CZ290461B6 - Spalovací motor - Google Patents

Abstract

e en m je spalovac motor, kter² zahrnuje jeden nebo v ce p st /4/, z nich ka d² je p° mo a°e vratn posuvn²m zp sobem ulo en² v p° slu n m v lci /2/ a sou asn oto n spra en² s ojnic /6/, kter je sp°a en s p° slu nou klikou /10/ nebo ramenem kliky zalomen ho klikov ho h° dele /7/. Ojnice /6/ je oto n spra en s prvn m koncem /11/ prota en ho vazebn ho lenu /14/, kter² je oto n sp°a en² s k n mu p°i°azenou klikou /10/ v mezilehl m bod , nach zej c m se mezi jeho dv ma konci. Druh² konec vazebn ho lenu /14/, kter² je vytvo°en² jako ty /18/, je sp°a en² s prvn m p°em stiteln²m kotevn m lenem /20/ takov²m zp sobem, e vz jemn² pohyb mezi t mito leny je mo n² pouze ve sm ru d lky ty e /18/. Prvn p°em stiteln² kotevn len /20/ je sp°a en² s druh²m p°em stiteln²m kotevn m lenem /26/ tak, e jejich jedin²m vz jemn²m pohybem je ot en kolem osy /21/. Druh² p°em stiteln² kotevn len /26/ je ulo en² tak, e je p° mo a°e posuvn² v i stabiln mu kotevn mu lenu /24/ ve sm ru p° n m na sm r d lky ty e /18/, p°i em pro · ely uv d n druh ho p°em stiteln ho kotevn ho lenu /26/ do p° mo ar ho pohybu jsou uspo° dan ovl dac prost°edky /31, 40/, spolupracuj c s t mto druh²m p°em stiteln²m kotevn m lenem /26/. Uveden kotven /20, 24, 26/ a vazebn len /14/ jsou rozm rov dimenzovan a uspo° dan tak, e se rychlost p stu v bl zkosti bodu z ehu pohonn sm si sni uje, co podporuje rychlost °en eln fronty plamene skrze pohonnou sm s palivo/vzduch v prostoru v lce, a e se prodlu uje doba prodlevy v poloze doln ·vrati p stu.\

Description

Spalovací motor

Oblast vynálezu

Předložený vynález se obecně týká pístových spalovacích motorů typu s přímočarým vratným pohybem pístu, přičemž konkrétně, nikoliv však výhradně, se předložený vynález týká spalovacích motorů obecného typu, který je popsaný v patentovém dokumentu EP-A-0 591 153.

Dosavadní stav techniky

Shora citovaný patentový dokument popisuje spalovací motor, jehož jeden nebo každý píst se nuceně pohybuje v alespoň určitém úseku pracovního cyklu takovou rychlostí, že se tvar grafu, znázorňujícího průběh přemísťování pístu v závislosti na čase, odlišuje od sinusového průběhu, který je neodmyslitelný v souvislosti s provozním cyklem konvenčních spalovacích motorů, ve kterých je každý píst spřažený s k němu přiřazenou klikou zalomeného klikového hřídele prostřednictvím ojnice. V souvislosti s takovým konvenčním motorem byly prováděny různé pokusy, týkající se přizpůsobování průběhu spalování pohonné směsi palivo/vzduch za účelem ovlivňování průběhu pohybu pístu, avšak základní filozofie, založená na principu konstrukce motoru podle shora citovaného patentového dokumentuje, že se výslovně zajistí uskutečňování průběhu odpovídajícím optimálním způsobem a nucené omezování průběhu pohybu pístu takovým způsobem, který sleduje průběh spalování a týká se charakteristické povahy a průběhu spalovacího procesu.

