DE415414C - Control for four-stroke internal combustion engines - Google Patents

Description

Steuerung für Viertaktverbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für Viertaktverbrennungsmaschinen, bei welcher ein Muffenschieber und ein konzentrischer Kolbenschieber Anwendung finden, die sich beide gegeneinander und in einer oberhalb des Zylinders liegenden Schieberbüchse bewegen, welche mit getrennten, vom Einströmungsschlitz des Muffenschiebers gesteuerten Einströmungsöffnungen und von einem Schieberrand gesteuerten Auspufföffnungen versehen ist. Die Erfindung besteht darin, daß der Muffenschieber und der Kolbenschieber derart hin und her bewegt werden, daß der Kolbenschieber während der Verdichtung und Verbrennung sowie während des Auspuffhubes der Maschine die Einströmungsschlitze im Kolbenschieber überdeckt, dagegen diese Schlitze während des Einströmungshubes freigibt, so daß die Steuerung der Einströmungsöffnung während des Einströmungshubes nur durch den Muffenschieber erfolgt. Durch das Überdecken der Einströmungsschlitze mittels des Kolbenschiebers wird verhindert, daß Gas nach rückwärts durch das Eintrittsventil heraustritt, während bei Mehrzylindermaschinen dadurch eine Sperrung geschaffen wird, durch die ein unbeabsichtigtes Ansaugen durch den Muffenschlitz eines Zylinders verhindert wird, wenn der nebenliegende Zylinder gerade Gas ansaugt. Der Kolbenschieber wird während des Einlaßhubes von den Einströmungsschlitzen im Muff enschieber wegbewegt, so daß diese Schlitze allein die Einlaßöffnung steuern und den vollen Einlaß während eines beträchtlichen Teiles des Einlaßhubes aufrechterhalten.Control for four-stroke internal combustion engines. The invention relates on a control for four-stroke internal combustion engines, in which a sleeve valve and a concentric piston valve application, both of which are against each other and move in a sliding sleeve located above the cylinder, which with separate inflow openings controlled by the inflow slot of the sleeve valve and exhaust ports controlled by a valve rim. The invention consists in the fact that the socket valve and the piston valve so back and forth be moved that the piston valve during compression and combustion as well the inflow slots in the piston valve during the exhaust stroke of the machine covered, on the other hand releases these slots during the inflow stroke, so that the control of the inflow opening during the inflow stroke only by the Socket slide takes place. By covering the inflow slots by means of the The piston valve prevents gas from going backwards through the inlet valve emerges, while in multi-cylinder machines this creates a block through which an unintentional suction through the socket slot of a cylinder prevented when the adjacent cylinder is sucking in gas. The piston valve is moved away from the inflow slots in the socket valve during the inlet stroke, so that these slots alone control the inlet opening and full inlet during a substantial portion of the intake stroke is maintained.

