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Schiebersteuerung für Viertakt-Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Schiebere,teuerung für Viertakt-Brennkraftmaschinen. Die Brennstoffzufuhr und
Ableitung der Ab-
gase aus dem Arbeitszylinder erfolgt in be-
kannter
Weise durch seitlich zum Arbeitszylinder liegende hohle Kolbenschieber, die nach
der EinlaßleitiLing bzw. der Auslaßleitung hin offen sind.
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Das 'Neue besteht darin, daß das obere Ende des Arbeitszylinders mit
einem Paar von übereinanderliegenden Einlaßkanälen und diametral zu diesen mit einem
Pa%r von ebenfalls übereinanderliegenden Auslaßkanälen versehen ist, und daß das
innere Ende des unteren Einlaßkanals und des unteren Auslaßkanals von dem Arbeitskolben
abgedeckt und freigegeben wird, während die äußeren Enden aller Kanäle von den Kolbenschiebern
gesteuert werden, welche je mit zwei in Längsrichtung in einem Abstand voneinander
liegenden öffnungen versehen sind. Diese Öffnungen kommen stets gleichzeitig mit
den zugehörigen, zu dem Innern des Arbeitszylinders führenden Kanälen in und außer
Eindeckung.
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Die Anordnung der beiden übereinanderliegenden Einlaßkanäle geschieht
zu dem Zweck, eine doppelte Kraftausübung während des Krafthubes des Kolbens auszuführen.
Wenn die Zündung stattfindet, dann wird zuerst die durch den oberen Einlaßkanal
zugefÜhrte und zwischen der Deckwand des Zylinders und der oberen Wand des Kolbens
befindende 2adung entzündet. Wenn sich dann der Kolben nach abwärts bewegt und schließlich
das innere Ende des unteren Einlaßkanals und des unteren Auslaßkanals frei gibt;
dann wird die sich in diesen Kanälen befindliche Ladung, die vorher bei der Aufwärtsbewegung
des Kolbens verdichtet worden warb, -entzündet, so daß ein zusätzlicher Arbeitsdruck
auf den sich nach' abwärts bewegenden Kolben ausgeübt wird. Es kommt also während
des gesamten Arbeitshubes ein verhältnismäßig hoher Druck auf den Kolben zur Einwirkung,
der gewissermaßen stufenförmig zur Anwendung kommt und ein stoßfreies Laufen der
Brennkraftinaschine verbürgt.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
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Abb. i ist eiii Längsschnitt durch den Arbeitszylinder und die Schiebersteuerung
der Brennkraftmaschine, und Abb. 22, 3, 4 und 5 stellen schematisch
verschiedene Arbeitsstufen der Brennkraftmaschine dar.
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Der Arbeitszylinder i sowie die Kolbenschieber 2 und 3 der
Maschine sind vorzugsweise aus einem einzigen Stück gegossen. Der Arbeitskolben
4 ist mittels einer Pleuelst'ange 7 mit dem Kurbelzapfen 8 der Kurbelwelle
verbunden.
hie koiberischieber 5 und 6
lür den Einlaß und Auslaß sind mittels
Pleuelstangen 9 und io mit entsprechenden Steuerwellen i i und 12 verbunden,
welche von der Hauptkurbelwelle aus mit einem Viertel der Maschinendrebzahl angetrieben
werden.' Zti diesem Zweck sind die Wellen i i und 12 mit der Kurbelwelle. durch
ein Getriebe verbun den, welches aus einem an der Kurbelwelle sitzenden kleinen
Kettenrad 13 und den größeren Kettenräderii 14 besteht, die an den Wellen ii und
12, befestigt sind und mittels einer Kette 15 miteinander verbunderr sind. Die Räder
14.werden in der Richtung der angegebenen Pfeile gedreht. -In dieser Weise werden
die Kolbenschieber 5 und 6 *nur einviertelmal so häufig als der Arbeitskolben
4 hin und her bewegt, wobei die Öffnungen in den Kolbenschiebern nur dann freigelegt
werden, wenn die Kolbenschieber sich nach auf--wärts und nach abwärts bewegen. Es
entstehen so zwei _ Öffii'#ingsa#ilagen während jedes Hubes der Kolbenschieber,
