DE1626398B2 - Kurbelwellenlose Hubkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kurbelwellenlose Hubkolben-Brennkraftmaschine, bei der mindestens eine Seite des Brennkraftmaschinenkolbens einen Brennraum begrenzt, und die mindestens einen Pumpenkolben einer Flüssigkeits-Hubkolbenpumpe mechanisch antreibt.

Es sind kurbelwellenlose Hubkolben-Brennkraftmaschinen bekannt (FR-PS 446 989), bei denen im Expansionshub des Arbeitskolbens ein elastisches Kissen als Luftfeder verdichtet wird, das eine gespeicherte Energie zwecks Kompression der Ladung im Brennraum wieder an den Kolben abgibt. Ein solcher Energiespeicher bietet jedoch infolge der auftretenden Widerstände und Verluste keine Gewähr für das Erreichen einer bestimmten gewünschten Kompression. Insbesondere ist auch die Expansion der Luftfeder an eine bestimmte Eigenfrequenz derselben gebunden, die nicht ohne weiteres beeinflußt werden kann.

Des weiteren sind Brennkraftmaschinen der eingangs genannten Art mit gegenläufigen Kolben (US-PS 2 949 858) bekannt, deren gegenläufig arbeitende Kolben eine hin und her gehende Schwinge antreiben, an die Pumpenkolben mechanisch angeschlossen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Maschinen der eingangs genannten Art, die infolge des Fehlens der umlaufenden Massen zu einem ungleichmäßigen Gang neigen, einen möglichst gleichmäßigen Gang mit relativ einfachen Mitteln zu erzielen. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß mit dem Brennkraftmaschinenkolben zum Antrieb von in ihrer Hubrichtung radial oder schräg zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens angeordneten Pumpenkolben ein Kurvenkörper verbunden und derart ausgebildet ist, daß der Hub des oder der Pumpenkolben im Verlauf des Expansionshubes des Brennkraftmaschinenkolbens sich verkleinert.

Vorzugsweise ist hierbei der Kurvenkörper derart geformt, daß die Fördermenge des oder der Pumpenkolben der Leistungsabgabe des zugeordneten Brennkraftmaschinenkolbens proportional ist.

Durch die Erfindung ist es möglich, die zur Steuerung der Pumpenkolben dienenden Kurven den Entspannungsdrücken am Brennkraftmaschinenkolben weitgehend anzupassen, indem die Kraft-Weg-Charakteristik der Pumpenkolben die gleiche oder im wesentlichen die gleiche Kraft-Weg-Charakteristik des Brennkraftmaschinenkolbens erhält. Zwischen Beginn und Ende des Entspannungshubes des Brennkraftmaschinenkolbens können die Kurven zur Steuerung der Pumpenkolben genau der polytropischen Entspannung im Brennraum der Brennkraftmaschine angepaßt werden. Auf diese Weise kann bei verschiedenem Brennraumdruck gleichbleibender Druck im Pumpenraum beibehalten werden, während sich die Fördermenge aus dem Pumpenraum entsprechend der Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine ändert.

Zur Erzielung einer hohen Gleichmäßigkeit der air. Pumpenkolben auftretenden Drücke und zur Vermeidung von Seitendrücken an dem Pumpenkolben sind

nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens zwei Pumpenkolben einander entgegengesetzt, z. B. symmetrisch zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens, angeordnet.

Vorzugsweise laufen der oder die Pumpenkolben mittels Rollen am Kurvenkörper ab.

Entsprechend einer weiteren Lösung der eingangs gekennzeichneten Aufgabe werden statt Kurvenkörper zur Steuerung der Pumpenkolben mit vom Brennkraftmaschinenkolben mitgenommene Pumpenkolben verwendet, derart, daß zum Antrieb von in ihrer Hubrichtung radial oder schräg zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens angeordneten Pumpenkolben die Zylinder um eine die Achse des Brennkraftmaschinenkolbens kreuzende Schwenkachse schwenkbar gelagert und die Pumpenkolben mit dem Brennkraftmaschinenkolben in Achsrichtung des Brennkraftmaschinenkolbens an diesem schwenkbar angelenkt sind. Auch in diesem Falle ist vorzugsweise eine symmetrische Anordnung der schwenkbaren, vom Maschinenkolben mitgenommenen Pumpenkolben vorgesehen.

