DE2753563A1 - Hubkolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Hubkolben-brennkraftmaschine

Info

Publication number
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
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connecting rod
crankshaft
combustion engine
internal combustion
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772753563
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Zeilinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Priority to DE19772753563 priority Critical patent/DE2753563A1/de
Publication of DE2753563A1 publication Critical patent/DE2753563A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/04Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads with elastic intermediate part of fluid cushion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/22Internal combustion engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

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.
909823/0199
-Jf-
Daim 11 285/4
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
909823/0199
Daim 11 285/4
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.
909823/0199
- 7 - naim 11 285/4
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.
909823/0199
Daim 11 285/4
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,
909823/0199
Daim 11 285/4
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,
Fig. 4 eine den Fig. 1 bis 3 entsprechende Schnitt-
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
Fig. 6-8 Schnitte gemäß Linien VI-VI, VII-VII und VIII-VIII in Fig. 5.
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
909823/0199
yT- Daim 11 285/4
/ro
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.
909823/0199
- 11 - Raim 11 285/4
27b3563
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-
909823/0199
- Daim 11 285/4
41/
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
909823/0199
Daim 11 285/4
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
909823/0199
- 14 - Daim 11 285/4
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.
909823/0199
- 15 - Daim 11 285/4
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.
909823/0199
■χ-
Daim 11 285/4
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.
909823/0199
- 17 - Daim 11 285/4
2753S63
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
909823/0199
- 18 - Daim 11 285/4
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-
909823/0199
- 19 - Daim 11 285/4
so welle/abgestützt werden, daß die Hebel über die Laschen 137 und das kurbelwellenseitige Pleuelstangentcil 1o8 unmittelbar mit der Kurbelwelle verbunden sind.
909823/0199

Claims (9)

  1. Daimler-Benz Aktiengesellschaft
    Stuttgart-Untertürkheim Daim 11 285/4
    Ansprüche
    .)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. 2. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) den kurbelwellenseitigen Teil der Pleuelstange (7) bildet.
  3. 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 11 285/4
    2763563
  4. 4. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (11) in einer Bohrung (12) des Mantels (8) angeordnet sind.
  5. 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. 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. 7. Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernut (21) sich lediglich über einen Teil des Lagerumfanges erstreckt.
  8. 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 11 285/4
    27Ö3563
    Stangenteil (1o9) über wenigstens einen Hebel (129") abgestützt ist, dessen Lagerung in einem festen radialen Abstad zur Kurbelwelle gehalten ist.
  9. 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
DE19772753563 1977-12-01 1977-12-01 Hubkolben-brennkraftmaschine Withdrawn DE2753563A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772753563 DE2753563A1 (de) 1977-12-01 1977-12-01 Hubkolben-brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772753563 DE2753563A1 (de) 1977-12-01 1977-12-01 Hubkolben-brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2753563A1 true DE2753563A1 (de) 1979-06-07

Family

ID=6025083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772753563 Withdrawn DE2753563A1 (de) 1977-12-01 1977-12-01 Hubkolben-brennkraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2753563A1 (de)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3638783A1 (de) * 1986-11-13 1988-05-26 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur steuerung des oelzulaufes in eine steuerkammer eines kolbens mit veraenderbarer kompressionshoehe
EP0488431A2 (de) * 1990-11-08 1992-06-03 Giuseppe Mignone Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsraum
DE4226361A1 (de) * 1992-08-10 1994-04-07 Alex Zimmer Brennkraftmaschine
WO1996001943A1 (en) * 1994-07-07 1996-01-25 Vasile Sibov Method of piston internal combustion engine working and piston internal combustion engine
US5553582A (en) * 1995-01-04 1996-09-10 Speas; Danny E. Nutating disc engine
BE1011749A3 (nl) 1998-02-18 1999-12-07 Nicolai Julien Louis Verbeteringen aan thermische motoren.
EP1375862A1 (de) * 2002-06-25 2004-01-02 Ford Global Technologies, LLC Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
FR2889864A1 (fr) 2005-08-19 2007-02-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Bielle pour moteur de vehicule automobile.
AT513054A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-15 Avl List Gmbh Längenverstellbare Pleuelstange
DE102015001066B3 (de) * 2015-01-29 2015-10-22 Armin Brunner Hydraulisch längenverstellbare Pleuelstange
WO2016071724A1 (en) * 2014-11-04 2016-05-12 Umm Al-Qura University Spring loaded pistons
FR3043739A1 (fr) * 2015-11-17 2017-05-19 MCE 5 Development Bielle pour moteur a rapport volumetrique variable
CN106894892A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 张苏生 缓冲内燃发动机
US10626791B2 (en) 2015-11-17 2020-04-21 MCE 5 Development Variable compression ratio engine

