DE19813398C1 - Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten bei Brennkraftmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten bei BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der
Steuerzeiten bei Brennkraftmaschinen, insbesondere 2-Takt-Brennkraftmaschinen mit gegen
läufigen Kolben.
Die bekannten Lösungen zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses bei Brennkraftmaschi
nen werden in zwei Gruppen eingeteilt. Erstere beinhaltet die geregelten Vorrichtungen, deren
Verstellung in Abhängigkeit von der Höhe des Zylinderinnendruckes ausgeführt wird. Die
zweite Gruppe erfaßt die gesteuerten Vorrichtungen, bei denen die Verstellung des Verdich
tungsverhältnisses nach vorgegebenen Einstellwerten entsprechend dem momentan gefahrenen
Kennfeldlastpunkt erfolgt, die im voraus in Abhängigkeit von Drehzahl und Last bestimmt und
gegebenenfalls durch weitere Daten, beispielsweise von Klopf und Temperatursensoren gelie
ferten, korrigiert und somit aktualisiert werden.
Die geregelten Verstelleinrichtungen kommen vorzugsweise bei Brennkraftmaschinen zur An
wendung, die nach dem Dieselverfahren arbeiten. Ziel dieser Vorrichtungen ist es, bei Anhe
bung des mittleren effektiven Kolbendruckes den maximalen Zylinderinnendruck zur Vermei
dung von Bauteilüberbeanspruchungen zu begrenzen oder in Ausnahmefällen das Kaltstartver
halten von Brennkraftmaschinen zu verbessern.
Die gesteuerten Verstellvorrichtungen sind vorzugsweise für Brennkraftmaschinen vorgese
hen, die mit Ottokraftstoffen betrieben werden. Sie dienen im wesentlichen zur Verbesserung
des thermischen Wirkungsgrades im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine und in Sonderaus
führungen zur Prüfung der Klopffestigkeit von Ottokraftstoffen.
In der DE-OS 36 37 196 wird eine geregelte Verstellvorrichtung beschrieben, bei der die Ver
stellung über einen im Arbeitskolben der Brennkraftmaschine angeordneten, axial verschiebba
ren Zusatzkolben erfolgt. Unterhalb des Zusatzkolbens ist eine mit Schmiermittel der Brenn
kraftmaschine versorgte Regelkammer integriert, die in Abhängigkeit des im Arbeitszylinder
der Brennkraftmaschine wirkenden Gasdruckes das Verdichtungsverhältnis regelt.
Aus der gattungsbildenden DE-OS 34 16 346 ist eine geregelte Verstellvorrichtung bekannt, die
ebenfalls einen mehrteiligen Kolben verwendet. Das Kolbenoberteil hat die Größe des Innen
durchmessers des Arbeitszylinders und ist zum Kolbenunterteil, das auf dem Kolbenbolzen ge
lagert ist, axial verschiebbar. Auch bei dieser Verstelleinrichtung übernimmt eine mit Schmier
mittel versorgte Regelkammer die Positionierung des Kolbenoberteiles zum Kolbenunterteil.
Im Aufsatz von Timoney, S. G.: "Variable Compression Ratio Diesel Engine" 1971 Intersociety
Energy Conversion Engineering Conference, Boston, August 3-5, 1971, Seiten 356 bis 363
wird eine geregelte Verstellvorrichtung behandelt, die für eine im 2-Takt-Verfahren arbeitende
Brennkraftmaschine vorgesehen ist, deren Arbeitszylinder gegenläufige Kolben enthält und die
über eine seitlich neben dem Arbeitszylinder angeordnete Kurbelwelle verfügt. Kolben und
Kurbelwelle sind mittels Umlenkhebeln und Pleuelstangen verbunden. Die Verstellung des
Verdichtungsverhältnisses geschieht mit Hilfe einer exzentrischen Lagerung der Umlenkhebel.
Die Exzenterwellen sind mit Hebeln versehen, die untereinander mit einer Druckfeder und zur
Schwingungsunterdrückung mit einem hydraulischen Teleskopstoßdämpfer verbunden sind.