Durch entsprechende Anordnung der Schwenkachse ist es möglich, die Kraft-Weg-Charakteristik der Pumpenkolben auch in diesem Falle derjenigen der Brennkraftmaschinenkolben entsprechend oder im wesentlichen entsprechend zu erhalten.

Zur Aufnahme des über den Pumpenkolben auf die Schwenkachse des Pumpenzylinders ausgeübten Pumpendruckes können mit dem Pumpenraum des Pumpenzylinders verbundene Druckausgleichsfelder zwisehen Pumpenzylinder und Schwenkachse angeordnet sein.

In der Zeichnung sind fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei

Fig. I₁ 2 und 4 drei Ausführungsbeispiele mit Kurvensteuerung und

F i g. 3 und 5 zwei Ausführungsbeispiele mit Schwenkkolben zeigen.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist in einem Brennkraftmaschinenzylinder 1 der kurbelwellenlosen Hubkolben-Brennkraftmaschine ein Brennkraftmaschinenkolben 2 hin und her bewegbar gelagert. Die Verbrennung erfolgt in einem Brennraum 6 in bekannter und üblicher Weise. Die Verbrennung kann im Gleichdruck- oder im Gleichraumverfahren oder auch in einem gemischten Verfahren erfolgen. Der Brennstoff wird in herkömmlicher Weise entweder durch Zündung des komprimierten Brennstoff-Luft-Gemisches oder durch Einspritzung von Brennstoff in komprimierte Luft — wie im Dieselmotor — gezündet. Dementsprechend werden im Brennraum 6 entweder Zündkerzen 118 oder Einspritzdüsen 117 angebracht. Der Brennraum 6 ist ferner mit Ventilen üblicher Art versehen, von denen z. B. ein Ansaugventil 3 und ein Auslaßventil 4 dargestellt ist. Unter der Wirkung des Druckes der Brenngase während und nach der Verbrennung bewegt sich der Brennkraftmaschinenkolben 2 im Brennkraftmaschinenzylinder 1 in üblicher Weise abwärts. Der Brennkraftmaschinenzylinder 1 ist jedoch nicht nach unten offen, sondern verschlossen und mit einer zentrisehen Führung für die Kolbenstange 5 versehen. Dadurch wird unterhalb des Brennkraftmaschinenkolbens 2 im Brennkraftmaschinenzylinder 1 eine weitere Kammer 7 gebildet, die während des Kolbenhubes ihr Volumen vergrößert und verkleinert. Sie kann als eine zweite Brennkammer oder auch als Vorkompressor bzw. als Luftpumpe oder Brennstoff-Luft-Gemisch-Pumpe benutzt werden. Doch kann die Kammer 7 auch mit der Umgebung, z. B. der Atmosphäre, verbunden sein.

