DE4444555A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents
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Description
Es ist bekannt, Verbrennungsmotore als Hubkolbenmaschinen mit
unterschiedlichen Zylinderanordnungen so auszuführen, daß die
hin- und hergehende Bewegung der Kolben über Pleuel und
Kurbelwelle in drehende Bewegungen umgewandelt werden.
Diese konstruktive Gegebenheit hat den Nachteil, daß Hub sowie
Hub- und Verdichtungsraum unabhängig von der Belastung
des Motors sind.
Dadurch ist es auch schwierig, das Kraftstoff-Luft-Gemisch und
die Kompression desselben optimal an die Belastung des Motors
anzupassen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene
Erfindung gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und
wird im folgenden beschrieben.
Im Unterschied zum üblichen Verbrennungsmotor hat dieser Motor
keine Kurbelwelle.
Die Pleuelstangen (1) sind an den Enden zweiseitiger Hebel (2),
die in ihren Drehpunkten durch eine Achse (3) miteinander
verbunden sind, gelagert.
Diese Hebel schwingen entsprechend des Kolbenhubes um ihren
Drehpunkt, dem Lager auf der Platte (16).
Die Platte, die in Hubrichtung der Kolben beweglich ist, liegt
auf Schraubenfedern (7), die am Motorgehäuse befestigt sind.
Parallel zu den Federn sind Stoßdämpfer (8), Führungen (9) und
Führungsbolzen (10) angeordnet.
Diese Konstruktion hat nun zur Folge, daß bei höherer Belastung
des Motors (höherer Druck im Verbrennungsraum derZylinder) die
Platte (6) samt Hebeln (2), Pleueln (1) und Kolben
heruntergedrückt, bei nachlassender Belastung aber wieder durch
die Schraubenfedern angehoben wird.
Dies entspricht einer lastabhängigen Veränderung des Hub- und
Verdichtungsraumes.
Die an der Hebelachse angebrachte Schwungmasse (11) verstellt
sich in Abhängigkeit vom Abstand der Hebelachse zum
Motorgehäuse und dient in Verbindung mit der Kraft des
Arbeitshubes zur Erzeugung der erforderlichen Hubhöhe und
Kompression.
Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist in
Patentanspruch 2 angegeben.
Sie ermöglicht es, die Veränderung des Abstandes der Achse der
zweiseitigen zu den Zylindern mittels einer hydraulischen
Hubvorrichtung in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals,
vom Druck in dieser hydraulischen Hubvorrichtung (bzw. dem Druck
im Verbrennungsraum der Zylinder während des Arbeitstaktes) und
dem Kolbenhub zu steuern.
Die Verstellung der an der Hebelachse (3) angeordneten
Schwungmasse (11) erfolgt ebenfalls hydraulisch und wird in
Abhängigkeit von denselben Kriterien wie bei der hydraulischen
Hubvorrichtung gesteuert.
Zur Umwandlung der hin- und hergehenden Kippbewegung der
Hebelachse (3) in eine vollständige Drehbewegung in nur eine
Drehrichtung eignet sich das in Patentanspruch 3 beschriebene
Freilaufgetriebe.
Auf der Hebelachse (3) befindet sich für jede Richtung der
Kippbewegung ein Freilauf (4, 5).
Die entgegengesetzten Drehmomente werden durch die Zahnräder
(12, 13) gleichgerichtet, so daß die gleichgerichteten
Drehmomente zeitlich nacheinander die Welle (14) in nur eine
Drehrichtung antreiben. Das pulsierende Drehmoment der Welle
(14) wird durch das Schwungrad (15) ausgeglichen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß durch die Anpassung von Hub, Hub- und Verdichtungsraum
an die Belastung des Verbrennungsmotors im Bereich vom Leerlauf
bis zur maximal abgebbaren Leistung das Kraftstoff-Luftgemisch
besser optimiert und damit Kraftstoff eingespart werden kann.
Da bei abnehmender Belastung des Motors auch Hub- und
Verbrennungsraum kleiner werden, verringern sich auch die
Wärmeverluste über die Motorkühlung.
Dieser Verbrennungsmotor eignet sich zum Antrieb von
Kraftfahrzeugen, Pumpen und Kompressoren, die wechselnder
Belastung ausgesetzt sind.
Claims (3)
1. Verbrennungsmotor als Viertakt-Hubkolbenmaschine mit
mindestens vier in zwei Reihen angeordneten Zylindern, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Pleuelstangen (1) an den Enden zweiseitiger Hebel (2) gelagert
sind und diese Hebel, die in ihren Drehpunkten durch eine Achse
(3), auf deren Ende ein Freilaufgetriebe (4, 5) angeordnet ist,
miteinander verbunden sind, auf einer Platte (6) lagern, die,
in Hubrichtung der Kolben beweglich, über Schraubenfedern (7),
zu denen parallel Stoßdämpfer (8) und Führungen (9) angeordnet
sind, mit dem Motorgehäuse verbunden ist.
2. Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
an Stelle der Stoßdämpfer (8) eine hydraulische Hubvorrichtung
angeordnet ist, die in Abhängigkeit von der Stellung des
Gaspedals, dem Druck in dieser Hydraulik (bzw. dem Druck in den
Zylindern während des Arbeitstaktes) und dem Kolbenhub des
Verbrennungsmotors gesteuert wird, und die Verstellung der
Schwungmasse (11) an der Achse der zweiarmigen Hebel ebenfalls
von einer hydraulischen Hubvorrichtung vorgenommen wird, die in
Abhängigkeit von denselben genannten Kriterien gesteuert
wird.
3. Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
auf der Hebelachse (3) für jede Richtung der Kippbewegung der
Hebelachse mindestens ein Freilauf (4, 5) angeordnet ist, deren
entgegengesetzte Drehmomente über die Zahnräder (12, 13)
gleichgerichtet auf die Kardanwelle (14) übertragen werden.
Priority Applications (4)
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