DE3115417A1 - Kurbeltrieb fuer hubkolbenmotor - Google Patents
Kurbeltrieb fuer hubkolbenmotorInfo
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- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description
- Kurbeltrieb für Hubkolbenmotor
- Die vorliegende Erfindung betrifft den Kurbeltrieb für Hubkolbenmotore.
- Bekanntlich wirken die Gaskräfte auf den Kolben ein, der dadurch aus dem Bereich etwa des oberen Totpunkts verschoben wird und dabei Bewegungsenergie über das Pleuel in den Kurbelzapfen der in Drehung zu versetzenden Kurbel leitet. Die dem Kurbeltrieb eigentümlichen Bewegungszusammenhänge und hieraus resultierenden Geschwindigkeiten und Beschleunigungen lassen eine optimale Nutzung der Gaskräfte bekanntlich nicht zu, weil das Verweilen des Kolbens im Bereich des oberen Totpunkts wegen der dort obwaltenden Beschleunigung zu kurz ist. Die im Bereich des unteren Totpunkts in dieser Hinsicht gegebenen etwas günstigeren Verhältnisse reichen jedoch vielfach ebenfalls nicht aus, einen günstigen Liefergrad des Motors zu gewährleisten.
- Es ist nun schon vorgeschlagen worden, durch Anordnen eines Winkelhebels und eines zweiten Pleuels zwischen Winkelhebel und Kurbel die Verweilzeit des Kolbens im Bereich des oberen Totpunkts zu verlängern. Dies hat indes eine Verschlechterung der Verhältnisse im unteren Totpunkt zur Folge. Eine weitere bekanntgewordene Anordnung weist zwischen Pleuel und Kurbel ein Zwischen-Pleuel auf, das mittels Zusatzlenker geführt wird.
- Eine weiterhin bekanntgewordene Anordnung verwendet zwischen Pleuel und Kurbel sogar zwei parallel wirkende Zwischen-Pleuel. Dies erfordert, die anzutreibende Kurbel mit Doppelkröpfung zu versehen. Alle genannten Anordnungen weisen eine erhöhte Zahl von bewegten massebehafteten Teilen sowie Verschleiß unterworfene, beweglichen Verbindungen auf, was erheblichen Mehraufwand an Konstruktionsraum und Fertigungskosten bedeutet, zudem höhere Reibungsverluste verursacht.
- Gegenüber dem skizzierten Stand der Technik soll mit der Erfindung ohne einen Mehraufwand an zusätzlichen Teilen die Aufgabe gelöst werden, die Bewegungszusammenhänge bei einem somit nur aus Kolben, Pleuel und Kurbel als bewegten Teilen bestehenden Kurbeltrieb zu verbessern derart, daß die Verbrennung verbessert und/oder der Liefergrad erhöht werden. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die bewegliche Verbindung von Pleuel und Kurbel Mittel für im Verlauf der Relativbewegung veränderliche Achslagen aufweist.
- Im üblichen Kurbeltrieb sind Pleuel und Kurbel durch eine Lagerung beweglich verbunden, die lediglich eine Drehung um eine in bezug auf beide Teile feste Achse, die Drehachse des Pleuellagers, erlaubt. Gegenüber den hierfür vorgesehenen rotationssymmetrischen geometrisch im wesentlichen gleichen Voll- bzw. Hohlformen von Welle und Lagerschale treten bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Pleuellagers nicht-rotationssymmetrische geometrisch im wesentlichen verschiedene Formen. Als Mittel (Elemente) der gegenseitigen Lenkung werden gemäß der Erfindung Voll- und Hohlkörper verwendet, die sich, ausreichend stützend, eindeutig relativ derart zueinander bewegen, daß sie sich um eine gegenüber jedem der bewegten Teile veränderliche Achse momentan drehen.
- In den Bewegungsebenen von Kurbel und Pleuel beschreibt demgemäß die Achse Polkurven.
