DE475504C

DE475504C - Device for changing the compression chamber of internal combustion engines

Info

Publication number: DE475504C
Application number: DEG73336D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-05-06
Filing date: 1928-05-06
Publication date: 1929-04-26

Description

Vorrichtung zur Veränderung des Kompressionsraumes von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Veränderung ,des Kompressionsraumes von Brennkraftmaschinen. Die Veränderung des Kompressionsraumes erfolgt in Abhängigkeit von der Belastung. Bei Maschinen mit Überladung bzw. Vorver dichtung wird der Kompressionsraum entsprechend der Ü'berlademenge vergrößert und bei Normalleistung auf sein Normalvolumen verkleinert. Durch die Vergrößerung werden zu hohe Verdichtungsdriicke mit ihren schädlichen Wirkungen, wie Brennstoffklopfen, zu hohe Explosionsdrücke u. dgl., vermieden. Bei Maschinen ohne Vorverdichtung wird der Kompressionsraum bei Drosselung für Teilleistung verkleinert und für Vollast wieder auf sein Normalvolumen zurückgebracht. Durch die Verkleinerung wird der Kompressionsenddruck bei geringef Füllung konstant gehalten und der spezifische Brennstoffverbrauch dabei herabgesetzt.Device for changing the compression space of internal combustion engines The invention relates to a device for changing the compression space of internal combustion engines. The change in the compression space is dependent from the burden. In machines with overloading or pre-compression, the compression space is enlarged according to the overcharging amount and at normal performance to its normal volume scaled down. As a result of the enlargement, compression pressures are too high with their harmful effects such as fuel knocking, excessive explosion pressures, etc., avoided. In machines without pre-compression, the compression space is reduced when throttled reduced for partial performance and returned to its normal volume for full load. As a result of the reduction in size, the final compression pressure becomes constant with a low filling and the specific fuel consumption is reduced.

Es sind bisher wohl Mittel zur Veränderung des hornpressionsraumes bekannt geworden, aber die Vorrichtungen, die diese Veränderungen herbeiführen sollten, sind unzulänglich geblieben. Es wird beispielsweise auf die Vorschläge hingewiesen, die pneumatisch oder hydraulisch die Aufgabe zu lösen suchen. Alle diese Vorrichtungen versagen, weil sie einerseits nicht in Abhängigkeit von der Belastung in Wirkung treten oder zu große Verzögerungen haben und nicht in den Zwischenlagen regulieren, d. h. keine Feinheitsgrade zwischen den Grenzstellungen ermöglichen und andererseits, weil sie besonders bei Großkraftmasch.inen so große Abmessungen bedingen, daß ihre Anwendung unmöglich wird.So far, they have probably been a means of changing the horn pressure space became known, but the devices that were supposed to bring about these changes have remained inadequate. For example, reference is made to the suggestions who seek to solve the task pneumatically or hydraulically. All of these devices fail because, on the one hand, they do not work depending on the load step or have too long delays and do not regulate in the intermediate layers, d. H. do not allow any degrees of fineness between the limit positions and on the other hand, because they require so large dimensions, especially in large Kraftmasch.inen, that their Application becomes impossible.

Aber auch bei Maschinen zum Antrieb von Motorlokomotiven u. dgl., welche die Dampfmaschine ersetzen, sind die bekannten Vorrichtungen unbrauchbar, weil bei vielfachen Überladungen allzu große Gestängewege und Kräfte zu beherrschen sind.But also with machines for driving motor locomotives and the like, which replace the steam engine, the known devices are useless, because in the case of multiple overloads, too large rod lengths and forces have to be mastered are.

Diese Mängel werden durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung vermieden, die vollkommen selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung arbeitet. Die Vorrichtung wirkt sehr schnell und derart genau, daß die Größe des Kompressionsraumes selbst bei plötzlichen Belastungsänderungen augenblicklich der Lademenge angepaßt und der entsprechende Verdichtungsgrad erreicht wird.These deficiencies are avoided by the device according to the invention, which works completely automatically depending on the load. The device works very quickly and so precisely that the size of the compression space itself in the event of sudden changes in load immediately adapted to the load quantity and the corresponding degree of compression is achieved.

