DE846482C - Control of internal combustion engines by flat slide - Google Patents

Description

Steuerung von Brennkraftmaschinen durch Flachschieber Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß man unter Verwendung von Flachschiebern bei Brennkraftmaschinen mit in Reihe angeordneten Zylindern durch einen Drehschieber jeweils zwei benachbarte Zylinder steuern kann. Die Welle des Drehschiebers ist hierbei in Anwendung auf Viertaktmaschinen zweckmäßiger-weise zur Kurbelwelle im Verhältnis 4 : i untersetzt, wobei der Zündabstand der beiden Zylinder etwa 24o° oder kleiner sein soll und jeder Steuerschieber zwei zueinander diametral gegenüberliegende Steueröffnungen besitzt. Bei größerem Zündabstand besteht dieGefahr, daß auf dem Steuerkreis des Schiebers gemessen der Auslal.i des einen und der Einlaß des anderen Zvlinders zu nahe aneinanderrücken würden und daher die sie gemeinsam steuernde Öffnung des Schiebers gleichzeitig Frischgase des einen und Abgase des anderen Zylinders hindurchtreten ließe, wodurch Abgase angesaugt und die Leistung der Maschine sinken würde.Control of internal combustion engines by flat slide valve The invention is based on the idea that you are using flat slides in internal combustion engines with cylinders arranged in a row by means of a rotary valve, two adjacent cylinders in each case Can control cylinder. The shaft of the rotary valve is in use here Four-stroke machines are expediently geared down to the crankshaft in a ratio of 4: i, where the firing distance of the two cylinders should be about 240 ° or less and each Control slide has two diametrically opposed control openings. If the ignition interval is longer, there is a risk that the control circuit of the slide measured the outlet of one cylinder and the inlet of the other cylinder move too close to one another and therefore the opening of the slide, which they jointly control, at the same time Fresh gases from one cylinder and exhaust gases from the other cylinder would let through, whereby Exhaust gases sucked in and the performance of the machine would decrease.

Da bei Vierzylinderreihenmotoren der Zündabstand der Zylinder i und 2 bzw. 3 und 4 i8o° beträgt, genügen zwei Drehschieber für die vier Zylinder. Im Fall des normalen Sechszylinderreihenmotors ist der Zündabstand benachbarter Zylinder jeweils 24o° mit Ausnähme des 36o° betragendenZündabstandes zwischen dem dritten und vierten Zylinder. Es ist also in der Regel in diesem Fall nicht möglich, je zwei benachbarte Zylinder durch einen gemeinsamen Drehschieber zu steuern. Man kann jedoch hierbei mit insgesamt vier Steuerschiebern auskommen, wenn man erfindungsgemäß jeweils drei nebeneinanderliegende Zylinder durch z%%-ei Drehschieber steuern läßt, und zwar in hesonders zweckmäßiger Weise derart, daß jeder Drehschieber den Ein- und Auslaß eines Zylinders und zugleich den Ein- oder Auslaß eines Zylinders Zylinders, also gewissermaßen .anderthalb Zylinder; steuert.Since the ignition interval of cylinders i and 2 or 3 and 4 i8o °, two rotary valves are sufficient for the four cylinders. in the The case of the normal six-cylinder in-line engine is the ignition spacing of neighboring cylinders each 24o ° with the exception of the 36o ° ignition interval between the third and fourth cylinder. So it is usually not possible in this case, ever to control two adjacent cylinders by a common rotary valve. One can however, get by with a total of four control spools if you use the invention each three adjacent cylinders can be controlled by z %% ei rotary valve, in hesonders expediently such that each rotary valve the inlet and outlet of a cylinder and at the same time the inlet or outlet of a cylinder Cylinder, so to speak, one and a half cylinders; controls.

lfan kann aber in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch zwei Zylinder durch einen Drehschieber und einen dritten benachbarten Zylinder durch einen zweiten Drehschieber steuern lassen.In a further embodiment of the invention, however, lfan can also have two cylinders by a rotary valve and a third adjacent cylinder by a second Control the rotary valve.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.Details of the invention emerge from the following description in connection with the drawing.

