Verbrenn nngskraftmaschine. Verbrennungshraftmaschinen mit einer An zahl von im Kreise um die ll1otorwelle parallel zu dieser angeordneten Zylindern oder gleich achsigen Zylinderpaaren, deren Kolben die Welle mittelst einer auf einer schiefen Kröp- fung derselben lose sitzenden Taumelscheibe antreiben, sind im Wesen bereits bekannt.
Bei entsprechender Ausgestaltung können derartige #daschinen eine hohe Umlaufszahl erhalten und einen hohen (Aleichförmigkeits- grad besitzen, und lassen eine vollkommene Ausgleichung der Massenwirkungen zu. Die hohen Umlaufszahlen schliessen aber die Be- nütziing von Ventilsteuerungen mehr oder minder aus und lassen die Anwendung von Schiebersteuerungen als geboten erscheinen.
Es sind auch bereits Rundschiebersteuerungen für gewöhnliche Explosionsmotoren bekannt, deren hohler Rundschieber im Zylinder an geordnet ist, dessen Kolben im Rundschieber gleitet. Der die Steuerschlitze tragende Teil des Rundschiebers liegt dabei in einem Ring raum zwischen der Zylinderwandurg und eineue in den Zylinder hineinragenden Teil des Deckels, der mit den Steuerkanälen des Zylinders entsprechenden, in das Zylinder innere führenden Kanälen versehen ist.
Diese Lagerung des Drehschiebers ermöglicht eine bessere Abdichtung zu erzielen und den im Verbrennungsraum des Zylinders liegen den Teil des Schiebers, der nunmehr zwi schen der gekühlten Zylinderwandung und der gekühlten Deckelwandung liegt, vor dem schädigenden Einfluss allzu hoher Tempera turen zu schützen. Zar Entlastung eines solchen Schiebers wurde auch bereits vorge schlagen, ihn mit zwei einander gegenüber liegenden Steuerschlitzen zu versehen, des gleichen aber auch den in ihn hineinragen den Teil des Deckels, so dass der Schieber von innen her stets symmetrisch vom Druck belastet wird.
Durch diese symmetrische An ordnung der Steuerschlitze wird aber eine Verminderung seiner Drehzahl auf die Hälfte nötig, und dies hat wieder den Nachteil, dass die Eröffnungs- und Sehliesszeiten der Steuer kanäle viel zu lange werden. 1fIan hat auch bereits vorgeschlagen, ausser einem Drehschie ber im Zylinder noch ausserhalb des Zylin ders einen Verteilungsschieber anzuwenden, wodurch das Öffnen und Schliessen der Steuer kanäle des Zylinders auf zwei Schieber ver teilt wird. Die Drücke hat dann nur mehr der Zylinderschieber aufzunehmen, während der ausserhalb gelegene Schieber als Verteil- organ wirkt.
Dieser kann um ein Vielfaches rascher umlaufen als der Zylinderschieber, so dass, wenn die oben erwähnte Druckentla stung des Zylinderschiebers durch Anord nung voneinander gegenüberliegenden Steuer schlitzen angewendet wird, die Anwendung des ausserhalb gelegenen Verteilschiebers die Möglichkeit gibt, die ungünstig langen Er- öffnungs- und Schliesszeiten auf ein günstiges Mass herabzusetzen.
Die hier erwähnten Steuerungskonstruk tionen wurden, jede für sich, bisher nur bei gewöhnlichen Verbrennungsmotoren, also bei Motoren mit normalem Kurbelgetriebe, wobei die Kolbenstange als Pleuelstange wirkt, an gewendet.
Die eingangs erwähnte Maschinenart mit Taumelscheibenantrieb, die sich, wie gesagt, ganz besonders für hohe Umlaufszahlen eig net, und infolgedessen die Anwendung einer Schiebersteuerung erheischt, lässt nun, wenn sie mit der erwähnten Drehschiebersteuerung mit ausserhalb der Zylinder angeordnetem Ver- teilschieber kombiniert wird, die Vorteile dieser Schiebersteuerung im vollsten Masse wirken.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in den Zeichnungen darge stellt.
Fig. 1 zeigt einen Achsialschnitt durch die Hälfte der Maschine, Fig. 2 einen Quer schnitt und die Fig. 3-6 einen Querschnitt durch einen Zylinder bei verschiedenen Stel lungen der" Steuerorgane.
Auf der schiefen Kröpfung 1 der Motor- welle 2 sitzt lose mit breiter Nabe die Tau melscheibe 3, deren Zapfen 4 verschiebbar in ein Gelenk 5 der Kolbenstangen 6 ein greifen, die die Kolben der einander gegen überliegenden, gleichachsigen Zylinder 7 ver binden. Die Zylinderpaare 7 sind im Kreise um die Welle 2) herum angeordnet.
In jedem Zylinder ist ein hohler Zylinderschieber 8 gelagert, der mit zwei einander gegenüber liegenden Steuerschlitzen 9, 10 versehen ist; der diese Steuerschlitze enthaltende Teil des Schiebers liegt dicht in einem Ringraum zwischen der Zylinderwandung und dein in den Zylinder hineinragenden Teil 11 des Zy linderdeckels 12, wodurch vor allem eine vollkommene Abdichtung des Zylinderschie bers 8 möglich wird, dann aber auch eine Kühlung des um den Verbrennungsraum lie genden Teils des Zylinderschiebers 8, da dieser zwischen der gekühlten Zylinderwan dung und dem gekühlten Deckel liegt; eine Gefährdung der Ränder der Steuerschlitze 9, 10 durch die hohe Explosions- oder Ver brennungstemperatur ist also verhindert.
Je der Zylinderschieber 8 ist an seinen aus dem Zylinder herausragenden Teil mit einem Zahnkranz 13 versehen. Ein Zahnkranz 14 greift in die Zahnkränze 13 auf einer Seite ein. Der Antrieb des ganzen Systems erfolgt vorn Zahnkranz 13 eines untern Zylinders aus, der von einem Zahnrad 16 der Steuer welle 17 im Verhältnis 2:1 angetrieben wird, die ihrerseits durch die Zahnräder 18, 19 und 20 von der Motorwelle 2 aus mit halber Geschwindigkeit gedreht wird.
In dem Raum innerhalb der Zylinder je der Maschinenseite ist ein Verteilschieber 21 mit der Nabe 22 auf der 33/fotorwelle 2 in nicht gezeichneter Weise befestigt. Dieser Verteilschieber besitzt zwei Abteilungen 23, 24, die voneinander durch die Scheidewände 25, 26 getrennt sind, deren Lappen 27 und 28 die Steuerung der Zylinderkanäle 29 be sorgen.
Die Abteilungen 23 und 24 sind ka nalartig ausgebildet und die eine steht in Verbindung mit dem Auspuffraum 30 und die andere mit dem Ansaugraum 31, so dass also beim Vorübergehen der Lappen 27 und 28 der Scheidewände 25 und 26 des Ver- teilschiebers an den Zylinderkanälen 29 diese abwechselnd mit dem Ansaugraum und dem Auspuffraum in Verbindung kommen. Die Umlaufszahl des Verteilschiebers 21 beträgt das Vierfache der Zylinderschieber B.
Die Zylinder 7 besitzen noch je einen weiteren mit dem Auspuffraum 30 in nicht gezeichneter Weise verbundenen Kanal 32, der an der dem Kanal 29 gegenüberlie genden Seite des Zylinders mündet, und zwar so, dass er von den Steuerschlitzen 9, 10 des Zylindersclriebers 8 jeweils früher geöffnet wird, als der Kanal 29. In der Verlängerung dieses Kanals 32 besitzt auch der in den Zylinder hineinragende Teil 11 des Zylinder deckels einen Kanal 33. Ausserdem sind im Deckelteil 11 noch ein in der Verlängerung des Kanals 29 liegender Kanal 34 und ein Kanal 35 mit einer Erweiterung 36. vorge sehen.
Die Maschine arbeitet im Viertakt. Die Wirkungsweise der Drehschiebersteuerung soll anhand der Fig. 3-6 beschrieben werden.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Lage der Steuerungsorgane am Ende des Auspuffes befindet sich der Steuerschlitz 10 des Zylin derschiebers 8 bei dem gezeichneten Zylinder 7 vor dem Zylinderkanal :29, der aber von aussen her durch den Lappen 28 der Tren nungswand 26 des Verteilschiebers 21 noch abgesperrt ist. Da der Verteilschieber 21 sich rascher dreht als der Zylinderschieber, wird der Lappen 28 bei der Drehung in der Pfeil richtung die Eröffnung des Zylinderkanals 29 rascher besorgen als die Schliessung des Ka nals 29 durch den Zylinderschieber 8 er folgt.
Die Ansaugperiode dauert so lange, bis der Steuerschlitz 10 des Zylinderschiebers 8 den Zylinderkanal 29 sperrt (Fig. 4), wo bei auch der Lappen 27 der andern Tren nungswand 25 des Verteilschiebers 21 zum Zylinderkanal 29 gelangt ist. Die angesaugte Ladung wird nun im Zylinder komprimiert und entzündet, verrichtet im Zylinder ihre Arbeit und expandiert, während der Verteil- schieber 21 eine ganze Umdrehung und der Zylinderschieber 8 eine Viertelsdrehung macht.
Schon vor dem Ende des Expansionshubes beginnt der Auspuff, denn die Maschine ar beitet mit Vorausströmung, wie es insbe sondere für raschlaufende Maschinen nötig ist, um im ersten Teil des Auspuffhubes Kompressionen zu vermeiden. Die Fig. 5 stellt jene Lage der Schieber dar, bei der diese Vorausströmung beginnt. Der Zylinder kanal 29 ist durch den Zylinderschieber 8 noch gesperrt und der Lappen 27 der Tren nungswand 2.5 des Verteilschiebers 21 nähert sich erst dem Kanal 29.
Dagegen öffnet der Steuerschlitz 10 den Vorausströmkanal 32, und nun setzt die Vorausströmung durch die Kanäle 33 und 32 ein. Fig. 6 zeigt den Be ginn des Auspuffhubes, der dann einsetzt, wenn der Lappen 27 sich von dem Zylinder kanal 29 entfernt und der Steuerschlitz 9 des Zylinderschiebers 8 an den Zylinderkanal 29 herankommt.
Die Kanäle 33 und 32 bleiben aber auch noch eine Zeitlang durch den Steuerschlitz 10 hindurch geöffnet, wenn der Auspuffhub begonnen bat, wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, so dass durch die Kanäle 33 und 32 hindurch eine Zeitlang ein Nebenaus puff stattfinden kann, was ja bei rasch lau fenden Maschinen von grossem Vorteil ist.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, wird das Schliessen des Zylinderkanals 29 am Ende der Auspuffperiode und das Eröffnen des Zylin derkanals am Beginn der Ansaugperiode durch den Verteilschieber allein besorgt, während gegen das Zylinderinnere hin der Kanal 29 durch den Steuerschlitz des Druck schiebers 8 hindurch offen bleibt; so dass also das Eröffnen und Schliessen des Kanals durch den rasch laufenden Verteilschieber besorgt wird. Ebenso wird das Schliessen des Zylinderkanals 29, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, am Ende der Ansaugperiode durch den Verteilerschieber besorgt.
Während des Kompressions- und Expan sionshubes würde, wenn die Kanäle 33 und 35 nicht vorhanden wären, der im Innern des Zylinders herrschende Druck durch den Kanal 34 des Deckelteils 11 den Druckschie ber 8 einseitig belasten, was den mechani schen Wirkungsgrad der Maschine beein trächtigen und ungünstige Abnützungen be fördern würde. Um eine vollkommene Ent lastung zu erreichen, ist auf der dem Kanal 33 gegenüberliegenden Seite der Achse des Kanals 34 in den Deckelteil 11 ein Kanal 35 angeordnet, der in eine Erweiterung 36 mün det, die von der Wandung des Druckschie- bers 8 nach aussen hin geschlossen ist.
Die Kanäle 33 und 35 sind symmetrisch zu bei den Seiten der Achse des Kanals 34 ange ordnet, der Querschnitt der Erweiterung 36 ist gleich dem des Kanals 33 und die Summe der Querschnitte des Kanals 33 und der Erweiterung 36 ist grösser als der Quer schnitt des Kanals 34, so dass eine voll kommene Druckentlastung des Zylinderschie bers 8 erreicht ist. Diese Entlastung kann natürlich auch dann erreicht werden, wenn der Kanal 35 nicht symmetrisch zu dem Ka nal 33 angeordnet wird, doch mass in diesem Falle der Querschnitt der Erweiterung 36 so bemessen werden, dass die Resultierende der drei in Betracht kommenden Drücke null ist.
Wenn auch dieses Gleichgewicht gestört wird, sodald der Zylinderschieber einen Steuer kanal oder die Erweiterung 36 freigibt, so kann doch die einseitige Belastung des Schie bers von innen her niemals so gross werden, dass eine erhebliche Beeinträchtigung des mechanischen Wirkungsgrades die Folge sein könnte.
Jedenfalls bietet der Vorausströmkanal 33 Gelegenheit zu einer möglichst vollkommenen Druckentlastung des Schiebers und macht die Anordnung von zwei einander gegenüber liegenden Steuerschlitzen des Zylinderschie bers 8 nötig, wodurch dessen Drehzahl in vorteilhafter Weise herabgesetzt wird, wäh rend die hohe Umlaufszahl des Verteilschie- bers einen unmittelbaren Antrieb von der Mo torwelle aus zulässt, was in einfachster Weise dadurch verwirklicht wird, dass für alle Zy linder einer Seite ein gemeinschaftlicher Vei- teilschieber benützt wird.