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3638783A1 (de) * 1986-11-13 1988-05-26 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur steuerung des oelzulaufes in eine steuerkammer eines kolbens mit veraenderbarer kompressionshoehe
US4784093A (en) * 1986-11-13 1988-11-15 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Arrangement for controlling the oil feed to a control chamber of a piston with variable compression height
EP0488431A2 (de) * 1990-11-08 1992-06-03 Giuseppe Mignone Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsraum
EP0488431A3 (de) * 1990-11-08 1992-06-10 Giuseppe Mignone Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsraum
DE4226361A1 (de) * 1992-08-10 1994-04-07 Alex Zimmer Brennkraftmaschine
WO1996001943A1 (en) * 1994-07-07 1996-01-25 Vasile Sibov Method of piston internal combustion engine working and piston internal combustion engine
US5553582A (en) * 1995-01-04 1996-09-10 Speas; Danny E. Nutating disc engine
BE1011749A3 (nl) 1998-02-18 1999-12-07 Nicolai Julien Louis Verbeteringen aan thermische motoren.
EP1375862A1 (de) * 2002-06-25 2004-01-02 Ford Global Technologies, LLC Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
FR2889864A1 (fr) 2005-08-19 2007-02-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Bielle pour moteur de vehicule automobile.
AT513054A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-15 Avl List Gmbh Längenverstellbare Pleuelstange
AT513054B1 (de) * 2012-07-03 2014-09-15 Avl List Gmbh Längenverstellbare Pleuelstange
WO2016071724A1 (en) * 2014-11-04 2016-05-12 Umm Al-Qura University Spring loaded pistons
DE102015001066B3 (de) * 2015-01-29 2015-10-22 Armin Brunner Hydraulisch längenverstellbare Pleuelstange
FR3043739A1 (fr) * 2015-11-17 2017-05-19 MCE 5 Development Bielle pour moteur a rapport volumetrique variable
WO2017085408A1 (fr) * 2015-11-17 2017-05-26 MCE 5 Development Bielle pour moteur a rapport volumetrique variable
US10626791B2 (en) 2015-11-17 2020-04-21 MCE 5 Development Variable compression ratio engine
CN106894892A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 张苏生 缓冲内燃发动机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2753563A1 (de) Hubkolben-brennkraftmaschine
DE102011018166A1 (de) Vorrichtung zum Verändern eines Kompressionsverhältnisses einer Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE102015203417B4 (de) Schaltventil
DE2330249A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einbringen von brennbarem gemisch in die zylinder eines verbrennungsmotors
DE102017207644A1 (de) Verfahren zum Verändern eines zylinderzugehörigen Verdichtungsverhältnisses e einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
DE3404343A1 (de) Hubkolben-brennkraftmaschine mit veraenderlichem verdichtungsverhaeltnis
DE102016212064A1 (de) Vorrichtung zum Verändern eines Kompressionsverhältnisses einer Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE2043914A1 (de) Brennstoffeinspritzpumpe fur Ver brennungsmotore
DE933182C (de) Kraftstoffeinspritzpumpe, insbesondere fuer Diesel-Brennkraftmaschinen
AT519958B1 (de) Pleuelstange
DE102015221908A1 (de) Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102015213286A1 (de) Stützzylinder einer Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102011017212A1 (de) Kurbeltrieb für eine wenigstens ein variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweisende Hubkolbenmaschine
AT519798B1 (de) Pleuel mit Exzenter
DE679378C (de) Verstelleinrichtung zur AEnderung der Federbelastung eines sich gegen die Federkrft oeffnenden Einspritzventils einer Einspritzbrennkraftmaschine
DE2816172C2 (de)
DE102017207645A1 (de) Verfahren zum Verändern eines zylinderzugehörigen Verdichtungsverhältnisses ε einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
DE102016120942A1 (de) Pleuelstange mit Stufenkolben
DE102016211322B4 (de) Anordnung eines Umschaltelements in einem Pleuel einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102018201988B3 (de) Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
AT221314B (de) Einspritzpumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen
DE102015212139A1 (de) Einrichtung zum Betätigen eines Schwenkhebels und Vorrichtung mit einer solchen
DE102016206253A1 (de) Sicherungselement
AT220430B (de) Mehrteiliger Brennkraftmaschinenkolben
DE655145C (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal