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Brennkraftmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Brennk@aftmaschine nach dem Viertakt-Prinzip,
die einen in einer mit gesteuerten Ein- und Auslaßöffnungen versehenen Verbrennungs-Kammer
hin- und hergleitenden Kolben mit angelenkter Schubstange und mit dem freien Ende
der Schubstange gelenkig gekuppelte, den geradlinigen Hub des Kolbens in eine Rotation
der flaschinen-Abtriebswelle umsetzende Mittel aufweist.
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Bei einer bekannten Bauart einer Brennkraftmaschine dieser Gattung
ist das Schubstangenende drehbar mit einer gekröpften Kurbelwelle verbunden, welche
auf diese weise den geradlinigen Hub des Kolbens in eine rotierende Bewegung der
Maschinen-Abtriebswelle umsetzt. Durch die Kröpfung der Kurbelwelle vollzieht auch
das Schubstangenende (Pleuellager) die gesamte Dreht bewegung des gekröpften Längenabscbnittes,
wobei die Schubstange bei jeder halben Umdrehung der Kurbelwelle gegenüber der Längsacnse
der Verbrennungs-Kammer eine Schwenkbewegung in die eine Richtung und bei der nächsten
halben Umdrehung eine Schwenkbewegung in die andere Richtung durchführt. Die Verbrennungs-Kammer
hat eine Ein- und eine Auslaßöffnung, welche durch nockeng;esteuerte Ventile betätigt
werden. Die Steuerung der Jocken erfolgt in Abhängigkeit von der Drehbewegung der
Kurbelwelle durch entsprechend gestaltete Zwischenglieder.
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Obschon sich das aus einem Arbeits-, einem Ausschub-, einem Ans aug-
und einem Verdichtungshub zusammensetzende Viertzkt-Prinzip in der Praxis bewährt
hat, sind mit der Kraftabgabe ler eine Kurbellelle und der Steuern der rin- und
Auslaßöffnungen aer Verbrennungs-Kammer durch die Kurbelwelle doch einige Machteile
verbunden, die bislang im Zuge der Weiterent-;,icklune des Viertakt-Prinzips zwar
graduell gemindert, jedoch nicht grundlegena beseitigt worden sind.
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hin wesentlicher Mangel besteht darin, daß die abtreibende Kurbelwelle
bei jedem Arbeitshub eine halbe Umdrehung und während der sich daran anschließenden
Ausschub-, Ansaug- und Verdichtungshübe arei weitere halbe Umdrehungen, also insgesamt
zwei vollständige Umdrehungen macht. Ein vollständiges Arbeitsspiel des Kolbens
führt zu zwei Umdrehungen der Maschinen-Abtriebswelle. Die dadurch auf die Kurbelwelle
und deren Lagerungen hervorgerufenen Reibungsbeanspruchungen bedingen entsprechend
hochwertige Werkstoffe sowohl der Kurbelwelle als auch der Lagerungen und diesen
beanspruchungen angepaßte konstruktive Gestaltungen, um den Verschleiß so gering
wie möglich zu halten.
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und einen einigermaßen befriedigenden Wirkungsgrad zu erzielen.
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Ein weiterer Nachteil der Kraftabgabe über eine Kurbelwelle ist der
bei Zündung des Brennsto-LuSt-Gemisches und Einleitung des Arbeitshubes vorhandene
kleine Hebelarm zwischen der durch die Drehachse der Kurbelwelle verlaufenden Längsachse
der Verbrennungs-Karrmer und der Anlenkpunkt des Schubstangenendes an der Kurbelwelle.
Hierdurch werden insbesondere die Kurbelwellenlager sehr hoch beansprucht, da die
durch die plötzliche Verbrennung hervorgerufene Belastung am Kolben zunächst nahezu
geradlinig über die Schubstange und die Kurbelwelle in die Kurbelwellenlager weitergeleitet
wird. Auch diesen Beanspruchungen muß mithin durch geeignete Wahl der Werkstoffe
sowie
durch die Gestaltung der Kurbelwelle und der Kurbelwellenlager
Rechnung getragen werden.
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Neben dem verhältnismäßig hohen Aufwand an Einzelteilen, z.B. für
die von der Kurbelwelle abgeleiteten zwangläufigen Bewegungsvorgänge der R.in- und
Auslaßventile notwendigen getrieblichen Zwischenglieder, sind aber auch die Reibungsverluste
dieser sich zum Teil drehenden bzw. zum Teil schwenkenden Teile von Nachteil. Der
Wirkungsgrad wird erheblich beeinträchtigt.
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Ferner müssen diese Teile und insbesondere die Gelenkverbindungen
der Teile durch Werkstoffwahl und entsprechende konstruktive Gestaltung den gestellten
Anforderungen angepaßt sein. Schließlich ist noch zu bemängeln, daß die Vielfalt
der Ubertragungsglieder zwischen Kurbelwelle und Ein- bzw. Auslaßöffnungen der Verbrennungs-Kammer
ein relativ großes Einbauvolumen zur Bedingung macht, wobei auch die spätere Wartung
und Reparaturen mitberücksichtigt werden müssen.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine
der eingangs vorausgesetzten Gattung so zu verbessern, daß sie bei einer höheren
Lebensdauer eine günstigere graftumlenkung aus der geradlinigen in die rotierende
Bewegung, weniger Einzelteile, geringere innere Reibungsverluste und damit letztlich
einen spürbar besseren Wirkungsgrad aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schubstangenende
zwangläufig mit einer Kurvenbahn zusammenwirkt, die einem mit der Maschinen-Abtriebswelle
verbundenen, die Ein- und Auslaßöffnungen der Verbrennungs-Kammer im Offnungs-bzw.
Schließsinne steuernden Führungskörper zugeordnet ist, welcner hinsichtlich seiner
Drehachse zur Längsachse der Verbrennungs-Kammer radial versetzt sowie zum Kammergehäuse
relativ drehbar ist und wobei die Kurvenbahn mindestens zwei einerseits über den
gesanften
Arbeitshub und anderersits über den gesamten Ansaughub
des Kolbens mit dem Schubstangenende kraftschlüssig kuppelbare Anschlagbereiche
und zwischen diesen Anschlagbereichen den Kolben bei Ausschubhub und beim Verdichtungshub
zum oberen Totpunkt zurückführende Längenabschnitte aufweist.
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Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist der Fortfall der Kurbelwelle
und der von der Kurbelwelle aus beeinflußten Hebelgestänge für die Steuerung der
Fin- und Auslaßöffnungen.