Die mit dem Brennkraftmaschinenkolben 2 gleichachsige und zusammen mit diesem die oszillierende Bewegung ausführende Kolbenstange 5 ist mit einem Kurvenkörper 48 fest verbunden, der zwei zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens symmetrische Kurven aufweist, die je mit Bezug auf die Kolbenachse von unten nach oben zunächst steil und hierauf allmählich flacher werdend verlaufen. Die Kurven dienen zum Antrieb von Pumpenkolben 10, die sich auf dem Kurvenkörper 48 zwecks Reibungsverminderung mittels Rollen 111 abstützen. Die Pumpenkolben 10 gleiten in Pumpenzylindern 9, die an der Maschine fest angeordnet sind. In den Lagerachsen 112 für die Rollen 111 oder in dem Pumpenkolben 10 können Druckausgleichsfelder 108 vorhanden sein, in die z. B. durch die Leitungen 110 und 109 Druckflüssigkeit aus den Pumpenzylindern 9 hineingeleitet wird. Die so in den Druckausgleichsfeldern 108 entstehenden Kräfte gleichen die zwischen Pumpenkolben 10 und Rollen 111 od. dgl. wirkenden Druckkräfte ganz oder teilweise aus und verringern so die Reibungsverluste. Aus der Saugleitung 12 wird über die Saugventile U die Druckflüssigkeit von den Pumpenkolben 10 in die Pumpenzylinder 9 angesaugt und über die Druckventile 13 in die Druckflüssigkeitsleitung 14 gefördert. Durch die besondere Ausbildung der Kurven und die Anordnung der Pumpenkolben 10 mit mindestens einer radialen Komponente mit Bezug auf die Kolbenachse der Brennkraftmaschine kann erreicht werden, daß sich die Kraft-Wege-Verhältnisse der Pumpenkolben 10 den Kraft-Weg-Verhältnissen des Brennkraftmaschinenkolbens 2 bzw. dem zeitlichen Verbrennungsablauf im Brennraum 6 genau anpassen lassen. Durch die im Entspannungshub des Brennkraftmaschinenkolbens 2 zunächst wirksamen, zur Kolbenachse der Brennkraftmaschine steileren Teile der Kurven, bewirken beim Abwärtsgang des Brennkraftmaschinenkolbens 2 und damit des Kurvenkörpers 48 einen größeren Hub der Pumpenkolben 10. Mit dem anschließend flacher werdenden Verlauf der Kurven wird der Hub des Pumpenkolbens 10 im Vergleich zum Hub des Brennkraftmaschinenkolbens 2 geringer. Durch entsprechende Bemessung können die Kurven der polytropischen Entspannung im Brennraum 6 ganz oder im wesentlichen ganz angepaßt werden. Entsprechend dem Verlauf des Druckes im Brennraum 6 kann bei gleichbleibendem Druck in den Pumpenzylindern 9 die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge variieren, derart, daß sie proportional der Leistungsabgabe der Maschine ist.

Gegebenenfalls kann das Kurvenstück 48 mit den Kurven einen Rotationskörper bilden, und es kann die Kolbenstange 5 bzw. die Kolbenstangenverlängerung 15 durch Schwenkmotoren 115 geschwenkt werden, wobei die Verbindung zwischen Schwenkantrieb und Kolbenstange 5 durch bekannte Elemente, z. B. Keile 116, erfolgt. Durch Überlagerung der Schwenkenden und der oszillierenden Bewegung werden die Gleit- und Dichtverhältnisse des Brennkraftmaschinenkolbens der Kolbenringe und der Kolbenstange 5 günstig beeinflußt. Der Schwenkmotor 115 kann hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden, wobei ein Druckmittel bei 113 zu- und bei 114 abgeleitet wird.

Zum Antrieb des Brennkraftmaschinenkolbens 2 ist das Ende der Kolbenstangenverlängerung 15 als Kolben ausgebildet. Es wird in einem Pumpenzylinder 16 einem Druckmittel ausgesetzt, das über die Druckmittelleitung 17 zugeleitet wird. Unter dem Druck des

Druckmittels wird die Kolbenstangenverlängerung 15 aus dem Pumpenzylinder 16 verdrängt und damit die Aufwärtsbewegung des Brennkraftmaschinenkolbens 2 und damit die Kompression im Brennraum 6 bzw. der Saughub im Raum 7 bzw. die Saughübe in den Pumpenzylindern 9 bewirkt.

Es ist nicht notwendig, daß zwei Pumpenzylinder 9 mit Pumpenkolben 10 beiderseits der Kolbenstange 5 angeordnet sind. Die Verwendung von zwei oder auch mehreren Pumpenkolben 10 um das Kurvenstück 48 hat jedoch den Vorteil, daß seitliche Kräfte an der Kolbenstange 5 ausgeglichen werden. Auch können dadurch zwei oder mehrere Förderströme durch die Druckleitungen 14 abgeleitet werden. Diese können beispielsweise zum hydraulischen Antrieb anderer Zylinder der gleichen oder auch einer anderen Maschine verwendet werden.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 zeigt, wie gleichzeitig mit der Anpassung der durch die Pumpenkolben 10 geförderten Druckflüssigkeitsmenge hydraulische Impulse für Steuer- und Betätigungseinrichtungen erzeugt werden können. Zu diesem Zweck ist die .Kolbenstange 5 mit Kurvenkörpern 53,54, 55 versehen. Der Kurvenkörper 53 betätigt beispielsweise Verdrängerkolben 60, die hydraulische Impulse durch Druckmittelleitungen 52 zu Einspritzvorrichtungen oder Zündvorrichtungen eines anderen Maschinenzylinders leiten. Der Kurvenkörper 54 treibt — wie der Kurvenkörper 48 nach F i g. 1 — Pumpkolben 10 in den Pumpenzylindern 9 an, aus denen Druckflüssigkeit über die Druckflüssigkeitsleitungen 14 weitergeleitet wird. Gleichzeitig kann jedoch der Kurvenkörper 54 oder ein anderer Kurvenkörper weitere Verdrängerkolben 58 antreiben, die Druckmittel aus den Zylindern 62 für die Bewegung eines anderen Maschinenkolbens liefern. Der Kurvenkörper 55 kann ferner Verdrängerkolben 61 in den Zylindern 51 betätigen, deren Druckimpulse beispielsweise zur Steuerung eines der Ventile verwendet werden können. Das Kurvenstück 55 kann auch zur Betätigung eines oder mehrerer weiterer Verdrängerkolben 57 dienen, die ihre Druckimpulse durch Druckmittelleitungen 59, beispielsweise zur Steuerung eines weiteren Ventils, weiterleiten. Die Kurvenkörper 53,54, 55 bzw. die Verdrängerkolben 57,60,61 können auch zum Antrieb der Ventile und der Einspritzung oder Zündung der eigenen Maschine dienen.

Die Schäfte der Ansaugventile 3 und des Auslaßventils 4 können beispielsweise als Kolben 49 und 50 ausgebildet sein. Die Kolben 49 und 50 können in Zylinder 71 und 72 eintauchen Wird Druckmittel in die Zylinder 71 oder 72 geleitet, können dadurch die Ventile in gewünschtem Zeit- und Wegmaß geöffnet werden. Die Verbindung des Zylinders 51 mit dem Zylinder 71 eines anderen Brennkraftmaschinenzylinders, sowie die Verbindung der Druckmittelleitung 59 mit dem Zylinder 72 desselben anderen Brennkraftmaschinenzylinders und die Verbindung des Zylinders 62 mit der Druckmittelleitung 17 des gleichen anderen Brennkraftmaschinenzylinders bewirkt so, daß beim Expansionshub des Brennkraftmaschinenkolbens 2 über die verschiedenen, an der Kolbenstange 5 angeordneten Kurvenkörper 53, 54, 55 und die entsprechenden Leitungen in genauer Zeit- und Wegbemessung die Ventile und der Kompressionshub eines anderen Brennkraftmaschinenzylinders 1 gesteuert werden. Das gleiche gilt für die Steuerung der Zündung oder der Einspritzung eines anderen Brennkraftmaschinenzylinders mit Hilfe des Kurvenkörpers 53 und des Verdrängerkolbens 60.

In dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 ist die Kolbenstange 5 mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Gelenkes 63 versehen, durch welches die Pumpenkolben 10 der Zylinder 9 mittels ihrer Lageraugen 64 an der Kolbenstange 5 ängelenkt sind. Die Pumpenzylinder 9 sind in den Schwenkachsen 65 schwenkbar gelagert, so daß sie beim Hub des Brennkraftmaschinenkolbens 2 mit den Pumpenkolben 10 eine Schwenkbewegung um die Schwenkachsen 65 ausführen. Das Gelenk 63 oder die Schwenkachsen 65 können hierbei so angeordnet werden, daß die Kraft-Weg-Charakteristik der Pumpenkolben 10 der Kraft-Weg-Charakteristik des Brennkraftmaschinenkolbens 2 angepaßt oder annähernd angepaßt ist. Von Vorteil ist, daß die Lager am Gelenk 63 und an den Schwenkachsen 65 bei einem Arbeitshub nur einen Teil einer Umdrehung an Reibungsweg ausführen, während die Lager der Kurbelwelle üblicher Brennkraftmaschinen pro Arbeitsspiel mindestens eine ganze Umdrehung durchlaufen müssen. Wenn in den Lagerbolzen des Gelenkes 63 und der Schwenkachsen 65 oder den Lageraugen 64 oder den Lageraugen der Pumpzylinder 10 durch Kanäle 107 Druckflüssigkeit zugeleitet wird, können die Kräfte aus den Druckausgleichsfeldern 106 sonstige angreifende Kräfte ganz oder teilweise ausgleichen und so die Reibungsverluste verringern. Die Druckausgleichsfelder 106 können jedoch auch fortgelassen werden.

