Kraftwagen mit Verbrennungskraftmaschine. Die Leistung einer Verbrennungskraftma- schine fällt bei sinkender Drehzahl derart stark ab, da inan bei den mit Verbrennungskraftma- schinen betriebenen Kraftwagen üblicherBauart Steigungen unter Verringerung der Fahrge schwindigkeit nurdann nehmen kann, wenn man mittelst des sogennanten Wechselräderwerkes die Übersetzung zwischen\ Motor und Fahr zeugrad vergrössert.
DieselbeNotwendigkeit einei-Vergrösserung der Übersetzung tritt beim Anfahren ein. Dieses Wechseln der Übersetzung beim Anfahren und in Steigungen erfordert eine gewisse Geschicklichkeit und bringt weiterhin den Nachteil, dass beim Wechseln von einer Stufe in die nächst höhere Stufe zunächst die Leistung um einen gewissen Betrag fällt, wodurch in manchen Fällen die an sich erreichbare höhere Stufe nicht eingeschaltet weiden kann, da der Leistungsabfall die Beschleunigung auf diese Stufe nicht ermög licht. Es tritt somit in vielen Fällen eine Geschwindigkeitsverminderung ein, die ins besondere bei anhaltenden Steigungen von einschneidender Bedeutung ist.
Gemäss der Erfindung ist nun nicht nur die Notwendigkeit eines Wechselns der Über- setzung während der Fahrt mit all ihren Unannehmlichkeiten, sondern auch das kost spielige, empfindliche, schwere und erheblichen Platz beanspruchende Wechselräderwerk über haupt vermieden.
Dieser Fortschritt ist durch eine reich liche Bemessung des Motors im Vergleieh zu der von ihin entnommenen Leistung erreicht.
Der Motor wird nämlich gemäss der-I:rfin- dung so gebaut, daC) er, was das Zylinder- volunien betrifft, bei der verlangten Höchst- drelizahl ein Vielfaches (z. B.
Vier- oder Fünffaches) dessen leisten könnte, was er bei dem betreffenden Fahrzeug überhaupt Bergehen muss, so daf) er schon bei geringer Drehzahl die höchste von ihm verlangte Leistung abgibt.
Dies sei an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert: Fig. 1 der Zeichnung zeigt beispielsweise die Charakteristik einer Verbrennungskraft- niaschine, die bei etwa 2400 Unidrehungen in der Minute die gröfäte Leistung von 40 PS. aufweist. Wenn sie auf die Kardanwelle oder das Differentialgetriebe unmittelbar arbeiten würde, müsste der Wagen dann eine ent sprechende Cxeschwindigkeit haben.
Da heim Anfahren und beim Befahren steiler Steigungen jene Geschwindigkeit nicht zustande kommt, so könnte der Motor den Wagen nicht rasch genug, bezw. überhaupt nicht vorwäi tsbringen, weil er bei einer Drehzahl von etwa 600 Umdrehungen in der Minute nur etwa 10 PS. leistet.
Fig. 2 stellt beispielsweise eine Charak- teristik dar, fier den Fall, dass das Fahrzeug wie gebräuchlich rnit einem vierfachen Wechsel räderwerk ausgestattet ist. Hierbei ist ange nommen, dass die Übersetzung keine Energie aufzehrt.
Bei dieser Darstellung ist die Fahr- geschwindigkeit des 1Vagens als Abszisse angenommen, jedoch in solchem Maf)stabe, daf') sie im Massstab der Fig. 1 geme>sen zugleich für den Fall des unmittelbaren Antriebs (i-ierter (rang) die Drehzahl des .Motors angibt.
Die einander überschneidenden Charak- tei@itilg:zweige sind der Reihe. nach für den ersten Gang (,7i-üsste Übersetzung) mit 1; für den zweiten Gang mit II, den dritten Gang mit III und den vierten Gang reit <I>I</I> T" bezeichnet.
