CH539777A

CH539777A - Brennkraft-Kolbenmotor

Info

Publication number: CH539777A
Application number: CH950671A
Authority: CH
Inventors: Mueller Heinrich
Original assignee: Mueller Heinrich
Priority date: 1971-06-29
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1973-07-31

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennkraft-Kolbenmotor. Derselbe zeichnet sich dadurch aus, dass an den .Nfotorzvlinder ein mit dem Kompressionsraum des letzteren kommunizierender Zusatzzylinder angeschlossen ist, in welchem ein Sekundärkolben liegt, der in Arbeitsstellung sich gegen eine Druckfeder und ein Luftpolster abstützt.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. und zwar zeigen:
Fig. 1 einen axialen Schnitt in der Stellung bei voller Kom pression.

Fig. 7 einen ebensolchen unmittelbar nach eingetretener Explosion bei Beginn des Arbeitshubes.

Fig. 3 die Stellung des Sekundärkolbens beim günstigsten Hebelarm der Kurbelwelle. und
Fig. 4 die Stellung des Sekundärkolbens nahe dem Ende des Arbeitshubes des Motorkolbens.

list der konventionelle Motorzylinder eines Brennkraft Kolbenmotors resp. Otto-Verbrennungsmotors und 2 der Motorkolben. Auf der Stirnseite 1 des Motorzylinders 1 ist ein Zusatzzylinder 3 angeordnet. welcher gegen den Kompressionsraum 4 des Motorzylinders 1 offen ist und mit diesem kommuniziert. Im Zusatzzylinder 3 lagert und arbeitet der Sekundärkolben 5. Eine kräftige. zweckmässig vierkantige Druckfeder 6 stützt sich einerseits gegen den Sekundärkolben 5 und andererseits gegen den stirnseitigen Deckelteil 3 des Zusatzzvlinders 3 ab. wobei die Enden der Feder 6 einerseits mit dem Sekundärkolben 5 und andererseits mit dem Deckelteil 3 fest miteinander verbunden sind. .Nicht dargestellt sind die in den stirnseitigen Zylinderteil 1 eingebauten, an sich bekannten.

Ein- und Auslassventile sowie die Zündkerze.

Bei der Aufwärtsbewegung des .Motorkolbens 2 und stattfindender Kompression wird der Sekundärkolben 5 in den zugehörigen Zusatzzylinder gedrängt und die Druckfeder 6 etwas zusammengedrückt. Bei der durch die Zündung bewirkten Explosion wird der Sekundärkolben 5 in den Zusatzzylinder 3 getrieben und die Druckfeder 6 wird ganz zusammengedrückt und in hohen Spannungszustand gebracht. Gleichzeitig uird die Luft im Zusatzzylinder oberhalb dem Sekundärkolben stark komprimiert und erzeugt ein kräftiges Luftkissen. Bei der durch die Zündung herbeigeführten Explosion bewegen die Explosionsgase den Motorkolben 2. unterstützt durch das vom Sekundärkolben 5 ausgehende Kraftmoment, das vom Luftkissen und der zusammengepressten Druckfeder 6 gebildet wird, nach unten.

Dieses Kraftmoment tritt in Erscheinung. wenn sich die Pleuelstange 7 des Motorkolbens 2 noch in einer unxorteilhaften Arbeitsstellung befindet. Die Bewegungen des Niotorkolbens 2 im Arbeitshub sind durch die Fig. 2 bis 4 angedeutet. Die Kurbelwelle 8 wird dabei im Sinne des Pfeiles a gedreht. Wie die Fig. 2 zeigt. wirkt infolge des sich vergrös senden Expiosionsraumvolumens bei der Explosion ein weniger hoher Anfangsdruck auf die Pleuelstange 7 und damit auf die Kurbelwelle 8.

Zufolge des vergrösserten Gasvolumens und der zusätzlichen Belastung durch den Sekundärkolben 5 können während des weiteren Verlaufes des Arbeitshubes (Abwärtsbe' egung des Sekundärkolbens) die Explosionsgase erteilt. auch bei günstigerer Stellung der Pleuelstange 7 und der Kurbelwelle X auf den Motorkolben 2 wirken, so dass der Wirkungsgrad des Motors günstig beeinflusst werden kann.

Demgegenüber können bei den bekannten Verbrennungsmotoren die im kleinsten Kompressionsraum explodierten, hochgespannten Verbrennungsgase infolge zu raschen Druckabfalles nicht mehr in erwünschter Weise im Augenblick des günstigsten Hebelarmes der Kurbelwelle mit genügend hohem Druck auf den Motorkolben wirken, so dass auf diese Weise der erwartete Wirkungsgrad nicht mehr erreicht werden kann.

