DE2753563A1 - Hubkolben-brennkraftmaschine - Google Patents
Hubkolben-brennkraftmaschineInfo
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- DE2753563A1 DE2753563A1 DE19772753563 DE2753563A DE2753563A1 DE 2753563 A1 DE2753563 A1 DE 2753563A1 DE 19772753563 DE19772753563 DE 19772753563 DE 2753563 A DE2753563 A DE 2753563A DE 2753563 A1 DE2753563 A1 DE 2753563A1
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim Daim ti 285/4
Hubkolben-Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, bei
der die eine Pleuelstange umfassende Abstützung des Kolbens gegen die Kurbelwelle in Längsrichtung der Pleuelstange federnd
nachgiebig ist.
Bei einer bekannten Konstruktion dieser Art (DT-PS 487 13 8) ist zwischen Pleuelstange und Kolbenbolzen eine Federabstützung
angeordnet, deren Härte so ausgelegt ist, daß sie lediglich bei Spitzendrücken, also Verbrennungshöchstdrücken anspricht
und zusammengepreßt wird. Es soll dadurch die Härte des Verbrennungsschlages herabgemindert und in entsprechender
Weise die mechanische Belastung der Triebwerksteile verringert werden.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hubkolben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dahingehend
auszugestalten, daß unabhängig vom Lastzustand, und damit vom Füllungsgrad, stets ein im wesentlichen gleicher
Verdichtungsdruck erreicht wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies durch die Ausbildung der Pleuelstange als in Richtung auf seine maximale Ausfahrlänge federbelasteter Hydraulikzylinder erreicht, wobei der Hydraulikzylinder einen Mantel und einen in diesem geführten Schaft aufweist und in Abhängigkeit von der Kurbelwellenstellung zumindest um den Zündzeitpunkt durch Absperren seines ölraumes
blockierbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist zwischen Kolben und Kurbelwelle während des Bereiches der Zünd-
und Verbrennungsphase, in dem höhere Drücke als der maximal zulässige Verdichtungsdruck herrschen, eine unnachgiebige Abstützung des Kolbens gegenüber der Kurbelwelle gegeben. Die
erfindungsgemäß vorgesehene Nachgiebigkeit ermöglicht demgegenüber aber in der Verdichtungsphase eine Auslegung, bei
der bei minimaler Füllung noch der maximale Verdichtungsdruck erreicht werden kann, während umgekehrt bei maximaler Füllung dieser Verdichtungsdruck nicht überschritten wird, da insoweit durch die Kompression der federnden
Abstützung eine Vergrößerung des Brennraumes analog zum höheren Füllungsgrad erreichbar ist. Es ist somit bei der erfindungsgemäßen Lösung bei niedriger Füllung ein objektiv
kleinerer Brennraum gegeben als bei hoher Füllung. Diese Veränderung des effektiven Brennraumvolumens in Anpassung
an den Füllungsgrad ermöglicht den Betrieb der Brennkraftmaschine stets bei von der Auslegung her maximal möglicher
Verdichtung und damit optimalem Wirkungsgrad. Es werden somit die sonst last- und damit füllungsgradabhängig auftretenden Verdichtungsunterschiede vermieden, die bei unterhalb der auslegungsmäßig maximalen Verdichtung einen
schlechten Wirkungsgrad des Motores zur Folge haben. Als
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Zusatzeffekt ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung,
daß während des Ausschiebens durch die dabei gegebene Entspannung der Feder der Kolben stets den Brennraum
auf ein konstruktives Minimum verringert, mit der Folge,
erreicht wird daß eine optimale Ausschiebung der verbrauchten Gase/und
damit ein sehr geringer Restgasanteil im Zylinder verbleibt. Insbesondere im Leerlauf- und Teillastbereich ergibt
sich dadurch ein besonders günstiges Verhältnis zwischen der in bezug auf den Vollastbereich relativ kleinen
angesaugten Frischgasmenge und dem Restgasanteil.
In Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich aus konstruktiver
Sicht als zweckmäßig, wenn der Mantel des Zylinders den kurbelwellenseitigen Teil der Pleuelstange bildet,
während der Schaft als kolbenseitiger Teil der Pleuelstange eingesetzt ist. Prinzipiell gesehen ist aber auch eine umgekehrte
Anordnung im Rahmen der Erfindung möglich. Die erstgenannte Lösung erweist sich aber als besonders vorteilhaft,
da dadurch der Anteil der der Kurbelwelle zugeordneten, rotierenden Masse gegenüber der kolbenseitigen,oszillierenden
Masse verhältnismäßig groß sein kann. Letzteres erweist sich insbesondere bei höheren Drehzahlen als wichtig.
Im Hinblick auf eine möglichst geringe Baugröße ist es von Vorteil, wenn der Schaft über Blattfederpakete in Richtung
auf seine maximale Ausfahrlänge abgestützt ist, wobei die Blattfederpakete bevorzugt in der Mantelbohrung angeordnet
sind.
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Die erfindungsgemäß notwendige Ölversorgung des Hydraulikzylinders erfolgt in einfachster Weise über die Kurbelwelle,
wobei hier ein unmittelbarer Anschluß an den Motorölkreislauf vorgenommen werden kann. Die Versorgung selbst kann dabei zugleich in einfacher Weise über die Kurbelwelle gesteuert werden, so daß eine einfache Synchronisation zwischen
der notwendigen Blockierung um den oberen Totpunktsbereich und dem Kurbelwellenumlauf möglich ist. Zweckmäßigerweise
kann hierzu dem Mantel eine Versorgungsbohrung zugeordnet sein, die mit einer umlaufenden, dem Pleuellager der Kurbelwelle zugeordneten Versorgungs- und Steuernut zusammenwirkt,
wobei im Hinblick auf die erwünschte schnelle Absteuerung des ölräumes eine Lösung zweckmäßig ist, bei der sich die
Versorgungsnut lediglich über einen Teil des Lagerumfanges erstreckt.
Um die erfindungsgemäßen Vorteile drehzahlunabhängig verwirklichen zu können, erweist es sich als zweckmäßig, wenn bei
in Richtung auf ihre maximale Ausfahrlänge federbelasteter und in entgegengesetzter Richtung verkürzbarer Pleuelstange
dem über den Kolbenbolzen mit der Pleuelstange verbundenen Kolben ein Gegengewicht zugeordnet ist, das in Pleuelstangenrichtung längsverschieblich ist, und das gegenüber dem kolbenseitigen Pleuelstangenteil über einen Hebel abgestützt
ist, dessen Lagerung einen festen radialen Abstand zur Kurbelwelle hat. Hierdurch ergibt sich ein Ausgleich der fliehkraftabhängig auftretenden Belastungen, die dazu führen könnten, daß bei hohen Drehzahlen allein aufgrund der gegebenen
Fliehkräftejbei Vollast der Verdichtungsdruck zu hoch wird.
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Allgemein ist zur erfindungsgemäßen Lösung festzustellen, daß durch diese die Größe der mechanischen Verluste der Brennkraftmaschine
im wesentlichen unbeeinflußt bleibt, durch den Betrieb der Brennkraftmaschine bei nahezu unveränderter Ver-
tnermische
dichtung über alle Lastbereiche aber eine wesentliche/Wirkungsgradverbesserung
erreicht wird. Insbesondere bedingt auch die federnde Abstützung bei der erfindungsgemäßen Lösung keine
Verlustleistung, da die Kompressionsarbeit während des Expansionstaktes nach Unterschreiten des maximalen Verdichtungsdruckes wieder freigesetzt wird.