Zur Verstellung der Kolben um den jeweils gleichen Betrag dient eine Diagonalstange, die mit
den Verstellhebeln gekoppelt ist.
Das gemeinsame Merkmal aller geregelten Verstelleinrichtungen ist, daß sie bei Einsatz in
Kraftfahrzeugen wegen ihrer Trägheit im Regelverhalten nicht ausreichend schnell das ent
sprechend dem momentan gefahrenen Kennfeldlastpunkt erforderliche Verdichtungsverhältnis
realisieren, fertigungstechnisch sehr aufwendig sind und durch das Ansammeln von Luft und
Öldämpfen in Öldruckräumen häufig Funktionsstörungen zeigen.
Eine gesteuerte Verstellvorrichtung ist Gegenstand der DE-PS 33 10 548, bei der die Verstel
lung des Verdichtungsverhältnisses über einen im Zylinderkopf angeordneten Kolben vorge
nommen wird. Besonderer Nachteil ist der stark zerklüftete Brennraum bei kleinen Verdich
tungsverhältnissen, der sich negativ auf Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemission, insbeson
dere auf den unverbrannten Kohlenwasserstoffanteil, auswirkt. Nachteilig ist weiter die Ab
dichtung des zusätzlichen Kolbens, die nicht frei von Leckagen ist.
Aus dem Aufsatz von Hauser, G.: "Teillastverfahren für Verbrennungsmotoren. Entwurf eines
Sechszylinder-Viertaktmotors mit verstellbarer Verdichtung", Kraftfahrzeugtechnik 5 (1955)
4, Seiten 98 bis 104, und 5 (1955) 5, Seiten 139 bis 145 sind weitere gesteuerte Verstellvor
richtungen bekannt. Die Verstellung erfolgt durch Längsverschiebung des Arbeitszylinders
(Bild 1a und 1b) oder des Zylinderkopfes (Bild 5), Schwenkung des Arbeitszylinders (Bild 2),
Verdrehung exzentrischer Lagerungen im Pleuelfuß (Bild 8) oder an der Kurbelwelle (Bild 3)
oder durch Relativverdrehung der Kurbelwellen bei Brennkraftmaschinen mit einem im Ar
beitszylinder befindlichen Kolbenpaar (Bild 4a und 4b), deren Kolben je einer Kurbelwelle
zugeordnet sind.
Die Längsverschiebung von Arbeitszylinder (Bild 1a und 1b) und Zylinderkopf (Bild 5) bedin
gen aufwendige Zusatzeinrichtungen für den Antrieb der Ventilsteuerungseinrichtungen. Zu
dem ist die Lösung der Zylinderkopflängsverschiebung ebenfalls nicht frei von Leckagen.
Bei Schwenkung des Arbeitszylinders (Bild 2) wirkt sich die Größe der zu bewegenden Masse
nachteilig auf eine schnelle Verstellung aus, und der relativ große Schwenkbereich bereitet
Schwierigkeiten hinsichtlich der zu- und abführenden Leitungen an der Brennkraftmaschine.
Einen jeweils großen Aufwand erfordert die Verstellung mittels einer exzentrischen Lagerung
im Pleuelfuß (Bild 7) und an der Kurbelwelle (Bild 3). Gleiches trifft auch auf die Verstellung
durch Relativverdrehung der Kurbelwellen (Bild 4a und 4b) zu.
Eine Abstandsvariation von Kolbenbolzen und Kurbelwellenhubzapfen zur Verstellung des
Verdichtungsverhältnisses kann auch mittels der in der DE 44 37 132 A1 beschriebenen zwei
geteilten Pleuelausführung bewirkt werden. Sie wird durch seitliches Verschieben des Verbin
dungsgelenkes von oberem und unterem Pleuelteil herbeigeführt. Das Verschieben wird von
einem Lenkerarm ausgeführt, der zum einen im Gehäuse der Brennkraftmaschine exzentrisch
gelagert und zum anderen in der Nähe des Verbindungsgelenkes angelenkt ist. Von Nachteil
sind die große Massezunahme, die zu einer Erhöhung der Triebwerksbelastung führt, der
große Raumbedarf sowie die geringe tribologische Belastbarkeit der zusätzlichen Gelenke.
