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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufladen einer Brennkraftmaschine
sowie Brennkraftmaschine mit integrierter Aufladung.
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Die
Aufladung von Kolbenbrennkraftmaschinen ist ein zunehmend eingesetztes
Mittel nicht nur zur Leistungssteigerung, sondern auch zur Verbrauchssenkung.
Bei einer bekannten gattungsgemäßen Brennkraftmaschine
(
DE 10247197.5 ) sind
in der Zylinderwand Überströmschlitze
ausgebildet, die im Bereich des unteren Totpunktes des Zylinders
eine Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum und dem Arbeitsraum
freigeben, so dass im Verdichtungsraum beim Abwärtshub des Kolbens verdichtete
Frischluft in den Brennraum überströmen kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Effizienz der Aufladung
von Brennkraftmaschinen zu verbessern und dadurch den Verbrauch
weiter abzusenken.
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Eine
erste Lösung
dieser Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Aufladeeinrichtung
in die Brennkraftmaschine integriert ist, so dass keine Zusatzbaugruppen,
wie Abgasturbolader oder Roots-Gebläse usw. erforderlich sind.
Durch die integrierte Aufladung, die in unterschiedlichster Weise
gesteuert werden kann, wird ein hohes Maß an Effizienz bei gleichzeitig
kompaktem Bauraum erzielt.
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Der
Anspruch 2 kennzeichnet den grundsätzlichen Aufbau einer Brennkraftmaschine
mit integrierter Aufladung zur Lösung
deren Erfindungsaufgabe.
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Die
Unteransprüche
3 bis 11 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
gerichtet.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise
und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
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In
den Figuren stellen dar:
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1:
eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,
geschnitten in der Mittelebene des Zylinders in Bewegungsrichtung
des Kolbens,
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2:
eine Teilansicht eines Schnittes durch die Brennkraftmaschine gemäß 1 in
einer den Verdichtungsraum enthaltenden Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Kolbens,
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3:
eine Schnittansicht eines Wirbelerzeugers, der gleichzeitig als
Zyklon zur Partikelabscheidung arbeitet, und
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4:
eine Schnittansicht einer abgeänderten
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
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1 zeigt
einen Schnitt durch eine Mittelebene des Zylinders in Bewegungsrichtung
des Kolbens einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,
wobei auch außerhalb
der Schnittebene befindliche Teile dargestellt sind. In einem Zylinder 2 der
Brennkraftmaschine arbeitet ein scheibenförmiger Kolben 4, der
zwischen seiner Oberseite und einem Zylinderkopf 6 einen
Arbeitsraum 8 bildet.
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Der
Zylinder 2 ist an seiner Unterseite durch eine Bodenwand 10 verschlossen,
durch die hindurch ein mit dem Kolben 4 vorzugsweise starr
verbundener Schaft 12 unter Abdichtung linear hin- und
her beweglich durchgeführt
ist. Zwischen der Unterseite des Kolbens 8 und der Bodenwand 10 ist
auf diese Weise ein Verdichtungsraum 14 geschaffen.
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Unterhalb
des Zylinders ist in einem mit diesem starr verbundenen Kurbelgehäuse 16 ein
sogenannter Doppelkurbeltrieb angeordnet, der zwei in entgegengesetzter
Richtung mit gleicher Drehzahl laufende Kurbelwellen 18 und 20 enthält, die
mit Kurbelscheiben 22 und 24 ausgebildet sind,
die über
Umfangsverzahnungen 26 und 28 drehfest miteinander
in Eingriff sind. Die Drehrichtungen der Kurbelwellen sind bevorzugt
wie in 1 angegeben.
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An
jeder Kurbelscheibe ist exzentrisch ein Ende eines Pleuels 30 bzw. 32 gelagert,
dessen anderes Ende an dem Schaft 12 gelagert ist. In der
mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung befindet sich der Kolben 4 in
seinem oberen Totpunkt. In der punktierten Stellung befindet sich
der Kolben 4 mit den Pleueln in seinem unteren Totpunkt.