so daß ein Ekplosions- oder Krafthub während je zwei Umdrehungen oder vier
Hüben des Arbeitskolbens entsteht, wie dieses für eine Viertaktmaschine not-,vendig'ist.-Erfindungsgemäß
ist der Arbeitszylinder i -mit einem Paar von übereinanderliegenden Einlaßkanälen
16 und 17 an einer Seite der Maschine und mit einem Paar von übereinanderliegenden
Auslaßkanälen iS und ig an einer diametral gegenüberliegendeli Seite des Arbeitszy#inders
versehen.- Beide Paare der Einlaß- und Auslaßkanäle laufen nach. auswärts auseinander,
wie am besten die Abb. i zeigt. Die Kanäle 16 und 17 üelangen in Deckung mit den
Einlaßöffnungen 5a und 5b in dem Kolbenschieber 5, während der Kolbenschieber
6 mit Auslaßöffnungen 6a und 6b
versehen ist, die mit den Auslaßkanälen
18 und ig in Deckung gelangen können. Die Einlaß- und Auslaßkanäle 16, 17, 18 und
ig dienen dazu, das Innere des Arbeitszylinders i mit dem Innern der hohlen Kolbenschieber
5 bzw. 6 zu verbinden. Zu diesem Zweck können diese Kanäle 16, 17,
18 und ig verhältnismäßig weit in ihrem mittleren Teil mit nicht besonders dargestellten
RipW versehen sein, um die Kanäle auf die Hälfte ihrer Größe zu unterteilen, so
daß der Arbeitskolben 4 und die Kolbenschieber keine Widerstände an deli Kanalkanten
finden. Um die Verschiebung der Kolbenschieber 5 und 6
zu erleichtern,
sind diejenigen Teile, welche dein Verdichtungsdruck oder den Explosionsdrücken
unterworfen sind, gemäß der Abb. 3
ausgespart oder mit einem verringerten
Durchmesser versehen, so daß die unter Druck befindlichen Gase die Kolbenschieber
entlasten. Diese Aussparungen sind, wie bei 6c und 5c gezeigt ist (Abb. i),
kreisringförmig angeordnet und laufen um den ganzen Umfang der Kolbenschieber herum.
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Die Kolbenschieber werden vorzugsweise -,jus einem wi -derstandsfä'-i-
Ü e n Metall her-!gestellt welches die Wärme gut leitet. Na-'inentlich die den Auslaß
steuernden Kolbenschieber haben die Neig#ing, die Wärme zu absorbieren und sich
infolgedessen auszudehnen. Diese Ausdehnung wird nun w&;eritlich dadurch verringert,
daß man die Kolbenschieber mit einer Stahlhülse :23 auskleidet (Abh. i). Aus dem
Schieber 6 gelanger die verbrannten Gase in die Atispuffleitung2-1. Die Arbeitsweise
der Biennkraftmaschine der Erfindung ist folgende: Der frische Brennstoff wird beim
Saughub von der Einlaßleitung 2-:2 in den oberen hohlen Kolbenschieber
5 hineingeleitet, von hier aus strömt der Brennstoff durch die Öffnungen
5a und 511 und die Kanäle 16 und 17 in den Arbeitszylinder, wie die Abb. 2 zeigt.
Während des Aufwärtshubes des Arbeitskolbens 4 (Abb. 3)
wird das Brennstoffgemisch
in dem Einlaßka,nal 17 und dem Auslaßkanal ig und auch in den kingräumen,
die durch die ausgesparten Teile 5c und 6c gebildet sind, verdichtet. Während des
Endes des Verdichtungshubes wird das Brennstoffgemisch in der Verbrennungskammer
des Zylinders i weiterverdichtet, ebenso, findet eine Verdichtung des Brennstoffes
in den Kanälen 16 und 18 und auch in den Ringräumen statt, die sich um die Kolbenschieber
5 und 6 herumerstrecken. Sobald das Brennstoffgernisch entzündet wird,
treiben die explodierenden Gase in der Verbrennungskammer und in den Kanälen 16
und 18 den Arbeitskolben nach abwärts, wie die Abb. 4 zeigt. Nachdem das Brennstoffgemisch
in der obenerwähnten Weise entzündet worden ist, werden durch, den Arbeitskolben
4 die Kanäle 17 -Lind ig freigegeben, und dann erfolgt eine zweite Explosion,
welche den Arbeitskolben mit zusätzlicher Kraft weiter nach abwärts treibt, wie
Abb. 5 zeigt. Durch diese zweite Explosion wird eine Kraft auf die Kolben
übertragen, welche wesentlich die Leistung erhöht.