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.Slide control for four-stroke internal combustion engines The invention relates to a slide control for four-stroke internal combustion engines. The supply of fuel and discharge of exhaust gases from the working cylinder is performed in a known manner through the side opposite to the working cylinder hollow piston slide, which are open towards the EinlaßleitiLing or the outlet conduit.
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.The novelty is that the upper end of the working cylinder is provided with a pair of superimposed inlet channels and diametrically to these with a pair of superimposed outlet channels, and that the inner end of the lower inlet channel and the lower outlet channel is covered by the working piston and is released, while the outer ends of all the channels are controlled by the piston valves, which are each provided with two longitudinally spaced openings. These openings always come in and out of cover at the same time as the associated channels leading to the interior of the working cylinder.
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.The arrangement of the two superimposed inlet channels is done
for the purpose of performing a double application of force during the power stroke of the piston.
When ignition takes place, it is through the upper intake port first
fed and between the top wall of the cylinder and the top wall of the piston
The charge in place ignites. Then when the piston moves down and finally
exposing the inner end of the lower inlet port and the lower outlet port;
then the charge in these channels becomes the same as when it was moving upwards
of the piston had been compressed, ignited, so that an additional working pressure
is exerted on the piston moving downward. So it comes during
Relatively high pressure on the piston over the entire working stroke to act,
which is applied in stages and smooth running of the
Internal combustion engine guaranteed.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.The drawing shows an embodiment of the invention.
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.Fig. I is a longitudinal section through the working cylinder and the slide control of the internal combustion engine, and Figs. 22, 3, 4 and 5 show schematically different work stages of the internal combustion engine.
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.The working cylinder i and the piston slide 2 and 3 of the machine are preferably cast from a single piece. The working piston 4 is connected to the crank pin 8 of the crankshaft by means of a connecting rod 7. Hie coiberischieber 5 and 6 for the inlet and outlet are connected by means of connecting rods 9 and io with corresponding control shafts ii and 12, which are driven from the main crankshaft with a quarter of the engine speed. ' For this purpose, shafts ii and 12 are connected to the crankshaft. verbun by a transmission, which consists of a seated on the crankshaft small chain wheel 13 and the larger chain wheels II 14, which are attached to the shafts ii and 12 and connected to each other by means of a chain 15. The wheels 14. are rotated in the direction of the indicated arrows. -In this way, the piston valves 5 and 6 * are only moved back and forth a quarter times as often as the working piston 4, whereby the openings in the piston valves are only exposed when the piston valves move upwards and downwards. This gives rise to two _ Öffii '# ingsa # ilagen so that a Ekplosions- or power stroke during each two revolutions or four strokes of the working piston arises during each stroke of the piston slide, as neces- this for a four-cycle engine, vendig'ist.-According to the invention the working cylinder i -provided with a pair of superimposed inlet channels 16 and 17 on one side of the machine and with a pair of superimposed outlet channels iS and ig on a diametrically opposite side of the working cylinder. Both pairs of inlet and outlet channels follow. outwards apart, as best shown in Fig. i. The channels 16 and 17 coincide with the inlet openings 5a and 5b in the piston valve 5, while the piston valve 6 is provided with outlet openings 6a and 6b which can coincide with the outlet channels 18 and ig. The inlet and outlet channels 16, 17, 18 and ig serve to connect the interior of the working cylinder i with the interior of the hollow piston valve 5 and 6, respectively. For this purpose, these channels 16, 17, 18 and ig can be provided relatively wide in their middle part with not particularly shown RipW to divide the channels to half their size, so that the working piston 4 and the piston slide no resistance to deli Find channel edges. In order to facilitate the displacement of the piston valves 5 and 6 , those parts which are subjected to the compression pressure or the explosion pressures are cut out according to Fig. 3 or provided with a reduced diameter so that the pressurized gases relieve the piston valve. As shown at 6c and 5c (Fig. I), these recesses are arranged in a circular ring and run around the entire circumference of the piston valve.
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.The piston valves are preferably made from a resistive metal which conducts heat well. Well, the piston valves controlling the outlet have a tendency to absorb the heat and consequently expand. This expansion is now essentially reduced by lining the piston valve with a steel sleeve: 23 (Dep. I). The burnt gases get from the slide 6 into the Atispuffleitung2-1. The operation of the Biennkraftmaschine of the invention is as follows: The fresh fuel is fed into the upper hollow piston valve 5 during the suction stroke from the inlet line 2-: 2, from here the fuel flows through the openings 5a and 511 and the channels 16 and 17 into the Working cylinder, as shown in Fig. 2. During the upward stroke of the working piston 4 (Fig. 3) , the fuel mixture is compressed in the inlet channel 17 and the outlet channel ig and also in the king spaces formed by the recessed parts 5c and 6c. During the end of the compression stroke, the fuel mixture in the combustion chamber of cylinder i is further compressed, and the fuel is also compressed in the channels 16 and 18 and also in the annular spaces that extend around the piston valves 5 and 6 . As soon as the fuel mixture is ignited, the exploding gases in the combustion chamber and in channels 16 and 18 drive the working piston downwards, as shown in FIG. After the fuel mixture has been ignited in the above-mentioned manner, the working piston 4 releases the channels 17- Lindig, and then a second explosion takes place, which drives the working piston further downwards with additional force, as Fig. 5 shows. This second explosion transmits a force to the pistons, which significantly increases the performance.