Beim beschriebenen Erfindungsgegenstand wird ein Teil des Explosionsdruckes zur Spannung der Druckfeder 6 des Sekundärkolbens 5 benutzt, wobei, wie Fig. 3 zeigt, zugleich eine entsprechende Vergrösserung des Explosionsraumes erreicht wird. Der im vergrösserten Explosionsraum erzeugte Gasdruck und der zusätzlich durch den Sekundärkolben 5 gespeicherte Druck ermöglichen während des weiteren Kolbenhubes einen verzögerten Druckabfall und eine zeitlich verteilte Energieabgabe an die Kurbelwelle, unter Vermeidung hoher Spitzendrücke.

Der Sekundärkolben 5 ist im Querschnitt gesehen U-förmig und in diesem sind im Randflansch 9 zur Abdichtung nötige Kolbenringe 10 vorgesehen. In den durch den Randflansch 9 seitwärts begrenzten Aufnahmeraum 11 greift der untere Teil der Druckfeder 6, während deren oberer Teil in die abgesetzte Vertiefung 12 eingreift. 13 ist eine Anschlagschulter im Zusatzzylinder 3, welche die Aufwärtsbewegung des Sekundärkolbens 5 begrenzt.

Der Zusatzzylinder 3 könnte auch auf dem Motorzylinder 1 wegnehmbar aufmontiert sein, so dass bereits im Gebrauch befindliche Kolbenmotoren durch Montage desselben umgebaut werden können.

PATENTANSPRUCH

Brennkraft-Kolbenmotor, dadurch gekennzeichnet, dass an den Motorzylinder ( 1 ) ein mit dem Kompressionsraum (4) des letzteren kommunizierender Zusatzzylinder (3) angeschlossen ist, in welchem ein Sekundärkolben (5) lagert, der in Arbeitsstellung sich gegen eine Druckfeder (6) und ein Luftpolster abstützt.

UNTERANSPRÜCHE
1. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzzylinder (3) auf der Stirnseite (1 ) des Motorzylinders (1) angeordnet und an den Explosionsraum (4) angeschlossen ist.

2. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (6) sich einerseits an dem Sekundärkolben (5) und andererseits an dem Zusatzzylinder (3) abstützt.

3. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärkolben (5) mit Kolbenringen (10) versehen ist.

4. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärkolben (5) einen Aufnahmeraum (11) aufweist, welcher seitwärts durch einen Randflansch (9) des ersteren begrenzt ist.

5. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzzylinder (3) wegnehmbar am Motorzylinder (1) aufmontiert ist.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennkraft-Kolbenmotor. Derselbe zeichnet sich dadurch aus, dass an den .Nfotorzvlinder ein mit dem Kompressionsraum des letzteren kommunizierender Zusatzzylinder angeschlossen ist, in welchem ein Sekundärkolben liegt, der in Arbeitsstellung sich gegen eine Druckfeder und ein Luftpolster abstützt.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. und zwar zeigen: Fig. 1 einen axialen Schnitt in der Stellung bei voller Kom pression.

Fig. 7 einen ebensolchen unmittelbar nach eingetretener Explosion bei Beginn des Arbeitshubes.

Fig. 3 die Stellung des Sekundärkolbens beim günstigsten Hebelarm der Kurbelwelle. und Fig. 4 die Stellung des Sekundärkolbens nahe dem Ende des Arbeitshubes des Motorkolbens.

list der konventionelle Motorzylinder eines Brennkraft Kolbenmotors resp. Otto-Verbrennungsmotors und 2 der Motorkolben. Auf der Stirnseite 1 des Motorzylinders 1 ist ein Zusatzzylinder 3 angeordnet. welcher gegen den Kompressionsraum 4 des Motorzylinders 1 offen ist und mit diesem kommuniziert. Im Zusatzzylinder 3 lagert und arbeitet der Sekundärkolben 5. Eine kräftige. zweckmässig vierkantige Druckfeder 6 stützt sich einerseits gegen den Sekundärkolben 5 und andererseits gegen den stirnseitigen Deckelteil 3 des Zusatzzvlinders 3 ab. wobei die Enden der Feder 6 einerseits mit dem Sekundärkolben 5 und andererseits mit dem Deckelteil 3 fest miteinander verbunden sind. .Nicht dargestellt sind die in den stirnseitigen Zylinderteil 1 eingebauten, an sich bekannten.

Ein- und Auslassventile sowie die Zündkerze.