Přesněji řečeno, shora citovaný patentový dokument popisuje spalovací motor, ve kterém se nuceně snižuje rychlost pístu a který se vzhledem k tomu pohybuje, ve srovnání s rychlostí pístu konvenčního spalovacího motoru, v bodě pracovního cyklu, při kterém dochází k zážehu pohonné směsi palivo/vzduch, nebo v jeho těsné blízkosti pomaleji, načež následně, před dosažením polohy horní úvrati, jeho rychlost zase narůstá. Tato úvaha je založená na zjištění, že v konvenčním spalovacím motoru se píst v bodě pracovního cyklu, při kterém dochází k zážehu pohonné směsi, pohybuje v podstatě maximální rychlostí a že kompresní poměr se mění při v podstatě maximální rychlosti, což je na překážku rychlosti šíření čelní fronty plamene skrze pohonnou směs palivo/vzduch a následkem čehož se zhoršuje přirozená povaha a kompletnost průběhu spalovacího procesu. Zpomalování pohybu pístu v oblasti kolem bodu zážehu pracovního cyklu však znamená, že dosahovaný poměr zvyšování tlaku pohonné směsi palivo/vzduch v časovém intervalu šíření čelní fronty plamene je podstatně menší ve srovnání s obvykle dosahovaným, čehož výsledkem je velmi rychlé šíření čelní fronty plamenu skrze pohonnou směs palivo/vzduch, které je mnohonásobně rychlejší než u konvenčních motorů.

Ve shora citovaném patentovém dokumentu je kromě toho dále uvedeno, že se pracovní cyklus pístu nuceně přizpůsobuje pro účely dosažení jeho maximálního zrychlení a maximální rychlosti v poloze přibližně v rozmezí od 0 do 40° za polohou horní úvrati namísto polohy kolem 90° za polohou horní úvrati v případě konvenčních spalovacích motorů, a proto se pohybuje o něco pomaleji než píst konvenčního spalovacího motoru v pozdějším úseku jeho pracovního zdvihu před dosažením polohy dolní úvrati. Uvedená skutečnost má za následek snížení teploty výfukových plynů a vzhledem k tomu i snížení škodlivých emisí oxidů dusíku NO_X a snížení nežádoucí eroze válců a výfukového potrubí.

Spalovací motor, vytvořený v souladu se shora citovaným patentovým dokumentem EP-A-0 591 153 byl podroben rozsáhlým zkušebním testům, přičemž výsledky těchto testů názorně ukázaly, že takto konstrukčně uspořádaný motor vykazuje, při srovnání s konvenčními spalovacími motory, skutečně podstatně zvýšenou účinnost a zároveň dramatické snížení škodlivých emisí nespálených uhlovodíků, CO a oxidů dusíku NO_X. Tyto zkušební testy rovněž prakticky dokazují,

- 1 CZ 290461 B6 že provozní chod spalovacího motoru podle shora citovaného patentového dokumentu, respektive jeho spalovací proces, probíhá zásadně rozdílně než spalovací proces v konvenčních spalovacích motorech, což je doloženo faktem, že, například, rychlost nárůstu tlaku ve válci během spalování je asi 6,5.10²¹ Pa (6,5 baru) v závislosti na stupni natočení výstupního hřídele oproti asi 2,5.10⁵ Pa (2,5 baru) konvenčních spalovacích motorů, a že spalování je kompletně dokončeno v poloze kolem 22° natočení výstupního hřídele za polohou dolní úvrati ve srovnání s polohou kolem 60° konvenčních spalovacích motorů.

Ve spalovacím motoru, popsaném ve shora citovaném patentovém dokumentu, jsou však namísto obvykle používaného zalomeného klikového hřídele uspořádané tvarové vačky, spolupracující s písty, a přestože jsou takové vačky naprosto funkční a z technického hlediska vyhovující, bude pro spalovací motor výhodnější kombinace s obvykle používaným zalomeným klikovým hřídelem konvenčního typu zejména z důvodu již existujícího provozního vybavení pro hromadnou výrobu zalomených klikových hřídelů a dále proto, že technologie výroby spalovacích motorů se zalomenými klikovými hřídely je oproti technologii výroby spalovacích motorů s tvarovými vačkami již dostatečně vyvinutá, zaběhnutá, vyzkoušená a vykazuje požadované výsledky.

Podstata vynálezu

Z tohoto důvodu je cílem předloženého vynálezu vytvořit spalovací motor typu s přímočarým vratným pohybem pístu, jehož graf průběhu přemísťování každého pístu v závislosti na čase se odlišuje od sinusového průběhu přemísťování konvenčních spalovacích motorů se zalomeným klikovým hřídelem, například způsobem podobným způsobu v případě spalovacího motoru popsaného v patentovém dokumentu EP-A- 0 591 153, a může se kromě toho během provozního chodu motoru s výhodou přizpůsobovat podle požadavku, přičemž však tento spalovací motor zahrnuje obvykle používaný zalomený klikový hřídel konvenčního typu.