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Hubkolben-Brennkraftmaschine
gemäß der Erfindung, wobei eine dem oberen Totpunkt benachbarte Kurbelwellenstellung
- kurz vor Zündung - gegeben ist und für diese Kurbelwellenstellung die verschiedenen Kolbenlagen für die Arbeit bei
niedriger Teillast, bei hoher Teillast und bei Vollast angedeutet sind,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Schnittdarstellung mit einer dem maximalen Verbrennungsdruck
entsprechenden Kurbelwellenstellung , wobei wiederum die verschiedenen Kolbenlagen für
niedrige Teillast, hohe Teillast und Vollast eingezeichnet sind,
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Fig. 3 eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Schnittdarstellung durch eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, wobei die Kolbenlage für eine dem
oberen Totpunkt im Auspufftakt entsprechende Kurbelwellenstellung gezeigt ist,
darstellnng durch eine Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung, wobei eine
Kolbenlage gezeigt ist, die der Kurbelwellenstellung im unteren Totpunkt am Ende des Ansaugtaktes entspricht,
Fig. 5 eine weitere, schematisierte Schnittdarstellung durch eine Hubkolben-Brennkraftmaschine
gemäß der Erfindung, wobei eine Gewichtsentlastung für den Kolben vorgesehen ist und
In den Figuren ist schematisch eine Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 dargestellt, bei der der Gaswechsel über einen Ansaugkanal 2 und einen Auslaßkanal 3 erfolgt, wobei dem Ansaugkanal 2 in hier nicht nHher dargestellter Weise ein Drosselelement im Ansaugweg zugeordnet ist, über das die angesaugte Gemisch- bzw. Luftmenge lastabhängig gesteuert wird. Entsprechend den für urierschiedliche Lastzustände verschiedenen
Stellungen des Drosselelementes, also z. B. einer Drosselklappe ergeben sich für den Brennraum 4 der Maschine, der im wesentlichen durch den Zvlhderkopf 5 einerseits und den Kolben
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andererseits begrenzt ist, unterschiedliche Füllmengen, die bezogen auf einen Brennraum gleicher Größe für sämtliche
Lastzustände unterschiedliche Verdichtungsdrücke zur Folge hätten.
In Abhängigkeit vom Lastzustand verschieden hohe Verdichtungen des Kraftstoff-Luftgemisches beeinflussen aber den Wirkungsgrad
(Kraftstoffverbrauch) der Maschine negativ, da diese einen optimalen Bereich in bezug auf ihren Wirkungsgrad
nur für eine bestimmte Verdichtung aufweist. Je niedriger aber die Verdichtung wird, desto schlechter wird der
Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine. Dementsprechend wird bei der erfindungsgemäßen Lösung entsprechend der Füllung
des Zylinders im Ansaugtakt ein veränderliches Volumen für den Brennraum 4 verwirklicht, um bei den verschiedenen
Lastzuständen, und damit bei den verschiedenen Füllungsgraden stets eine etwa gleich hohe Verdichtung zu erreichen.
Diese entspricht der maximalen Verdichtung, weshalb bei geringer Füllung ein kleiner Brennraum und bei hoher Füllung
ein großer Brennraum gegeben sein muß.
Diese Veränderung des Volumens des Brennraumes 4 wird bei der erfindungsgemäßen Lösung dadurch verwirklicht, daß die
Pleuelstange 7 zumindest für den Kompressionstakt längsnachgiebig ausgebildet ist und zumindest im Anschluß an den
Kompressionstakt um den oberen Totpunkt in ihrer Längsnachgiebigkeit blockierbar ist.
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Die Pleuelstange 7 ist hierzu bei der in den Ausführungsbeispielen veranschaulichten Ausführung als Hydraulikzylinder
ausgebildet, der einen Mantel 8 und einen in diesem geführten Schaft 9 aufweist, wobei der Mantel 8 den kurbelwellenseitigen Teil der Pleuelstange 7 bildet und in üblicher Weise auf einem entsprechenden Zapfen 1o der Kurbelwelle gelagert ist.
Der im Mantel 8 axial geführte Schaft 9 ist im Hinblick auf die Längsnachgiebigkeit der Pleuelstange 7 über Blattfederpakete 11 koaxial zum Mantel 8 abgestützt, wobei die Abstützung unmittelbar gegenüber dem Mantel 8 oder auch gegenüber
dem Kurbelwellenzapfen 1o erfolgen kann. Diese letztere Ausführung ist in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht, in denen
die Blattfederpakete 11, die in einer entsprechenden Bohrung 12 des Mantels 8 axial geführt sind, auf einem Tragring 13 abgestützt sind, der in einer kurbelwellenseitigen
Erweiterung der Bohrung 12 liegt und unmittelbar auf dem Zap-4n 1o der Kurbelwelle bzw. der diesem zugeordneten Lagerschale 14 abgestützt ist. Zentral weisen der Tragring 13 und der
Schaft 9 Ölbohrungen 15, 16 auf, von denen die Ölbohrung 16
im Schaft 9 über eine Drosselbohrung 17 mit kleinem Querschnitt auf das kolbenseitige Lagerauge 18 der Pleuelstange
bzw. des Schaftes 9 ausmünden, das den Kolbenbolzen 19 aufnimmt .