Wie ersichtlich, erstreckt sich der Schaft 12 mit seinem
vom Kolben abgewandten Ende bis unterhalb der Ebene, in der die
Kur belwellen gelagert sind. Damit wird einerseits eine kompakte
Bauweise erreicht und andererseits erreicht, dass die Pleuel 30 und 32 im
Wesentlichen nur auf Zug beansprucht sind. Unmittelbar oberhalb
der Bodenwand 10 mündet
in den Verdichtungsraum ein Frischluftzufuhrkanal 34 und
führt aus
den Verdichtungsraum 14 ein Abfuhrkanal 36 heraus.
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Im
Bereich der Mündung
des Zufuhrkanals 34 in den Verdichtungsraum 14 ist
ein Zufuhrventil 38 (2) angeordnet.
Im Bereich der Ableitung des Abfuhrkanals 36 aus dem Verdichtungsraum 14 ist
ein Abfuhrventil 40 angeordnet.
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Das
Zufuhrventil 38 und das Abfuhrventil 40 sind durch
eine mit Schlitzen versehene Ventilscheibe 42 gebildet,
die in nicht dargestellter Weise mit einer der Kurbelwellen drehfest
verbunden ist und mit gleicher Drehzahl dreht wie die Kurbelwellen.
Genauer weist die Ventilscheibe 42 einen ein Winkelsegment
in Umfangsrichtung überstreichenden
Zufuhrschlitz 44 (1) und einen
ein Winkelsegment in Umfangsrichtung überstreichenden Abfuhrschlitz 46 auf.
Der radiale Abstand der Schlitze 44 und 46 von
der Drehachse der Ventilscheibe 42 ist derart, dass die
Schlitze mit der Mündung
des Zufuhrkanals 34 bzw. der Ableitung des Abfuhrkanals 36 fluchten.
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Der
Abfuhrkanal 36 ist mit einem Puffervolumen bzw. einem Pufferbehälter 48 verbunden,
das bzw. der wiederum mit einem zu einem Zylinderkopf 6 angeordneten
Einlassventil 50 führenden
Einlasskanal 52 verbunden ist. In dem Einlasskanal 52 ist
ein Steuerventil 54 angeordnet.
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Im
Zylinderkopf 6 ist weiterhin in an sich bekannter Weise
wenigstens ein Auslassventil 56 angeordnet, das in geöffnetem
Zustand den Arbeitsraum 8 mit einem Auslasskanal 58 verbindet.
Bei Ausbildung als Ottomotor ist im Zylinderkopf 6 eine
Zündkerze 60 angeordnet,
die bei dieselmotorischer Ausbildung fehlt bzw. durch eine Glühkerze ersetzt
sein kann.
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Der
Pufferbehälter 48 ist
mit einem Kühler 60 versehen,
der vorzugsweise an ein Kühlsystem
der Brennkraftmaschine angeschlossen ist, mit dem vorzugsweise auch
die Zylinderwände
gekühlt
sind. Entsprechende Kühlkanäle sind
mit 62 bezeichnet. Der Kühler 60 kann wie ein
Ladeluftkühler
in an sich bekannter Weise auch als Luftkühler ausgebildet sein. Der
Druck im Pufferbehälter 48 ist
vorzugsweise mit einem Abblasventil 62 steuerbar, das an
ein Steuergerät
angeschlossen ist.
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Vor
dem Einlass in den Pufferbehälter 48 ist
vorteilhafter Weise ein Rückschlagventil 64 angeordnet.
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Die
grundsätzliche
Funktionsweise der beschriebenen Brennkraftmaschine wird im Folgenden
am Beispiel eines im Viertaktverfahren betriebenen Otto-Motors erläutert:
Sei
angenommen, der Kolben 4 befindet sich im oberen Totpunkt.