Vzhledem k uvedeném se podle předloženého vynálezu navrhuje spalovací motor, zahrnující jeden nebo více pístů, z nichž každý je přímočaře vratně posuvným způsobem uložený v příslušném válci a současně je otočně spojený s ojnicí, která je spřažená s příslušnou klikou nebo ramenem kliky zalomeného klikového hřídele, a spočívající v tom, že ojnice je otočně spřažená s prvním koncem protaženého vazebního členu, který je otočně spřažený s k němu přiřazenou klikou v mezilehlém bodě, nacházejícím se mezi jeho dvěma konci, a jehož druhý konec, vytvořený jako tyč, je ovladatelně vymezený prostřednictvím kotvení tak, že se může natáčet kolem osy otáčení, uspořádané paralelně s osou otáčení zalomeného klikového hřídele, a zároveň přímočaře posouvat ve směru rovnoběžném se směrem jeho délky.

V popsaném provedení spalovacího motoru podle předloženého vynálezu není ojnice spřažená přímo s k ní přiřazenou klikou zalomeného klikového hřídele, ale nepřímo prostřednictvím prvního konce protaženého vazebního členu, který je otočně spřažený jak s klikou, tak s ojnicí. Druhý konec protaženého vazebního členu je uložený tak, že je otočný kolem třetí osy otáčení, uspořádané rovnoběžně vzhledem k ostatním dvěma osám otáčení, a zároveň přímočaře vratně posuvný ve směru rovnoběžném se směrem jeho délky. Průběh pohybu pístu se bude vzhledem k uvedenému odlišovat od sinusového tvaru průběhu, přičemž se zároveň může podle požadavku měnit prostřednictvím změny vzdálenosti rozestupu a vzájemné polohy uvedených třech os otáčení vazebního členu, které budou obecně uspořádané tak, že neleží v jediné rovině. Upřednostňuje se však takové uspořádání, ve kterém jsou tyto tři osy otáčení polohované tak, že průběh pohybu pístu přesně kopíruje průběh pohybu pístu spalovacího motoru, popsaného v patentovém dokumentu EP-A-0 591 153, zejména proto, že se píst v oblasti bodu zážehu nucené pohybuje podstatně pomaleji než v případě konvenčních spalovacích motorů.

Kotvení může vykazovat různé tělesné vytvoření, přičemž vzájemné podélné posouvatelnosti s vazebním členem je možné snadno dosáhnout prostřednictvím kluzně posuvného spojení.

-2 CZ 290461 B6

Upřednostňuje se však takové uspořádání, ve kterém takové kotvení zahrnuje první přemístitelný kotevní člen, spřažený se stabilním kotevním členem, vůči kterému je otočný kolem osy otáčení, přičemž tento první přemístitelný kotevní člen je spřažený s tyčí vazebního členu s tím, že toto spřažení umožňuje vzájemný kluzně posuvný pohyb ve směru délky tyče. Vzájemná kluzná posouvatelnost prvního přemístitelného kotevního členu a tyče může být zajištěná opatřením přemístitelného kotevního členu průchozí dírou, ve které je vazební člen kluzně posouvatelny v podélném směru nebo v případě, kdy je přemístitelný kotevní člen opatřený vodicím čepem, může být zajištěná kluzně posuvným zavádění tohoto vodícího čepu do díry, vytvořené ve vazebním členu.

Předložený vynález je využitelný jak pro dvoudobé, tak pro čtyřdobé spalovací motory a to jak zážehového, tak vznětového typu. Ve všech uvedených případech může být žádoucí upravovat nebo měnit průběh pohybu pístu, například při stavech mezi vysokými a nízkými zatěžovacími podmínkami, přičemž, přestože je možné u přemístitelného kotevního členu a tím i u třetí osy otáčení vazebního členu omezit přímočarý pohyb v příčném směru vzhledem ke směru délky vazebního členu, upřednostňuje se takové uspořádání, ve kterém kotvení zahrnuje druhý přemístitelný kotevní člen, který je uložený tak, že je přímočaře posuvný vůči stabilnímu kotevnímu členu ve směru příčném na směr délky tyče, a ovládací prostředky spolupracující s druhým přemístitelným kotevním členem a uspořádané pro uvádění druhého přemístitelného kotevního členu do přímočarého pohybu, přičemž druhý přemístitelný kotevní člen je spřažený s prvním přemístitelným kotevním členem otočně kolem osy otáčení. Ovládací prostředky mohou sestávat z: navzájem protilehlých hydraulických nebo pneumatických válců, jedné nebo několika vaček, nebo výstředníkového čepu, a spolupracují s druhým přemístitelným kotevním členem.