Ober eine hier nicht weiter dargestellte, der Kurbelwelle zugeordnete Versorgungsbohrung und eine daran anschließende
Radialbohrung 2o im Kurbelwellenzapfen 1o ist eine Steuer-
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nut 21 an die Ölversorgung der MascJiine angeschlossen. Ober
diese Steuernut 21 erfolgt der Anschluß des als Pleuelstange 7 dienenden Hydraulikzylinders an die Ölversorgung der
Maschine. Die Steuernut 21 erstreckt sich dabei im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Winkelbereich zwischen
etwa 18o bis 27o Grad, bevorzugt etwa 21o , wobei sie sich, bezogen auf die der oberen Totpunktstellung des
Kolbens entsprechende Lage des Kurbel Zapfens 1o etwa über dessen unteren Bereich erstreckt und wobei weiter ihre bezogen
auf die Drehrichtung 22 der Kurbelwelle rückwärtige Kante 23 gegenüber der vertikalen Radialebene des Kurbelzapfens
1o in dessen oberer Totpunktlage in Drehrichtung 22 versetzt ist. In Umfangsrichtung entspricht die Größe dieses
Versatzes einem Winkel von etwa 15 bis 2o Grad, so daß die Ölbohrung 15 im Bereich des oberen Totpunktes vom Kurbelwellenzapfen
abgeschlossen und dementsprechend der Zylinderraum, der im wesentlichen durch die Bohrungen 12, 15 und
16 gebildet ist, abgesperrt ist. Die Absperrung bleibt erhalten, bis die bezogen auf die Drehrichtung vordere Kante 24
der Steuernut 21 die Ölbohrung 15 erreicht ist, so daß der Anschluß an die Steuernut 21 wieder hergestellt ist. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel erfolgt die Freigabe etwa $o
nach OT.
Solarge der als Pleuelstange 7 dienende Hydraulikzylinder von der Ölversorgung abgesteuert ist, ist. er praktisch blockiert,
so daß ein weiteres Einfahren nicht möglich ist. Die Pleuelstange 7 verhält sich damit in dem besagten Bereich um den
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oberen Totpunkt wie starr. Dementsprechend kann sich bei der erfindungsgemäßen Lösung das Volumen des Brennraumes 4 während der Verdichtungsphase zwar so verändern, daß unabhängig
vom jeweiligen Lastzustand, und damit auch vom jeweiligen Füllungsgrad das maximale Verdichtungsverhältnis erreicht
wird, wenn erfindungsgemäß die Blattfederpakete in bezug
auf ihre Abstützkraft entsprechend ausgelegt sind, ein weiteres Einfedern im Anschluß an die Verdichtungsphase und damit unter dem Einfluß der weit höheren Verbrennungsdrücke
ist aber ausgeschlossen.
Verschiedene Größen des Volumens des Brennraumes 4, die sich in Abhängigkeit vom jeweiligen Lastzustand, und damit auch
vom Füllungsgrad einstellen, sind in Fig. 1 gezeigt, wobei die oberste, durch eine Vollinie symbolisierte Kolbenstellung 25 der Stellung des Kolbens 6 gegen Ende der Verdichtungsphase bei niedriger Teillast, und damit bei geringer
Füllung zeigt. Bezogen auf die gleiche Kurbelwellenstellung symbolisiert die Strichpunktlinie 26 die entsprechende Stellung des Kolbens bei hoher Teillast, während die Linie 27
- strichliert - die entsprechende Stellung des Kolbens bei Vollast zeigt.
Den verschiedenen, sich lastabhängig, d. h. also füllungsgradabhängig einstellenden Kolbenstellungen entsprechen jeweils entsprechende wirksame Längen der Pleuelstange 7, und
es werden diese Pleuelstangenlängen während der Verbrennunj?phase zumindest im Anschluß an den oberen Totpunktbereich
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beibehalten, da, wie Fig. 2 zeigt, die Pleuelstangenlänge durch Absteuerung des die Pleuelstange 7 bildenden Hydraulikzylinders
während dieser Phase fixiert ist. Dementsprechend sind auch während der besagten Verbrennungsphase, wie aus Fig. 2 ersichtlich,
in Abhängigkeit vom jeweiligen Lastzustand, und damit vom jeweiligen Füllungsgrad bezogen auf gleiche Kurbelwellenstellung
wiederum verschiedene Kibenstellungen gegeben, die für den Kolben
6 in Fig. 2 analog zur Darstellung gemäß Fig. 1 mit 25', 26* und 27' angedeutet sind.
