Antriebsteil sind so dimensioniert,
daß in der Stellung nach Fig.4 der Zeichnung kerne
Verbindung der Durchflußöffnungen und einer der
is.ainmcrn ία vornanuen ist.
Beim Betrieb der Maschine schwingen jeweils zwei benachbarte Kolben voneinander weg oder aufeinander
zu. Man betrachte beispielsweise die beiden rechteckigen Kolben 1, die auf die Öffnung 29 zuschwingen,
wogegen die beiden gegenüberliegenden rechteckigen Kolben auf die Öffnung 31 zu schwingen. Sobald jeder
der vier rechteckigen Kolben das Ende seines Weges erreicht hat, kehren sie ihre Bewegung um und bewegen
sich dann in der entgegengesetzten Richtung. Diese Schwingbewegung findet für jeden Kolben zweimal
während jeder Umdrehung des Drehschiebers 33 um 360° statt Die vier Arbeitstakte: Auspuffen, Ansaugen,
Verdichten und Verbrennungs-Arbeit finden für jede Arbeitskammer einmal während jeder Umdrehung des
Drehschiebers 33 um 360° kontinuierlich statt, wobei bei der Ausführung mit Doppelzündung jeweils der gleiche
Arbeitstakt in zwei Kammern gleichzeitig stattfindet
Beim Betrieb der Maschine ergibt sich eine ausgeglichene, praktisch kontinuierliche gleichmäßige
Leistungsabgabe dadurch, daß für jede Arbeitskammer ein oder zwei Verbrennungsarbeitstakte pro Umdrehung
des Drehschiebers 33 und der Hauptwelle der iSSCiitiiC VOI*g·?^^··^" ^-*ί*ϊ*-·^"
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Steuerungseinrichtung für eine Schwenkkolben-Brennkraftmaschine
mit einem Antriebsteil, der wenigstens eine beidseitig von stationären Seitenteilen
begrenzte, eine Zündeinrichtung aufweisende Arbeitskammer enthält, in der jeweils ein Kolben
drehschwingbeweglich auf einer Schwenkwelle gelagert ist, die über ein sich axial an das Antriebsteil
anschließendes Führungsgetriebe, das die Drehschwingbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung
umwandelt, mit einer Hauptwelle verbunden ist, wobei die Steuerungseinrichtung zur Übersteuerung
von axialem Einlaß und Auslaß in dem dem Führungsgetriebe abgewandten Seitenteil des Antriebsteils
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß dieser Seitenteil (28) wenigstens jeweils eine für den Einlaß und Auslaß vorgesehene
Öffnung (29 ... 32) aufweist, und die Steuereinrichtung aus pinem sich axial anschließenden, mit der
Hauptwelle (22) drehfest verbundenen scheibenförmigen Drehschieber (33) mit Durchflußöffnungen
(34, 35) und einer stationären Stirnplatte (38) mit einer Zufluß- und Abflußöffnung (41,39) besteht.
2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufluß- und Abflußöffnung
in der Stirnplatte (36) jeweils als kreisringförmige Nut (39, 41) ausgebildet ist, welche über die
Durchflußöffnuiigen (34, 35) des Drehschiebers mit der Einlaß- bzw. Auslaßöffnung des Seitenteils in
Verbindung steht, wobei wenigstens eine (39) der Nuten relai.v zu den Durchflußöffnungen (34, 35)
radial versetzt ist.
3. Steuerungseinrich'ung mit mehreren Arbeitskammern nach einem tier /^Sprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Totpunktbereichen jeder Arbeitskammer (16) jeweils eine für
den Einlaß und Auslaß vorgesehene Öffnung mit einem Kanal (29a, 296, 30a, 3Oi, 31a. 316, 32a, 32b)
angeordnet ist, wobei hiervon die benachbarten Öffnungen angrenzender Arbeitskammern (16)
jeweils über einen Zündkanal miteinander verbunden sind, in den eine Zündkerze (36) hineinragt.
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