Einlassventil 50 und Auslassventil 56, die in an
sich bekannter Weise gesteuert werden, sind geschlossen; in den
Arbeitsraum 8, der sein minimales Volumen hat und verdichtete
Frischladung enthält,
ist über
ein nicht dargestelltes Einspritzsystem Kraftstoff eingespritzt,
der mittels der Zündkerze 60 entzündet wird.
Der Kolben 4 bewegt sich dann abwärts, wobei bei geschlossenem
Zufuhrventil 38 durch das offene Abfuhrventil 40 (der
Abfuhrschlitz 46 überdeckt
den Abfuhrkanal 36) im Verdichtungsraum 40 befindliche
Frischluft in den Pufferbehälter 48 gedrängt wird.
Wenn der Kolben seinen UT erreicht (was wegen des Doppelkurbeltriebs
erst nach einer Kurbelwellenhebung von etwa 200° nach OT der Fall ist) oder
etwas vorher öffnet
das Auslassventil 56 und wird die Überdeckung des Abfuhrschlitzes 46 mit
dem Abfuhrkanal 36 beendet. Der Kolben 4 bewegt
sich unter Vergrößerung des
Volumens des Verdichtungsraums 14 und Verkleinerung des
Volumens des Arbeitsraums 8 nach oben, wobei der Zufuhrschlitz 44 in Überdeckung
mit dem Zufuhrkanal 34 kommt und das Zufuhrventil 38 öffnet, so
dass in den Verdichtungsraum 14 Frischluft eingesaugt wird.
Wenn der Kolben 4 seinen OT erreicht hat oder kurz davor
schließt
das Auslassventil 56 und schließt das Zufuhrventil 38.
Anschließend
beginnt erneut ein Abwärtshub
des Kolbens, wobei wiederum Frischluft aus dem Verdichtungsraum 14 durch
das nunmehr wieder geöffnete
Abfuhrventil 40 in den Pufferbehälter 48 gedrückt wird,
so dass dort für
einen Ansaug- bzw. Füllungstakt
des Arbeitsraums 8 im wesentlichen zweimal das Volumen
des Verdichtungsraums 14 zur Verfügung steht, welches bei während des
Ansaugtakts geöffneten
Einlassventils 50 in den Arbeitsraum 8 einströmt und nach
einem anschließendem Verdichtungshub
des Kolbens 4 zur Arbeitsleistung zur Verfügung steht.
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Wie
aus dem Vorstehenden ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine
mit integrierter Aufladung ausgeführt, die außerordentlich effizient ist,
wozu die Kühlung
des Pufferbehälters 48 beiträgt.
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Bei
dem geschilderten Motor ändert
sich das Volumen des Arbeitsraumes 8 um den gleichen Betrag wie
das Volumen des Verdichtungsraumes 14. Im stationären Zustand
und bei Vorraus setzung isothermer Verhältnisse hat daher das im Arbeitsraum 8 im
unteren Totpunkt des Kolbens befindliche Luftvolumen etwa den doppelten
Druck wie der Umgebungsdruck, da dieses Volumen zweifach gefördert wurde
(einem Ansaughub des Arbeitsraums entsprechen zwei Verdichtungs-
bzw. Pumphübe
des Verdichtungsraums). Das Volumen des Pufferbehälters 48 hat
Einfluss auf die Dynamik des Systems. Je größer das Volumen des Pufferbehälters 48 ist,
desto geringer sind die Druckschwankungen. Jedoch reagiert der Motor
bei einer Absenkung des Druckes in dem Pufferbehälter 58 aufgrund der Öffnung des
Ablassventilträgers
und entwickelt erst mit Verzögerung
wieder seinen vollen Ladedruck. Der Pufferbehälter 48 kann zur Druckstabilisierung
eine federbelastete Membran enthalten, wobei der Federdruck einstellbar
sein kann. Der Pufferbehälter 48 kann
auch durch einen gummischlauchartigen Behälter gebildet sein, dessen
Volumen sich an den Druck anpasst. Es ist möglich, den Pufferbehälter bzw.
