-
Brennkraftmaschine mit drehbarem Rohrschieber zwischen Kolben und
Zylinder, bei welcher in Abhängigkeit von der Gasregelung der Kompressionsraum veränderlich
ist Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit drehbarem Rohrschieber zwischen
Kolben und Zylinder. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei derartigen Maschinen
den Kompressionsraum in Abhängigkeit von der Drosselung zu regeln, wie man es bei
anderen Maschinen bereits mit Vorteil getan hat. Zu diesem Zweck ist der Robrschieber
gemäß der Erfindung mit einem den Verbrennungsraum abschließenden Boden versehen
und nicht nur in an sich bekannter Weise um seine Achse drehbar, sondern auch in
der Längsrichtung verschiebbar, so daß durch die Drehung die Gasdrosselung und durch
die Axialverschiebung der Kompressionsraum verändert wird. Zum Unterschied von bekannten
Maschinen, bei denen zur Änderung des Kompressionsraumes der Laufzylinder verschoben
wurde, erfolgt also gemäß der Erfindung die Veränderung des Verbrennungsraumes durch
die Bewegung des zugleich die Füllung regelnden Rohrschiebers.
-
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Abb.
i ein waagerechter Längsschnitt durch die Maschine nach Linie i-i der Abb. 2 und
7 ist, während Abb.2 einen senkrechten Querschnitt nach Linie 2-2 der Abb. i darstellt.
-
Abb.3 ist ein senkrechter Teilschnitt nach Linie 3 der Abb. i und
Abb. q. ein horizontaler Teilschnitt nach Linie 4-4 der Abb. 2. . Abb. 5 stellt
einen horizontalen Teilschnitt nach der gebrochenen Linie 5-5 in Abb. 7 dar.
-
Abb.6 ist ein senkrechter Teilschnitt nach der gebrochenen Linie 6-6
der Abb. 5, während Abb. 6a einen ähnlichen Schnitt nach Linie 6a der Abb. 5 zu
erkennen gibt.
-
Abb. 7 ist eine teilweise Ansicht der Maschine mit abgenommenen Ansaug-
und Auspuffrohren. Abb. 8 ist eine schematische Abwicklung des oberen Zylinderteiles,
die die relativen Stellungen der Einlaß- und Auslaßäffnungen zu erkennen gibt.
-
Das dargestellte Beispiel gibt eine Vierzylindermaschine zu erkennen,
doch ist die Erfindung nicht etwa auf diese Zylinderzabl beschränkt; sie kann sinngemäß
auch für Maschinen mit anderer Zylinderzahl verwendet werden. Der Motor weist das
übliche Kurbelgehäuse io auf, die Kurbelwelle ii (Abb. 6a), die Pleuelstange 12,
den Kolben 13 und einen Zylinder 1q..
-
Zwischen den Kolben 13 und dem Zylinder 14. befindet sich ein Rohrschieber
15, dessen oberes Ende mittels einer Kopfplatte 16 abgeschlossen ist, welche vorzugsweise
mit dem Schieber aus einem Stück besteht und eine Reihe von Rippen 17 aufweist.
Diese Rippen werden mittels durch das Einlaßrohr i8 zugeführter Luft gekühlt.
-
Das Rohr 18 ist mittels senkrechter Enden 1g über einen Rohrstutzen
2o jedes Zylinderkopfes gestülpt. Der Stutzen 2o weist einen Flanschen 21 auf, welcher
an den Rippen 17 mittels der
Schrauben 22 befestigt ist. Die Luft,
welche unter Wirkung der infolge der umlaufenden Rippen 17 auftretenden Zentrifugalkraft
oder von einem nicht dargestellten Gebläse durch das Luftrohr 18 gesaugt wird, streicht
zwischen den Rippen 17 hindurch und umspült die äußeren Kanten der Flanschen 21.
Die Zylinder 14 sind in beliebiger Weise mittels Wassermänteln 14a gekühlt.
-
Das untere Ende des Rohrschiebers 15 ist mit einem ringförmigen Kugelkäfig
23 versehen; der zugehörige andere Käfig 24 ist auf einem Stellring 25 angeordnet.
Die Kugeln. 26 sind zwischen diesen beiden Käfigen gelagert.