- Voll- und Hohlkörper können unterschiedliche Formen aufweisen, z.B. mit wechselnden Krümmungen, wie man dies von Innen- und Außenrotoren bestimmter Trochoidenpumpen her kennt. Im Hinblick auf die im Pleuellager aufzunehmenden Kräfte kann aber der Innenkörper nach einer vorteilhaften Ausbildung als Gleichdick ausgebildet und somit an jeder Stelle der seine Schnittfläche begrenzenden Kontur konvex gekrümmt sein. Hierfür sind dann die stützenden Flächen des Hohlkörpers als äquidistante Flächen auszubilden. Um die an den Stütz linien zwischen Vollkörper und Hohlkörper auftretenden spezifischen Pressungen zu reduzieren, kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung das Gleichdick einen stetigen Krümmungs-Verlauf seiner Querschnitts-Kontur aufweisen. Im Hinblick auf die aufgabengemäße Verbesserung sowohl der Verbrennung als auch der Ladung erweist es sich als vorteilhaft, dann ein P3-Profil als Gleichdick zu verwenden. Sofern als Innenkörper vorteilhaft ein Gleichdick gewählt wird, sind, wie gesagt, die stütz enden Flächen des Hohlkörpers als äquidistante Flächen auszubilden. Zweckmäßig verwendet man hierfür ebene Flächenpaare, die bekanntlich leicht fertigbar sind. Als vorteilhaft kann es sich aber auch erweisen, konzentrische Zylinderflächen für die Stützung des Innenkörpers anzuwenden.
- Hierdurch lassen sich einerseits noch weitergehende Verbesserungen hinsichtlich des Verweilens des Kolbens im Bereich des einen oder anderen Totpunkts erzielen, andererseits lassen sich aber auch gezielt günstigere Schmiegungsverhältnisse an einer Stützstelle erreichen. Als weiterhin vorteilhaft kann es sich erweisen, Vollkörper und Hohlkörper in der Kurbel bzw. im Pleuel in gezielter Weise anzuordnen, um im Betrieb eine günstige Zuordnung der Elemente zu gewährleisten, z.B. um in der Stellung in der die größten Pleuelkräfte auftreten, eine günstige Verzweigung des Kraftflusses oder eine vorteilhafte Schmiegung zwischen den Elementen herbeizuführen.
- Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung und den Figuren. Im einzelnen zeigen die Figuren 1 und 2 zwei mögliche grundsätzliche Ausbildungen von Voll- und Hohlkörper für die erfindungsgemäße bewegliche Verbindung von Pleuel und Kurbel, die Figur 3 eine weitere mögliche Ausbildung der erfindungsgemäßen Mittel, die Figur 4 eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Vollkörpers, die Figur 5 den Bewegungszusammenhang für eine Anordnung nach Figur 4, die Figur 6 eine mögliche der Figur 4 entsprechende Ausbildung, jedoch mit anderen Konturen des stützenden Hohlkörpers, die Figuren 7 und 8 zwei den Figuren 6 bzw. 4 ähnliche Ausbildungen, jedoch mit geänderten Zuordnungen der erfindungsgemäßen Mittel.
- In Fig. 1 ist beispielhaft eine grundsätzlich mögliche Ausbildung der Mittel gezeigt, mit der das Pleuel 1 beweglich gegenüber der Kurbel (2) verbunden sein kann. Die Kontur des Hohlkörpers ist hier eine Äquidistante zur Trochoide eines 4 : 5 - Räderpaares, die Kontur des Vollkörpers die zugehörige Hüllkurve. Die Berührungsnormalen treffen sich im Momentenpol P, bzw. der momentanen Drehachse der als Zylinder ausgebildeten Voll- und Hohlkörper; sie ist für jede Relativlage des Elementenpaars, d.h. zwischen Voll- und Hohlkörper, definiert. In Figur 2 sind die Querschnittskonturen von Voll- bzw. Hohlkörper ein Bogenzweieck und ein gleichseitiges Dreieck. Die Berührungsnormalen bestimmen wiederum durch ihren gemeinsamen Schnittpunkt den Momentenpol P, bzw. die momentane Drehachse der als Zylinder bzw. Hohlprisma ausgebildeten Voll- und Hohlkörper, zugeordnet dem Pleuel (1) bzw. der Kurbel (2). Sinngemäß gilt entsprechendes jeweils auch bei den in den folgenden Figuren dargestellten vorteilhaften weiteren Ausbildungen der Erfindung.