In der DE-PS 37 14 762 ist eine gesteuerte Verstellvorrichtung aufgezeigt, die auf der Basis
eines mehrteiligen Kolbens gestaltet ist. Das Kolbenoberteil ist zum Kolbenunterteil, das mit
tels Kolbenbolzens an der Pleuelstange befestigt ist, axial verschiebbar. Als Verstellmedium
dient das Schmiermittel der Brennkraftmaschine und zur Positionierung des Kolbenoberteiles
zum Kolbenunterteil der Schmiermitteldruck, der durch ein außerhalb des Kolbentriebwerkes
installiertes Magnetventil gesteuert wird. Nachteilig wirken sich der Verschleißzustand von
Kurbelwellen- und Pleuellager und Luft- und Öldampfansammlungen in den Öldruckkammern
auf das Verstellverhalten sowie die sehr hohen Fertigungskosten aus.
Die bekannten Lösungen zur Verstellung der Steuerzeiten bei 2-Takt-Brennkraftmaschinen
werden im Buch von Bönsch, H. W.: "Der schnellaufende Zweitaktmotor; Eine Einführung in
die technischen Grundlagen"-Stuttgart: Motorbuch Verlag, in Abb. 68 auf Seite 95 und
in Abb. 140 auf Seite 180 dargestellt. In Abb. 68 wird die Verstellung mittels einer
angeflachten, der Kolbenschaftrundung angepaßten Steuerwalze ausgeführt, die im Auslaßka
nal nahe der Zylinderlaufbahn angeordnet ist. Durch Verdrehen der Steuerwalze um einen vor
gegebenen Winkel werden der obere Teil des Auslaßkanals verschlossen und entsprechend der
reduzierten Auslaßkanalhöhe die Auslaßsteuerzeit verringert. Die verkleinerte Auslaßsteuer
zeit führt bei niedrigen Drehzahlen zur Anpassung der Ladungswechselfrequenz im Arbeitszy
linder an das Schwingungsverhalten der Resonanzauspuffanlage und in der Folge zum Anhe
ben des Drehmomentenverlaufs sowie zur Verringerung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs
in diesem Drehzahlbereich. In Abb. 140 wird das teilweise Verschließen des Auslaßka
nals mit einem Flachschieber ausgeführt.
Beide Verstellvorrichtungen ermöglichen jedoch nur eine symmetrische Reduzierung der Aus
laßsteuerzeiten, das heißt, um den Kurbelwinkelbetrag, um den der Auslaßkanal später geöf
fnet wird, erfolgt auch die frühere Schließung. Zudem ist die Lösung nur für die Variation der
Auslaßsteuerzeit geeignet. Ein kontinuierliches Verstellen dieser Steuerzeit erfüllen beide Vor
richtungen nicht. Besonders groß wird der Bauaufwand bei Arbeitszylindern, die über mehrere
Auslaßkanäle verfügen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, funktionssichere Vorrichtung zur kontinuierlichen,
schnellen und präzisen Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten für
Brennkraftmaschinen zu schaffen, die besondere Voraussetzungen zur Senkung von Kraft
stoffverbrauch und Schadstoffemission liefern, nach dem 2-Takt-Arbeitsverfahren sowie dem
Otto-, Diesel- oder einem artverwandten Verfahren arbeiten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei 2-Takt-Brennkraftmaschinen
mit Gleichstromspülung, gegenläufigen Kolben und seitlich neben dem Zylinder angeordneter
Kurbelwelle, deren Kolben mit der Kurbelwelle über Kolbenpleuelstangen, exzentrisch gela
gerte Umlenkhebel und Kurbelwellenpleuelstangen verbunden sind, die Exzenterwellen zur
Lagerung der Umlenkhebel mit Verstellelementen gekoppelt sind, die unabhängig voneinander
verstellt werden können und aus Verstellhebeln bestehen. Zwischen den Verstellhebeln sowie
zwischen einem Verstellhebel und einem im Kurbelgehäuse vorgesehenen Festpunkt ist jeweils
ein längenverstellbares Verbindungselement angeordnet. Die Verbindungselemente sind in Ab
hängigkeit vom zu realisierenden Verdichtungsverhältnis beziehungsweise von der einzustel
lenden Steuerzeitenkombination ansteuerbar. Die Verbindungselemente können dabei über
Lagerbolzen mit den Verstellhebeln beziehungsweise mit dem Festpunkt verbunden sein.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die Verbindungselemente über
von elektrischen oder hydraulischen Antrieben betätigbaren Schrauben-, Exzenter- oder Knie
hebelgetrieben längenverstellbar sind.