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An die Stelle dieser Teilevielfalt tritt lediglich ein zum Kammergehäuse
relativ drehbarer kompakter Führungskörper mit zwei Funktionseigenschaften. Er übernimmt
einerseits das Umsetzen der geradlinigen Kolbenbewegung in eine Drehbewegung der
Maschinen-Abtriebswelle und steuert andererseits gleichzeitig die igin- und Auslaßöffnungen
der Verbrennungs-Kammer. Zur Transformation der geradlinigen Kolbenbewegung in eine
Rotation ist dem Führungskörper eine Kurvenbahn zugeordnet, die in zwei definierten
Betriebssituationen mit dem Schubstangenende kraftschlüssig kuppelbar ist. Die eine
Situation erstreckt sich über den Zeit-Luft raum des Arbeitshubes. Bei Zündung des
BrennstoffGemisches und damit bewirkte Beaufschlagung des Kolbens befindet sich
die Schubstange in der Längsachse der Verbrennungs-Kammer. Das Schubstangenende
steht in Kontakt mit einem Anschlagbereich der Kurvenbahn. Dadurch, daß die Längsachse
der Verbrennungs-Kammer radial zur Längsachse des Kammergehäuses versett ntt, greift
die am Kolben anstehende Kraft über die Schubstange mit einem relativ großen Hebelarm
am Führungskörper an, wodurch an der Maschinen-Abtriebswelle ein wesentlich größeres
Drehmoment erzeugt wird, als es bei dem herkömmlichen Kurbelwellenprinzip erreichbar
ist.
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Durch die Rotation des Führungskörpers schwenkt die Schubstange bei
der Bewegung des Kolbens zum unteren Totpunkt hin nur in eine Richtung, und zwar
so lange bis der Arbeitshub beendet ist. Aufgrund der Schwungmasse dreht der Führungskörper
dann weiter und
das Schubstangenende gelangt außer Kontakt mit
dem Anschlagbereich. Es wird nunmehr in einem Längenabschnitt der Kurvenbahn geführt,
der aufgrund seiner relativen Lage zur Verbrennungs-Kammer das Schubstangenende
wieder in Richtung auf die Längsachse der Verbrennungs-Kammer zurückschwenkt und
dabei gleichzeitig den Kolben während des Ausschubhubes zum oberen Totpunkt bewegt.
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Nach Erreichen des oberen Totpunktes befirdet sich die Schubstange
wieder in der Längsachse der Verbrennungs-Kammer und das Schubstangenende steht
in Kontakt mit dem zweiten Anschlagbereich, d.h. einer Betriebssituation, in welcher
das Schubstangenende während des nunmehr folgenden Ansaughubes des Kolbens wieder
verschwenkt und mit dem Führungskörper dreht.
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Hat der Kolben nach Beendigung des Ansaughubes seinen unteren Totpunkt
erreicht, dreht der Führungskörper witer und das Schubstangenende wird durch den
sich nunmehr an den Anschlagbereich anschließenden Längenabschnitt der Kurvenbahn
wider in de Längsachse der Verbrennungs-Karner zurückgeschwenkt und gleichzeitig
der Verdichtungshub durchgeführt, an dessen Endo der Kolben sich wieder im oberen
Totpunkt befindet.
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Es ist also festzustellen, daß das Schubstangenende während des Arbeitshubes
und des Ansaughubes mit dem Führungskörper dreht und über den Zeitraum des Ausschub-
und des Verdichtungshubes aufgrund der Gestaltung der Kurvenbahn bei weiterdrehen
-dem Führungskörper von dieser in die Ausgangslage zurückbewegt wird. Der Führungskörper
hat demzufolge nach Ende eines kompletten aus Arbeits-, Ausschub-, Ansaug- und Verdichtungahub
bestenenden Arbeitsspiels maximal lediglich eine Umdrehung durchgeführt. Das heißt
also, daß im Rahmen der Erfindung eine gegenüber dem herkömmlichen Kurbelwellenprinzip
erheblich kleinere Drehzahl der Maschinen-Abtriebawelle mit demselben Kraftaufwand
erzielt
wird. Rinne geringere Drehzahl bedeutet weniger Beanspruchung, geringeren Verschleiß
und damit eine höhere Lebensdauer der Brennkraftmaschine.
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in weiterer Vorteil ist die Reduzierung der bislang notwendigen drehenden
und schwenkenden Teile. Der Führungskörper selber kann stabil ausgebildet und am
Kaflw;iergehäuse ohne Schwierigkeiten gelagert werden. Der große Abstand zwischen
der Längsachse der Verbrennungs-Kamner und der Drehachse des Führungskörpers sichert
trotz eines wesentlich größeren Drehmomentes bei gleichem Kraftaufwand wie bislang
eine günstige Beanspruchung der Lagerung des Führungskörpers. Da die Schubstange
eine nur einseitige Schwenkbewegung aus der Vertikalen in eine dazu um etwa 45°
geneigte Stellung ausführt, ist auch eine einfachere konstruktive Gestaltung des
Schubstangenendes als mit der Kurvenbahn kuppelbarer Bereich sowie eine weniger
aufwendigere Lagerung der Schubstange am olben möglich. In diesem Zusammenhang ist
ferner zu beachten, daß die inneren Reibungen wesentlich geringer und damit die
Wirkungsgradverluste gesenkt werden. Auch ist bemerkenswert, daß die Schubstange
keine mit Bezug auf die Längsachse der Verbrennungs-Kammer beidseitige Schwenkungen
ausführt, sondern nur noch eine einseitige Schwenkbewegung vollzieht. Dieser Sachverhalt
trägt mit dazu bei, daß die notwendigen Lagerungen einfacher gestaltet werden können.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß im Hinblick
auf die geringere Abtriebsdrehzahl auch der Kraftstoffverbrauch reduziert und damit
die WirtschaftLichkeit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine beträchtlich erhöht
wird.
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Der kompakt gestaltete Führungskörper schafft aber zugleich auch
die Möglichkeit, diesen so auszubilden, daß er einen unmittelbaren Einfluß auf die
Ein- und Auslaßöffnungen der Verbrennungs-
Kammer ausüben kann,
was durch die eindeutige Zuordnung der Kurvenbahn zu der Verbrennungs-Kammer und
damit auch zu dem Führungskörper ohne weiteres möglich ist.
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Wie bereits im Vorstehenden ausgeführt, wird bei Anordnung von zwei
um 1800 zueinander versetzten Anschlagbereichen die Drehzahl der Maschinen-Abtriebswelle
bei einem Arbeitsspiel von zwei Umdrehungen auf eine Umdrehung, d.h. also um die
hälfte gesenkt. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Möglichkeit.
Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform weist die dem Führungskörper
zugeordnete Kurvenbahn mehr als zwei, z.B. vier, mit dem Schubstangenende beim Arbeitshub
bzw. beim Ansaughub kraftschlüssig kuppelbare Anschlagbereiche und zwischen den
Anschlagbereichen den Kolben beim Ausschub-und beim Verdichtungshub zum oberen Totpunkt
zurückführende Längenabschnitte auf. Durch die Anordnung von vier Anschlagbereichen
kann mithin die Drehzahl der Idaschinen-Abtriebswelle im Vergleich zum herkömmlichen
Kurbelwellenprinzip während eines Arbeitsspiels des Kolbens von zwei Umdrehungen
auf eine halbe Umdrehung gesenkt werden.
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Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Führungskörper
aus niindestens einer das zylinderartig ausgebildete Kammergehäuse konzentrisch
umschliegenden Ringscheibe besteht, welche in einer der beiden Kreisringflächen
die Kurvenbahn in Form einer Kurvennute und am innenseitigen, dem Kammergehäuse
zugewendeten Umfang auf die Ein- und Auslaßöffnungen im Offnungs- bzw. Schließsinne
einwirkende Steuerkurven aufweist.
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Die Erfindung ordnet den Führungskörper in Forjiieiner kompakten Ringscheibe
konzentrisch um das zylinderartig ausgebildete Kammergehäuse herum an. Dies führt
zu einer gedrängten platzsparenden Bauweise im Vergleich mit herkömmlichen Kurbelwellenbauarten
gleicher Leistung. Die Herstellung der Kurvennute in einer der
beiden
Kreisringflächen der Ringscheibe ist unproblematisch und mit den bekannten Bearbeitungsmaschinen
durchführbar. Auch die Ausgestaltung der auf die Ein- und Auslaßöffnungen einwirkenden
oteuerkurven am inneren Umfang der Ringscheibe ist mit keinen SchwieriEkeiten verbunden.
Diese Steuerkurven können im Rahmen der Erfindung aus auf den zylindrischen Innenumfano
der Ringscheibe aufgebrachten Leisten bestehen, woche zwecks einwandfreier Positionierung
der Ein- und Auslaßöffnungen auf diesem Umfang einstellbar sind.
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Die konzentrische Anordnung der Ringscheibe um das zentrale zylinderartige
Kammergehuse ist mit dem besonderen Vorteil verbunden, daß das bislang notwendige
Auswuchten zwar nicht völlig entfallen kann, jedoch nicht mehr mit den erheblichen
Schwierigkeiten verbunden ist, welche bekanntlich beim Auswuchten von Kurbelwellen
vorhanden sind.
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Ferner wird die Anzahl der Bauteile verringert. Nockenwellen, Kipphebel
und die Verbindungselemente zwischen diesen Teilen entfallen. Die inneren Reibungsverluste
werden beträchtlich gesenkt und damit der Wirkungsgrad merklich heraufgesetzt.
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Obschon für bestimmte Anwendungsfälle die vorstehend erläuterte Ausführungsform
völlig ausreicht, wird eine demgegenüber verbesserte und für andersartig gelagerte
Anwendungsfälle geeignete Ausführungsform nach der Erfindung darin erblickt, daß
der Führungskörper aus zwei im Abstand nebeneinander angeordneten, je eine Kurvenbahn
und eine Steuerkurve aufweisenden Ringscheiben gebildet ist, welche die mit quergerichteten
Fortsätzen in die koaxial einander gegenüberliegenden Kurvenbahnen eingreifende
Schubstange seitlich begrenzen, wobei die Steuerkurve der einen Ringscheibe zur
Betätigung der Einlaßöffnung und die Steuerkurve der anderen Ringscheibe zur Betätigung
der Auslaßöffnung
der Verbrennungs-Kammer vorgesehen sind. Auf
diese Weise wird nicht nur eine exakte Einstellung der Steuerkurven hinsichtlich
ihrer Einwirkung auf die Ein- und Auslaßöffnungen der Vepbrennungs-Eammer, sondern
auch eine stabile Kupplung zwischen dem Schubstangenende und den koaxial frontal
einander gegenüberliegenden Kurvenbahnen ermöglicht. Dadurch ist die Gewähr gegeben,
daß das Schubstangenende beim Arbeits- und beim Ansaughub definiert mit dem Führungskörper
gekuppelt ist und ohne Verkantungen beim. Ausschub- und Verdichtungshub durch die
Längenabschnitte der Kurvenbahnen zwischen den Anschlagbereichen in die Längsachse
der Verbrennungs-Kammer zurückgeschwenkt wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Ringscheiben durch
im äußeren Umfangsbereich angeordnete Distanzstücke im Abstand voneinander gehalten,
die gleichzeitig mit den im Verlauf jeder Kurvenbahn liegenden Anschlagbereichen
beim Arbeitshub und beim Ansaughub kraftschlüssig mit dem Schubstangenende kuppelbar
sind. Die Distanzstücke haben folglich einerseits die Aufgabe, eine Relativverdrehung
der beiden Ringscheiben zu verhindern und die koaxiale Lage der einander frontal
gegenüberliegenden Kurvenbahnen aufrechtzuerhalten. Durch die dem Schubstangenende
angepaßte Ausnehmung, welche mit dem Schubstangenende während des Arbeitshubes und
des Ansaughubes in Kontakt steht, unterstützen sie anderersits das definierte Drehen
des Führungskörpers relativ zum Kammergehäuse.
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Die beiderseits des Spaltes für die Schubstange liegenden Ringscheiben
können eindilig ausgebildet sein. Eine demgegenüber vorteilhaftere Ausgestaltung
kennzeichnet sich gemäß der Erfindung jedoch dadurch, daß die Kurvenbahnen und die
Steuerkurven jeweils für sich Bestandteil von zu einer Ringscheibe zusammengesetzten
Platten bilden. Die Platten können unabhängig voneinander hergestellt,mit den gewünschten
Kurven versehen und anschließend zu
der Ringscheibe zusammengesetzt
werden. Auf diese Weise wird der Fertigungsaufwand und auch die Montage vereinfacht
bzw. erleichtert und damit eine kostengünstigere, wirtschaftlichere erstellung ermöglic!it.
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Zur Unterstützung der Rückschwenkbewegung der Schubstange beim Ausschub-
und beim Verdichtungshub sieht die erfindung vor, daß in den von den Ringscheiben
seitlich begrenzten Spalt Rückstellhebel einschenkhar sind, durch die das Schubstangenende
beim Aussenub- und beim Verdichtungshub unter Relativverlagerung entlang der Kurvenbahn
im Sinne einer Rückführung des Kolbens zum oberen Totpunkt federnd elastisch beaufschlagt
ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß die Reibung der miteinander in Wälzkontakt
stehenden Teile und die dadurch bedingten Wirkungsgradverluste noch weiter reduziert
werden.
