DE10158235A1 - Spätzünderverbrennungsmotor - Google Patents

Abstract

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Zeit, wo der höchste entstehende Druck der Verbrennungsphase und die optimale Stelle der Bewegungsumwandlung einer hin- und hergehenden Kolbenbewegung in eine drehende Kurbelwellenbewegung, zu vereinen. Um das zu erreichen, sollte das Kraftstoff-Luft-Gemisch nach dem Verdichtentakt nicht gleich im oberen Totpunkt gezündet werden, sondern beibehalten werden und erst dann gezündet werden, wenn die Pleuelstange und die Kurbel einen rechten Winkel bilden, das ist die optimale Bewegungsumwandlungsstelle. Man schafft es dadurch, dass man lässt einem zusätzlichen Teil, so genannten Beihalter, sich runter zu bewegen, gleich nach dem Ende des Verdichtentakts mit dem Kolben zusammen, um den Kraftstoff-Luft-Gemischraum fast konstant zu behalten, bis die richtige Stellung zwischen Pleuelstange und Kurbel erreicht wird. DOLLAR A Mit der Erfindung wird erreicht, dass die Leistung bei Kolbenverbrennungsmotoren, sowohl bei Otto als auch Diesel, um zirka 50% erhöht werden kann, im Vergleich mit herkömmlichen Motoren, bei gleichem Hubraum und gleichem Kraftstoffverbrauch.

Description

• Hubkolbenmaschinen umwandeln der durch Verbrennung eines Luft-Brennstoff- Gemischs erzeugten thermischen Energie in mechanische Arbeit. Das vergaste Gemisch wird dabei in den Zylinder gespritzt, gezündet und verbrannt, wobei der Explosionsdruck der Verbrennung einen Kolben antreibt. Die höchste Kraft entsteht direkt nach der Verbrennung im oberen Totpunkt und dann schrumpft proportional bis der Kolben die untere Stelle erreicht.
• Zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Kolbenbewegung in eine drehende Bewegung benutzt man Kurbelgetriebe das heißt die Pleuelstange und die Kurbelwelle.
• Die effektivste Stelle, wo die hin- und hergehende Bewegung in eine drehende Bewegung umgewandelt wird, ist die Stelle, wo die Pleuelstange und die Kurbel einen rechten Winkel bilden.
• In den herkömmlichen Verbrennungsmotoren wenn zu der effektivsten Bewegungumwandlungsstelle kommt, ist der Druck in dem Zylinder schon fast halbiert, wodurch die helfte erzeugten thermischen Energie verloren geht.
• Der im Patentanspruch 1 und 2 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Zeit, wo der höchste Druck im Zylinder entsteht und die optimale Stelle, wo die hin- und hergehende Bewegung in eine drehende Bewegung umgewandelt wird, zu vereinen.
• Dieses Problem wird mit dem im Patentanspruch 1 und 2 aufgeführten Merkmalen gelöst.
• Mit der Erfindung wird erreicht, daß die Leistung bei Kolbenverbrennungsmotoren, sowohl bei Otto als auch Diesel, um zirka 50% erhöhen werden kann im Vergleich mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren bei gleichem Hubraum und gleichem Kraftstoff Verbrauch.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung Nummer 1, 2 und 3 erläutert.
• In der Zeichnung Nummer 1 ist zu erkennen, daß bei meinem Motor im Vergleich mit üblicher Bauart, ein zusätzlicher Element eingesetzt worden ist, der Beihalter. Mit den Ventilen und Ventilfedern bildet der Beihalter eine Baueinheit, die sich wie die Kolben abwärts und aufwärts bewegt, lediglich den halben Hub.
• In der Zeichnung Nummer 2 ist zu erkennen, daß die Zündung eingeleitet worden ist, die Pleuelstange und die Kurbel einen rechten Winkel bilden, dadurch die effektivste Stelle erreicht ist, wo die hin- und hergehende Kolbenbewegung in eine drehende Kurbelwellenbewegung umgewandelt worden ist. Der Beihalter ist in seiner unteren Stelle abgeriegelt und bleibt dort bis Arbeitstaktsende.
• In der Zeichnung Nummer 3 ist der gesamte Arbeitsvorgang zu erkennen.
• 1. Takt (Ansaugen): Durch den abwärts gehenden Kolben entsteht als Folge der Raumvergrößerung ein Unterdruck im Zylinder, wodurch bei geöffnetem Einlassventil und geschlossenem Auslassventil ein frisches Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylinder gesaugt wird.
• 2. Takt (Verdichten): Bei geschlossenen Ein- und Auslassventilen drückt der aufwärts gehende Kolben das Kraftstoff-Luft-Gemisch zusammen.
Wesentliche in Erfindung
• 3. Takt (Verdichthaltung): Wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreicht hat, fängt an sich abwärts zu bewegen. Gleichzeitig auch fängt an, der Beihalter sich genauso abwärts zu bewegen so, daß der Gemischraum bis die Zündung folgt, relativ konstant bleibt. Die Beihalteraufgabe ist der verdichtete Kraftstoff-Luft- Gemischdruck nach dem Verdichtentaktende weiter beizubehalten bis zwischen die Pleuelstange und der Kurbel ein rechter Winkel entstanden worden ist.
• 4. Takt (Arbeiten): Wenn die Pleuelstange und die Kurbel rechte Winkel bilden, wird durch Zündung die Verbrennung des verdichteten Gemisch eingeleitet. Der durch die explosionsartige Ausbreitung der Verbrennungsgase entstehende Druck treibt den Kolben abwärts. Der Beihalter ist bei Arbeitstakt in seine untere Stelle abgeriegelt.
• Am Ende des Arbeitstaktes geht der Beihalter in seine obere Stelle zurück.
• 5. Takt (Ausstoßen): Das Auslassventil öffnet, sodass die Verbrennungsgase durch den Restdruck ausströmen beziehungsweise vom aufwärts gehenden Kolben aus dem Zylinder geschoben werden.

Claims (2)

1. Spätzünderverbrennungsmotor Otto sowie Diesel (bei Diesel anstelle Zündung, soll die Funktion Einspritzung angenommen werden) mit zumindest einer Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch nach dem Verdichtentakt nicht gleich im oberen Totpunkt gezündet wird, sondern erst dann, wenn die optimale Umwandlungsstelle hin- und hergehende Bewegung in eine drehende Bewegung erreicht ist, (unter Berücksichtigung einen Zündverzug) das ist die Stelle, wo die Pleuelstange und die Kurbel einen rechten Winkel bilden.

2. Spätzünderverbrennungsmotor nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff-Luft-Gemisch-Druck nach dem Verdichtentakt im oberen Totpunkt beibehalten wird, dadurch daß den Zylinder, einen Zylinderteil oder einen ganz zusätzlichen Element, so genannter Beihalter, fängt an, abwärts gleichzeitig mit dem Kolben sich so zu bewegen, daß der Gemischraum, bis die Zündung folgt, fast konstant bleibt.