Die oszillierende Bewegung der Kolbenstange 5 kann wieder zur Steuerung hydraulischer Impulse oder hydraulischer Antriebe ausgenutzt werden. Dazu kann die Kolbenstange 5 als hydraulischer Steuerkolben ausgebildet werden. Noch vorteilhafter ist es, um Verkantungen zu vermeiden, die Kolbenstange 5 mit einem oder mehreren hydraulischen Steuerkolben gelenkig zu verbinden. Der Steuerkolben oder die als Steuerkolben wirkende Kolbenstange erhalten dann Steuernuten, Steuerkanten, Steuerringnuten od. dgl. In F i g. 3 ist beispielsweise dargestellt, wie eine solche Kolbenstangensteuerung arbeiten kann. Durch die Druckmittelleitung 128 wird dem Steuergehäuse Druckmittel zugeführt, das sich zusätzlich in die Druckmittelleitungen 136 und 141 verzweigt. Kurz bevor oder während der Brennkraftmaschinenkolben 2 den oberen Totpunkt erreicht, verbindet die Steuerringnut 134 die Druckmittelleitung 141 mit den Druckmittelleitungen 127 und 140. Gleichzeitig verbindet die Steuerringnut 123 die Druckmittelleitung 139 mit der Rücklaufleitung 129. Das in die Druckmittelleitung 127 einströmende Druckmittel kann einen hydraulischen Hubkolben antreiben, der die Brennstoffeinspritzung oder die Zündung betätigt; gleichzeitig kann Druckmittel durch die Druckmittelleitung 140 in die Druckkammer 132 einströmen und aus dieser den Nebensteuerkolben 131 in dessen entgegengesetzte Totpunktlage drücken. Dabei kann das Druckmittel aus der Kammer 133 durch die Druckmittelleitungen 138 und 139 sowie durch die Steuerringnut 123 in die Rücklaufleitung 129 entweichen, so daß der Nebensteuerkolben 131 in die Kammer 133 eintreten kann. Wenn der Nebensteuerkolben 131 die beschriebene Bewegung beendet hat, ist die Druckmittelleitung 137 durch die Steuerringnut 142 mit der Rücklaufleitung 130 verbunden, so daß das Druckmittel aus dem Pumpen-Zylinder 16 durch die Druckmittelleitungen 137 und die Rücklaufleitung 130 widerstandarm ins Freie entweichen kann. Der Brennkraftmaschinenkolben 2 kann so seine Expansionsbewegung beginnen und die Kolbenstangenverlängerung 15 in den Pumpenzylindern 16 eintauchen. Kurz vor der unteren Tot-

punktlage verbindet die Steuerringnut 134 die Druckmittelleitung 128 mit der Druckmittelleitung 126, so jaß durch die Druckmittelleitung 126 Druckmittel in Jen Zylinder 144 des Auslaßventils einströmt und das Auslaßventil 4 öffnet. Bei der weiteren Bewegung zum unteren Totpunkt verbinden die Steuerringnut 134 die Druckmittelleitungen 128 und 125 miteinander und die Steuerringnut 135 die Druckmittelleitung 140 und die Rücklaufleitung 129 miteinander. Dadurch kann in der Druckmittelleitung 128 Druckmittel zusätzlich durch die Druckmittelleitung 125 in den Zylinder 143 einströmen und das Einlaßventil 3 öffnen, durch das gegebenenfalls die Aufladung des Brennkraftmaschinenzylinders 1 aus einer Leitung 44 und einem Zylinder 51 erfolgt. Gleichzeitig strömt Druckmittel aus der Druckmittelleitung 125 durch die Druckmittelleiiung 138 in die Kammer 133, wodurch der Nebensteuerkolben 131 in die Druckkammer 132 gedrückt wird. Aus der Druckkammer 132 entweicht das Druckmittel durch die Steuerringnut 135 und die Rücklaufleitung 129, und nachdem der Nebensteuerkolben 131 erneut die Druckmittelleitung 136 mit dem Pumpenzylinder 16 verbunden hat, beginnt der Kompressionshub und somit das Arbeitsspiel von neuem. Zur Verlängerung der Ventilöffnungszeiten können Drosseleinrichtungen 124 in die Leitungen, beispielsweise in die Druckmittelleitung 138, geschaltet sein.