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Um eine Kollision der Rückstellhebel mit dem Schubstangenende dann
zu verhindern, wenn der Führungskörper beim Arbeits-und Ansaughub weitergedreht
wird, besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, daß die Rückstellhebel beim
Arbeits- und Ansaughub durch die Distanzstücke aus der Bewegungsbahn des Schubstangenendes
radial nach außen schwenkbar sind. Zu diesem Zweck besitzen die Distanzstücke einen
radial nach außen vorstehenden Nocken, der beim Drehen des Führungskörpers an den
Rückstellhebeln zur Anlage gelangt und diese gegen eine federnd elastische Rückstellkraft
radial nach außen schwenken. Beim Weiterdrehen des Führungskörpers liegen anschließend
die freien Enden der Rückstellhebel so lange auf den radial auswärts gerichteten
Rückenflächen der Distanzstücke, bis der Arbeits- bzw. Ansaughub beendet ist und
Sie wieder mit dem Schubstangenende in Kontakt gelangen.
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Zwecks weiterer Verringerung der inneren Reibung ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, daß die dem Schubstangenende zugeordneten Fortsätze drehbar gelagert
sind und rollend mit der Kurvenbahn zusammenwirken.
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Die in den Ringscheiben vorgesehenen Kurvenbahnen haben grundsätzlich
einen Krümmungsverlauf, der es einerseits ermöglicht, die Kurvenbahnen mit dem Schubstangenende
beim Arbeits-und Ansaughub kraftschlüssig zu kuppeln und welche andererseits ein
einwandfreies Zurückschwenken der Schubstange in die Längsachse der Verbrennungs-Kammer
unter Zurückführung, des Kolbens zum oberen Totpunkt während des Ausschub- und des
Verdichtungshubes gewährleistet. Je nach Anzahl der Anschlagbereiche kann dabei
die Drehzahl der Maschinen-Abtriebswelle variiert werden.
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Sie beträgt jedoch höchstens eine Umdrehung bei einem Arbeitsspiel.
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In diesem Zusammenhang besteht eine bevorzugte Ausführunsform der
Erfindung darin, daß jede Kurvenbahn bei weitgehend ovalem Verlauf aus zwei im wesentlichen
geraden Längenabschnitten und zwei diese geraden Längenabschnitte verbindenden gekrü.mmten
Längenabschnitten gebildet ist, wobei die Anschlagbereiche aus den Fortsätzen konturenmäßig
angepaßten, etwa im mittleren Bereich der geraden Längenabschnitte liegenden Absätzen
der Kurvenbahn besteht. Bei im oberen Totpunkt befindlichem Kolben liegt die längere
Achse des Ovals unter einem Winkel von etwa 450 zur Längsachse der Verbrennungs-Kammer.
Wird der Kolben durch Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches beaufschlagt, so werden
die Kurvenbahnen um 50 weitergedreht, so daß nach Beendigung des Arbeits- oder des
Ansaughubes die Längsachse des Ovals senkrecht zur Längsachse der Verbrennungs-Kammer
verläuft.
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Die restlichen 135 der Kurvenbahn bis zum nächsten, im Vergleich zu
dem voraufgehenden Anschlagbereich um 1800 versetzten Anschlabereich
verlaufen
etwa U-förmig mit zwei im wesentlichengeraden schenkeln und einem die Schenkel verbindenden
t-{rurnmungsbereich, so daß beim weiterdrehenden Führun£skb-rper der Kolben zunächst
langsam und bei Annäherung an den folgenden Anschlagbereich mit größerer Geschwindigkeit
zum oberen Totpunkt zurückbewegt wird, wobei diese Zurückbewegung durch den jeweilig
am Schubstangenende anliegenden Rückstellhebel unterstützt wird.
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Eine andere ebenso vorteilhafte Ausführungsform einer Kurvenbahn,
bei der es möglich ist, die Drehzahl der Maschinen-Abtriebswelle während eines Arbeitsspiels
auf eine halbe Umdrehung zu senken, kennzeichnet sich nach der Erfindung dadurch,
daß jede Kurvenbahn vier um 900 in Umfangsrichtung zueinander versetzte Anschlagbereiche
aufweist, die durch mit Bezug auf die Drehachse des Führungskörpers radial nach
außen konvex gekrümmte Längenabschnitte miteinander verbunden sind.
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Denkbar ist selbstverständlich auch eine Ausführungsform, die mehr
als vier Anschlagbereiche zur kraftschlüssigen Kupplung des Schubstangenendes mit
der Kurvenbahn und zwischen den Anschlagbereichen liegende Längenabschnitte zur
Zurückführung des Kolbens zum oberen Totpunkt aufweist.
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Obschon es durchaus möglich ist und auch zweckmäßig sein kann, im
zentralen Kammergehäuse nur eine Verbrennungs-Kammer mit einem hin- und hergleitenden
Kolben vorzusehen, besteht ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung darin, daß im Kammergehäuse
zwei zueinander parallele Verbrennungs-Kammern mit gegenläufig hin-und hergleitenden
Kolben vorgesehen sind, deren Schubstangenenden in 180 0-Versetzung mit jeder Kurvenbahn
zusammenwirken, wobei die Längsachsen der Verbrennungs-Kammern mit demselben Abstand
zur Längsachse des Kammergehäuses radial versetzt angeordnet sind.
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Somit ist es beispielsweise bei einer Kurvenbahn mit zwei um 1800
zueinander
versetzten Anschlagbereichen möglich, das Arbeitsspiel der beiden Kolben überlappend
auszulegen. Das heißt also, wenn der eine Kolben den Arbeitshub durchführt, vollzieht
der andere Kolben den Ansaughub und wenn der eine Kolben den Ausschubhub durchführt,
ist der andere kolben bein Verdichtungshub.
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Der Rundlauf der Maschinen-Abtriebswelle wird auf diese Weise weicher
und gleichmäßiger und setzt etwaige innere Reibungsverluste noch weiter herab. Die
erfindungsgemäße Lösung läßt es natürlich auch zu, daß mehr als zwei Verbrennungs-Kammern
im Kammergehäuse vorgesehen werden. Beispielsweise können drei Verbrennungs-Kammern
angeordnet sein, deren Längsachsen dann zueinander um 1200 versetzt liegen.
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Beim GegensStnd der Erfindung können die Ein- und Auslaßöffnungen
der Verbrennungs-Kammer bzw. der Verbrennungs-Kammern durch Drehschieber gesteuert
werden. Ebenso zweckmäßig ist es aber, sie durch federbelastete Ventile zu öffnen
und zu verschlieren. Ihre Beeinflussung erfolgt dann durch die dem Führungskörper
direkt zugeordneten Steuerkurven. Zu diesem Zweck besteht ein vorteilhaftes Merkmal
der erfindung darin, daß den Ein-und Auslaßöffnungen der Verbrennungs-Kammer (n)
in Achsrichtung des Kammergehäuses hintereinanderliegende, im Schließsinne federbelastete
Ventile zugeordnet sind, die über im Kammergehäuse geführte radial nach außen federnd
belastete Stößel durch die Steuerkurven im öffnungssinne beeinflußbar sind. Die
Stößel liegen in entsprechenden Führungen des Kammergehäuses parallel nebeneinander
für jede Verbrennungs-Kammer. Solange die Ventile geschlossen sind, werden die freien
Enden der Stößel durch Federn an den Innenunfang der Ringscheiben an- gedrückt.
Gelangt jedoch der freie Endabschnitt der Stößel unter den EinfluP. einer leistenartigen
Erhöhung der Steuerkurve, wird der Stößel entgegen der Federkraft in das Kammergehäuse
hineingedrückt, wobei der freie Endabschnitt des Stößels das entsprechende Ventil
aufdrückt. Dies bleibt dann so lange offen, wie die
Leiste der
Steuerkurve mit dem freien Ende des Stößels in Verbindung steht. Auf diese Weise
kann eine sehr fein-fEllige Steuerung der Ein- und Auslaßöffnungen der Verbrennungs-Kammern
durchgeführt werden.
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In diesem Zusanm.enhang besteht eine zweckmäßige Weiterbilaung darin5
daß die Stößel oberhalb der Ein- und Auslaßöffnungen mit gleitschuhartig gestalteten
freien Endabschnitten federnd elastisch an die Steuerkurven angedrückt sind. Es
ist aber auch denkbar, daß die freien Enden der Stößel durch Andrückrollen gebildet
sind.
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Werden beispielsweise zwei nebeneinanderliegende Verbrennungs-Kammern
im Kammergehäuse vorgesehen, so ist es zweckmäßig, daß die Führungen für die Stößel
das Kammergehäuse diagonal zwischen den Verbrennungs-Kammern durchsetzen. Hierdurch
wird der zwischen den Verbrennungs-Kammern liegende Bereich des Kammergehäuses vorteilhaft
ausgenutzt und die Herstellung der Führungen für die Stößel vereinfacht. Es liegen
sich dann jeweils die inneren Endabschnitte der Stößel für die eine Verbrennungs-Kammer
und die inneren Endabschnitte der Stößel der anderen Verbrennungs-Kammer sxxxxxxx
frontal gegenüber.
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Die Übertragung der Drehbewegung von dem Führungskörper auf die Maschinen-Abtriebswelle
kann in verschiedener Art und Weise durchgeführt werden. Eine besonders zweckmäßige
Ausführungsform der Erfindung besteht jedoch darin, daß der Führungskörper durch
einen schalenartigen Verbindungsteil mit der Masdhinen-Abtriebswelle verbunden ist,
wobei Führungskörper und Verbindungsteil durch Wälzlager am Kammergehäuse abgestützt
sind. Zu diesem Zweck besitzt das Kammergehäuse an beiden Enden umfangsseitig verlaufende
Abstufungen mit entsprechenden Lagerstellen für Wälzlager. Während sich am einen
Ende des Kammergehäuses der schalenartige
Verbindungsteil abstützt,
stützt sich am anderen Ende der Führungskörper über einen entsprechend ausgebildeten
Flansch ab. Anstelle des schalenartigen Verbindungsteils kann auch ein speichenförmiger
Verbindungsteil vorgesehen werden, der dann mit den freien Endabschnitten der Speichen
mit dem Führungskörper lösbar verbunden ist. Der kompaktere Zentralbereich des Verbindungsteils
ist mit der Maschinen-Abtriebswelle verbunden.
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Eine andere vorteilhfte Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet
sich dadurch, daß die mit den Ein- und Auslaßöffnungen der Verbrennungs-Kammern
in Verbindung stehenden Zu- und Abströmkanäle das Kammergehäuse mindestens zum Teil
in seiner Längsrichtung durchsetzen.
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Die Erfindung schafft darüber hinaus die Voraussetzungen dafür, daß
die Grundanordnung der Brennkraftmaschine mit einem zentralen Kammergehäuse und
einem konzentrisch um dieses angeordneten Führungskörper einschließlich einem schalenartigen
Verbindungsteil zur Maschinen-Abtriebswelle, Distanzstücken und Rückstellhebel in
axialer Richtung um eine an sich beliebige Zahl von entsprechend ausgebildeten Funktionssystemen
zu einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine erweitert werdenkann. Erfindungsgemäß
ist dies dadurch möglich, daß mehrere Kammer&ehRuse koaxial hintereinander geschaltet
und die die Kammergehäuse konzentrisch umschließenden Führungskörper miteinander
gekuppelt sind. Die Kammergehäuse können hierbei gegebenenfalls einteilig miteinander
verbunden sein.
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Schließlich kann es im Rahmen der Erfindung noch empfehlenswert sein,
daß das Kammergehäuse Bestandteil eines zugleich auch den Führungskörper und den
Verbindungsteil allseitig umschließenden Maschinen-Gehäuses bildet, aus dem nur
die Saschinen-Abtriebswelle herausgeführt ist. Unter festem Bestandteil ist hier
zu
verstehen, daß das rQammergehäuse lösbar mit diesem Maschinen-Gehäuse
verbunden ist, um Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten zu gewährleisten. Zu diesem
Zweck kann das Maschinen-Gehäuse mit einem lösbar angeordneten Deckel versehen sein.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch
eine Brennkraftmaschine gemäß der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt
durch die Brennkraftmaschine gemäß der Linie II- II der Fig. 1 im Bereich der Einlaßventile
vor Beginn des Arbeitshubes bzw. des Ansaughubes, Fig. 3 als Funktionsschema eine
der Situation der Fig. 2 entsprechende Darstellung im Bereich der Auslaßventile,
Fig. 4 als Funktionsschema eine der Situation der Fig. 2 entsprechende Darstellung
kurz vor Ende des Arbeitshubes bzw. des Ansaughubes im Bereich der Einlaßventile,
Fig. 5 als Funktionsschema die Situation der Fig. 4 im Beach der Auslaßventile,
Fig. 6 als Funktionsschema eine der Situation der Fig. 2 entsprechende Darstellung
nach dem Arbeitshub bzw. Ansaughub im Bereich der Einlaßventile,
Fig.
7 als Funktionsschema die Situation der Fig. 6 im Bereich der Auslaßventile, Fig.