Der Arbeitszylinder wird in an sich bekannter Weise durch ein flaschenartiges Gehäuse gebildet, in dessen als Schieberbüchse dienendem Hals der Muffenschieber beweglich angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist der Hals des flaschenartigen Gehäuses im Maschinengehäuse befestigt, und es ist der breitere Teil des flaschenartigen Gehäuses gegenüber dem Kühlmantel und Kurbelgehäuse frei beweglich. Die verschiebbare Verbindung zwischen dem breiteren Teil des Flaschenkörpers und dem Gehäuse wird durch eine nachgiebige Dichtungspackung gebildet.The working cylinder is in a known manner by a bottle-like Housing formed in which serving as a slide sleeve neck of the sleeve valve is movably arranged. According to the invention is the neck of the bottle-like housing fixed in the machine case, and it is the wider part of the bottle-like Housing can move freely with respect to the cooling jacket and crankcase. The sliding one Connection between the wider part of the bottle body and the housing is made formed by a resilient packing.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Längsschnitt durch den Muffen- und Kolbenschieber, wobei der erstere in der Anfangsstellung des Einströmungshubes. steht; der Auspuff ist -geschlossen, und die innere Austrittsöffnung des Einströmungsschlitzes des Muffenschiebers ist geöffnet Abb. 2 die Stellung der Teile in der Mitte des Einströmungshubes; Abb. 3 die nachgiebige Dichtungspackung zwischen dem unteren Ende des flaschenförmigen Schiebergehäuses und dem Maschinengehäuse; Abb. q. die Antriebsvorrichtung des Ventils mit dem notwendigen Übersetzungsverhältnis für die Geschwindigkeit; Abb. 5, 6, ; und 8 die gegenseitige Lage der einzelnen Teile bei der vollen Öffnung der Einströmung, in der Mitte der Verdichtung, im Augenblick der Zündung und bei der . Öffnung des Auspuffs; Abb.9 die Eintrittsöffnungen im Einsatzzylinder und Gehäuse.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely Fig. i shows a longitudinal section through the sleeve and piston valve, the former in the initial position of the inflow stroke. stands; the exhaust is closed, and the inner outlet opening of the inflow slot of the The sleeve valve is open Fig. 2 the position of the parts in the middle of the inflow stroke; Fig. 3 shows the resilient packing between the lower end of the bottle-shaped Valve body and the machine housing; Fig.q. the drive device of the valve with the necessary Gear ratio for the speed; Fig. 5, 6,; and 8 the mutual Position of the individual parts at the full opening of the inflow, in the middle of the Compression, at the moment of ignition and when. Opening of the exhaust; Fig 9 the inlet openings in the insert cylinder and housing.

Am oberen Kopfende i des Zylinders 2 ist zweckmäßig in Richtung der Zylinderachse in einer Bohrung der Muff enschieber i i angeordnet: Die Bohrung des Kopfendes hat vorteilhaft geringeren Durchmesser als die Bohrung des Zylinders 2, um die einzelnen Steuerteile kleiner machen zu können. Der Zylinder 1, 2 hat so die Form einer Flasche, deren Hals im Maschinengehiuse befestigt ist und die Steuerteile aufnimmt, während der breitere Teil 2 die Verbrennungskammer und den Zylinder für den Arbeitskolben bildet. Der Flaschenhals i kann in den als Kühlwasserbehälter dienenden Teil 4 des am Motorgehäuse 5 befindlichen Ventilkopfes einge-. fügt, gesichert oder in beliebiger Weise befestigt sein. Der breitere Teil des Einsatzzylinders kann sich daher frei ausdehnen, so claß das Maschinengehäuse 5 und Einsatzzylinder aus verschiedenen Metallen gemacht werden können, letzteres z. B. aus Eisen oder Stähl, ersteres aus einer Aluminiumlegierung. Das untere Ende des Flaschenteiles 2 ist mit dem Gehäuse 5 durch eine nachgiebige Dichtungspackung 6 und Bolzen 7 verbunden, ! so daß der Einsatzzylinder sich beim Erhitzen oder Abkühlen leicht gegenüber dem Maschinengehäuse ausdehnen oder zusammenziehen kann. Der zwischen dem Einsatzzylinder und dem Maschinengehäuse 5 befindliche freie Raum 7a dient als Kühlwasserbehälter. Der flar.schenförinige Einsatzzylinder kann über seine ganze Länge in einer beliebigen bestimmten Wandstärke gegossen oder hergestellt werden, so daß die Wände der Verbrennungskammer von gleichförmiger Dicke sind und der Nachteil ungleichmäßiger Metallverteilung um die Verbrennungskammer herum vermieden ist, wodurch der Vorteil einer gleichförmigen Kühlung gewährleistet wird.At the upper head end i of the cylinder 2 is appropriate in the direction of Cylinder axis arranged in a bore of the sleeve slide valve i: The bore of the The head end advantageously has a smaller diameter than the bore of cylinder 2, to be able to make the individual control parts smaller. The cylinder 1, 2 has so the shape of a bottle, the neck of which is fixed in the machine housing, and the control parts receives, while the wider part 2, the combustion chamber and the cylinder for forms the working piston. The bottle neck i can be used as a cooling water tank serving part 4 of the valve head located on the motor housing 5. inserts, secured or attached in any way. The wider part of the insert cylinder can therefore expand freely, so the machine housing 5 and insert cylinder can be made of different metals, the latter e.g. B. made of iron or Steel, the former made of an aluminum alloy. The lower end of the bottle part 2 is connected to the housing 5 by a resilient packing 6 and bolts 7, ! so that the insert cylinder is slightly opposite to the heating or cooling Machine housing can expand or contract. The one between the insert cylinder and the free space 7a located in the machine housing 5 serves as a cooling water tank. The flare-shaped insert cylinder can be in any desired length over its entire length certain wall thickness can be cast or manufactured so that the walls of the combustion chamber are of uniform thickness and have the disadvantage of uneven metal distribution around the combustion chamber is avoided, giving the advantage of a uniform Cooling is guaranteed.

Der wassergekühlte Ventilkopf 4 ist mit einer Auspufföffnung io und mit zwei diametral versetzten Einströniungsöffnungen 8, 9 versehen, die teilweise rund um den Ventilkopf herumreichen, wodurch eine wirkungsvolle Mischung der Gase erreicht wird.The water-cooled valve head 4 is provided with an exhaust port io and provided with two diametrically offset Einströniungsöffnungen 8, 9, the partially Reach around the valve head, creating an effective mixture of the gases is achieved.

In dem Ventilkopf ist ein einfacher Muffenschieher i i angeordnet, der mit einem Einströmungsschlitz versehen ist, welcher aus einer oder mehreren Öffnungen bestehen kann und in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel aus zwei diametral versetzten öffnungen 12, 13 besteht. Die beiden Einströmungsöffnungen 12a und 13a (Abb. 9) in dem Einsatzzylinder und 8, 9 (Abb. 5 bis 9) in dem Zylindergehäuse selbst können nach dem Zusammenfügen des Einsatzzylinders und des Gehäuses mittels der üblichen Werkzeuge von außen genau bearbeitet werden. Diese Eintrittsöffnungen erstrecken sich in Richtung des LTrnfanges, während das zwischen ihnen stehengebliebene Metall (lern oberen Teil (los flaschenförmigen Einsatzzylinders einen Wesentlichen Halt gibt und gleichzeitig den wassergekühlten Teil bildet, der den Schlitzkranz trägt. Dasselbe Prinzip findet bei dem Muffenschieber i i Verwendung. Dadurch, daß man rund um den Ventilkopf laufende Gaskanäle und Gaskanäle, die einen Kranz von Einströmungsschlitzen speisen, vermeidet, dafür aber die gekühlten Flächen möglichst nahe an die Schieber heranbringt, wird eine wirkungsvollere Kühluiih und bessere Schmierung erreicht.A simple socket wrench i i is arranged in the valve head, which is provided with an inflow slot, which consists of one or more Openings can consist and in the illustrated embodiment of two diametrically offset openings 12, 13 consists. The two inflow openings 12a and 13a (Fig. 9) in the insert cylinder and 8, 9 (Fig. 5 to 9) in the cylinder housing itself can after the assembly of the insert cylinder and the housing by means of the common tools can be machined precisely from the outside. These inlet openings extend in the direction of the perimeter, while the metal that has remained between them (learn the upper part (los bottle-shaped insert cylinder an essential hold and at the same time forms the water-cooled part that carries the slot wreath. The same principle is used with the sleeve valve i i. By being Gas ducts running around the valve head and gas ducts that form a ring of inflow slots avoid eating, but keep the cooled surfaces as close as possible to the slides brings closer, a more effective cooling and better lubrication is achieved.

Zum Antrieb des Muffenschiebers sind geeignete Antriebsvorrichtungen vorgesehen. In (lein dargestellten Ausführungsbeispiel wir-.1 der :@Zuffenscliie'-er von einer darüberrelagerten Schieberantriebswelle 14. unter Zwischenschaltung eines die Geschwindigkeit von 2 : 1 herabsetzenden tTbersetzungsgetriebes i4bb, ij, i4.d und i4e von der Hau ptkurbel-@velle 14a (Abb.4) des Motors angetrieben'. Der lluffenscliieber ist mit der über ihn liegenden Welle 1.4 in geeigneter Weise, z. B. durch die Schubstange 15, verbunden, die z. B. mittels eines Bolzens am Müffenschieber gesichert ist. Der Muffenschieber ist an seinem oberen Ende abgeschnitten, so daß die Schuhstatige i 9 für den inneren Kolbenschieber 18 in den Muff enschieber i i hineinreichen kann und die Richtung der Stange nach Möglichkeit auf das Druckzentrum zeigt.Suitable drive devices are provided to drive the sleeve valve. In the exemplary embodiment shown here, we-.1 the: @ Zuffenscliie'-er from a slide drive shaft 14 mounted above it with the interposition of a transmission gear i4bb, ij, i4.d and i4e from the main crank shaft 14a (Fig.4) of the motor driven '. the lluffenscliieber is connected to the overlying him shaft 1.4 in a suitable manner, e.g., as linked by the push rod 1 to 5, which, for. example, is secured by a bolt on Müffenschieber. the Sleeve slide is cut off at its upper end so that the Schuhstatige i 9 for the inner piston slide 18 can reach into the Muff enschieber ii and the direction of the rod points to the pressure center if possible.

Gemäß der Erfindung werden der Querschnitt und die Weite der Einströmungsöffnung des Muffenscliieber s (gemessen in der Längsrichtung des Schiebers) größer als Querschnitt und Weite der Einströmungsöffnung im '#,'etitill;opf gemacht, oder es werden unigekehrt die Weite der I:inströrnungsöffnung des Muffenschiebers und ihr OOuerschnitt kleiner als die Weite der Einströmungsöffnung am Ventilkopf gemacht. Dadurch bewegt sich die Einströmungsöffnung des Muffenschiebers in und außer Deckung mit den Einströmungsöffnungen im Ventilkopf (los Einsatzzylinders, und zwar bleibt sie für eine -ziemlich lange Zeitdauer während des Schieberhubes in tThereinstimmung mit den Einstr ömungsöffnungen (los Ventilkopfes. Hierdurch wird eine vollständige Öffnung der Einströmung und der Eintritt einer sehr ,großen Menge von Gas während einer langen Periode des Einströmungsbubes erreicht.According to the invention, the cross section and the width of the inflow opening of the socket valve (measured in the longitudinal direction of the valve) larger than the cross-section and width of the inflow opening in the '#,' etitill; opf made, or it will be reversed the width of the opening of the socket valve and its cross-section smaller than the width of the inflow opening made on the valve head. This moves the inflow opening of the sleeve valve in and out of alignment with the inflow openings in the valve head Duration during the slide stroke in accordance with the inflow openings (go on valve head. This will completely open the Inflow and entry of a very, large amount of gas during a long time Period of inflow stroke reached.

Der --\luffenschieber ist mit einem besonderen Rand 16 versehen, der die Auspufföffnung io öffnet und abschließt. Der Einströmungsschlitz steuert nur die Einströmung und kommt nicht zur Überdeckung mit der Auspufföffnung. Diese wird vielmehr durch den Rand 16 gesteuert. Sicherungsringe 17 dienen zur Gasdichtung zwischen dem Muffenschieber und dem Ventilsitz oder Zylinder, in dem sich der Schieber bewegt.The - \ luffenschieber is provided with a special edge 16, the the exhaust port io opens and closes. The inflow slot only controls the inflow and does not come to overlap with the exhaust opening. This will rather controlled by the edge 16. Circlips 17 are used to seal the gas between the sleeve valve and the valve seat or cylinder in which the valve is located emotional.

Der Kolbenschieber 18 ist im- dargestellten Ausführungsbeispiel gleichfalls von der Schieberantriebswelle 14 angetrieben. Eine Schubstange i9, die den Kolbenschieber mit der Antriebswelle verbindet, ist durch einen Bolzen an den Kolbenschieber gesichert. Der Kolbenschieber trägt in ringförmigen Einkerbungen einen oder mehrere Ringe 2o.The piston slide 18 is also in the illustrated embodiment driven by the slide drive shaft 14. A push rod i9, which is the piston valve connects to the drive shaft is secured to the piston valve by a bolt. The piston slide has one or more rings 2o in annular notches.

Während des Einströmtrngshubes steht der Kolbenschieber 18 frei von dein Einströmungsschlitz (Abb. 1, 2, 5 und 6). Nur in den Stellungen der Verdichtung und Zündung verhindert er den Rücktritt von Gasen aus der Verbrennungskammer des Motors in die Einströmungsöffnung des Muffenschiebers.During the inflow stroke, the piston valve 18 is free from your inflow slot (Fig. 1, 2, 5 and 6). Only in the positions of compression and ignition, it prevents the withdrawal of gases from the combustion chamber of the Motor into the inflow opening of the sleeve valve.

Muffenschieber und Kolbenschieber werden beide mit Öl geschmiert. Das Öl tropft oder wird in beliebiger anderer Weise von oben, z. B. von der Schieberantriebswelle, dem becherartig geformten Kopf des Muffenschiebers zugeführt. Cferschüssiges Öl wird durch die Ölringe 2,1. und 22 arn Kolben- bzw. Muffenschieber entfernt. Diese Ringe pumpen das Öl in die beiden Öllochpaare 23 und 2d.. Der Ring 21 am oberen Teil des Kolbenschiebers pumpt das überschüssige Öl in das Ölloch 23 im oberen Teil des Muff enschiebers, worauf das 01 nach unten zwischen Muffenschieber und Einsatzzylinder dringt. Von hier wird das überschüssige Öl wieder durch den oberen Ring 22 des N-luffenschiebers in die (-)llöcher 24 im Einsatzzvlinder gepumpt, worauf der Überschuß auf den schräg liegenden Kopf 25 abläuft. Hierdurch wird eine gute Schmierung zwischen Muffen- und Kolbenschieber einerseits und Muffenschieber und Einsatzzvlinder anderseits erreicht.Socket gate valve and piston valve gate are both lubricated with oil. The oil drips or is in any other way from above, e.g. B. from the slide drive shaft fed to the cup-shaped head of the sleeve slide. The oil rings 2.1. and 22 arn piston or sleeve valve removed. These rings pump the oil into the two pairs of oil holes 23 and 2d .. The ring 21 on the upper part of the piston valve pumps the excess oil into the oil hole 23 in the upper part of the sleeve valve, whereupon the 01 penetrates down between the sleeve valve and the insert cylinder. From here the excess oil is pumped again through the upper ring 22 of the N-air valve into the (-) holes 24 in the insert cylinder, whereupon the excess drains onto the inclined head 25. In this way, good lubrication is achieved between the sleeve and piston slide on the one hand and the sleeve slide and insert cylinder on the other.

Zündkerzen sind bei 26 und 27 vorgesehen (Abb. 2). Geeignete Büchsen 28 und 29 dienen zum Verschluß der Öffnungen im Gehäuse, uni den Austritt von Wasser zu verhindern.Spark plugs are provided at 26 and 27 (Fig. 2). Suitable cans 28 and 29 are used to close the openings in the housing and allow water to escape to prevent.

