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Verbrennungskraftmaschine mit paarweise schräg zueinander stehenden
Zylindern. Die Erfindung bezieht sich auf Verbrenaungskraftmaschinen mit mehreren
V-förmig angeordneten Zylinderpaaren; ihr Gegenstand ist eine besondere Art der
Verbindung der Kolbenstangen jedes Zylinderpaares mit der Kurbelwelle, welche es
ermöglicht, daß die Zylinderachsen einen kleineren Winkel miteinander einschließen,
als er gewöhnlich zur Anwendung kommt.
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Es ist bekannt, daß bei den jetzt üblichen mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschiren
mit V-förmig angeordneten Zylindern der von den Zylinderachsen eines Paares gebildete
Winkel in einem bestimmten Verhältnis zu dem Arbeitskreislauf der Maschine und ebenso
zu der Zahl der Zylinder steht. Bei einem Viertaktmotor sind acht Zylinder und bei
einem Zweitaktmotor sind vier Zylinder erforderlich, und der von den Zylinderachsen
eingeschlossene Winkel muß go° betragen, damit die Zündungen bzw. die Arbeitshübe
sich in regelmäßigen Zwischenräumen während eines vollen Arbeitskreislaufes folgen,
d. h. während zweier Umdrehungen der Maschinenwelle (72ö°) bei einem Viertaktmotor
und während einer Umdrehung (36o°) bei einem Zweitaktmotor.
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Mit Hilfe der Erfindung kann der durch dieses Gesetz bestimmte Winkel
nach Belieben verkleinert werden, wodurch die Raumbeanspruchung und das Gewicht
des Motors verringert Werden kann, sowie auch die Stöße und Schwingungen, die durch
die hin und her gehenden Massen hervorgerufen werden.
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Zu dem gleichen Zweck hat man bereits vorgeschlagen, die Enden der
Kolbenstangen eines Zylinderpaares mit einem gemeinsamen Kurbelzapfen einer Kurbelwelle
durch Vermittelung eines Zwischenstückes zu verbinden, das aus zwei Stangen besteht,
die zueinander in einem geeigneten Winkel stehen, der in einem bestimmten Verhältnis
zu dem von den Zylinderachsen eines v-förmigen Paares eingeschlossenen Winkel steht.
Aber bei einer derartigen Verbindung der Kolben mit der Kurbelwelle beschreibt das
Ende der einen dieser beiden Stangen einen Kreis, während das Ende der anderen Stange
eine Ellipse beschreibt, was den Anforderungen eines regelmäßigen und ausgeglichenen
Ganges des Motors nicht entspricht. Ferner macht eine derartige Verbindung wesentliche
Veränderungen in der Bauart des Motors erforderlich.
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Gemäß der Erfindung wird dagegen der gleiche Erfolg ohne Änderung
der Arbeitsbedingungen des Motors dadurch erreicht, daß die Kolbenstangen eines
Zylinderpaares mit Kurbelzapfen der Kurbelwelle verbunden sind, welche gegeneinander
um einen Winkel versetzt sind, der gleich der Differenz zwischen go° und dem von
den Zylinderachsen gebildeten Winkel ist.
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Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel- die Anwendung der Erfindung
bei
einem achtzylindrigen Viertaktmotor veranschaulicht.
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Fig. i zeigt schematisch zwei übereinanderliegende Zylinderpaare eines
Motors bekannter Anordnung, von denen das vordere Zylinderpaar im Schnitt dargestellt
ist. Bei dieser Maschine bilden die Zylinder einen Winkel von go°, und die Kurbelstangen
3, 4 der in den Zylindern 1,:2 beweglichen Kolben sind mit gegenüberliegenden Kurbelzapfen
verbunden. Fig.2 zeigt den nach der Erfindung ausgeführten Motor. Fig.3 und 4 sind
Ansicht und Grundriß der Kurbelwelle des achtzylindrigen Motors.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der in Fig. 2 veranschaulichten Maschine
beträgt der Spreizwinkel der Achsen der Zylinder i und 2 6o°. Die Kolbenstangen
3 und 4 sind an- die Teile 5 bzw. 6 des zugehörigen Kurbelzapfens der Kurbelwelle
-angeschlossen. Diese Teile sind um den Ergänzungswinkel zum Spreizwinkel von 6o°,
also um 30°, zueinander verstellt. Die Kolbenstangen 3' und 4' des nächstfolgenden
Zylinderpaares sind in ähnlicher Weise an die Zapfenteile 5' und 6' des gegenüberstehenden
Kurbelzapfens der Kurbelwelle angeschlossen.
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Die Form der Kurbelwelle für einen achtzylindrigen Motor ist aus Fig.3
und 4 ersichtlich.
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Wie sich aus einem Vergleich der Fig. i und 2 ohne weiteres ergibt,
ist die relative Stellung der Kolben in den Zylindern der verschiedenen Paare, trotzdem
der von den Zy-
lindern gebildete Winkel in Pig.,2 6d° beträgt, in den beiden
Fällen gleich, so daB die gleichmäßige Aufeinanderfolge der Zündungen und Antriebe
gewahrt bleibt.
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Der Spreizwinkel zwischen den Achsen eines Zylinderpaares kann ein
beliebiger sein. Die einzige erforderliche Bedingung ist nur die, daß er das Komplement
zu dem Winkel bildet, unter dem die beiden Zapfenteile des Kurbelzapfens verstellt
sind, der von den Kolbenstangen des betreffenden Zylinderpaares bewegt wird.
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Durch die Erfindung ist es ermöglicht, welches auch immer die Anzahl
der Zylinderpaare sein mag, für die Achsen der Zylinderpaare einen kleineren Spreizwinkel
als go° zu wählen, wodurch an Aufstellungsraum für die Maschine gespart und trschütterungen,
die durch die sich bewegenden Massen hervorgerufen werden, auf ein Mindestmaß beschränkt
werden. Durch die Näheraneinanderlegung der Zylinderköpfe wird auch noch der erhebliche
Vorteil erreicht, daß die Steuerungsvorrichtungen einfacher gestaltet werden können.