Die Erfindung sieht zur Betätigung bzw. Ingangsetzung der Verstelleinrichtung für den Kompressionsraum einen Elektromotor vor, der durch Umschalten in Rechts- und Linksdrehung versetzt wird. Außerdem kann dieser Elektromotor bei Kraftfahrzeugen und anderen gleichzeitig die Aufgabe des allgemein bekannten Anlassers übernehmen. Die Anordnung kann vorzugsweise so getroffen werden, daß Anlassermotore zur Verwendung kommen, bei denen der Anker axial im elektromagnetischen Feld verschoben wird. Auf der einen Seite erhält er das Anlasserritzel, auf der anderen Seite eine Kupplung oder ein Zahnrad, die in die Verstelleinrichtung zur Veränderung des Kompressionsraumes eingreifen.The invention provides for the actuation or activation of the adjusting device an electric motor for the compression chamber, which by switching to right and left rotation is offset. This electric motor can also be used in motor vehicles and others at the same time take on the task of the well-known starter. The arrangement may preferably be made so that starter motors are used come, in which the armature is axially displaced in the electromagnetic field. on on one side it receives the starter pinion, on the other side a clutch or a gear that goes into the adjustment device to change the compression space intervention.

In Normalstellung steht der Elektromotor immer mit der Verstelleinrichtung in Verbindung. Beim Anlassen der Brennkraftmaschine wird der Anker in das elektromagnetische Feld gezogen, die Kupplung mit der Verstelleinrichtung gelöst und das Anlasserritzel mit den Zähnen des Motorschwungrades in Eingriff gebracht. Nach dem Anlaßvorgang geht der Anker zurück und die Kupplung mit der Verstelleinrichtung setzt ein, damit aber auch die Tätigkeit des Elektromotors für die Verstellung des Kompressionsraumes. Um die verschiedenen Aufgaben des Elektromotors genau zu trennen, sind am Schaltkasten oder an geeigneter Stelle entsprechende Sicherheits- b,zw. Sperrvorrichtungen anzubringen, z. B.. derart, daß bei Stillstand der Maschine die Schaltung nur das Anlassen ermöglicht und daß erst nach Ingangsetzung der Maschine die Schaltung für die Verstelltätigkeit hergestellt wird. Mittels des Anlasserknopfes oder Zündstromausschalters können die beschriebenen Vorrichtungen ausgelöst bzw. gesperrt werden. Es kann aber auch ein besonderer Schalter vorgesehen werden, der einmal auf die Stellung Anlassen und das andere Mal auf Regulieren umzuschalten ist, unter Hinzunahme eines besonderen Stromkreises für den Reguliervorgang.The electric motor is in the normal position always with the adjustment device in connection. When starting the internal combustion engine the armature is drawn into the electromagnetic field, the coupling with the adjustment device released and the starter pinion engaged with the teeth of the engine flywheel. After the starting process, the armature goes back and the coupling with the adjustment device begins, but also the activity of the electric motor for adjusting the Compression room. In order to precisely separate the various tasks of the electric motor, appropriate safety b, betw. To attach locking devices, e.g. B .. such that when the machine is at a standstill Circuit only allows starting and that only after starting the machine the circuit for the adjustment is established. Using the starter button or ignition current switch, the described devices can be triggered or be blocked. But it can also be provided a special switch that once to the start position and the other time to switch to regulating is, with the addition of a special circuit for the regulation process.

In den Stromkreis, der benutzt wird, um den Elektromotor allein zum Antrieb des Verstellmechanismus in Gang zu setzen, ist es notwendig, eine elektromagnetisch betätigte Sperrvorrichtung einzuschalten, die dann in Tätigkeit tritt, wenn der Anlasserstromkreis ausgeschaltet wird und der obengenannte zweite Stromkreis eingeschaltet wird, um zu verhindern, daß der Anker des Elektromotors die übliche axiale Bewegung ausführt, die er ausführen muß, wenn der Motor als Anlasser wirkt. Diese Vorrichtung kann selbstverständlich auch auf rein mechanischem Wege in Tätigkeit gesetzt werden.In the circuit that is used to run the electric motor alone To drive the adjustment mechanism in motion, it is necessary to use an electromagnetic to switch on actuated locking device, which then comes into action when the The starter circuit is switched off and the above-mentioned second circuit is switched on is to prevent the armature of the electric motor from the usual axial movement executes that he must execute when the engine acts as a starter. This device can of course also be activated in a purely mechanical way.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i die schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit gegenläufigen Kolben mit der Verstelleinrichtung zur Veränderung des Kompressionsraumes.The invention is shown in the drawing, for example, and although it shows: Fig. i the schematic view of an internal combustion engine with counter-rotating Piston with the adjustment device for changing the compression space.

Abb. 2 ist die Ansicht einer der Abb. i ähnlichen Ausführungsform, wobei die Verstellung der Exzenter durch Einschaltung eines Schneckengetriebes erfolgt.Fig. 2 is a view of an embodiment similar to Fig. I, the eccentric is adjusted by engaging a worm gear.

Abb. 3 zeigt die schematische Ansicht einer stehend- angeordneten Brennkraftmaschine mit einem einfachen Arbeitskolben und einem als Zylinderabschluß dienenden Verdrängerkolben, der zur Veränderung des Kompressrionsraumes unter Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung benutzt wird.Fig. 3 shows the schematic view of an upright Internal combustion engine with a simple working piston and a cylinder closure serving displacement piston, which is used to change the compression space the device according to the invention is used.

Abb. 4 zeigt als schematisch die Vorrichtung gemäß der Erfindung, unter besonderer Berücksichtigung der elektrischen Schaltvorgänge.Fig. 4 shows schematically the device according to the invention, with special consideration of the electrical switching processes.

Abb. 5 zeigt die schematische Ansicht einer besonderen Ausführungsform der Einrichtung in Verbindung reit Dieselmaschinen.Fig. 5 shows the schematic view of a particular embodiment the facility in conjunction rides diesel engines.

Abb. 6 ist eine Einzelheit.Fig. 6 is a detail.

Mit Bezug auf die Abb. i und 2 ist mit 28 der Zylinder einer Brennkraftmaschine bezeichnet, in welchem die gegenläufig arbeitenden Kolben 29 gleiten. Der zwischen den Kolben 29 befindliche Kompressionsraum 3o kann mittels der Exzenter 31 durch die Gestänge 32 verstellt werden. Die Verstellung erfolgt nun in bestimmter, weiter unten beschriebenen Weise durch einen Elektromotor i, dessen Ankerwelle durch die ausrückbare Kupplung 33 mit einer Spindel 34. in Verbindung steht. Diese Spindel ist bei der Ausführungsform nach der Abb. i mit Rechts- und Linksgewinde versehen und hat bei 35 eine feste Führung. Auf der Spindel befinden sich die Muttern 36, die durch Exzenterhebel mit den Exzentern 31 in Verbindung stehen. Durch Drehung des Ankers in entsprechendem Richtungssinn im Magnetfeld des Elektromotors i erfolgt eine Verstellung der Exzenter und somit eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Kompressionsraumes.With reference to Figs. I and 2, 28 is the cylinder of an internal combustion engine denotes in which the counter-rotating pistons 29 slide. The between the piston 29 located compression space 3o can by means of the eccentric 31 through the linkage 32 can be adjusted. The adjustment now takes place in a certain, further manner described below by an electric motor i, whose armature shaft by the disengageable clutch 33 with a spindle 34. is in communication. This spindle is provided in the embodiment according to Fig. i with right-hand and left-hand thread and has a firm lead at 35. There are nuts 36 on the spindle, which are connected to the eccentrics 31 by eccentric levers. By turning of the armature takes place in the corresponding direction in the magnetic field of the electric motor i an adjustment of the eccentric and thus an enlargement or reduction of the Compression room.

Bei der Ausführungsform nach der Aibb. 2 werden zur Verstellung der Exzenter 31 Schnecken 37 und Schneckenräder 38 bzw. Schneckenradsegm-ente benutzt, die auf den Exzenterhebeln sitzen.In the embodiment according to Aibb. 2 are used to adjust the Eccentric 31 worms 37 and worm gears 38 or worm wheel segments used, which sit on the eccentric levers.

Abb. 3 zeigt die Ausführungsform, bei der ein Verdrängerkolben 39 zur Veränderung des Kompressionsraumes 3o dient. Der Motor als solcher zeigt in diesem Falle die übliche stehende Bauart. Die Bewegung des Verdrängerkolbens 39 erfolgt durch den Elektromotor i und wie bei der Ausführungsform nach Abb.2, unter Vermittlung des Schneckenradantriebes 37 bis 38 und einer Spindel.Fig. 3 shows the embodiment in which a displacement piston 39 is used to change the compression space 3o. The engine as such is shown in in this case the usual standing type. The movement of the displacer 39 takes place by the electric motor i and as in the embodiment according to Fig.2, below Mediation of the worm gear drive 37 to 38 and a spindle.

Mit Bezug auf die Abb. ¢ ist mit 2 der Teil bezeichnet, der die Regelung in Abhängigkeit zur Belastung der Maschine bringt. Es ist beim Ausführungsbeispiel ein Unterdruckzylinder,, der mit dem Saugroht 3 des Vergasers bei den üblichen Maschinen hinter der Drosselklappe in Verbindung steht. Dieses gilt auch bei Vergasermaschinen und bei Dieselmaschinen mit Überladung. In den beiden letzteren Fällen ist der Anschluß zwischen Drosselklappe und Rückschlagventil des Vorverdichters zu legen. Innerhalb des Unterdruckzylinders 2 ist ein federbelasteter Kolben q. angeordnet, der einerseits unter dem Einfluß - des Unterdruckes die Umschaltung des Reguliermotors und andererseits die Verstellung des Kontaktfingers 5 für die verschiedenen Kompressionsstellungen bewirkt. Die Federbelastung des Kolbens ist gegen die Wirkung des Unterdruckes gerichtet. Feder-und Unterdruckwirkung kommen bei veränderter Kolbenstellung ins Gleichgewicht. Der Veränderung der Kolbenstellung entspricht eine Veränderung des Kontaktfingers 5 und der Drehrichtung des Motors.With reference to Fig. 2, the part that controls the control is referred to depending on the load on the machine. It is in the exemplary embodiment a vacuum cylinder, the one with the suction pipe 3 of the carburetor in the usual machines is in communication behind the throttle valve. This also applies to carburettor machines and with diesel engines with overload. In the latter two cases, the connection is between the throttle valve and the non-return valve of the pre-compressor. Within of the vacuum cylinder 2 is a spring-loaded piston q. arranged on the one hand under the influence of a negative pressure switching of the regulating motor and on the other hand the adjustment of the contact finger 5 for the various compression positions causes. The spring loading of the piston is directed against the effect of the negative pressure. When the piston position is changed, the spring and vacuum effects come into equilibrium. The change in the piston position corresponds to a change in the contact finger 5 and the direction of rotation of the motor.

Der Unterdruckzylinder :2 wird durch den Kolben .a. in die Kammern 6 und ; unterteilt. Die Kammer 7 steht durch eine Drosselöffnung 8 mit der Außenluft in Verbindung. Durch entsprechende Dimensionierung dieser Öffnung wird eine Dämpfungswirkung auf den Kolben herbeigeführt, um Schwingungserscheinungen infolge Unterdruckschwankungen zu verhindern. Besonders wichtig ist diese Vorkehrung bei Ein- und Zweizylindermaschinen. Der Unterdruckzylinder kann entweder, wie dargestellt, durch die Leitung 9 mit dem Saugrohr in Verbindung gebracht werden oder aber auch direkt am Saugrohr sitzen oder angegossen sein, besonders wenn es darauf ankommt, Verzögerungen im Ansprechen des Kolbens q. zu vermeiden. Wenn der Unterdruckzylinder unmittelbar am Saugrohr angebracht wird, dann ist die oben beschriebene Drosselöffnung 8 zwischen Kolben q. und Saugrohr 3 einzuschalten.The vacuum cylinder: 2 is driven by the piston .a. in chambers 6 and; divided. The chamber 7 is in communication with the outside air through a throttle opening 8. By appropriately dimensioning this opening, a damping effect is brought about on the piston in order to prevent vibration phenomena as a result of fluctuations in negative pressure. This precaution is particularly important for one- and two-cylinder machines. The vacuum cylinder can either, as shown, be brought into connection with the intake manifold through the line 9 , or sit directly on the intake manifold or be cast, especially when it comes down to delays in the response of the piston q. to avoid. If the vacuum cylinder is attached directly to the intake manifold, then the throttle opening 8 described above is between piston q. and switch on suction pipe 3.

Der Kolben q. steht entweder nach einer Seite hin, oder wie es die Zeichnung zeigt, nach beiden Seiten bin, einmal mit der Umschaltwalze io, das andere Mal mit dem Kontaktfinger 5 in Verbindung. Der Kontaktfinger selbst erhält Führung an der Schiene i i. Die Umschaltwalze 1 o dreht sich in dem Walzenbügel 12, jedoch nur so weit, wie es die Anschläge 13 erlauben, die in der Walze kurz ober- und unterhalb des Walzenbügels befestigt sind. Die Umschaltwalze selbst trägt Kontaktplättchen 1.4, 15, 16, 17 und schleift federbelastet auf den Stromschienen 18, i9, 20.The piston q. stands either to one side, or as it is Drawing shows, am on both sides, once with the changeover roller io, the other Times with the contact finger 5 in connection. The contact finger itself receives guidance on the rail i i. The switching roller 1 o rotates in the roller bracket 12, however only as far as the stops 13 allow, in the roller just above and below of the roller bracket are attached. The changeover roller itself carries contact plates 1.4, 15, 16, 17 and slides spring-loaded on the busbars 18, i9, 20.

Die Aufgabe .der Umschaltwalze ist das Umpolen des Elektromotors. An ihrer Stelle können selbstverständlich auch andere Vorrichtungen treten, die den gleichen Zweck erfüllen. Der Kontaktfinger 5 hat die Feineinstellung für die Veränderung des Kompressionsraumes zu besorgen und die Grenzlagen zu bestimmen. Er schaltet den Elektromotor ein, sobald sich der Belastungszustand der Maschine ändert und schaltet ihn aus, sobald das Kompressionsverhältnis dem geänderten Belastungszustand wieder angepaßt ist. Er schleift auf der Kontaktschiene 21, die ihrerseits an der Verstellung des Kompressionsraumes teilnimmt in einer Bewegung, die der Volumenänderung des Kompressionsraumes genau proportional ist. Die Kontaktschiene kann ebenso wie der Elektromotor geerdet sein, erhält aber dann in der Mitte ein Isolierplättchen 22, welches den Stromkreis unterbricht, sobald der Kontaktfinger 5 aufgelaufen ist.The task of the reversing roller is to reverse the polarity of the electric motor. In their place can of course also be used by other devices that serve the same purpose. The contact finger 5 has the fine adjustment for the Change the compression space and determine the limit positions. It switches on the electric motor as soon as the machine is under load changes and turns it off as soon as the compression ratio meets the changed load condition is adjusted again. He grinds on the contact bar 21, which in turn on the Adjustment of the compression space participates in a movement that changes the volume the compression space is exactly proportional. The contact rail can as well as the electric motor must be grounded, but then receives an insulating plate in the middle 22, which interrupts the circuit as soon as the contact finger 5 has run out.

In der Abb. q. sitzt die Kontaktschiene 21 beispielsweise als Mutter auf der Gewindespindel 23, die vom Elektromotor i angetrieben wird und die beiderseits die Schmecken 2i zur Verstellung des Kompressionsraumes trägt. In welcher Weise der Kompressionsraum verstellt wird, ist dabei belanglos, Bedingung ist nur, daß die Kontaktschiene 21 an einem Verstellglied mitläuft, das an der vom Elektromotor eingeleiteten Bewegung zur Verstellung des Kompressionsraumes teilnimmt.In Fig. Q. the contact bar 21 sits, for example, as a nut on the threaded spindle 23, which is driven by the electric motor i and which is on both sides the taste 2i contributes to the adjustment of the compression space. In which way the compression space is adjusted is irrelevant, the only condition is that the contact bar 21 runs along with an adjusting member that is connected to that of the electric motor initiated movement to adjust the compression space takes part.

Das Isolierplättchen 22 kann schließlich auch einstellbar auf der Kontaktschiene 21 angeordnet werden, so daß es von Hand verschoben werden kann, um von vornherein eine genaue Einstellung zwischen Regulierungsbeginn bzw. Regulierungsschluß und der Belastung bzw. Kompressionsrauinv; ränderung zu ermöglichen.The insulating plate 22 can finally also be adjusted on the Contact bar 21 can be arranged so that it can be moved by hand in order to ensure an exact setting from the outset between the start of regulation and the end of regulation and the load or compression roughness inv; to enable change.

Als Stromquelle für den Elektromotor kann ein Akkumulator dienen oder ein Generator, der von der Maschine aus angetrieben wird. Vom Führerstand, Steuerstand oder Armaturenbrett des Fahrzeuges aus kann die Stromleitung bei 26 unterbrochen werden, einmal um die ganze Vorrichtung außer Tätigkeit zu setzen oder ein andermal zur willkürlichen Beeinflussung der Veränderung des Kompressionsraumes.An accumulator can or can serve as the power source for the electric motor a generator that is driven by the machine. From the cab, steering position or dashboard of the vehicle can cut the power line at 26 once to put the entire device out of action or another time for arbitrarily influencing the change in the compression space.

Um den Grad der Verstellung kontrollieren zu können, ist ein Verdichtungsgradniesser vorgesehen, der in Verbindung mit der Verstelleinrichtung der Maschine steht und jeweils das eingestellte räumliche Verdichtungsverhältnis anzeigt. In der Abb.3 ist dieser Zeiger mit der Ziffer 25 gekennzeichnet. Er kann nun entweder unmittelbar an der Maschine angeordnet sein, oder aber vom Armaturenbrett oder Steuerstand au, durch eine biegsame '\N'elle mit der Verstelleinrichtung der Maschine in Verbindung gebracht werden.-Die Ablesung des räumlichen Verdichtungsverhältnisses kann auch durch elektrische Mittel erfolgen, indem z. B. die Kontaktschiene 21 einen besonderen Kontaktfinger trägt, der mit der Schiene über einen ortsfesten, veränderlichen Widerstand schleift, so daß ein im Stromkreis dieses Widerstandes liegendes Meßinstrument unmittelbar das räumliche Verdichtungsverhältnis anzeigt.In order to be able to control the degree of the adjustment, a degree of compression is necessary provided, which is in connection with the adjustment device of the machine and each shows the set spatial compression ratio. In Fig.3 this pointer is marked with the number 25. He can now either immediately be arranged on the machine, or from the dashboard or control station, through a flexible '\ N'elle in connection with the adjustment device of the machine -The reading of the spatial compression ratio can also done by electrical means by e.g. B. the contact bar 21 a special Contact finger carries, which is connected to the rail via a fixed, variable resistance loops, so that a measuring instrument lying in the circuit of this resistance immediately indicates the spatial compression ratio.