das Puffervolumen ganz entfalten zu lassen, indem die Ladeluft lediglich
durch erforderliche Verbindungsleitungen geführt wird. Das geometrische
Verdichtungsverhältnis
des Verdichtungsraums kann höher
als das des Arbeitsraums sein, da im UT des Kolbens nur ein möglichst
geringes Totvolumen vorhanden sein soll. Das Rückschlagventil 64 stellt
sicher, dass keine bereits im Pufferbehälter 48 befindliche Frischluft
in den Verdichtungsraum 14 zurückströmt.
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Durch
die Aufladung ist es möglich,
die Steuerzeiten so zu wählen,
dass keine Überschneidung
zwischen offenem Einlass und offenem Auslass besteht.
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Beispielsweise
Steuerzeiten sind:
Einlass öffnet: | 5° vor OT | schließt: | 20° nach UT |
Auslass öffnet: | 40° vor UT | schließt: | 5° nach UT |
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Die
Laststeuerung geschieht vorteilhafterweise wie folgt:
Wenn
keine Aufladung erforderlich ist, wird das Abblasventil 62 vorteilhafterweise
geöffnet,
so dass im Pufferbehälter 48 kein Überdruck
entsteht. Wenn ein Betrieb mit geringerer Füllung erfolgen soll, wird der
Querschnitt des Einlasskanals 52 vorteilhafterweise mit
dem Steuerventil 54, das als Drosselventil ausgebildet
sein kann, verkleinert. Die Steuerung des Betriebs ohne Aufladung
erfolgt somit vorteilhafterweise über das Steuerventil 54.
Wenn Aufladung erforderlich ist, wird das Steuerventil 54 vollständig geöffnet und
die Steuerung erfolgt über
das Ablassventil 62, das bei Volllast völlig geschlossen ist.
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Die
Phase der Ventilscheibe 42 relativ zur Kurbelwelle oder
auch der Umfangswinkelbereich der Schlitze 44, 46 können verstellbar
sein. Das durch die Ventilscheibe 42 und deren Schlitze
gebildete Zufuhrventil 38 und Abfuhrventil 40 können durch
einfache Rückschlagventile
ersetzt werden, wobei das Rückschlagventil 38 eine
Einströmung
in den Verdichtungsraum 14 zulässt und das Rückschlagventil 40 eine
Ausströmung
aus dem Verdichtungsraum 14 zulässt.
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Das
Zufuhrventil 38 und das Abfuhrventil 40 können auch
durch frei steuerbare Ventile ersetzt werden, beispielsweise Drehschieberventilen.
Diese Ventile können
einzeln steuerbar sein, wodurch eine Laststeuerung möglich ist.
Eine Laststeuerung kann auch dadurch erfolgen, dass im Zufuhrkanal 34 ein
nicht dargestelltes Drosselventil angeordnet ist. Es versteht sich,
dass die geschilderten Möglichkeiten,
die vom Arbeitsraum 8 angesaugte Frischluft bzw. Frischladung
primär
für ottomotorischen
Betrieb erforderlich sind und bei dieselmotorischem Betrieb entfallen
können
oder derart angewendet werden, dass keine erhöhte Kompressionsarbeit verrichtet
wird. Das Drosselventil 54 oder ein im Zufuhrkanal 34 angeordnetes
Ventil können
als Schlauchventil ausgebildet sein, dessen Durchströmquerschnitt
durch Quetschen veränderbar
ist.
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Die
erfindungsgemäße integrierte
Aufladung kann an jedwelcher Art von Viertakthubkolbenbrennkraftmaschine
eingesetzt werden, beispielsweise Otto-Motoren mit Saugrohreinspritzung,
direkter Einspritzung oder Dieselmotoren mit Direkteinspritzug usw.