Eine weitere Lösung besteht darin, daß die Verstellelemente jeweils aus einer Verstellhülse be
stehen, die mit elektrischen oder hydraulischen Antrieben oder hydraulischen Zug-Druck-Ele
menten in Verbindung stehen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in der motorinternen Beeinflussung der Ge
mischbildung und Verbrennung bei Brennkraftmaschinen derart, daß das Kaltstartverhalten
verbessert, in der Kaltstartphase insbesondere die Schadstoffemission und im Teillastbetrieb
insbesondere der Kraftstoffverbrauch wesentlich und bei Betrieb in der oberen Teillast ein
schließlich Vollast sowohl der Kraftstoffverbrauch als auch der Schadstoffausstoß merklich
reduziert werden können. Die Erfindung ermöglicht weiterhin die direkte Beeinflussung der
Abgastemperatur ohne Beeinträchtigung der Verbrennungsgüte. Bei Anhebung der Abgastem
peratur begünstigt dies eine rationelle Realisierung kurzer Aufheizzeiten des Abgaskatalysa
tors und somit eine weitere Reduzierung der Schadstoffemission in der Kaltstartphase.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit, bei Anhebung der Last den ma
ximalen Zylinderinnendruck zu begrenzen. Sie kann zur Gestaltung leichterer Bauteile als die
vergleichbarer Brennkraftmaschinen gleicher Leistung genutzt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im fol
genden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1: den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung zur Varia
tion des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten für eine 2-Takt-Brenn
kraftmaschine mit Gleichstromspülung, seitlich neben dem Arbeitszylinder ange
ordneter Kurbelwelle und gegenläufigen Kolben, deren Auslaßkolben zur Reali
sierung unsymmetrischer Steuerzeiten dem Einlaßkolben voreilt,
Fig. 2: das Steuerdiagramm und die Steuerzeitenveränderung jener Brennkraftmaschine
bei Verstellung des zwischen den Verstellhebeln angeordneten längenverstellba
ren Verbindungselementes,
Fig. 3: das Steuerdiagramm und die Steuerzeitenveränderung jener Brennkraftmaschine
bei Verstellung des zwischen dem Verstellhebel des Einlaßkolbens und dem Kur
belgehäuse angeordneten längenverstellbaren Verbindungselementes,
Fig. 4: ein vorteilhaft gestaltetes längenverstellbares Verbindungselement, dessen Ver
stellung auf der Basis eines Schraubengetriebes erfolgt,
Fig. 5: den Längsschnitt eines längenverstellbaren Verbindungselementes, dessen Ver
stellung mittels eines Exzenters geschieht,
Fig. 6: ein längenverstellbares Verbindungselement, für dessen Verstellung das Prinzip
des Kniehebelgetriebes dient und
Fig. 7: ein Ausführungsbeispiel zur Exzenterwellenverstellung mittels einer schrägver
zahnten, axial verschiebbaren Verstellhülse.