An Stelle des Zeigers kann auch ein Unterdruckmanometer treten, das so zu eichen ist, daß seine Skala den ganzen Bereich der Verdichtungsgrade vom Maximum bis Minimum umfaßt. Unter Beobachtung dieser Verdichtungsgradmesser hat man es an der Hand, durch Ein- und Ausschalten des Elektromotors mittels des Schalters 26 willkürlich die Regulierung zu beeinflussen und ein bestimmtes räumliches Verdichtungsverhältnis festzuhalten.A vacuum manometer can also be used in place of the pointer, which is to be calibrated so that its scale covers the whole range of degrees of compression from the maximum up to minimum included. Under observation of this compaction meter you have it at hand, by switching the electric motor on and off using the Switch 26 arbitrarily to influence the regulation and a certain spatial Record compression ratio.

Bei einfachen Anlagen, besonders bei ortsfesten Maschinen, wo die Belastungsschwankungen nicht so größ und keine fortgesetzten Veränderungen des Kompressionsraumes Bedingung sind, kann,die Regulierung dergestalt vereinfacht werden, daß an Stelle des Unterdruckapparates eine mechanische Betätigung der Umschaltwalze gesetzt wird, die mit dein Gashebel in Verbindung steht. Die Anordnung ist dann so zu treffen, d'aß beispielsweise bei Vollgas die Umsteuerung des Motors für die Vergrößerung des Kompressionsraumes bei Teilleistung für die Verkleinerung desselben erfolgt.With simple systems, especially with stationary machines, where the Load fluctuations not so great and no continuous changes in the compression space Condition can be, the regulation can be simplified in such a way that in place mechanical actuation of the switching roller is set in the vacuum apparatus, that is connected to your throttle. The arrangement is then to be made in such a way that d'ass, for example, at full throttle the reversing of the motor for the enlargement of the compression space at partial performance for the reduction of the same takes place.

Eine derartige Anordnung ist in der Abb. 5 veranschaulicht. Der Gashebel 40 ist durch die Sange 41 sowohl mit dem Kontaktfinger 5 als auch mit der Umschaltwalze io verbunden.Such an arrangement is illustrated in FIG. The throttle 40 is through the Sange 41 both with the contact finger 5 and with the changeover roller io connected.

Wenn man ferner bei Dieselmaschinen mit Überladung der Einfachheit halber auf die Regulierung durch den Unterdruckapparat verzichten will, so hat man dafür nur die mechanische Betätigung der Umschaltwalze io und des Kontaktfingers 5 in Verbindung mit dem Hebel der Einspritzpumpe zu setzen. Die Kupplung dieser Teile muß nur so erfolgen, daß einer gewissen Brennöleinspritzmenge eine bestimmte Größe des Verdichtungsraumes bzw. der Luftlademenge zugeordnet ist.If you also look at diesel engines with overloading the simplicity for the sake of doing without the regulation by the vacuum apparatus, so one has but only the mechanical actuation of the switching roller io and the contact finger 5 in connection with the lever of the injection pump. The coupling of this Parts just have to be done in such a way that a certain amount of fuel oil is injected Size of the compression space or the amount of air charge is assigned.

Das Gestänge der Umschaltwalze muß dabei mit dem Kontaktfinger 5 in Verbindung stehen, damit dieser die Bewegringen dies Gashebels mitmacht. Alle Bewegungen wie die des Gashebels, der Drosselklappe der Umschaltwalze und des Kontaktfingers sind auf die Veränderung des Kompressionsraumes abzustimmen, so daß diese im Verhältnis zum Füllungsgrad des Zylinders erfolgt und bei jeder Füllung ein konstantes Verdichtungsverhältnis erreicht wird.The linkage of the changeover roller must with the contact finger 5 in Connected so that it joins the movement rings of this throttle lever. All movements like those of the throttle lever, the throttle valve of the switching roller and the contact finger are to be adjusted to the change in the compression space so that these are in proportion to the degree of filling of the cylinder takes place and with each filling a constant compression ratio is achieved.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende: Bei Stillstand des Motors herrscht im Saugrohr 3 kein Unterdruck, damit ist auch die Verbindungsleitung 9 und die Druckkammer 6 ohne Druckgefälle und der Kolben steht unter der Wirkung der Druckfeder 27, mit Bezug auf die Abb. i im Zylinder 2 unten. Umschaltwalze io und Kontaktfinger 5 stehen entsprechend und die Kontaktschiene 21 steht soweit nach unten, wie es die Einstellung des größten Kompressionsraumes bedingt. Der Kontaktfinger 5 ruht auf dem Isolierplättchen 22 und der Stromkrens für den Elektromotor i ist unterbrochen. Wird nun die Brennkraftmaschine angelassen, so entsteht im Saugrohr 3 infolge der fast ganz geschlossenen Drosselklappe hoher Unterdruck, und unter dessen Wirkung wird im Unter druckzylinder 2 der Kolben 4 in die entgegengesetzte Lage gezogen. Dabei nimmt der Kolben durch die Gestänge 27 die Umschaltwalze io und den Kontaktfinger 5 mit. Bei der Bewegung der Umschaltwalze macht diese eine kleine Drehung, bis der Anschlagstift 13 am Schaltwalzenbü gel 12 anschlägt und die Kontaktplättchen 16, 17 mit den Stromschienen i9, 2o in Verbindung kommen.The mode of operation of the device is as follows: When the engine is at a standstill, there is no negative pressure in the intake manifold 3, so that the connecting line 9 and the pressure chamber 6 are also without a pressure gradient and the piston is under the action of the compression spring 27, with reference to Fig Cylinder 2 below. Switching roller io and contact finger 5 are correspondingly and the contact bar 21 is down as far as the setting of the largest compression space requires. The contact finger 5 rests on the insulating plate 22 and the Stromkrens for the electric motor i is interrupted. If the internal combustion engine is now started, high negative pressure arises in the intake manifold 3 due to the almost completely closed throttle valve, and under its effect the piston 4 is pulled into the opposite position in the negative pressure cylinder 2. The piston takes the changeover roller io and the contact finger 5 with it through the linkage 27. When the switching roller moves, it makes a small rotation until the stop pin 13 strikes the Schaltwalzenbü gel 12 and the contact plates 16, 17 come into contact with the busbars i9, 2o.

Der Kontaktünger 5 hat durch seine Bewegung das Isolierplättchen 22 verlassen und ist mit der Kontaktschiene 21 in Berührung gekommen, wodurch der Stromkreis für den Elektromotor i geschlossen wird. In diesem Augenblick dreht sich dieser entsprechend der durch die Umschaltwalze gegebenen Umpolung des Ankerstromkreises so, daß die Spindel 23 eine Verkleinerung des Kompressionsraumes herbeiführt. Während der Drehung der Spindel 23 wandert aber die Kontaktschiene 21 dem Kontaktfinger 5 zu, so lange, bis das Isolierplättchen 22 unter diesen kommt und damit den Stromkreis wieder unterbricht. In diesem Augenblick bleibt der Elektromotor stehen, und der Kompressionsraum hat nun eine Größe, die der eingesaugten Luftmenge bzw. der Drosselklappenöffnung entspricht und unter der das Gemisch bis zu einem Enddruck verdichtet wird, der für einen sparsamen Betrieb der Maschine erfahrungsgemäß bedingt ist. Fällt darauf der Unterdruck in der Kammer 6, so geht der Kolben 4 der Druckdifferenz entsprechend nach unten, und die Umschaltwalze io dreht.sich entgegengesetzt, wobei die Kontaktplättchen 14, 15 mit den Stromschienen 18, i9 in Verbindung kommen. Diese Schaltung entspricht der entgegengesetzten Drehrichtung des Elektromotors. Dieser tritt augenblicklich in Tätigkeit, weil bei der Ab- wärtsbewegung des Kolbens 4 auch der Kontaktfinger 5 abwärts gegangen war und mit der Kontaktschiene 21 den Stromkreis wieder geschlossen hatte. Durch die Umkehrung der Drehrichtung der Spindel 23 wandert auch die Kontaktschiene 21 entgegengesetzt, so lange, bis Isolierplättchen 22 unter Kontaktfinger 5 den Stromkreis wieder unterbricht.The movement of the contact 5 has left the insulating plate 22 and has come into contact with the contact bar 21, as a result of which the circuit for the electric motor i is closed. At this moment it rotates according to the polarity reversal of the armature circuit given by the changeover roller so that the spindle 23 brings about a reduction in the compression space. During the rotation of the spindle 23, however, the contact bar 21 moves towards the contact finger 5 until the insulating plate 22 comes under this and thus interrupts the circuit again. At this moment the electric motor stops and the compression chamber is of a size that corresponds to the amount of air sucked in or the throttle valve opening and under which the mixture is compressed to a final pressure which, as experience has shown, is necessary for economical operation of the machine. If the negative pressure in the chamber 6 then falls, the piston 4 goes down according to the pressure difference, and the switching roller rotates in the opposite direction, the contact plates 14, 15 coming into contact with the busbars 18, 19. This circuit corresponds to the opposite direction of rotation of the electric motor. This comes into action immediately because, with the downward movement of the piston 4, the contact finger 5 also went down and closed the circuit again with the contact bar 21. By reversing the direction of rotation of the spindle 23, the contact bar 21 also moves in the opposite direction, until the insulating plate 22 under the contact finger 5 interrupts the circuit again.

Die Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Kompressionsraumes schreitet stets so lange fort, wie der durch den Unterdruckapparat eingestellte Abstand zwischen Kontaktfinger 5 und Isolierplättchen 22 bedingt. Wenn die Wirkung des Unterdruckapparates durch die mechanische Betätigung der Umschaltwalze bzw. des Kontaktfingers durch den Gashebel oder Brennstoffhebel ersetzt wird, bleibt die Wirkungsweise der Einrichtung genau dieselbe. Es ist dann nur darauf zu achten, daß die Gestängewege der Gestänge 27 der Drosselklappenbewegung und der Bewegung der Kontaktschiene 21 angepaßt werden.The reduction or enlargement of the compression space is progressing always as long as the distance between Contact finger 5 and insulating plate 22 conditionally. When the effect of the negative pressure apparatus by the mechanical actuation of the switching roller or the contact finger is replaced by the throttle or fuel lever, the operating principle remains the same Setup exactly the same. It is then only necessary to ensure that the rods the linkage 27 of the throttle valve movement and the movement of the contact bar 21 be adjusted.

Das in der Zeichnung dargestellte Schaltschema entspricht einem Hauptstromelektromotor, bei dem für den Wechsel der Drehrichtung der Ankerstromkreis umgepolt wird.The circuit diagram shown in the drawing corresponds to a main current electric motor, in which the polarity of the armature circuit is reversed to change the direction of rotation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for changing the compression space of internal combustion engines, characterized in that the for changing the compression space serving parts are moved electromechanically.

2. Device according to claim i, characterized in that the ones used to change the compression space Parts are operated directly or indirectly by an electric motor.

3. Device according to claims i and 2, characterized in that the starter motor of the internal combustion engine is used as an electric motor. d ..

Device according to claims i to 3, characterized in that that the switching on and off of the electric motor and the direction of rotation of the armature decisive polarity and the duration of the current supply of the motor automatically and takes place as a function of the internal combustion engine.

5. Apparatus according to claim i to q., characterized in that the electric motor by the negative pressure in the Suction line is controlled.

6. Apparatus according to claim i to 5, characterized in that that the electric motor by a commutator (io) and by a timer contact arm (5) is controlled, which are influenced by the linkage (-o) of the throttle valve.

7. Apparatus according to claim i, characterized in that one in the circuit of the Switching device (5, 21, 22) lying on the electric motor, the two movable contact parts (5, 21) influenced and by the current interruption or by the continuity of the current the relative position of the contact parts to one another is conditioned. B.

Device according to Claim 7, characterized in that the one contact part (5) with one of the electric motor Reversing commutator (io) is rigidly connected, while the other contact part (21) is connected to the adjusting device in such a way that it corresponds to the magnification or the reduction of the compression area on the movement of the device participates. G.

Device according to claim 7 and 8, characterized in that the Commutator (io) and the contact part (5) of the timer that is rigidly connected to it shared by one under the influence of the negative pressure in the suction line (3) standing piston (2, q.) Can be controlled. ok

Device according to claim 7 bis 9, characterized in that the switch of the starting circuit of the electric motor so affects the circuit of the electric motor that when the electric motor with the V creation device is coupled when switching on the one circuit the other is automatically interrupted and vice versa. i i.

Device according to claim 7 to io, characterized in that the commutator (io) is designed as a roller is, which is occupied on its jacket with contact lamellae, which when moving the Roller with this guided on contact rails (18, i9, 2o), reverse polarity of the electric motor.

12. The device according to claim 7 to i i, characterized in that the roller in mounted on a bracket (12) carried by the linkage (27) and with stops in this way (13) is provided that the roller within the bracket when moving the linkage (27) can only perform a prescribed angular rotation and otherwise with their contact blades slides on the busbars (18, ig, 20).

13. The device according to claim 7 to 12, characterized in that the piston rod of the movable in the vacuum cylinder (2), piston under the influence of the negative pressure conditions in the suction line (q.) with the contact arm (5) of the timer (5, 21) and with which the roller (io) supporting bracket (12) is rigidly connected. 1d .. device according to claim 7 to 13, characterized in that the contact rail moving with the adjusting mechanism (21) actuates a mechanical or electrical display device in such a way that the spatial compression ratio in relation to the movement stroke of the rail (21) is shown.