Man erkennt, dass au den Schnittstellen der Zweige, besonders der Zweige<I>I</I> .und 1I, die Zweige so stark abfallen, dass bei Ver- hältnissen von erforderlicher Leistung und Fahrgeschwindigkeit, die in den Raum zwischen der 40 PS.-Linie und den Charakteristik zweigen, zum Beispiel<I>I</I> und<I>Il,</I> liegen, das Fahren sehr schwierig wird und ständiges Wechseln der Übersetzungen erfordert.
Die Notwendigkeit des jedesmaligen Entkuppelns und Einkuppelns beim Wechseln erschwert das Fahren dabei oft fast bis zur rner- trä.glichkeit.
Fig. 3 zeigt beispielsweise die Charak- teristik des Fahrzeuges gemäss der Erfindung, das dem bei Fig. 2 vorausgesetzten in seiner Leistungsfähigkeit entspricht. Fig. 4 ist eine schematische Schnittdar stellung eines Ausführungsbeispieles des Ver- gasers dieses Motors.
Der Motor treibt ständig unmittelbar auf das Differentialgetriebe. Das Zylinderv olurnen des Motors ist so bemessen, dass der Motor bei \3400 Umdrehungen in der Miirute etwa 160 PS. leisten könnte, und bei entsprechender Einstellung des Vergasers schon bei etwa 600 Umdrehungen tatsächlich die verlangte Htjclrstleistuirg von 40 PS. abgibt.
Nun sind für die Zufuhr der Ladung massgebende Querschnitte, wie die Vergaser- querschnitte, die Ventilquerschnitte des Motors, die Düse, der Genrischlufttrichter usw., der art bemessen oder werden so eingestellt, dass schon bei jenen 600 Umdrehungen ein günsti gem Betrieb erzielt wird, also zum Beispiel .,
die für die Vergasung des Brennstoffes an gesaugte Luft die für Vergasung vorteilhafte Geschwindigkeit von etwa<B>80</B> nr, ,Sek. annimmt.
Der Vergaserraum ist aber zurr Beispiel genräf@ Fig. 4 bei a derart verengt, dass bei rascherer Fahrt und entsprechend erhöhter Drehzahl des Motors die Geschwindigkeit der Luft derart zunimmt, dass eine natürliche Abdrosselung der Lieferungsmenge erfolgt, so dass die Zylinder nur zum Teil geiilit werden.
Diese Abdrosselung kann noch da durch erhöht werden, dass die Querschnitte des Einlassveritils= entsprechend klein sind. Die Folge ist, dass die Leistung des Motors die erforderlichen 40 PS. trotz hoher Dreh zahl nur wenig übersteigt, etwa wie die Charakteristik Fig. 3 zeigt.
Um noch genauere Gleichhaltung der Leistung zwischen den Drehzahlen 600 und 2400 zu erreichen, können mittelst Regel organen, die zum Beispiel selbsttätig arbeiten und in Abhängigkeit vorn Unterdruck im Vergaser stehen, die Luft-. Brennstoff- oder Gemischquerschnitte des Vergasers entspre chend verändert werden.
Die Erfahrung zeigt. dass trotz der beim Erfindungsgegenstand erforderlichen grösseren Zylinder des Motors, Gewicht und Gestehungs kosten, ja sogar die totalen Betriebskosten, infolge des Wegfalls des Wechselräderwerkes geringer ausfallen als bei Wagen üblicher Bauart.
Motor vehicle with internal combustion engine. The performance of an internal combustion engine drops so sharply as the speed of rotation drops that in the case of motor vehicles of the usual type, the vehicle can only take gradients while reducing the speed if the ratio between the engine and the vehicle wheel is increased by means of the so-called change gear mechanism .
The same need to increase the ratio occurs when starting up. This change in gear ratio when starting up and on inclines requires a certain skill and also has the disadvantage that when changing from one level to the next higher level, the performance initially falls by a certain amount, which in some cases means that the higher level that can be achieved is not achieved can be switched on because the drop in performance does not allow acceleration to this level. In many cases there is therefore a reduction in speed, which is of decisive importance in particular with sustained inclines.