8 als Funktionsschema eine der Situation der Fig. 2 entsprechende Darstellung beim
Ausschub- bzw. Verdichtunshub im Bereich der Einlaßventile, Fig. 9 als Funktionsschema
die Situation der Fig. 8 im Bereich der Auslaßventile und Fig. 10 als Funktionsschema
entsprechend der Darstellupg der Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Brennkraftmaschine
mit einem anderen Verlauf der Kurvenbahn.
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Die Brennkraftmaschine 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 besitzt ein zentrales
zylinderartig ausgebildetes Kammergehäuse 2. Im Umfangsbereich der Stirnseiten 3,
4 ist das Kammergehäuse stufenförmig abgesetzt, wodurch Lagerstellen für Wälzlager
5 gebildet werden. Eine weitere Abstufung im Bereich der Stirnseite 3 dient der
Verbindung mit einem plattenartigen kreisringförmigen Gehäusedeckel 6. Die Festlegung
erfolgt durch Schrauben 7. Der Gehäusedeckel verschließt die offene Stirnseite eines
topfartigen Maschinen-Gehäuses 8, dem in der gegenüberliegenden Bodenplatte 9 ein
zentraler Flansch 10 zur Lagerung der Maschinen-Abtriebswelle 11 zugeordnet ist.
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Im mittleren Längenbereich des Kammergehäuses 2 sind zwei Verbrennungs-Kammern
12, 13 um 1800 zueinander versetzt vorgesehen. Die Längsachsen der Verbrennungs-Kammern
verlaufen im rechten Winkel zu der Längsachse des Kammergehäuses, wobei sie mit
Bezug auf die Längsachse mit demselben Abstand radial versetzt
parallel
zueinander liegen. Wie die Fig. 2und 3 dabei naher erkennen lassen, schließt sich
an die Mündungen der im Querschnitt kreisrunden VerPrennunbs-Kanlmern ein der Längsachse
des Kammergehäuses zugewendeter schlitzarti£er Aufnahmebereich 14 an, dessen eine
Seitenwandung unter einem T-iinkel von 450 in Richtung auf die Längsachse des Kammergehäuses
abgewinkelt ist.
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Jede Verbrennungs-Kammer 12 bzw. 13 besitzt eine Ein- und eine Auslrßöffnung
15 bzw. 16, in die im Schließsinne federbelastete Ventile 17, 18 eingesetzt sind.
Die zu den Ein- und AuslaSöffnun&en führenden Kanäle 19, 20 erstrecken sich
in der Längsrichtung des Kammergehäuses 2 und münden in die Stirnseite 3.
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Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, liegen die Längsachsen der Ein-
und Auslaßöffnungen der Verbrennungs-Kammern in Längsrichtung des Kammergehäuses
hintereinander.
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Das Kammergehäuse 2 wird zwischen den beiden Verbrennungs-Karrmern
12, 13, und zwar in den Querebenen der Ein- und Auslaßventile diagonal von zwei
zueinander parallelen Führungsausnehmungen 21, 22 durchsetzt. In Fig. 2 ist die
Führungsausnehrung 21 in der *uerschnittsebene der Einlaßventile und in der Fig.
3 ist die Führungsausnehmung in der Querschnittsebene der Auslaßventile dargestellt.
Im mittleren Längenbereich 23, 24 sind diese beiden Führungsausnehmungen vergrößert
ausgebildet. In den Führungsausnehmungen sitzen mit Gleitspiel stangenartige Stößel
25, 26 mit an den freien Enden vorgesehenen, in Umfangsrichtung des Kammergehäuses
weisenden dreieckförmigen Gleitschuhen 27, 28.
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Am inneren Ende sind alle Stößel durch Druckfedern 29 in Richtung
zum Außenumfang des Kammergehäuses belastet. Zur Aufnahme der Gleitschuhe sind im
Bereich der Ein- und Auslaßventile entsprechend gestaltete Ausnehmungen 30 am Umfang
des Kammergehäuses
eingearbeitet. Die frei vorkragende Länge der
Gleitschuhe 27 und 28 ist so bemessen, daß ihre Unterseiten in allen Betriebslagen
der Stößel stets mit den Ventilköpfen zusammenwirken können.
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Im Bereich der Verbrennungs-Kamrnern 12, 13 ist das Kanlr.lergehäuse
2 von einem kreisringförmigen Führungskörper 31 konzentrisch umgeben. Der Führungskörper
setzt sich aus zwei Ringscheiben 32, 33 zusarainen, welche jeweils aus zwei Platten
34, 35 gebildet sind.
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Die beiden Ringscheiben 32, 33 begrenzen einen Spalt 36 (Fig. 1),
in den die Schubstangen 37, 38 der in den Verbrennungs-Rammern 12, 13 gegenläufig
hin- und hergleitenden Kolben 39, 40 eingreifen.
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Die beiden dem Spalt 36 unmittelbar benachbarten Platten 34 besitzen
auf ihren dem Spalt zugewendeten Stirnseiten jeweils eine weitgehend oval verlaufende
Kurvennut 41, die sich aus zwei annähernd geraden Längenabschnitten 42 und diese
geraden Längenabschnitte verbindenden, mit Bezug auf die Drehachse des Führungskörpers
31 konvex gekrümmten Längenabschnitten 43 zusammensetzen (siehe Fig. 2 und 3). Die
Xurvennuten 41 liegen koaxial einander frontal gegenüber. Etwa in der Mitte der
geraden Längenabschnitte sind stufenförmig abgesetzte Anschlagbereiche 44, 45 ausgebildet.
Die Kontur dieser Anschlagbereiche ist zylindrischen Fortsätzen 46 angepaßt, die
in den vergrößerten Schubstangenenden 47, 48 drehbar gelagert sind. Die gegenüber
den Schubstangenenden beiderseits vorragenden Fortsätze greifen in die Kurvennuten
hinein und wirken mit diesen rollend zusammen.
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Die dem Spalt 36 abgewendeten Platten 35 (siehe ebenfalls Fig. 2
und 3) sind hinsichtlich ihrer inneren Umfangs flächen als Steuerkurven 49, 50 ausgebildet.
Zu diesem Zweck sind auf diesen
Umfangsflächen endseitig abgeschrägte
Leisten 51, 52 aufgebracht, welche in nachstehend noch näher beschriebener Weise
mit den Gleitschuhen 27, 28 der Stößel 25, 26 zusammenwirken. Die Leisten sind auf
den Unifang..sflächen verstellbar und festlegbar angeordnet.