Es zeigen in beispielsweiser Anordnung die :11>l). i und 2 schematisch jeweils die Zylinderreihe eines Sechszylindermotors mit Drehschiebern und die Abb. 3 in einem Schnitt nach der Linie 3-3 in Abb. i die grundsätzliche Anordnung des Drehschiebers am -.Motor. -In Abb. i steuern entsprechend dem zuerst erwähnten Ausführungsbeispiel die zwei Steueröffnungen s eines Drehschiebers d jeweils einen Zylinder und den Einlaß E oder-den Auslaß A eines benachbarten Zylinders. Die Zündfolge sei in Üblicher Weise 1-5-3-6-2-a mit einem Zündabstand von je 120e Kurbelwellenwinkel. Die Drehzahl der Drehschieber betrage 1/4 derjenigen der Kurbelwelle. Der Auslaß A des Zylinders i wird um den Winkel x = etwa 6o1 (etwa 24o1 an der Kurbelwelle) durch die linke -Steueröffnung s später als der Auslaß A des Zylinders 2 durch die rechte Steueröffnung s übersteuert. Der Winkel ß zwischen Ein- und Auslaß des Zylinders i betrage ebenfalls etwa 6o3 (240° an der Kurbelwelle), so daß zwischen dem Ein- und Auslaß der benachbarten, gemeinsam gesteuerten Zylinder i und 2 ebenfalls ein Winkel y von der Größenordnung 6o1 verbleibt. Dieser Winkel reicht im allgemeinen aus, um ein gleichzeitiges Übersteuern von Ein- und Auslaß desselben oder der benachbarten Zylinder durch die gleiche Steueröffnung zu vermeiden, was hei einem Zündabstand von mehr als 24o° zwischen benachbarten Zylindern, also einem 6o1 wesentlich übersteigenden Winkel a, nicht mehr mit,Sicherheit der Fall wäre.In an exemplary arrangement, they show: 11> l). i and 2 schematically each the cylinder row of a six-cylinder engine with rotary valves and Fig. 3 shows the basic arrangement of the in a section along the line 3-3 in Fig Rotary valve on the engine. -In Fig. I control according to the first mentioned embodiment the two control openings s of a rotary valve d each have a cylinder and the Inlet E or outlet A of an adjacent cylinder. The firing order is normal Way 1-5-3-6-2-a with an ignition interval of 120e crankshaft angle. The speed the rotary valve is 1/4 that of the crankshaft. The outlet A of the cylinder i becomes at the angle x = about 6o1 (about 24o1 on the crankshaft) through the left -Control opening s later than outlet A of cylinder 2 through the right control opening s overdriven. The angle ß between the inlet and outlet of the cylinder i should also be about 6o3 (240 ° on the crankshaft), so that between the inlet and outlet of the neighboring, jointly controlled cylinders i and 2 also have an angle y of the order of magnitude 6o1 remains. This angle is generally sufficient to allow simultaneous oversteering of the inlet and outlet of the same or adjacent cylinders through the same control port to avoid what is called an ignition interval of more than 24o ° between neighboring Cylinders, i.e. an angle a significantly exceeding 6o1, no longer with certainty would be the case.