Die erfindungsgemäße Aufladung
sorgt für
ein spontan verfügbares
hohes Drehmoment bereits bei niedrigen Drehzahlen. Sie kann gegebenenfalls
durch eine Abgasturboaufladung ergänzt werden, wenn sehr hohe
Ladedrücke
erforderlich sind.
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Der
geschilderte Doppelkurbeltrieb ist eine einfache Möglichkeit,
eine Linearführung
des Schaftes 12 herbeizuführen, wodurch eine öldichte
Trennung zwischen Kurbelraum und Verdichtungsraum möglich ist.
Zusätzlich
wird wegen der veränderten
Beziehung zwischen der Stellung des Kolbens und der Drehstellung
der Kurbelwelle ein besserer Wirkungsgrad erzielt.
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Der
Doppelkurbeltrieb kann durch einen anderen Kurbeltrieb, beispielsweise
einen mit Gleitstein arbeitenden Kurbelschleifentrieb ersetzt werden,
der eine lineare Bewegung des Kolbenschaftes durch die Öffnung in
der Trennwand ermöglicht.
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3 zeigt
einen Wirbelerzeuger zur Abscheidung von in der Frischluft enthaltenen
Partikeln, mit Hilfe dessen die durch einen herkömmlichen Luftfilter bedingten
Strömungswiderstände vermindert
werden können.
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Gemäß 4 weist
ein Zyklon 72 ein insgesamt zylindrisches Gehäuse 74 auf,
das in seinem unteren Bereich im Durchmesser erweitert ist und in
dessen Bodenwand einen in die Achse des Zylinders einragenden Strömungskörper 76 aufweist.
Ein Einlass 77 führt
exzentrisch bzw. tangential in den erweiterten unteren Bereich des
Zyklons 72.
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Das
Gehäuse 74 ist
zumindest in Teilbereichen doppelwandig ausgeführt, wobei die innere Wand 78, die
beispielsweise aus Blech besteht, durch Ausstanzungen gebildete
Lappen aufweist, die zur Außenwand hin
oder einwärts
vorstehen, so dass tangential an der Innenwand entlang strömende Luft
infolge der Lappen in den Zwischenraum zwischen der Innenwand 78 und
der Außenwand
gerichtet wird. Aus den Zwischenräumen zwischen der Innenwand 78 und
der Außenwand
führen
Auslässe 80 heraus,
die Speichervolumina bilden, welche periodisch oder permanent entleert
werden.
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Die
Funktion des Zyklons 72 ist wie folgt:
Luft strömt durch
den tangentialen Einlass 77 in den erweiterten unteren
Bereich des Gehäuses 74 ein
und gerät
dort, unterstützt
durch den Strömungskörper 76 in
eine umlaufende schraubenförmige
Strömung,
deren Rotationsgeschwindigkeit sich gemäß 4 nach oben
in Folge des enger werdenden Querschnitts des Gehäuses 74 vergrößert. In
der Luft enthaltene Partikel konzentrieren sich in Folge ihrer höheren Dichte
außen in
der Strömung
und gelangen in den Bereich zwischen der Innenwand 78 und
der äußeren Wand
des Gehäuses 74.
In Folge der Schwerkraft fallen diese Partikel dann nach unten und
sammeln sich in den Auslässen 80, von
wo aus sie entsorgt werden.
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Ein
solcher Zyklon 72 kann beispielsweise unmittelbar im Frischlufteinlass
der Brennkraftmaschine anstelle des Wirbelerzeugers 70 angebracht
werden, wo er einen Luftfilter ersetzt oder stromoberhalb des Luftfilters
angeordnet ergänzt,
so dass der Luftfilter mit geringerem Strömungswiderstand ausgebildet
werden kann. Es versteht sich, dass der beispielhaft beschriebene
Wirbelerzeuger vielfältig
abgeändert
werden kann. Weiterhin können
Wirbelerzeuger ohne die Möglichkeit
zur Partikelabscheidungen an Stellen eingefügt werden, an denen eine Wirbelerzeu gung
aus anderen Gründen
vorteilhaft ist, wie stromoberhalb des gekühlten Pufferbehälters für einen
besseren Wärmetausch
oder stromoberhalb des Einlassventils für eine bessere Verbrennung
im Brennraum.