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Die Platten 34, 35 jeder Ringscheibe 32 bzw. 33 und die Ringscheiben
untereinander werden durch keilförmige Distanzstücke 53, 54 verbunden, welche etwa
in der Mitte der geraden Längenabschnitte 42 der Kurvennuten 41 zum Außenumfang
des Führungskörpers 31 hin versetzt angeordnet sind.und mit ihrer Dicke die lichte
Weite des Spaltes 36 bestimmen. Die Distanzstücke besitzen auf den dem Kammergehäuse
2 zugewendeten Innenseiten schalenförmige Ausnehmungen 55, die den Außenkonturen
der Schubstangenenden 47, 48 angepaßt sind. Bei Anlage der drehbaren Fortsätze 46
an den Anschlagbereichen 44, 45 liegen auch die Scnubstangenenden 47, 48 in den
schalenförmigen Ausnehmungen 55.
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Diese Ausnehmungen bilden dadurch einen mittelbaren Bestandteil der
Anschlagbereiche.
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Die Distanzstücke 53, 54 sind auf den mit Bezug auf die schalenförmigen
Ausnehmungen radial gerichteten Außenseiten mit konvex gekrümmten trocken 56 versehen,
die zu den rückwärtigen Enden der Distanzstücke hin flach auslaufen. Die Nocken
wirken beim Drehen des Führungskörpers 31 auf in den Spalt 36 eingreifende Rückstellhebel
57, 58 ein, welche entgegen der Drehrichtung des Führungskörpers federnd elastisch
beaufschlagt sind. Die Lagerungen der Rückstellhebel sind radial vom Außenumfang
des Führungskörpers abgesetzt und bestehen (wie die Fig. 1 näher zeigt) im wesentlichen
jeweils aus zwei auf der Innenseite des topfartigen Maschinen-Gehäuses 8 befestigten
Schwenklaschen 59 sowie die Schwenklaschen und die Rückstellhebel durchsetzende
Bolzen 60.
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Die Fig. 2 zeigt eine Betriebssituation der Brennkraftmaschine 1
im Querschnittsbereich der Einlaßventile 17 vor dem Arbeitshub des Kolbens 39 bzw.
dem Ansaughub des Kolbens 40.
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Beide Kolben befinden sich also noch im Bereich des oberen Totpunktes.
Die Schubstangenenden 47, 48 und die diesen drehbar zugeordneten Fortsätze 46 liegen
in den schalenförmigen Ausnehmungen 55 bzw. in den Anschlagbereichen 44, 45 der
Kurvennuten 41.
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Die Gleitschuhe 27 der Stößel 25 werden durch die Druckfedern 29 radial
nach außen gegen die Steuerkurve 49 gedrückt und haben keinen Kontakt mit den Ventilen
17. Die Rückstellhebel 57, 58 sind in den Spalt 36 eingeschwenkt und liegen an den
Stirnflächen 61 der Distanzstücke 53, 54. Die Steuerleiste 51 auf der inneren Umfangsfläche
der äußeren Platte 35 steht kurz vor dem Kontakt mit demjenigen Gleitschuh 27, der
das Einlaßventil 17 der Verbrennungs-Kammer 13 öffnet, in welcher anschließend der
Kolben 40 seinen Ansaughub durchführt.
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Die Betriebs situation im Bereich der Auslaßventile 18 der beiden
Verbrennungs-Kammern 12, 13 (Fig. 3) entspricht bis auf die Lage der Steuerleiste
52 voll der vorstehend geschilderten Situation. Hierbei ist die Steuerleiste 52
um 900 in Drehrichtung X etwa in der Mitte zwischen den Gleitschuhen 28 der die
Aus laßventile 18 betätigenden Stößel 26 angeordnet. Die Auslaßventile 18 sind geschlossen.
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Naoh;.Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum der Verbrennungs-Kammer
12 gleitet der Kolben 39 in Richtung zum unteren Totpunkt, wobei der Führungskörper
31 aufgrund der kraftschlüssigen Kupplung zwischen den Fortsätzen 46 und dem Anschlagbereich
44 bzw. zwischen dem Schubstangenende 47 und der schalenförmigen Ausnehmung 55 verdreht
wird, bis der Führungskörper 31 eine Stellung erreicht, die der Betriebssituation
der Fig. 4 und 5 entspricht. Während dieser Zeit führt der Kolben 40 in der Verbrennungs-Kammer
13 seinen Ansaughub aus, wobei auch die Schubstange
38 um ca.
450 in Drehrichtung schwenkt und das Schubstangenende 48 mit der schalenförmigen
Ausnehmung 55 sowie die Fortsätze 46 mit dem Anschlagbereich 45 in Kontakt bleiben.
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Die Steuerleiste 51 der Platte 35 ist dabei mit dem Gleitschuh 27
in Kontakt gelangt und hat über den Gleitschuh das Einlaßventil 17 der Verbrennungs-Kammer
13 geöffnet, in welcher der Kolben 40 den Ansaughub durchführt und neues Brennstoff-Luft-Gemisch
ansaugt. Die Nocken 56 der Distanzstücke 53, 54 haben die Rückstellhebel 57, 58
radial nach außen geschwenkt, so daß die freien Enden 62 der Rückstellhebel nunmehr
auf den geneigten Rückenflächen 63 der Distanzstücke gleiten.
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Mit Bezug auf die Situation im Bereich der Auslaßventile 18 (Fig.
5) steht nunmehr die die Auslaßventile beeinflussende Steuerleiste 52 kurz vor Ende
des Ansaughubes unmittelbar vor dem Kontakt mit dem Gleitschuh 28,der das Ventil
18 der Verbrennungs-Kanmer 12 betätigt, in welcher nach dem Arbeitshub der Ausschubhub
durchgeführt wird. Das der Verbrennungs-Ecrlmer 13 zugeordnete Auslaßventil 18 bleibt
geschlossen.
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nach Ende des Arbeits- bzw. Ansaughubes und weiterdrehenden Führungskörper
31 (siehe Fig,. 6 und 7) gelangen die Fortsätze 46 und die Schubstangenenden 47,
48 außer Kontakt mit den Anschlagbereichen 44, 45 der Kurvennuten 41 bzw. den schalenförmigen
Ausnehnìungen 55 der Distanzstücke 53, 54. Durch die dem Führungskörper nach dem
Arbeitshub aufgezwungene Rotation werden nunmehr die Fortsätze 46 in den Kurvennuten
41 geführt, wobei die jchubstangenenden auf den weitgehend gerade ausgebildeten
Innenseiten 64 der Distanzstücke gleiten.
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Während der weiteren Rotation des Fübrungskörpers 31 bleibt das Einlaßventil
17 der Verbrennungs-Kammer 13 weiterhin geöffnet
(Fig. 6). Aber
auch das Auslaßventil 18 der Verbrennungs-Kammer 12 ist nunmehr durch die Steuerleiste
52 geöffnet worden (Fig. 7).