Infolge der symmetrischen und gleichartigen Steuerung der Zylinder durch die Drehschieber, also von je anderthalb Zylinder durch einen Drehschieber, können ferner die Achsen xi bis x4 der Drehschieber sämtlich in einer durch die Spurgerade 1' verlaufenden, zur Ebene der Zylinderachsen parallelen Ebene angeordnet und die Antriebe der Drehschieber gleichartig ausgebildet werden; ebenso ergeben sich die Zylinderdeckel k (Abb. 3) für die Zylinder i bis 3 und 4 bis 6 als völlig gleichartige, untereinander austauschbare Teile. Die Durchmesser der Ein- und Auslaßleitungen sind in der Höhe der Trennfuge f zwischen Zylinder und Zylinderdeckel gleich groß. Die Auswechselbarkeit der Zylinderdeckel und der Drehschieberantriebe stellt in fertigungstechnischer Hinsicht natürlich einen besonderen Vorteil dar.As a result of the symmetrical and similar control of the cylinders through the rotary valve, i.e. from one and a half cylinders each through a rotary valve, the axes xi to x4 of the rotary valve can also all in one through the The straight track 1 'is arranged in a plane parallel to the plane of the cylinder axes and the drives of the rotary slide valves are designed in the same way; equally sincere the cylinder cover k (Fig. 3) for the cylinders i to 3 and 4 to 6 are completely identical, interchangeable parts. The diameters of the inlet and outlet pipes are the same size at the height of the parting line f between the cylinder and the cylinder cover. The interchangeability of the cylinder cover and the rotary valve drives in This is of course a particular advantage in terms of manufacturing technology.

In. Abb. 2 steuert der Drehscliiel>er d1 die Zylinder i und 2 lind der Drehschieber d_, den Zylinder 3. Der Zylinder 4 wird von dem Drehschieber d., und die Zylinder 5 und 6 «erden von dem Drehschieber d4 gesteuert. Es ergeben sich hierbei jedoch im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i weniger günstige konstruktive Verhältnisse. So werden bei einem Antrieb mittels einer zur Kurbelwelle parallelen durchlaufenden Steuerwelle für die Drehschieber d., und d3 Zahnräder anderen Durchmessers benötigt als für die beiden Drehschieber d, und d4. Die nicht dargestellten Zylinderdeckel für die Zylinder i bis 3 und 4 bis 6 sind bei dem dargestellten Beispiel zueinander lediglich spiegelbildlich symmetrische Teile und können daher nicht gegeneinander ausgetauscht werden. Doch kann eine Austauschbarkeit gegebenenfalls z. B. dadurch ermöglicht werden, daß der Drehschieber d3 die Zylinder .I und 5 und der Drehschieber d4 lediglich den Zylinder 6 steuert. Auch können im Fall der Abb. 2 unter Umständen die Drehschieber wie im Fall der Abb. i in einer Flucht angeordnet werden, wenn man einen ungleichmäßigen Abstand der Motorzylinder in Kauf nimmt und beispielsweise zwischen den Zylindern 2 und 3 sowie 4 und 5 einen größeren Abstand als zwischen den übrigen Zylindern vorsieht.In. Fig. 2 controls the Drehscliiel er> d1 the cylinder i and 2 of the rotary valve lind d_, the cylinder 3. The cylinder 4 is d from the rotary valve. And the cylinders 5 and 6, "ground controlled by the rotary valve d4. However, in comparison to the exemplary embodiment according to FIG. I, less favorable structural conditions result. In the case of a drive by means of a continuous control shaft parallel to the crankshaft, gears of a different diameter are required for the rotary slide valves d., And d3 than for the two rotary slide valves d, and d4. The cylinder covers (not shown) for cylinders i to 3 and 4 to 6 are only mirror-image symmetrical parts in the example shown and therefore cannot be interchanged with one another. However, an interchangeability may, if necessary, for. B. be made possible by the fact that the rotary valve d3, the cylinders .I and 5 and the rotary valve d4 only controls the cylinder 6. In the case of Fig. 2, the rotary valves can also be arranged in alignment, as in the case of Fig than provides between the other cylinders.

Die Drehschieber können in jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele, z. B. durch Kegel-, Schrauben- oder Schneckenräder, angetrieben werden, während zur Abdichtung der Ein- und Auslässe der Zylinder zweckmäßig wie in Abb. 3 eine Kolbenringdichtung t Verwendung findet.The rotary valve can in each of the described embodiments, z. B. be driven by bevel, helical or worm gears, while to seal the inlets and outlets of the cylinders, as shown in Fig. 3 Piston ring seal t is used.

DerAnwendungsbereich der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf Drei- oder Sechszvlinderreihenmotoren beschränkt.The scope of the invention is of course not limited to Three- or six-cylinder in-line engines limited.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Drehschiebersteuerung mit im Zylinderkopf angeordneten, axiale öffnungen steuernden Flachschiebern für Brennkraftmaschinen mit mehr als zwei, insbesondere mit zum Teil ungleichen Zündabständen aufeinanderfolgenden Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils drei nebeneinanderliegendeZylinder durch zwei Drehschieber gesteuert werden. PATENT CLAIMS: i. Rotary slide control with arranged in the cylinder head, axial openings controlling flat slides for internal combustion engines with more than two successive cylinders, in particular with partly unequal ignition intervals, characterized in that three adjacent cylinders are replaced by two Rotary valve can be controlled. 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehschieber Ein- und Auslaß eines Zylinders und zugleich Ein- oder Auslaß eines benachbarten Zylinders, also anderthalb Zylinder, steuert. 2. Control according to claim i, characterized in that that a rotary valve inlet and outlet of a cylinder and at the same time inlet or outlet of an adjacent cylinder, i.e. one and a half cylinder, controls. 3. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehschieber zwei nebeneinanderliegende Zylinder und ein zweiter Drehschieber einen dritten benachbarten Zylinder steuert. 3. Control after Claim i, characterized in that a rotary valve has two adjacent Cylinder and a second rotary valve controls a third adjacent cylinder. 4. Steuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehschieber je zwei diametral gegenüberliegende Steueröffnungen besitzen und derart angetrieben werden, daß bei einem vollen Arbeitsspiel der Kurbelwelle, also bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle einer ' Viertaktmaschine, die Steuerschieber .je eine halbe Umdrehung ausführen. 4. Control according to claim 1 to 3, characterized in that the rotary slide valve each have two diametrically opposed control openings and are driven in this way be that with a full working cycle of the crankshaft, that is, with two revolutions the crankshaft of a 'four-stroke engine, the control slide. each half a turn carry out. 5. Steuerung nach Anspruch i bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drehschieber höchstens zwei solche benachbarte Zylinder steuert, deren Zündabstand =4o° Kurhelwellenwinkel nicht wesentlich überschreitet, bei Sechszylindermaschinen also normalerweise Drehschieber nur zwischen den drei ersten und den drei letzten Zylindern, nicht aber zwischen dem dritten und vierten Zylinder angeordnet sind. 5. Control according to claim i to 1, characterized in that that each rotary valve controls at most two such adjacent cylinders, whose Ignition interval does not significantly exceed 40 ° crank shaft angle in six-cylinder engines so normally rotary valve only between the first three and the last three Cylinders, but not between the third and fourth cylinders are arranged. 6. Steuerung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, claß die Drehschieberpaare für je drei Zylinder derart angeordnet sind, daß die z. B. je für diese drei Zylinder gemeinsamen Zylinderköpfe untereinander austauschbar sind. Steuerung nach Anspruch i bis 6, insbesondere nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Drehschieber, daß ihre Achsen in einer gemeinsamen zur Ebene der Zylinderachsen parallelen Ebene liegen und z. B. durch eine zur Kurbelwelle parallele, durchlaufende Steuerwelle angetrieben werden.6. Control according to claim i to 5, characterized in that the rotary valve pairs claß are arranged for three cylinders so that the z. B. each for these three cylinders common cylinder heads are interchangeable. Control according to claim i to 6, in particular according to claim 2, characterized by such an arrangement the rotary valve that their axes in a common to the plane of the cylinder axes parallel plane and z. B. by a parallel to the crankshaft, continuous Control shaft are driven.