V případě použití vaček se upřednostňuje uspořádání, ve kterém dvě identické vačky v navzájem protilehlém umístění spolupracují s druhým přemístitelným kotevním členem, přičemž tylo dvě vačky spřažené pro otáčení ve vzájemné synchronizaci, například prostřednictvím soustavy navzájem zabírajících ozubením opatřeného řemenu a ozubených řemenic, uložených na stejných hřídelích jako vačky. Ovládací prostředky mohou být řízené prostřednictvím řídicího systému motoru, přičemž způsobují maximálně rychlé uvádění druhého přemístitelného kotevního členu a v souvislosti s tím i třetí osy otáčení do nuceného pohybu.

V případě, kdy je spalovacím motorem čtyřdobý motor může být žádoucí, aby se průběh pohybu pístu mezi kompresním zdvihem a expanzním zdvihem odlišoval a pokud je to třeba i mezi sáním a pracovním zdvihem. Toho je možné dosáhnout mnoha různými způsoby, přičemž v jednom z přednostních provedení jsou ovládací prostředky spřažené se zalomeným klikovým hřídelem takovým způsobem, že se během provozního cyklu spalovacího motoru druhý přemístitelný kotevní člen pohybuje přímočaře vratně. Přímočarý vratný pohyb druhého přemístitelného kotevního členu bude ve fázi s pohybem k němu přiřazeného pístu, následkem čehož bude průběh pohybu pístu každého kompresního zdvihu stejný, ale zároveň se bude odlišovat od průběhu pohybu pístu při expanzním zdvihu.

Ovládací prostředky je možné použít pro požadované změny nejenom způsobem, jehož prostřednictvím se průběh pohybu pístu odlišuje od konvenčního sinusového průběhu, ale rovněž je tyto prostředky možné použít, alespoň částečně, pro vytváření takových změn, přičemž v tomto případě mohou být uváděné do činnosti během průběhu pracovního zdvihu pístu, například v bodě zážehu nebo v jeho těsné blízkosti, a způsobovat tak dosažení požadovaného zpomalení pístu v tomto bodě.

Upřednostňuje se takové provedení, ve kterém se osa otáčení, kolem které se první přemístitelný kotevní člen natáčí vůči druhému přemístitelnému kotevnímu členu, nachází ve středové poloze svého přímočarého vratného pohybu, a osa otáčení zalomeného klikového hřídele leží v rovině, která se rozkládá v podstatě kolmo vzhledem k ose válce.

Dále se upřednostňuje takové provedení, ve kterém jsou protažený vazební člen a kotvení rozměrově dimenzované a navzájem uspořádané, při provozním cyklu spalovacího motoru, takovým způsobem, že osa otáčení, kolem které se ojnice natáčí vůči protaženému vazebnímu členu, opisuje obecně oválnou nebo eliptickou trajektorii, přičemž velká osa elipsy se rozkládá ve směru rovnoběžném se směrem osy válce.

Přestože mohou být dvě části protaženého vazebního členu, uspořádané na protilehlých stranách kliky, ke které je přiřazený a se kterou je otočně spřažený, navzájem kolineámí, bylo zjištěno, že prakticky je výhodnější, jestliže jsou tyto části poněkud vůči sobě navzájem odkloněny, například o úhel pohybující se v rozmezí od 5 do 45°.

Přehled obrázků na výkresech

Další charakteristické znaky a jednotlivé detaily předloženého vynálezu budou zřejmé z následujícího podrobného popisu čtyř specifických provedení, uvedených pro účely ilustrace, v kombinaci s připojenou výkresovou dokumentací, ve které každý z obr. 1 až 4 představuje velmi schematický pohled na část čtyřdobého spalovacího motoru se čtyřmi válci v částečném řezu, ve kterém je znázorněný pouze jediný válec a k němu přiřazený píst s příslušným klikovým mechanismem.

Příklady provedení vynálezu

Ve všech čtyřech popsaných provedeních se jedná o spalovací motor se čtyřmi válci, ačkoli se může jednat o motor svíce nebo méně válci a dokonce i o motor s jedním válcem, přičemž v připojené výkresové dokumentaci je znázorněný pouze jediný válec 2. Ve válci 2 je přímočaře vratně posuvným způsobem uložený píst 4. Tento píst 4 je otočně kolem osy 5 obvykle používaným způsobem spřažený s ojnicí 6. Pod válcem 2, respektive pod každým válcem, je uspořádaný zalomený klikový hřídel 7, který je v zájmu srozumitelnosti na obr. 1 znázorněný pouze schematicky (na obr. 2 a 3 není znázorněn) a který je otočně uložený kolem osy 8. Zalomený klikový hřídel 7 unáší příslušnou kliku 10 nebo rameno kliky každého pístu 4. Ojnice 6 není však skní přiřazenou klikou 10 spojená přímo, ale prostřednictvím otočného spojení kolem osy 12 otáčení s prvním koncem 11 příslušného protaženého vazebního členu 14. Vazební člen 14 je, kromě toho, otočně kolem osy 16 v mezilehlém bodě, nacházejícím se mezi jeho dvěma konci, spřažený s k němu přiřazenou klikou 10 prostřednictvím odpovídajícího vloženého ložiska 15. Druhý konec 18 vazebního členu 14 ve tvaru plné nebo duté tyče je v podélném směru kluzně posuvně uložený do kotvení, jehož konstrukce je pro každé dále popsané provedení rozdílná.

Podle prvního provedení předloženého vynálezu, znázorněného na obr. 1 připojené výkresové dokumentace, zahrnuje přemístitelný kotevní člen 20, vytvořený jako objímka, který prochází jednak skrze protilehle uspořádanou díru 22, vytvořenou ve stabilním kotevním členu 24, vytvořeném jako dutá trubka nebo pouzdro, který je charakteristickým způsobem upevněný v klikové skříni (není znázorněno), a jednak skrze další díru 23, vytvořenou v, z jiného hlediska pevném, druhém přemístitelném kotevním členu 26, který je přizpůsobený a uložený ve vnitřním prostoru stabilního kotevního členu 24. Z vnitřního prostoru objímky 20 v mezilehlém bodě, nacházejícím se mezi jejími dvěma konci vystupují dva navzájem protilehle uspořádané opěmé radiální čepy 25, které jsou otočně uložené v k nim přiřazených, navzájem protilehle uspořádaných vrtáních 27, vytvořených v boční stěně druhého přemístitelného kotevního členu 26, který je v podélném směru kluzně posuvný ve vnitřním prostoru stabilního kotevního členu 24 pro účely otáčení kolem další osy 21 otáčení, prostřednictvím čehož se objímka 20 může natáčet nebo rotovat ve vymezeném rozsahu kolem opěrných radiálních čepů vzhledem ke stabilnímu kotevnímu členu

-4 CZ 290461 B6

24, a kromě toho se může rovněž přímočaře ve vymezeném rozsahu posouvat ve směru délky stabilního kotevního členu 24.

Přemístitelný kotevní člen 26 je protilehle uspořádaný vzhledem ke k němu přiřazeným úsekům vnější povrchové plochy objímky 20. Takto uspořádaný přemístitelný kotevní člen 26 se může v podélném směru posouvat ve vnitřním prostoru stabilního kotevního členu 24 prostřednictvím aplikace hydraulicky nebo pneumaticky vyvíjeného tlaku na jeho vnější povrchové plochy přes výstupní otvory 28, vytvořené na každém konci stabilního nepohyblivého kotevního členu 24. Podle alternativního provedení se přemístitelný kotevní člen 26 může posouvat nepřímo prostřednictvím aplikace ovládací síly příslušného hydraulického nebo pneumatického pístu.

Během provozního cyklu zůstává osa 21 otáčení obvykle stabilní a, vzhledem ktomu, že zalomený klikový hřídel 7 se otáčí a píst 4 vykonává přímočarý vratný pohyb ve vnitřním prostoru válce 2, opisuje osa 16 kliky 10 kruhovou trajektorii 20, zatímco tyč 18 vykonává kluzný přímočarý vratný posuv ve vnitřním prostoru objímky 20, která vykonává kývavý vratný pohyb kolem opěrných radiálních čepů 25. Objímka 20 omezuje přímočarý pohyb tyče 18 v příčném směru na směr její délky. Osa 12 otáčení je na základě kinematického uspořádání soustavy nucená pohybovat se po nepravidelné trajektorii 30, znázorněné na obr. 1 připojené výkresové dokumentace, která vykazuje konfiguraci poněkud deformovaného oválného nebo v podstatě eliptického tvaru. Čtyři specifické polohy, které osa 12 otáčení zaujímá během otáčení zalomeného klikového hřídele, jsou jednotlivě označené vztahovými značkami 12, 12’, 12”, a 12”’, a korespondující polohy osy 5 pístu jsou označené, v uvedeném pořadí, vztahovými značkami 5, 5', 5 a 5'. Výsledkem působení takto uspořádaného mechanismu je takový tvar průběhu polohy pístu v závislosti na čase, který je odlišný od průběhu konvenčního motoru sinusového tvaru, přičemž přesný způsob, na jehož základě se tento tvar mění, je závislý na vzájemných polohách jednotlivých os 12, 16 a 21. Tyto polohy se stanovují předem za účelem dosažení požadovaného tvaru průběhu pohybu pístu, například takového tvaru, který se přibližuje tvaru průběhu spalovacího motoru, popsaného ve shora citovaném patentovém dokumentu EP-A-0 591 153.

Průběh pohybu pístu se může měnit přizpůsobováním nebo přemísťováním polohy osy 21 otáčení. Uvedená změna se může provádět pohybem přemístitelného kotevního členu 26, jehož následkem se objímka 20 pohybuje ve směru délky stabilního kotevního členu 24. Přemísťování polohy osy 21 otáčení se může uskutečňovat na konci jednoho nebo více zdvihů pístu během každého pracovního cyklu za účelem generování požadovaného odlišného charakteristického průběhu pohybu pístu, například kompresního zdvihu a expanzního zdvihu. Alternativně se uvedené přemísťování polohy osy 21 otáčení může uskutečňovat za účelem optimalizace průběhu spalování jeho přizpůsobováním zatěžovacím podmínkám. Další alternativou může být přemísťování osy 21 otáčení při průběhu jednoho nebo více zdvihů pístu během pracovního cyklu za účelem provádění požadované změny průběhu pohybu pístu na jiný než sinusový průběh. V každém případě se může přemísťování objímky 20 prostřednictvím přemístitelného kotevního členu uskutečňovat velmi rychle a účinně, například ovládáním pomocí řídicího systému motoru, který v současné době tvoří integrální součást většiny spalovacích motorů.

Podle druhého provedení předloženého vynálezu, znázorněného na obr. 2 připojené výkresové dokumentace, je druhý konec vazebního členu 14 vytvořený jako tyč 18, která je z důvodu snížení hmotnosti a úspory materiálu dutá, a prochází skrze díru prvního přemístitelného kotevního členu 20, který je vytvořený jako kulové nebo válcové těleso a ve kterém je tato tyč uložená kluzně posuvným způsobem. Přemístitelný kotevní člen 20 je uložený v díře, vytvořené a procházející skrze druhý přemístitelný kotevní člen 26 na základě záběru prstencového úseku jeho vnější kulové povrchové plochy s protilehle uspořádanými komplementárními povrchovými plochami, zajištěnými na přemístitelném kotevním členu 26. Přemístitelný kotevní člen 20 se takto může vůči přemístitelnému kotevnímu členu 26 natáčet kolem osy 21 otáčení, avšak nemůže se vůči němu přímočaře posouvat v přímém směru. Vzhledem k uvedenému se tyč £8

- 5 CZ 290461 B6 může pouze natáčet kolem osy 21 otáčení a přímočaře posouvat ve směru rovnoběžném se směrem jeho délky vůči přemístitelnému kotevnímu členu 26.

Přemístitelný kotevní člen 26 vykazuje protilehle uspořádané obloukovité prohnuté konce 30, které jsou ve vzájemném záběru se dvěma identickými, vůči sobě navzájem o 180° pootočenými vačkami 31. Tyto vačky 31 jsou uložené na knim přiřazených hřídelích 32, na kterých jsou kromě toho dále uspořádané ozubené řemenice 33. Přes tyto dvě ozubené řemenice 33 je opásaný ozubením opatřený řemen 34, kteréžto uspořádání má za následek, že ozubené řemenice a prostřednictvím toho i vačky 31, jsou nucené poháněné ve stejném smyslu. Jeden z nebo oba hřídele 32 jsou připojené kpoháněcímu ústrojí (není znázorněno), jehož provozní činnost je ovládaná, například prostřednictvím řídicího systému motoru, za účelem přetržitého nebo plynulého otáčení, podle potřeby, pro generování požadovaného charakteristického průběhu pohybu pístu.

Pohyb přemístitelného kotevního členu 26 je omezený na přímočarý posuvný pohyb ve směru rovnoběžném se směrem jeho délky opatřením, spočívajícím v jeho uložení ve dvou podélných drážkách 35, do kterých zapadají a skrze které procházejí příslušné vodicí čepy 36. Tyto vodicí čepy 36 jsou spřažené se stabilním montážním členem, který není z důvodu jasnosti a přehlednosti znázorněný a který je charakteristicky spojený s nebo vytvořený jako integrální součást klikové skříně.

Třetí provedení předloženého vynálezu, znázorněné na obr. 3 připojené výkresové dokumentace, je velmi podobné provedení z obr. 2 až na to, že v tomto případě je na jednom z hřídelů 32 uložená ozubená řemenice 37 a kromě toho je na zalomeném klikovém hřídeli 7 současně uspořádaná buď samostatná ozubená řemenice 38 neboje tento klikový hřídel 7 v odpovídajícím úseku opatřený vnějším ozubením jako ekvivalentu uvedené ozubené řemenice. Přes tyto dvě ozubené řemenice, 38 prochází a otočně je navzájem spojuje ozubením opatřený řemen 39. Velikost ozubených řemenic 37, 38 je taková, že jedna otáčka zalomeného klikového hřídele 7 představuje poloviční otáčku ozubené řemenice 37. Výsledkem takového uspořádání je uvedení přímočarého vratného pohybu druhého přemístitelného kotevního členu 26 do fáze s pracovním cyklem spalovacího motoru. Pohyb pístu bude proto při každém, například kompresním, zdvihu stejný, přičemž se však tento pohyb bude odlišovat od pohybu pístu při každém expanzním zdvihu. Přemístitelný kotevní člen 26 je znázorněný v horní úvrati, to je jinak řečeno v nejbližší poloze vzhledem k pístu, zatímco píst je znázorněný v dolní úvrati, to je v poloze přibližně před prováděním kompresního zdvihu. Bylo zjištěno, že výsledkem takového uspořádání je výraznější zpožďování průběhu pístu v blízkosti bodu zážehu a vzhledem ktomu tento průběh přesněji kopíruje průběh pohybu pístu, popsaného ve shora citovaném patentovém dokumentu EP-A0 591 153.

Provedení předloženého vynálezu, znázorněné na obr. 3 připojené výkresové dokumentace, je velmi podobné provedení z obr. 2 až na to, že v tomto případě je vačkový pohon pro účely uskutečňování přímočarého vratného pohybu přemístitelných kotevních členů 20, 26 nahrazený výstředníkovým pohonem. Vzhledem k uvedenému jsou v tomto provedení vypuštěny vačky 31 a rovněž tak jsou vypuštěny jedna z ozubených řemenic 33 a ozubením opatřený řemen 34. Zbývající ozubená řemenice 33 je opatřená výstředníkovým čepem 40, který je otočně uložený v díře 41, vykazující stejný průměr a vytvořené v prvním konci protaženého vazebního členu 42. Druhý konec protaženého vazebního členu 42 je opatřený průchozí dírou, skrze níž a skrze korespondující průchozí díru, vytvořenou v k němu přiřazeném konci přemístitelného kotevního členu 26 prochází další volně uložený čep 43. Vzhledem k tomu je výsledkem otáčení zalomeného klikového hřídele 7 otáčení výstředníkového čepu 40 kolem osy otáčení ozubené řemenice 33, čehož výsledkem je zase přímočarý vratný pohyb přemístitelného kotevního členu 26, který je rovnoběžný se směrem jeho délky, s amplitudou, determinovanou excentricitou výstředníkového čepu 40.

-6CZ 290461 B6

Ve všech shora popsaných provedeních průběh pohybu pístu přesně kopíruje průběh pohybu pístu spalovacího motoru, popsaného ve shora citovaném patentovém dokumentu EP-A0 591 153. Takto se pohyb pístu v bodě pracovního cyklu, při kterém dochází k zážehu, nebo v jeho těsné blízkosti zpomaluje a následně se, před dosažením polohy horní úvrati, opět zrychluje. Kromě toho píst dosahuje maximální zrychlení a maximální rychlost v poloze přibližně v rozmezí od 0 do 40° za polohou horní úvrati namísto polohy kolem 90° za polohou horní úvrati v případě konvenčních spalovacích motorů, a proto se pohybuje o něco pomaleji než píst konvenčního spalovacího motoru v pozdějším úseku jeho pracovního zdvihu před dosažením polohy dolní úvrati. Kromě toho se, při srovnání s konvenčním spalovacím motorem, prodlužuje doba prodlevy v dolní úvrati. Vyžaduje-li se další zpožďování doby prodlevy v dolní úvrati, je možné u provedení podle obr. 3 a 4 pro tyto účely upravovat vzájemnou časovou synchronizaci přemístitelného kotevního členu 26 a pístu 4, následkem čehož je další zvyšování objemové účinnosti.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spalovací motor, zahrnující jeden nebo více pístů (4), z nichž každý je přímočaře vratně posuvným způsobem uložený v příslušném válci (2) a současně je otočně spřažený s ojnicí (6), která je spřažená s příslušnou klikou (10) zalomeného klikového hřídele (10) s tím, že ojnice (6) je otočně spřažená s prvním koncem protaženého vazebního členu (14), který je otočně spřažený skněmu přiřazenou klikou (10) v mezilehlém bodě, nacházejícím se mezi jeho dvěma konci, a jehož druhý konec, vytvořený jako tyč (18), je ovladatelně vymezený prostřednictvím kotvení (20, 24, 26) tak, že se může natáčet kolem osy (21) otáčení, uspořádané paralelně s osou (8) otáčení zalomeného klikového hřídele (7), a že kotvení (20, 24, 26) zahrnuje první přemístitelný kotevní člen (20), spřažený se stabilním kotevním členem (24), a druhý přemístitelný kotevní člen (26), přičemž první přemístitelný kotevní člen (20) je spřažený s tyčí (18) vazebního členu tak, že toto spřažení umožňuje vzájemný kluzně posuvný pohyb ve směru délky tyče (18) a že první přemístitelný kotevní člen (20) je uspořádaný vůči stabilnímu kotevnímu členu (24) otočně kolem osy (21) otáčení, vyznačující se tím, že druhý přemístitelný kotevní člen (26) je uložený přímočaře posuvně vůči stabilnímu kotevnímu členu (24) ve směru příčném na směr délky tyče (18), a že dále zahrnuje ovládací prostředky (31, 40), spolupracující s druhým přemístitelným kotevním členem (26) a uspořádané pro uvádění druhého přemístitelného kotevního členu (26) do přímočarého pohybu, přičemž druhý přemístitelný kotevní člen (26) je spřažený s prvním přemístitelným kotevním členem (20) otočně kolem osy (21) otáčení.
2. 2. Spalovací motor podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovládací prostředky zahrnují alespoň jednu vačku (31), spolupracující s druhým přemístitelným kotevním členem (26).
3. 3. Spalovací motor podle nároku 3, vyznačující se tím, že ovládací prostředky zahrnují dvě identické vačky (31) v navzájem protilehlém umístění, spolupracující s druhým přemístitelným kotevním členem (26), přičemž tyto dvě vačky jsou spřažené pro otáčení ve vzájemné synchronizaci.
4. 4. Spalovací motor podle nároku 2, vyzn ač u j í cí se t í m , že ovládací prostředky zahrnují výstředníkový čep (40), spolupracující s druhým přemístitelným kotevním členem (26).
5. 5. Spalovací motor podle jakéhokoliv z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že ovládací prostředky (31, 40) jsou spřažené se zalomeným klikovým hřídelem (7) tak, aby se

   -7CZ 290461 B6 během provozního cyklu spalovacího motoru druhý přemístitelný kotevní člen pohyboval přímočaře vratně.
6. 6. Spalovací motor podle jakéhokoliv z nároků 2 až 5, v y z n a č u j í c í se t í m , že osa (21) otáčení, nacházející se ve středové poloze svého přímočarého vratného pohybu, a osa (8) otáčení zalomeného klikového hřídele (7) leží v rovině, která se rozkládá v podstatě kolmo vzhledem k ose válce.
7. 7. Spalovací motor podle jakéhokoliv z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že ojnice (6) je otočně kolem osy (12) otáčení spřažená s protaženým vazebním členem (14), přičemž protažený vazební člen (14) a kotvení (20, 24, 26) jsou pro účely provozního cyklu spalovacího motoru rozměrově dimenzované a navzájem uspořádané, přičemž osa (12) otáčení opisuje obecně eliptickou trajektorii (30) a velká osa takto vytvořené elipsy se rozkládá ve směru v podstatě rovnoběžném se směrem osy válce (2).