According to the invention, not only is the need to change the gear ratio while driving, with all its inconveniences, avoided at all, but also the costly, sensitive, heavy and space-consuming change gear train at all.
This progress is achieved through a rich dimensioning of the engine in comparison to the power drawn by it.
According to the invention, the engine is built in such a way that, as far as the cylinder volume is concerned, it is a multiple of the required maximum number of three (e.g.
Four or five times) what he has to do at all with the vehicle in question, so that he delivers the highest performance demanded of him even at low speed.
This will be explained in more detail using an exemplary embodiment: FIG. 1 of the drawing shows, for example, the characteristics of an internal combustion engine which, at approximately 2400 unidirectional revolutions per minute, has the greatest output of 40 hp. having. If it were to work directly on the cardan shaft or the differential gear, the car would then have to have a corresponding speed.
Since that speed does not come about when starting off and driving up steep inclines, the motor could not drive the car fast enough, respectively. do not move forward at all, because at a speed of around 600 revolutions per minute it only has around 10 hp. perform.
For example, FIG. 2 shows a characteristic for the case that the vehicle is equipped with a fourfold interchangeable gear train, as is customary. It is assumed here that the translation does not consume any energy.
In this representation, the traveling speed of the carriage is taken as the abscissa, but to such an extent that, on the scale of FIG. 1, it also measures the speed for the case of the direct drive (i-ier (rank)) of the .Motor.
The overlapping characters @ itilg: twigs are in turn. after for the first gear (, 7i-ust translation) with 1; for the second gear with II, the third gear with III and the fourth gear riding <I> I </I> T ".
It can be seen that at the interfaces of the branches, especially the branches <I> I </I>. And 1I, the branches drop so sharply that, with the ratios of required power and driving speed, which in the space between 40 HP . Line and the characteristics branch, for example <I> I </I> and <I> Il, </I>, driving becomes very difficult and requires constant changing of the gear ratios.
The necessity of disconnecting and engaging each time when changing makes driving difficult, often almost to the point of becoming unbearable.
FIG. 3 shows, for example, the characteristics of the vehicle according to the invention, which corresponds in its performance to that assumed in FIG. Fig. 4 is a schematic sectional view of an embodiment of the carburetor of this engine.
The engine is constantly driving directly on the differential gear. The cylinder v olurnen of the engine is dimensioned so that the engine at \ 3400 revolutions in the Miirute about 160 HP. could achieve, and with the appropriate setting of the carburetor already at about 600 revolutions actually the required maximum power of 40 hp. gives.
The cross-sections that are decisive for the supply of the charge, such as the carburetor cross-sections, the valve cross-sections of the engine, the nozzle, the mixing air funnel, etc., are now dimensioned or set in such a way that favorable operation is achieved even at those 600 revolutions, for example.,
the air sucked in for the gasification of the fuel the advantageous gasification speed of about <B> 80 </B> no,, sec. accepts.
For example, the carburetor chamber is narrowed at a in such a way that with faster travel and a correspondingly increased engine speed, the speed of the air increases in such a way that a natural throttling of the delivery rate takes place, so that the cylinders are only partially geilit .
This throttling can be increased by the fact that the cross sections of the inlet valve are correspondingly small. The result is that the power of the engine has the required 40 hp. In spite of the high speed only slightly exceeds, as the characteristic Fig. 3 shows.
In order to achieve even more exact equilibrium of the power between the speeds 600 and 2400, the air can be controlled by means of control organs, which for example work automatically and are dependent on the negative pressure in the carburetor. Fuel or mixture cross-sections of the carburetor can be changed accordingly.
Experience shows. that despite the larger cylinder of the engine required for the subject of the invention, weight and production costs, even the total operating costs, are lower than with conventional cars due to the omission of the change gear train.