In F i g. 4 ist gezeigt, wie die Fördermenge der Druckflüssigkeit beispielsweise gesteuert werden kann. Die Besonderheit des Ausführungsbeispiels nach F i g. 4 besteht darin, daß die Fördermenge der Druckflüssigkeit unabhängig von der Hubgeschwindigkeit des Brennkraftmaschinenkolbens 2 gesteuert werden kann. Der Pumpenzylinder 9 ist zu diesem Zweck in einer Führungsbüchse 67 gelagert. Die Führungsbüchse 67 ist stationär bei 66 befestigt. Die Befestigung kann in beliebiger Weise, z. B. am Maschinenbett, vorgesehen sein. Die Führungsbüchse 67 ist mit einer Gewindeschraube 68 versehen, die axial hinter dem Pumpenzylinder 9 angeordnet ist. Die Führungsbüchse 67 hat ferner Anschläge 76 und der Pumpenzylinder 9 Anschläge 75. Der Pumpenzylinder 9 ist in der Führungsbüchse 67 axial beweglich. Nach vorn ist seine Bewegungsmöglichkeit durch die Anschläge 76 und 75, nach hinten durch die Schraube 68 begrenzt. Ist die Schraube 68 mit ihrem Knebel 69 zurückgeschraubt, kann der Pumpenzylinder 9 rückwärts ausweichen, wenn der Brennkraftmaschinenkolben 2 den Arbeitshub ausführt und der Kurvenkörper 48 den Pumpenkolben 10 in den Pumpenzylinder 9 hereindrückt. Im Falle völligen Zurückschraubens der Schraube 68 kann der Pumpenzylinder 9 der Steuerkurve des Kurvenkörpers 48 gänzlich ausweichen, und die Fördermenge der Hubkolbenpumpe ist dann Null. Je mehr die Schraube 68 einwärts geschraubt wird, desto mehr wird die Bewegungsmöglichkeit des Pumpenzylinders 9 begrenzt. Wenn die Schraube 68 ganz eingeschraubt ist, kann der Pumpenzylinder 10 nicht mehr ausweichen, und die Pumpenkolben 10 im Pumpenzylinder 9 liefern dann die volle Fördermenge. Dazwischen ist die Fördermenge durch Verstellen der Schraube 68 stufenlos steuerbar. Zum Anlassen der Brennkraftmaschine sowie zum Leerlauf derselben wird zum Zwecke der Brennstoffersparnis vorteilhafterweise die Schraube 68 völlig zurückgeschraubt.

An Stelle der zylindrischen Führungsbüchse 67 können für die Pumpenzylinder 9 auch andere Führungseinrichtungen angewendet werden. Für die Begrenzung des Hubes des Pumpenzylinders 9 sind auch andere Anschläge möglich. Auch können die Steuereinrichtungen fernbedient werden. Durch Spiralnuten 120 und Bolzen 119 oder Antriebsratschen, Zahnräder oder sonstige bekannte Antriebselemente kann dem Brennkraftma-

ao schinenkolben2 eine zusätzliche, lebenserhöhende, reibungsvermindernde Schwenkbewegung erteilt werden. F i g. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für die Steuerung der Druckfiüssigkeitsmenge. Die Brennkraftmaschine entspricht hinsichtlich des Aufbaues der