Fig. 3 zeigt die anhand der Fig. 1 und 2 erläuterte Brennkraftmaschine
in ihrer oberen Totpunktstellung am Ende des Auspufftaktes. Wie in der Stellung gemäß Fig. 2 ist hier zwar die
Pleuelstange 7 vnn der Ölversorgung abgeschnitten und damit in ihrer Lfinge blockiert. Diese Blockierung ist insoweit aber ohne
Bedeutung, da beim Auspufftakt ein dem Verdichtungsdruck entsprechender
Gegendruck nicht gegeben ist, so daß die Pleuelstange bereits während des Auspufftaktes unter dem Einfluß der
Federkraft auf ihre maximale Länge ausgefahren wurde, in der sie nun (Fig. 3) um den oberen Totpunkt blockiert ist. Dadurch,
daß beim Auspufftakt kein wesentlicher Gegendruck gegeben ist, und dementsprechend für die Pleuelstange die maximale Ausfahrlänge
erreicht wird, läßt sich in dieser Arbeitsphase für die dargestellte Brennkraftmaschine ein minimales Brennraumvolumen
verwirklichen, mit der Folge, daß nur eine sehr geringe Brenngasmenge im Brennraum 4 verbleibt. Die Folge ist, daß über die
Restgase nur noch eine unwesentliche Verunreinigung der in der nachfolgenden Ansaugphase angesaugten Frischgase erreicht wird,
was insbesondere bei niedriger Teillast und im Leerlauf im Hinblick auf die Sicherstellung einer regelmäßigen Zündung wesentlich
ist.
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Der Ansaugtakt, der in Tig. 4 dargestellt ist, läuft bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Maschine praktisch ohne Änderungen
gegenüber vergleichbaren Brennkraftmaschinen mit fester Kolbenstangenlänge ab. Daß während der Ansaugphase der
die Pleuelstange 7 bildende Hydraulikzylinder wiederum an die Ölversorgung angeschlossen wird, bleibt ohne Einfluß auf
den Ablauf, da sich bereits während des Auspufftaktes die maximale Lftnge der Pleuelstange eingestellt hat, die auch
während des Ansaugtaktes erhalten bleibt.
Es wird durch die Erfindung somit eine Hubkolben-Brennkraftmaschine
geschaffen, die ohne wesentliche Komplizierung ihres Aufbaues bei den verschiedensten Lastzuständen eine
gleichbleibende Verdichtung aufweist, und die deshalb zu einem besseren Wirkungsgrad - niedrigerer Kraftstoffverbrauch
- und besserer Abgaszusammensetzung führt. In diesem Sinne wirkt sich auch vorteilhaft aus, daß der Restgasanteil
bei der erfindungsgemäßen Lösung, wie anhand der Fig. 3 erläutert,
besonders klein gehalten werden kann, wodurch Zündaussetzer weitgehendst vermieden werden können und wodurch
zusätzlich auch ein niedrigerer Leerlauf möglich wird.
Entgegengesetzt zu den Gasdruckkräften, die in der Kompressionsphase
auf ihn wirken, wird der Kolben insbesondere bei höheren Drehzahlen gegen Ende der Kompressionsphase durch
an ihn angreifende Massenkräfte beaufschlagt. Diese können so hoch «erden, daß sie die Gasdruckkräfte zumindest teilweise
kompensieren, so daß sich insbesondere im Vollastbereich zu hohe Verdichtungen ergeben können.