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4 zeigt
eine abgeänderte
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,
wobei für
Teile der 1 entsprechende Teile die gleichen
Bezugszeichen verwendet sind.
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Im
Unterschied zur Ausführungsform
gemäß 1 weist
die Maschine gemäß 3 einen
weiteren Zylinder 82 auf, in dem ein Verdichterkolben 84 arbeitet,
der an dem durch den Boden des Kurbelgehäuses 16 unter Abdichtung
hindurchgeführten
in dem Schaft 12 befestigt ist. Beidseitig des Verdichterkolbens 84 sind
in dem Zylinder 82 Verdichtungsräume 86, 88 ausgebildet,
die über
Einlassventile mit der Umgebung und über Auslassventile 94, 96 mit
dem Pufferbehälter 48 verbunden
sind. Die Einlassventile und Auslassventile können einfache Rückschlagventile
sein.
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Der
Zylinder 2 weist im Bereich des unteren Totpunktes des
Kolbens 4 angeordnete Überströmschlitze 98 auf,
die im unteren Bereich des Totpunktes des Kolbens 4 eine
Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum 14 und dem Arbeitsraum 8 freigeben.
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In
einem anderen Umfangsbereich ist die Innenwand des Zylinders 2 kurz
oberhalb des Totpunktes des Kolbens mit Auslassschlitzen 100 versehen,
die in den Auslasskanal 58 münden. Im Auslasskanal 58 arbeitet
ein Ventil 102.
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Die
Funktion des Motors, der im Zweitaktbetrieb arbeitet, ist folgende:
Es
sei angenommen, der Kolben 4 befinde sich, wie in 3 dargestellt,
in seinem UT. Das Ventil 40 und das Ventil 102 sind
offen. Sobald die Aufwärtsbewegung
des Kolbens 4 einsetzt, wird das Ventil 40 geschlossen und
kurz danach auch das Ventil 102. Das Ventil 38,
das ein einfaches Rückschlagventil
sein kann, öffnet,
so dass der Verdichtungsraum 14 Luft ansaugt und in den
Arbeitsraum 8 eingeströmte
Frischluft komprimiert wird. Die Überströmschlitze 98 schließen, sobald
sie vom Kolben 4 nicht mehr überfahren sind und infolge
des Schließens
des Ventils 102 ist der Arbeitsraum 8 vom Auslasskanal 58 getrennt.
Bei weiterer Fortsetzung des Aufwärtshubs des Kolbens wird Luft
aus dem Verdichtungsraum 86 in den Pufferbehälter 48 ausgestoßen und Frischluft
in den Verdichtungsraum 88 eingesaugt. Nachdem der Kolben
seinen UT erreicht hat, setzt der Arbeitshub durch Zünden der über dem
Kolben 4 befindlichen Ladung (ein Einspritzsystem und eine
Zündkerze bei
ottomotorischem Betrieb sind nicht dargestellt). Während der
Abwärtsbewegung
des Kolbens, während
der das Ventil 40 bereits geöffnet werden kann, wird in
den Verdichtungsraum 14 angesaugte Luft komprimiert und in
den Verdichtungsraum 88 eingesaugte Luft in den Pufferbehälter 48 gefördert. Kurz
vor Erreichen des UT wird das Ventil 102 geöffnet, so
dass, wenn der Kolben die Auslassschlitze 100 freigibt,
verbrannte Ladung durch den Auslasskanal 58 ausgestoßen werden
kann. Sobald die Überströmschlitze 98 überfahren
werden, wird die Verbindung vom Verdichtungsraum 14 zum
Arbeitsraum 8 freigegeben, so dass die von dem Verdichterkolben 84 geförderte Luft
und die in dem Verdichtungsraum 14 befindliche komprimierte
Luft in den Arbeitsraum 8 überströmen und für einen neuen Arbeitshub zur
Verfügung
stehen. Insgesamt wird während
eines Arbeitszyklus (Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 4)
somit das Hubvolumen des Verdichtungsraums 14 und die Hubvolumina
der Verdichtungsräume 86 und 88 gefördert, so
dass im dargestellten Beispiel bei Gleichheit aller Hubvolumina
in erster Näherung
bei Vernachlässigung
thermischer Effekte und Strömungsverlusten ein
Ladedruck in Höhe
des dreifachen Umgebungsdrucks erzielt wird.