»5 Kolbenstange 5, der Pumpenkolben 10 und der Pumpenzylinder 9 dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3. Die Besonderheit im Ausführungsbeispiel der F i g. 5 besteht darin, daß die Schwenkachsen 65 der Pumpenzylinder 9 in einer Führung 70 gelagert sind, in der sie sich zwischen einem inneren Anschlag 77 und einem äußeren Anschlag 78 bewegen können. Die Führung 70 ist z. B. mit dem Maschinengehäuse fest verbunden oder besteht mit demselben aus einem Stück. Der äußere Anschlag 78 kann durch eine Spindel 79 verstellt werden. In der äußersten Lage des Anschlages 78 kann der Pumpenzylinder 9 mit seiner Schwenkachse 65 sich in der Führung 70 soweit bewegen, daß sich im Pumpenzylinder 9 bei der Bewegung des Brennkraftmaschinenkolbens 2 mit dessen Kolbenstange 5 kein Druck bildet und die Hubkolbenpumpe keine Druckflüssigkeit liefert. Je weiter der Anschlag 78 nach innen verlegt wird, um so kleiner wird die Bewegungsmöglichkeit der Schwenkachse 65 in der Führung 70 und um so größer die Fördermenge der Druckflüssigkeit aus dem Pumpenzylinder 9. Bei völliger Festlegung der Schwenkachse 65 durch den Anschlag 78 erreicht die Fördermenge an Druckflüssigkeit aus dem Pumpenzylinder 9 ihr Maximum. Durch Verstellen des Anschlages 78 ist eine stufenlose Steuerung der Fördermenge aus dem Pumpenzylinder 9 möglich. Die Pumpenzylinder 9 können durch Druckausgleichsfelder 121, die durch Leitungen 122 mit Druckflüssigkeit gespeist werden können, reibungsvermindert gelagert sein.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

409 551/158

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Kurbelwellenlose Hubkolben-Brennkraftmaschine, bei der mindestens eine Seite des Brennkraftmaschinenkolbens einen Brennraum begrenzt, und die mindestens einen Pumpenkolben einer Flüssigkeits-Hubkolbenpumpe mechanisch antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Brennkraftmaschinenkolben (2) zum Antrieb von in ihrer Hubrichtung radial oder schräg zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens (2) angeordneten Pumpenkolben (10) ein Kurvenkörper (48, 54) verbunden und derart ausgebildet ist, daß der Hub des oder der Pumpenkolben (10) im Verlauf des Expansionshubes des Brennkraftmaschinenkolbens (2) sich verkleinert.

2. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper (48, 54) derart geformt ist, daß die Fördermenge des oder der Pumpenkolben (10) der Leistungsabgabe des zugeordneten Brennkraftmaschinenkolbens (2) proportional ist.

3. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Pumpenkolben (10) einander entgegengesetzt, z. B. symmetrisch zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens (2), angeordnet sind (F i g. 1, 2,4).

4. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper (48, 54) als Rotationskörper ausgebildet ist und der Brennkraftmaschinenkolben (2) bzw. die mit dem Kurvenkörper (48, 54) verbundene Kolbenstange (5) einen Schwenkantrieb aufweist.

5. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Pumpenkolben (10) mittels Rollen (111) am Kurvenkörper (48,54) anliegen.

6. Kurbelwellenlose Hubkolben-Brennkraftmaschine, bei der mindestens eine Seite des Brennkraftmaschinenkolbens einen Brennraum begrenzt, und die mindestens einen Pumpenkolben einer Flüssigkeits-Hubkolbenpumpe mechanisch antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb von in ihrer Hubrichtung radial oder schräg zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens (2) angeordneten Pumpenkolben (10) die Pumpenzylinder (9) um die Achse des Brennkraftmaschinenkolbens (2) kreuzende Schwenkachsen (65) schwenkbar gelagert und die Pumpenkolben (10) mit dem Brennkraftmaschinenkolben (2) in Achsrichtung des Brennkraftmaschinenkolbens (2) an diesem schwenkbar (Gelenk 63) angelenkt sind (F i g. 3, 5).

7. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (65) der Pumpenzylinder 9 so angeordnet sind, daß die Kraft-Weg-Charakteristik der Pumpenkolben (10) derjenigen des Brennkraftmaschinenkolbens (2) im wesentlichen entspricht.

8. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Pumpenkolben-Pumpenzylinder-Einheiten (Teile 9, 10) einander entgegengesetzt, /.. B. symmetrisch zur Achse des Brennkraftmaschinenkolbens (2), an die Kolbenstange (5) angelenkt sind.

9. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des über den Pumpenkolben (10) auf die Schwenkachse (65) des Pumpenzylinders (9) ausgeübten Pumpendruckes mit dem Pumpenraum des Pumpenzylinders (9) verbundene Druckausgleichsfelder (106, 121) zwischen Pumpenzylinder (9) und Schwenkachse (65) angeordnet sind.