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Das Einlaßventil 17 der Verbrennungs-Kammer 12 und das Auslaßventil
18 der Verbrennungs-Kammer 13 bleiben nach wie vor g,eschlossen. Durch die Relativlage
des sich an die Anschlagbereiche 44, 45 entgegengesetzt zur Drehrichtung X anschließenden
Längenabschnittes der Kurvennuten 41 zur Längsachse des Kammergehäuses 2 bzw. des
Führungskörpers 31 wird über einen Verdrehungswinkel von etwa 450 noch eine weitere
geringfügige Bewegung der Kolben 39, 40 in Richtung auf den unteren Totpunkt erzeugt.
Die Rückstellhebel 57, 58 haben inzwischen keinen Kontakt mehr ijit den Distanzstücken
53, 54 und stehen nunmehr aufgrund der sie belastenden elastischen Rückstellkraft
in Kontakt mit den Umfangsbereichen der Schubstangenenden 47, 48.
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Wie die Fig. 8 und 9 erkennen lassen, werden aufgrund der weiter
anhaltenden Rotation des Führungskörpers 31 in Drehrichtung X und wegen des Kurvenverlaufs
der Kurvennuten 41 im Zusammenwirken mit der elastischen Rückstellkraft der Rückstellhebel
57, 58 die Schubstangen 37, 38 in die Längsachse der Verbrennungs-Kammern 12>
13 zurückgeschwenkt, wobei die Kolben 39, 40 in beiden Verbrennungs-Kammern wieder
in Richtung zum oberen Totpunkt zurückgeführt werden. Dies führt dann im Bereich
der Einlaßventile 17 (Fig. 8) dazu, daß die Steuerleiste 51 außer Kontakt mit dem
Gleitschuh 27 gelangt und dafl der Verbrennungs-Kammer 13 zugeordnete Einlaßventil
17 während des nachfolgenden Verdichtungshubes geschlossen bleibt. Im Bereich der
anderen Kammer 12 bleibt das Auslaßventil 18 ebenfalls noch geöffnet (Fig. 9), weil
sich die Steuerleiste 52 noch in Kontakt mit dem Gleitschuh 28 befindet, so daß
der Kolben 39 nunmehr das verbrannte Brennstof-Luft-Gemisch ausschieben kann. Während
dieser Zeit bleiben das der Verbrennungs-Kammer 12zugeordnete Einlaßventil 17 und
das der Verbrennungs-Kammer 13 zugeordnete Auslaßventil 18 geschlossen (Fig. 8 bzw.
9).
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Es ist aus den Darstellungen der Fig. 8 und 9 ferner zu erkennen,
daß beim Weiterdrehen des Führungskörpers 31 nach einem Winkel von etwa 250 die
das Auslaßventil 18 der Verbrennungs-Kammer 12 offen haltende Steuerleiste 52 außer
Kontakt mit dem dortigen Gleitschuh 28 gelangt, so daß dieses Ventil wieder schließt.
Darüber hinaus ist zu erkennen, daß beim anschließenden Weiterdrehen die das Einlaßventil
17 der Verbrennungs-Kammer 12 betätigende Steuerleiste'51 dann wieder mit dem dieses
Ventil betätigenden Gleitschuh 27 in Kontakt gelangt, wenn die Fortsätze 46 in den
Anschlagbereichen 44, 45 und die Schubstangenenden 47, 48 in den schalenförmigen
Ausnehmungen 55 der Distanzstücke 53, 54 zur Anlage gelangen. Hieran anschließend
setzt sich dann das Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine wie vorstehend beschrieben
fort, wobei jedoch nunmehr der Kolben 39 den Ansaughub in der Verbrennungs-Kammer
12 und der Kolben 40 den Arbeitshub in der Jerbrennungs-Eammer 13 vollziehen.
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Während die vorstehend beschriebene Ausführungsform es ermöglicht,
daß bei jedem Arbeitshub die Maschinen-Abtriebswelle 11 eine halbe Umdrehung vollzieht,
offenbart die Fig. 10 eine Lösung, gemaß welcher bei jedem Arbeitshub der Kolben
39, 40 die Kiaschinen-Abtriebswelle eine viertel Umdrehung zurücklegt.
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Zu diesem Zweck sind die Kurvennuten 65 in dem Führungskörper 31 so
gestaltet, - die übrigen Bauteile entsprechen im wesentlichen der Ausführungsform
gemäß den Fig. 1 bis 9 - daß über einen Verdrehwinkel von 90° jeweils ein Arbeitshub
und Ausschubhub des einen Kolbens, z.B. 39, und ein Ansaug- und Verdichtungshub
des anderen Kolbens, z.B. 40, erfolgen. Bei dem sich dann anschließenden Verdrehwinkel
von ebenfalls 900 führen der Kolben 40 den Arbeits- und Ansaughub und der Kolben
39 den Aussch-ub-und Verdichtungshub durch.
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Die Kurvennuten 65 sind hierfür etwa kleeblattförmig gestaltet und
weisen insgesamt vier Anschlagbereiche 66, 67 für
die Fortsätze
46 in den Schubstangenenden 47, 48 auf. Ferner sind vier Distanzstücke 53, 54 und
68, 69 vorgesehen, welche einerseits mit den Schubstangenenden zusammenwirken und
andererseits je einen in den Spalt 35 des Führungskörpers 31 eingreifenden federnd
elastisch beaufschlagten Rückstellhebel 57, 58 bzw.
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70, 71 für die Zeit des Arbeits- bzw. Ansaughubes aus dem Spalt herausschwenken.
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Was die die nicht näher dargestellten Ein- und Auslaßventile der
Verbrennungs-Kammern 12, 13 betätigenden Steuerkurven anlangt, so entspricht deren
Ausbildung der anhand der Fig. 1 bis 9 geschilderten Anordnung jedoch nunmehr mit
zwei um 1800 zueinander versetzten Steuerleisten einerseits fiir die Einlaßventile
und andererseits für de Auslaßventile.
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Bei allen beschriebenen Ausführungsformen sind die Ringscheiben 32,
33 sowohl untereinander als auch mit den Distanzstücken 53, 54 bzw. 68, 69 durch
Schrauben 72 verbunden (siehe insbesondere Fig. 1 und 2). Diese Schrauben dienen
zugleich der Verbindung mit einem das Kammergehäuse 2 umgreifenden schalenartigen
Verbindungsteil 73, der seinerseits mit der Maschinen-Abtriebswelle 11 gegebenenfalls
lösbar verbunden sein kann. Es ist der Fig. 1 ferner zu entnehmen, daß einerseits
das kompakte Kernstück des ansonsten gegebenenfalls speichenartig gestalteten Verbindungsteiles
und andererseits die dem Verbindungsteil abgewandte Platte 35 der Ringscheibe 32
mittels eines Ringflansches 74 über die Wälzlager 5 am Kammergehäuse 2 abgestützt
sind.