Fig. 1 veranschaulicht eine Ausführung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung für eine
2-Takt-Brennkraftmaschine mit einem den Lufteintritt steuernden Einlaßkolben 1 und einem
den Abgasaustritt steuernden Auslaßkolben 2, die sich gegenläufig im Arbeitszylinder 3 bewe
gen und mittels Kolbenpleuelstangen 4, Umlenkhebeln 5 und Kurbelwellenpleuelstangen 6 mit
der Kurbelwelle 7 verbunden sind. Die Umlenkhebel 5 sind auf je einem Exzenter 8 drehbar
gelagert, diese wiederum werden von je einer Exzenterwelle 9 aufgenommen, die ihrerseits im
nicht näher dargestellten Kurbelgehäuse gelagert und fest mit den Verstellhebeln 10 bezie
hungsweise 11 verbunden sind. Die Verstellhebel 10 und 11 verfügen des weiteren über die
Lagerbolzen 12 beziehungsweise 13, die ein in seiner Gesamtheit mit 14 bezeichnetes längen
verstellbares Verbindungselement aufnehmen. Am Verstellhebel 11 befindet sich ein Lagerbol
zen 15, an dem ein in seiner Gesamtheit mit 16 bezeichnetes längenverstellbares Verbindungs
element befestigt ist, dessen zweite Anlenkung mittels Lagerbolzen 17 ausgeführt wird, der
fest mit dem nicht näher dargestellten Kurbelgehäuse verbunden ist.
Fig. 2 enthält das Steuerdiagramm der in Fig. 1 gezeigten Brennkraftmaschine, deren Kur
belwellendrehrichtung beispielhaft im Urzeigersinn verläuft, und die Veränderung der Steuer
zeiten beispielhaft für eine Vergrößerung des Abstands von Lagerbolzen 12 und 13. αE stellt
den Einlaßwinkel und αA den Auslaßwinkel dar. Bei einer Abstandsvergrößerung von Lager
bolzen 12 und 13 erfolgt eine Reduzierung des Verdichtungsverhältnisses und ein früheres
Öffnen und späteres Schließen der Auslaßkanäle 18 (Fig. 1). Während der Einlaßwinkel αE
konstant bleibt, wird der Auslaßwinkel von αA auf αA1 vergrößert.
In Fig. 3 ist die Steuerzeitenveränderung beispielhaft für eine Vergrößerung des Abstands
von Lagerbolzen 15 und 17 dargestellt. Eine Veränderung des Verdichtungsverhältnisses tritt
in diesem Falle nicht ein. Hingegen erfahren die Auslaßkanäle 18 (Fig. 1) ein früheres Öffnen
und späteres Schließen und die Einlaßkanäle 19 (Fig. 1) ein späteres Öffnen und früheres
Schließen. Der Auslaßwinkel wird dabei von αA auf αA2 vergrößert und der Einlaßwinkel von
αE auf αE2 reduziert.
In Fig. 4 ist ein in seiner Gesamtheit mit 14 beziehungsweise 16 bezeichnetes längenverstell
bares Verbindungselement ersichtlich, dessen Verstellung auf der Basis eines Schraubengetrie
bes erfolgt. Das Innengewinde 21 ist dem Gewinderohr 22 und das Außengewinde 23 dem
Gewindebolzen 24 zugeordnet. Das Gewinderohr 22 ist am Lager 25 befestigt, das von der
Trägerstange 26 aufgenommen und mittels der Lagerelemente 27 und 28 axial geführt wird.
Das Lager 25 ist weiterhin Träger des Zahnrades 29. Eine feste Verbindung zur Trägerstange
26 haben des weiteren das Lager 30 und über die Strebe 31 der Antrieb 32, der als Elektro-
oder Hydraulikmotor ausgebildet sein kann und das Ritzel 33 aufweist, das in das Zahnrad 29
eingreift. Der Gewindebolzen 24 ist an der Verbindungsstange 34 angeschlossen, die weiterhin
über das Lager 35 verfügt. Die Lager 30 und 35 werden von den Lagerbolzen 12 und 13 be
ziehungsweise 15 und 17 (Fig. 1) aufgenommen, die bei Drehbewegung des Ritzels 33 eine
Abstandsänderung erfahren.