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Um dem zu begegnen, kann erfindungsgemäß in Verbindung mit
der hier vorgesehenen, in Richtung auf ihre maximale Ausfahrlänge federbelasteten und in entgegengesetzer Richtung verkürzbaren
Pleuelstange 1o7 eine Entlastungsvorrichtung vorgesehen sein, bei der deru über den Kolbenbolzen 119 mit der
Pleuelstange 1o7 verbundenen Kolben 1o6 ein Gegengewicht zugeordnet wird, das in Längsrichtung der geteilten Pleuelstange
1o7 längsverschieblich ist und das gegenüber dem kolbenseitigen Pleuelstangenteil 1o9 über Hebel 129 abgestützt
ist, der Lagerung 13o einen festen radialen Abstand zur Kurbelwelle, bzw. dem die Pleuelstange 1o7 tragenden
Kurbelzapfen 11o aufweist.
Im einzelnen ist auch bei dieser Ausführungsform der kurbelwellenseitige
Pleuelstangenteil 1o8 mantelartig ausgeführt und nimmt die Blattfederpakete 111 in seiner Mantelbohrung
auf. In der genannten Bohrung 112 ist dabei, dem Kurbelzapfen 11 ο benachbart, wiederum ein Tragring 113 angeordnet, der
gegen den Mantel 1o8 verschraubt ist und auf dem sich die Blattfederpakete 111 kurbelwellenseitig abstützen. In
Gegenrichtung beaufschlagen die Blattfederpafcete das in der Bohrung 112 liegende, kolbenartige Führungsende/des kolbenseitigen
Pleuelstangenteiles 1o9, das gegen die Kurbelwelle zu einen hülsenförmigen Fortsatz 132 aufweist, der die Blattfederpakete
zentral durchsetzt und in einer Führungsbohrung 133 des Tragringes 113 zusätzlich geführt ist.
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Der kurbelwellenseitigc und im wesentlichen durch einen Mantel
gebildete Pleuelstangenteil 1o8 weist an seinem dem Kolben zugewandten Ende einen in die Bohrung 112 hineinragenden Kragen 134
auf, der die Ausfahrlänge des kolbenseitigen Pleuelstangenteiles 1o9 begrenzt und als Anschlag für den Führungskolben 131 dient.
An seinem dem Kolben 1o6 zugewandten Ende ist der kurbelwellenseitige Pleuelstangenteil 1o8 ferner mit zwei üsen 135 versehen,
deren Achsen parallel zueinander und zur Kurbelwellenachse liegen und die einander in bezug auf die Achse 136 der Pleuelstange
1o7 diametral gegenüberliegen, wobei sie in einer gemeinsamen, zur Achse 136 senkrechten Ebene liegen. Ober die ösen 135 sind
am kurbelwellenseitigen Pleuelstangenteil 1o8, wie insbesondere Fig. 6 zeigt, zwei Laschen 137 befestigt, die parallel zueinander und senkrecht zu den Achsen 135 liegen und die ihrerseits,
wie Fig. 7 zeigt, die Lagerbohrungen 138 für den Hebeln 129 zugeordnete Lagerzapfen 139 aufweisen. Gegenüber den ösen 135 sind
die Laschen 137 über in die ösenaugen eingesetzte Schrauben 14o fixiert.
Die Hebel 129, die als zweiarmige Hebel ausgebildet sind, sind symmetrisch zu einer die Achse 136 enthaltenden Ebene angeordn-et,
ihrerseits aber nicht symmetrisch zu ihrer Drehachse. Es ist vielmehr der dem Gegengewicht zugeordnete Hebelarm größer als der dem
kolbenseitigen Pleuelstangenteil zugeordnete, so daß entsprechend dem Obersetzungsverhältnis das Gegengewicht leichter ausgebildet
sein kann. Dem kolbenseitigen Pleuelstangenteil 1o9 einerseits und dem Gegengewicht 128 andererseits sind Ausnehmungen 143,
für die Arme der Hebel zugeordnet, wobei die Ausnehmungen 143 im Gegengewicht und die Ausnehmungen 144 im kolbenstangenseitigen
Pleuelstangenteil 1o9 vorgesehen sind. Die Ausnehmungen
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erstrecken sich als im wesentlichen halbzylindrische Aussparungen
parallel zu den Drehachsen 142 der Hebel, welche bei 1emniskatenförmiger Grundform durch parallelliegende
und in Querrichtung über eine Einschnürung aneinander anschließende zyüiderförmige Teile gebildet sind.