Bei der Aufwärtsbewegung des .Motorkolbens 2 und stattfindender Kompression wird der Sekundärkolben 5 in den zugehörigen Zusatzzylinder gedrängt und die Druckfeder 6 etwas zusammengedrückt. Bei der durch die Zündung bewirkten Explosion wird der Sekundärkolben 5 in den Zusatzzylinder 3 getrieben und die Druckfeder 6 wird ganz zusammengedrückt und in hohen Spannungszustand gebracht. Gleichzeitig uird die Luft im Zusatzzylinder oberhalb dem Sekundärkolben stark komprimiert und erzeugt ein kräftiges Luftkissen. Bei der durch die Zündung herbeigeführten Explosion bewegen die Explosionsgase den Motorkolben 2. unterstützt durch das vom Sekundärkolben 5 ausgehende Kraftmoment, das vom Luftkissen und der zusammengepressten Druckfeder 6 gebildet wird, nach unten.

Dieses Kraftmoment tritt in Erscheinung. wenn sich die Pleuelstange 7 des Motorkolbens 2 noch in einer unxorteilhaften Arbeitsstellung befindet. Die Bewegungen des Niotorkolbens 2 im Arbeitshub sind durch die Fig. 2 bis 4 angedeutet. Die Kurbelwelle 8 wird dabei im Sinne des Pfeiles a gedreht. Wie die Fig. 2 zeigt. wirkt infolge des sich vergrös senden Expiosionsraumvolumens bei der Explosion ein weniger hoher Anfangsdruck auf die Pleuelstange 7 und damit auf die Kurbelwelle 8.

Zufolge des vergrösserten Gasvolumens und der zusätzlichen Belastung durch den Sekundärkolben 5 können während des weiteren Verlaufes des Arbeitshubes (Abwärtsbe' egung des Sekundärkolbens) die Explosionsgase erteilt. auch bei günstigerer Stellung der Pleuelstange 7 und der Kurbelwelle X auf den Motorkolben 2 wirken, so dass der Wirkungsgrad des Motors günstig beeinflusst werden kann.

Demgegenüber können bei den bekannten Verbrennungsmotoren die im kleinsten Kompressionsraum explodierten, hochgespannten Verbrennungsgase infolge zu raschen Druckabfalles nicht mehr in erwünschter Weise im Augenblick des günstigsten Hebelarmes der Kurbelwelle mit genügend hohem Druck auf den Motorkolben wirken, so dass auf diese Weise der erwartete Wirkungsgrad nicht mehr erreicht werden kann.

Beim beschriebenen Erfindungsgegenstand wird ein Teil des Explosionsdruckes zur Spannung der Druckfeder 6 des Sekundärkolbens 5 benutzt, wobei, wie Fig. 3 zeigt, zugleich eine entsprechende Vergrösserung des Explosionsraumes erreicht wird. Der im vergrösserten Explosionsraum erzeugte Gasdruck und der zusätzlich durch den Sekundärkolben 5 gespeicherte Druck ermöglichen während des weiteren Kolbenhubes einen verzögerten Druckabfall und eine zeitlich verteilte Energieabgabe an die Kurbelwelle, unter Vermeidung hoher Spitzendrücke.

Der Sekundärkolben 5 ist im Querschnitt gesehen U-förmig und in diesem sind im Randflansch 9 zur Abdichtung nötige Kolbenringe 10 vorgesehen. In den durch den Randflansch 9 seitwärts begrenzten Aufnahmeraum 11 greift der untere Teil der Druckfeder 6, während deren oberer Teil in die abgesetzte Vertiefung 12 eingreift. 13 ist eine Anschlagschulter im Zusatzzylinder 3, welche die Aufwärtsbewegung des Sekundärkolbens 5 begrenzt.

Der Zusatzzylinder 3 könnte auch auf dem Motorzylinder 1 wegnehmbar aufmontiert sein, so dass bereits im Gebrauch befindliche Kolbenmotoren durch Montage desselben umgebaut werden können.

PATENTANSPRUCH

Brennkraft-Kolbenmotor, dadurch gekennzeichnet, dass an den Motorzylinder ( 1 ) ein mit dem Kompressionsraum (4) des letzteren kommunizierender Zusatzzylinder (3) angeschlossen ist, in welchem ein Sekundärkolben (5) lagert, der in Arbeitsstellung sich gegen eine Druckfeder (6) und ein Luftpolster abstützt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzzylinder (3) auf der Stirnseite (1 ) des Motorzylinders (1) angeordnet und an den Explosionsraum (4) angeschlossen ist.

2. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (6) sich einerseits an dem Sekundärkolben (5) und andererseits an dem Zusatzzylinder (3) abstützt.

3. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärkolben (5) mit Kolbenringen (10) versehen ist.

4. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärkolben (5) einen Aufnahmeraum (11) aufweist, welcher seitwärts durch einen Randflansch (9) des ersteren begrenzt ist.

5. Brennkraft-Kolbenmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzzylinder (3) wegnehmbar am Motorzylinder (1) aufmontiert ist.