In Fig. 5 ist ein weiteres in seiner Gesamtheit mit 14 beziehungsweise 16 bezeichnetes län
genverstellbares Verbindungselement dargestellt, dessen Verstellung mit Hilfe eines Exzenters
46 geschieht. Die Verbindungsstange 41 verfügt über die ungleich großen Lager 42 und 43
sowie einen Antrieb 32 mit Schneckenritzel 44, der mittels Strebe 45 fest mit ihr verbunden
ist. Das Lager 42 umfaßt den Lagerbolzen 12 beziehungsweise 15 und das Lager 43 den Ex
zenter 46, dessen Lager 47 mit dem Lagerbolzen 15 beziehungsweise 17 in Eingriff steht. Zur
axialen Fixierung des Exzenters 46 dienen dessen Führungsflächen 50 und 51 und die Füh
rungsflächen 52 und 53 des Lagers 43. Über die Verbindung 48 ist ein vorzugsweise als Sek
tor ausgebildetes Schneckenrad 49 fest mit dem Exzenter 46 gekoppelt, das in das Schnecken
radritzel 44 eingreift. Durch Verdrehen des Exzenters 46 erfahren die Lager 42 und 47 eine
Veränderung ihres Abstands und somit auch die Abstände der Lagerbolzen 12 und 13 bezie
hungsweise 15 und 17 (Fig. 1).
Fig. 6 bildet ein in seiner Gesamtheit mit 14 beziehungsweise 16 bezeichnetes längenverstell
bares Verbindungselement ab, für dessen Verstellung das Prinzip des Kniehebelgetriebes dient.
Dieses Getriebe besteht aus den vorzugsweise gleichlangen und in einem vorzugsweise stump
fen Winkel zueinander stehenden Verbindungsstangen 61 und 62 und der Verstellstange 63.
Die Verbindungsstangen 61 und 62 umfassen mit ihren Lagern 64 und 67 die Lagerbolzen 12
und 13 beziehungsweise 15 und 17 (Fig. 1) und mit den Lagern 65 und 66 gemeinsam den
Lagerbolzen 68 der Verstellstange 63, die auch über den Lagerbolzen 69 verfügt, an dem die
Schubstange 70 mit ihrem Lager 71 angelenkt ist. Die Schubstange 70 ist axial verschiebbar
und Bestandteil eines in seiner Gesamtheit mit 72 bezeichneten Verstellgetriebes, in dem ein
Antrieb (32) integriert ist. Bei axialer Verschiebung der Schubstange 70 erfahren die Lager 64
und 67 und somit die Lagerbolzen 12 und 13 beziehungsweise 15 und 17 (Fig. 1) eine Ab
standsveränderung, die im weiteren die Verstellung des Verstellhebels 10 beziehungsweise
einschließlich des Verstellhebels 11 vornehmen.
Ein Ausführungsbeispiel zur Exzenterwellenverstellung, bei der die Verstellhebel (10, 11,
Fig. 1) durch je eine Verstellhülse 83 ersetzt sind, vermittelt Fig. 7. Die den Exzenter 8 auf
nehmende Exzenterwelle 9 ist mit einer Außenschrägverzahnung 81 versehen, in die die Innen
schrägverzahnung 82 der axial verschiebbaren Verstellhülse 83 eingreift. Die Verstellhülse 83
enthält des weiteren eine Außenschrägverzahnung 84, die mit der Innenschrägverzahnung 85
des nicht näher dargestellten Kurbelgehäuses in Eingriff steht, und an ihrem gegenüberliegen
den Ende ein Außengewinde 86, das mit der Schraubhülse 87, die über das Innengewinde 88
verfügt, verschraubt ist. Die Schraubhülse 87 wird vom Lager 89 radial und von der Führung
90, die am nicht näher dargestellten Kurbelgehäuse fixiert ist, axial geführt und trägt die Au
ßenverzahnung 91, in das das Ritzel 33 des Antriebes 32 eingreift. Bei Drehbewegung des Rit
zels 33 erfährt die Verstellhülse 83 durch die Schrägverzahnungen 84, 85 neben einer axialen
Verschiebung eine Drehbewegung, die durch die Schrägverzahnungen 81, 82 übersetzt an die
Exzenterwelle 9 übertragen wird.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten bei
Brennkraftmaschinen, insbesondere für 2-Takt-Brennkraftmaschinen mit einem den
Lufteintritt steuernden Einlaßkolben und einem den Abgasaustritt steuernden Auslaß
kolben, die sich gegenläufig im Arbeitszylinder bewegen und über Kolbenpleuelstangen,
Umlenkhebel und Kurbelwellenpleuelstangen mit der seitlich neben dem Arbeitszylinder
angeordneten Kurbelwelle verbunden sind, wobei die Umlenkhebel auf jeweils einem
Exzenter gelagert sind, die Bestandteil von im Kurbelgehäuse gelagerten Exzenterwel
len und über diese mittels Verstellelementen verdrehbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente aus an den Exzenterwellen (9) an
gekoppelten Verstellhebeln (10, 11) bestehen, wobei zwischen den beiden Verstellhe
beln (10, 11) sowie zwischen einem Verstellhebel (10 oder 11) und einem im Kurbelge
häuse (18) vorgesehenen Festpunkt (17) jeweils ein längenverstellbares Verbindungs
element (14, 16) angeordnet ist, die in Abhängigkeit vom zu realisierenden Verdich
tungsverhältnis beziehungsweise von der einzustellenden Steuerzeitenkombination an
steuerbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (14) über die Lagerbolzen
(12, 13) mit den Verstellhebeln (10, 11) verbunden ist und das Verbindungselement
(16) über den Lagerbolzen (15) am Verstellhebel (11) angelenkt ist, wobei es an einem
kurbelgehäusefesten Lagerbolzen(17) fixiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (14, 16) über von Antrieben
(32) betätigbaren Schraubengetrieben (22, 24) längenverstellbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (14, 16) mit Hilfe von Antrie
ben (32) betätigbaren Exzentern (46) längenverstellbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (14, 16) mittels von Antrie
ben (32) betätigbaren Kniehebelgetrieben längenverstellbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubengetriebe (22, 24), der Exzenter (46) und
das Kniehebelgetriebe mit elektrischen Antrieben (32) in Verbindung stehen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubengetriebe (22, 24), der Exzenter (46) und
das Kniehebelgetriebe mit hydraulischen Antrieben (32) in Verbindung stehen.
8. Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten bei
Brennkraftmaschinen, insbesondere für 2-Takt-Brennkraftmaschinen mit einem den
Lufteintritt steuernden Einlaßkolben und einem den Abgasaustritt steuernden Auslaß
kolben, die sich gegenläufig im Arbeitszylinder bewegen und über Kolbenpleuelstangen,
Umlenkhebel und Kurbelwellenpleuelstangen mit der seitlich neben dem Arbeitszylinder
angeordneten Kurbelwelle verbunden sind, wobei die Umlenkhebel auf jeweils einem
Exzenter gelagert sind, die Bestandteil von im Kurbelgehäuse gelagerten Exzenterwel
len und über diese mittels Verstellelementen verdrehbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente jeweils aus einer Verstellhülse
(83) bestehen, die über eine Innenschrägverzahnung (82) verfügen und mit den eine
Außenschrägverzahnung (81) tragenden Exzenterwellen (9) in Verbindung stehen, daß
die Verstellhülse (83) über eine Außenschrägverzahnung (84) und ein Schraubengewin
de (86) verfügt, das Schraubengewinde (86) in ein Muttergewinde (88) einer axial fi
xierten Schraubhülse (87) und die Außenschrägverzahnung (84) in eine kurbelgehäuse
feste Innenverzahnung (85) eingreifen, und daß die Schraubhülse (87) eine Außenver
zahnung (91) trägt, die mit den Antrieben (32) in Verbindung steht, die in Abhängigkeit
vom zu realisierenden Verdichtungsverhältnis beziehungsweise von der einzustellenden
Steuerzeitenkombination ansteuerbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubhülse (87) mit einem elektrischen Antrieb
(32) in Verbindung steht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubhülse (87) mit einem hydraulischen Antrieb
(32) in Verbindung steht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellhülse (83) mit einem hydraulischen Druck-
Zug-Element in Verbindung steht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998113398 DE19813398C1 (de) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten bei Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998113398 DE19813398C1 (de) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Steuerzeiten bei Brennkraftmaschinen |
Publications (1)
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DE19813398C1 true DE19813398C1 (de) | 1999-09-09 |
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ID=7862448
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