Claims (4)

PATCi1 T-A1#,spRTJciiI?: i. Steuerung für -#,iertaktverbrennungsmaschinen mit einem Muffenschieber und einem konzentrischen Kolbenschieber, die sich beide gegeneinander und in einer oberhalb des Zylinders liegenden Schieberbüchse bewegen, die getrennte, vom Einströrnungsschlitz des Muffenschiebers gesteuerte Einströmungsöffnungen und von einem Schieberrand gesteuerte Auspufföffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenschieber (i i) und der Kolbenschieber (i8) derart hin und her bewegt werden, daß der Kolbenschieber während der Verdichtung, Verbrennung und des Auspuffhubes der Maschine die Einströmungsschlitze (12, 13) im Muffenschieber überdeckt und diese Schlitze während des Einströmungshubes freigibt, so daß die Steuerung der Einströmungsöffnung während des Einströmungshubes nur durch den Muffenschieber erfolgt. PATCi1 T-A1 #, spRTJciiI ?: i. Control for - #, ier cycle internal combustion engines with a socket valve and a concentric piston valve, both of which move against each other and in a sliding sleeve located above the cylinder, the separate inflow openings controlled by the inflow slot of the sleeve valve and has exhaust openings controlled by a slide edge, characterized in that, that the sleeve slide (i i) and the piston slide (i8) moves back and forth in such a way that the piston valve during compression, combustion and the exhaust stroke the machine covers the inflow slots (12, 13) in the sleeve valve and these Releases slots during the inflow stroke, so that the control of the inflow opening takes place only through the sleeve valve during the inflow stroke. 2. Steuerung nach Anspruch i, bei welcher die Größe der Öffnung im Muffenschieber in der Längsrichtung von der Größe der Einlaßöffnung in der Zylinderverlängerung abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber während des Einlaßhubes von den Einströmungsschlitzen (12, 13) im Muffenschieber wegbewegt wird, so daß diese Schlitze allein die Einlaßöffnung steuern und den vollen Einlaß während eines beträchtlichen Teiles des Einlaßhubes aufrechterhalten. 2. Control according to claim i, wherein the size of the opening in the sleeve valve in the longitudinal direction differs from the size of the inlet opening in the cylinder extension, characterized in that that the piston valve is removed from the inflow slots (12, 13) is moved away in the socket valve, so that these slots alone form the inlet opening control and full intake during a substantial portion of the intake stroke maintain. 3. Steuerung nach Anspruch i, bei welcher der Arbeitszylinder durch ein flaschenartiges Gehäuse gebildet wird, in dessen als Schieberbüchse dienendem Hals der Muffenschieber beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals des flaschenartigen Geh"uses im Maschinengehäuse befestigt ist und der breitere Teil des flaschenartigen Gehäuses gegenüber dem Kühlmantel und Kurbelgehäuse frei beweglich ist, wobei die verschiebbare Verbindung zwischen dem breiteren Teil des Flaschenkörpers und dem Gehäuse durch eine nachgiebige Dichtungspackung gebildet wird. 3. Control according to claim i, wherein the working cylinder is formed by a bottle-like housing, in which serving as a slide sleeve Neck of the sleeve slide is movably arranged, characterized in that the Neck of the bottle-like housing is attached in the machine housing and the wider Part of the bottle-like housing is free from the cooling jacket and crankcase is movable, with the sliding connection between the wider part of the Bottle body and the housing formed by a resilient packing will. 4. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenschieber und die Schieberbüchse mit Öllöchern (23, 2d.) versehen sind, durch die das Öl durch die hin und her gehende Bewegung von am Kolben und Muffenschieber angebrachten Ringen hindurchgearbeitet wird.4. Control according to claim i, characterized in that the sleeve slide and the slide sleeve is provided with oil holes (23, 2d.) through which the oil passes the reciprocating movement of rings attached to the piston and sleeve valve is worked through.