- In Figur 3 ist der Kurbeltrieb insgesamt schematisch dargestellt. Die Mittel für die bewegliche Verbindung des vom Kolben 5 her in Bewegung gesetzten Pleuels 1 mit der Kurbel 2 sind hier der Gleichdick-Wellenkörper 3 und der diesen umschließende Hohlkörper 4. Der an jeder Konturstelle konvexe Gleichdick-Wellenkörper ist beispielhaft ein Bogendreieck, der umschließende Hohlkörper ein Prisma mit im wesentlichen als Rhombus ausgebildeter Grundfläche.
- Besonders vorteilhaft ist es, wegen seiner guten Herstellbarkeit als Gleichdick-Wellenkörper ein P3-Profil 13 zu verwenden, wie in der in Figur 4 gezeigten Ausbildung der Erfindung. Der umschließende Hohlkörper 14 ist hier ein Prisma mit im wesentlichen quadratischer Grundfläche. Figur 5 zeigt den für diese Anordnung sich einstellenden ausgezogenen Verlauf zwischen dem Kolbenweg s und dem Kurbelwinkel y, im Vergleich dazu gestrichelt den Bewegungszusammenhang des normalen Kurbeltriebs entsprechender Abmessungen.
- In Figur 6 ist der das Gleichdick 23 umschließende Hohlkörper des Pleuels 1 aus zwei ebenen Flächen 24 und zwei konzentrischen Kreiszylinder-Flächen 24' gebildet, um vorzugsweise im Bereich des unteren Totpunkts ein längeres Verweilen des Kolbens und damit besseres Ansaugverhalten zu erreichen. Demgegenüber sind in der in Fig. 7 gezeigten, ansonsten der Anordnung der Figur 6 entsprechenden Anordnung die Konturen des Gleichdick-Wellenkörpers 33 und der Begrenzungsflächen 34, 34' des umschließenden Hohlkörpers in bezug auf die Kurbel 2 bzw. das Pleuel 1 so verdreht, daß sich im Bereich des etwa dargestellten oberen Totpunkts für die vom Gleichdick-Wellenkörper aufzunehmenden Pleuelkräfte besonders vorteilhafte Schmiegungsverhältnisse ergeben. In Fig. 8 ist eine andere vorteilhafte Zuordnung von Gleichdick-Wellenkörper 43 und Hohlkörper 44 gezeigt, die im übrigen der Anordnung der Figur 4 entspricht, jedoch mit in bezug auf die Kurbel 2 bzw. das Pleuel 1 veränderter Phasenlage derselben. Man erkennt, daß in der dargestellten Getriebestellung, in welcher bekanntlich etwa größte Pleuelkräfte, resultierend aus Gasdruck und Massenkräften, auftreten, diese durch Stützung in den Berührungslinien 46', 46" günstig aufgeteilt werden.
Claims (7)
- Patentansprüche Kurbeltrieb für Hubkolbenmotor dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Verbindung von Pleuel (1) und Kurbel (2) Mittel für im Verlauf der Relativbewegung veränderliche Achslagen aufweist.
- 2. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur beweglichen Verbindung von Pleuel (1) und Kurbel (2) ein Gleichdick-Wellenkörper (3) und ein dieses mittels äquidistanter Flächen einschließender Hohlkörper (4) sind.
- 3. Kurbeltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichdick-Wellenkörper ein P3-Profil (13) ist.
- 4. Kurbeltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äquidistanten Flächen des Hohlkörpers ebene Flächen (14) sind.
- 5. Kurbeltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Flächenpaar der äquidistanten Flächen des Hohlkörpers Kreiszylinderflächen (24) sind.
- 6. Kurbeltrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichdick-Wellenkörper (33) und der umschließende Hohlkörper (34) zueinander angeordnet sind derart, daß etwa im oberen Totpunkt die Pleuelkräfte verzweigt vom Gleichdick-Wellenkörper aufgenommen werden.
- 7. Kurbeltrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichdick-Wellenkörper (43) und der umschließende Hohlkörper (44) zueinander angeordnet sind derart, daß etwa im oberen Totpunkt die Pleuelkräfte vom Gleichdick-Wellenkörper unter günstigen Schmiegungsverhältnissen aufgenommen werden.