-
Hieraus ergibt sich, daß der Schieber 15 innerhalb des Zylinders
14 frei drehbar ist, während seine Höhe mittels des Stellringes 25 eingestellt werden
kann. Dieser Stellring hat eine Reihe von Schneckengewindegängen, welche in die
Gänge 27 des Kurbelgehäuses io eingreifen. Dieser Stellring kann sich nur um einen
Bruchteil einer ganzen Umdrehung drehen und trägt ein ungleichmäßig gezahntes Triebrad
28, das in eine entsprechend geteilte Zahnstange 29 eingreift, welche von der Schiene
3o getragen wird. Diese Schiene erstreckt sich über alle Zylinder und weist eine
gleiche Zahnstange auf,.die in einen gleichen Stellring eingreift, um die Stellung
des Schiebers jedes Zylinders derart zu regeln, daß alle gleichzeitig und um gleiche
Beträge auf und nieder gehen. Die Zahnschiene 3o besitzt eine Verlängerung 3oa,
welche an einem Hebel 31 oder an einem anderen Teil drehbar befestigt ist, welcher
von dem Maschinisten gesteuert wird, so daß dieser durch Hinundherbewegung dieser
Teile die Höhe der Schieber 15 aus noch zu erläuternden Gründen einstellen kann.
Die schneckenförmigen Gewindezüge gehen durch die Zähne des Rades 28 hindurch, doch
sind sie der Übersicht halber nicht dargestellt.
-
Die verschiedenen Schieber 15 werden gleichzeitig und. gleichmäßig
in der gleichen Richtung mittels der Triebzähne 32 gedreht, die an den unteren Enden
der äußeren Schieberflächen angebracht sind. Die beiden mittleren Schieber greifen
in. der aus Abb. 6 ersichtlichen Weise in ein Zahnrad 33 ein, das auf einer Welle
34 festgekeilt ist, welche mittels der Kurbelwelle ii (Abb. 6a) durch die Gewindezüge
35, 36 getrieben wird. Die Übersetzung ist so gewählt, daß die Schieber
15 mit halber Motordrehzahl umlaufen. Die Endschieber werden durch Zwischenräder
33a angetrieben, welche mit den Getriebezähnen auf den mittleren Schiebern in Eingriff
stehen.
-
Jeder Zylinder ist mit einer Einlaßöffnung 37 versehen und weist eine
Auspufföffnung 38 auf; diese beiden Öffnungen sind mit den Ansaug-und Auspuffrohren
39 und 4o verbunden. In Abb. 8 ist mit 41 in gestrichelten Linien die Offnung
des Schiebers 15 dargestellt. Beim Umlauf des Schiebers 15 wird sich die
Öffnung 41 in den Pfeilrichtungen vorwärts bewegen. Sie nimmt zunächst die Stellung
41a ein, in welcher sich das Einlaßventil gerade öffnet, und dann. die Stellung
41d, in der der Einlaß gerade geschlossen wird. Sie wird ihre Drehung fortsetzen,
bis sie wieder die Stellung 41 einnü",mt, in der der Auspuff teilweise geöffnet
ist.
-
In den Stellungen 44 4ia und 41b befindet sich der Schieber 15 in
seiner höchsten Lage, wobei die Einlaßöffnung während des gesamten Ansaughubes geöffnet
bleibt. Die Schließstellung 41b ist derart, daß die Öffnung am Ende dieses Saughubes
geschlossen ist.
-
Wenn jedoch der Schieber 15 gesenkt wird, so wird dessen Öffnung die
Stellungen 41c, 41d, 41e einnehmen, welche die Einlaßöffnungen im wesentlichen auf
dreiviertel, einhalb und einviertel abdecken. Dies ergibt sich- aus der Abschrägung
oder dem diagonalen Ausschnitt der letzten aneinanderstoßenden Kanten der Öffnung
37 einerseits und der Öffnung 41 andererseits. Da der Einlaß 37 im wesentlichen
der ganzen go'-Bewegung der Kurbelwelle entspricht, die den Ansaughub ausführt,
so ergibt sich aus den vier gezeichneten Stellungen der Scbieberöffnung 41 in Abb.
8, daß die Einlaßöffnung um so eher geschlossen wird, als der Schieber
15 gesenkt wird.
-
Ferner ergibt sich, daß der Kopf 16 in entsprechender Weise gesenkt
wird, so daß der Zwischenraum zwischen dem Zylinderkopf und dem oberenTeil des Kolbens
um so kleiner wird, je eher die Öffnung geschlossen wird. Dies hat zur Folge, daß
eine gleiche und konstante Schlußkompression für alle Stellungen des Schiebers erzielt
wird.