Das Gegengewicht 128 ist bei der erfindungsgemäßen Lösung
sowohl gegenüber dem Kolben 1o6 wie auch gegenüber dem kibensei ti gen Pleuelstangenteil 1o9 in Längsrichtung der
Pleuelstange Io7 verschiebbar, wobei es gegenüber dem kolbenseitigen
Pleuelstangenteil geführt ist. Die Führung ist als Schlittenführung ausgebildet, wobei das Gegengewicht
mit einem entsprechenden Ansatz 145 jeweils in einer Aufnahmenut 146 des kolbenstangenseitigen Pleuelteils 1o9 verläuft.
Rei U-förmiger, zu einer die Achse des Kolbenbolzens
110 sowie die Achse 136 des Pleuels 1o7 enthaltenden Ebene symmetrischer Ausbildung des Gegengewichtes 128 ergibt sich
so eine exakte Führung in Längsrichtung der Pleuelstange, wobei die dem Gegengewicht zugeordneten Ausnehmungen 143
für die Hebel 129 nahe den freien P.nden des U-förmigen Gegengewichtes
12S liegen.
Die Grundfunktion und der grundsätzliche Aufbau einer Pleuelstange
gemäß Fig. 5 bis 8 entspricht dem anhand der Fig. 1 bis 4 Erläuterten. Zusätzlich wird bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 5 bis 8 lediglich noch eine drehzahlanabhängige Arbeitsweise erreicht, da die am Kolben 1o6 wirksam werdenden Massenkräfte
unter Vermittlung der Hebel 129 über das Gegengewicht 128 kompensiert und dadurch unmittelbar auf die Kurbel-
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so
welle/abgestützt werden, daß die Hebel über die Laschen 137
und das kurbelwellenseitige Pleuelstangentcil 1o8 unmittelbar mit der Kurbelwelle verbunden sind.
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Claims (9)
- Daimler-Benz AktiengesellschaftStuttgart-Untertürkheim Daim 11 285/4Ansprüche.)Hubkolben-Brennkraftmaschine, bei der die eine Pleuelstange umfassende Abstützung des Kolbens gegen die Kurbelwelle in Längsrichtung der Pleuelstange federnd nachgiebig ist, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Pleuelstange (7, 1o7) als in Richtung auf seine maximale Ausfahrlänge federbelasteter Hydraulikzylinder, der einen Mantel (8) und einen in diesem geführten Schaft (9) aufweist und in Abhängigkeit von der Kurbelwellenstellung zumindest um den Zündzeitpunkt durch Absperren seines ölraumes blockierbar ist.
- 2. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) den kurbelwellenseitigen Teil der Pleuelstange (7) bildet.
- 3. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (9) über/fifa<tfeiTTpakete in Richtung auf seine maximale Ausfahrlänge abgestützt ist.909823/0199- 2 - Daim 11 285/42763563
- 4. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (11) in einer Bohrung (12) des Mantels (8) angeordnet sind.
- 5. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (Pleuelstange 7) über die Kurbelwelle an einen ölkreislauf, insbesondere den Motovölkreislauf angeschlossen ist.
- 6. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem der Kurbelwelle zugeordneten Mantel (8) eine Versorgungsbohrung (15) zugeordnet ist, die mit einer umlaufenden, dem Pleuellager der Kurbelwelle zugeordneten Versorgungs- und Steuernut (21) zusammenwirkt.
- 7. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernut (21) sich lediglich über einen Teil des Lagerumfanges erstreckt.
- 8. Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß bei in Richtung auf ihre maximale Ausfahrlänge federbelasteter und in entgegengesetzter Richtung verkürzbarer Pleuelstange (1o7) dem über den Kolbenbolzen (119) mit der Pleuelstange (1o7) verbundenen Kolben (1o6) ein Gegengewicht (128) zugeordnet ist, das in Pleuelstangenrichtung längsverschieblich ist und das gegenüber dem kolbenseitigen Pleuel-909873/0199~ 3 - Daim 11 285/427Ö3563Stangenteil (1o9) über wenigstens einen Hebel (129") abgestützt ist, dessen Lagerung in einem festen radialen Abstad zur Kurbelwelle gehalten ist.
- 9. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des zweiarmigen Umlenkhebels (129) dem kurbelwellenseitigen Teil (1o8) der Pleuelstange (1o7) zugeordet ist.90982V 0199
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