Priority Applications (1)
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DE19813115417 DE3115417A1 (de) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Kurbeltrieb fuer hubkolbenmotor |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3115417C2 DE3115417C2 (de) | 1987-12-17 |
Family
ID=6130287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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DE (1) | DE3115417A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3245246A1 (de) * | 1981-12-07 | 1983-06-23 | Glen Foster 15015 Bradfordwoods Chatfield | Nockenbetaetigte hubkolbenmaschine |
DE3742304A1 (de) * | 1987-12-14 | 1989-06-29 | Eisele Martin Dipl Wirtsch Ing | Vorrichtung zur umsetzung einer oszillationsbewegung in eine rotationsbewegung mittels eines kurbeltriebs, dessen kurbelzapfen sich drehwinkelabhaengig radial bewegt |
DE4121683A1 (de) * | 1991-06-29 | 1993-01-07 | Peter Prof Dr Ing Kuhn | Kurbeltrieb fuer hubkolbenmotor |
EP2260191A2 (de) * | 2008-02-28 | 2010-12-15 | Douglas K. Furr | Hochleistungsbrennkraftmaschine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1107837A (en) * | 1910-04-08 | 1914-08-18 | William A Pitt | Reciprocating engine. |
FR713138A (fr) * | 1931-03-12 | 1931-10-22 | Moteur à huile lourde | |
DE1168163B (de) * | 1957-04-10 | 1964-04-16 | Carlo Romano Casini | Brennkraftkolbenmaschine |
DE2050646A1 (de) * | 1970-10-15 | 1972-04-20 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Brennkraftmaschine mit zumindest einem Hubkolben |
DD117510A5 (de) * | 1973-11-08 | 1976-01-12 |
-
1981
- 1981-04-16 DE DE19813115417 patent/DE3115417A1/de active Granted
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1107837A (en) * | 1910-04-08 | 1914-08-18 | William A Pitt | Reciprocating engine. |
FR713138A (fr) * | 1931-03-12 | 1931-10-22 | Moteur à huile lourde | |
DE1168163B (de) * | 1957-04-10 | 1964-04-16 | Carlo Romano Casini | Brennkraftkolbenmaschine |
DE2050646A1 (de) * | 1970-10-15 | 1972-04-20 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Brennkraftmaschine mit zumindest einem Hubkolben |
DD117510A5 (de) * | 1973-11-08 | 1976-01-12 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3245246A1 (de) * | 1981-12-07 | 1983-06-23 | Glen Foster 15015 Bradfordwoods Chatfield | Nockenbetaetigte hubkolbenmaschine |
US4459945A (en) * | 1981-12-07 | 1984-07-17 | Chatfield Glen F | Cam controlled reciprocating piston device |
DE3742304A1 (de) * | 1987-12-14 | 1989-06-29 | Eisele Martin Dipl Wirtsch Ing | Vorrichtung zur umsetzung einer oszillationsbewegung in eine rotationsbewegung mittels eines kurbeltriebs, dessen kurbelzapfen sich drehwinkelabhaengig radial bewegt |
DE4121683A1 (de) * | 1991-06-29 | 1993-01-07 | Peter Prof Dr Ing Kuhn | Kurbeltrieb fuer hubkolbenmotor |
EP2260191A2 (de) * | 2008-02-28 | 2010-12-15 | Douglas K. Furr | Hochleistungsbrennkraftmaschine |
JP2011513634A (ja) * | 2008-02-28 | 2011-04-28 | ダグラス ケイ ファー | 高効率内爆エンジン |
EP2260191A4 (de) * | 2008-02-28 | 2014-05-14 | Douglas K Furr | Hochleistungsbrennkraftmaschine |
US8857404B2 (en) | 2008-02-28 | 2014-10-14 | Douglas K. Furr | High efficiency internal explosion engine |
JP2015072016A (ja) * | 2008-02-28 | 2015-04-16 | ダグラス ケイ ファー | 高効率内爆エンジン |
KR101729784B1 (ko) | 2008-02-28 | 2017-05-11 | 더글라스 케이. 퍼 | 고효율 내부 폭발 엔진 |
Also Published As
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---|---|
DE3115417C2 (de) | 1987-12-17 |
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