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Für die Steuerung
des Ladedruckes und der Last gibt es wiederum unterschiedlichste
Möglichkeiten, die
nicht näher
erläutert
werden.
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Der
Motor gemäß 4 kann
vielfältig
abgewandelt werden. Beispielsweise ist ein Zweitaktbetrieb auch
möglich,
wenn in der Mündung
des Einlasskanals in den Arbeitsraum 8 ein Ventil ähnlich der 1 angeordnet
ist. Auch die Auslassschlitze 100 mit dem zusätzlichen
Ventil 102 können
durch ein Auslassventil gemäß 1 ersetzt
werden, so dass der Motor vollständig
kopfgesteuert sein kann.
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Weiter
ist es möglich,
den Motor gemäß 1 mit
einer Aufladung, wie sie durch den Zylinder 82 möglich ist,
zu ergänzen.
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Der
erfindungsgemäße Motor
kann mehrere beispielsweise hintereinander angeordnete Zylinder
aufweisen. Die in den einzelnen Zylindern verdichtete Luft kann
den einzelnen Zylindern zugeordnet werden oder durch ein Sammelvolumen,
z. B. einen Pufferbehälter
geführt
werden, der zumindest einer Gruppe von Zylindern gemeinsam ist.
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Insgesamt
können
die unterschiedlichen erläuterten
Merkmale in unterschiedlichster Weise miteinander kombiniert werden,
solange eine integrierte Aufladung erzielt wird, d.h. eine Aufla dung,
die unmittelbar durch die Bewegung des Kolbens 4 bzw. eines
weiteren mit dem Kolben 4 bewegungsübertragend verbundenen Verdichterkolbens 84 erzielt
wird. Die einzelnen Verdichtungsvolumina müssen nicht einander gleich
sein. Auch können
mehrere Verdichtungsstufen durch Anordnung mehrer Zylinder 82 vorgesehen
werden.
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- 2
- Zylinder
- 4
- Kolben
- 6
- Zylinderkopf
- 8
- Arbeitsraum
- 10
- Bodenwand
- 12
- Schaft
- 14
- Verdichtungsraum
- 16
- Kurbelgehäuse
- 18
- Kurbelwelle
- 20
- Kurbelwelle
- 22
- Kurbelscheibe
- 24
- Kurbelscheibe
- 26
- Umfangsverzahnung
- 28
- Umfangsverzahnung
- 30
- Pleuel
- 32
- Pleuel
- 34
- Zufuhrkanal
- 36
- Abfuhrkanal
- 38
- Zufuhrventil
- 40
- Abfuhrventil
- 42
- Ventilscheibe
- 44
- Zufuhrschlitz
- 46
- Abfuhrschlitz
- 48
- Pufferbehälter
- 50
- Einlassventil
- 52
- Einlasskanal
- 54
- Steuerventil
- 56
- Auslassventil
- 58
- Auslasskanal
- 60
- Kühler
- 62
- Abblasventil
- 64
- Rückschlagventil
- 70
- Wirbelerzeuger
- 72
- Zyklon
- 74
- Gehäuse
- 76
- Strömungskörper
- 77
- Einlass
- 78
- innere
Wand
- 80
- Auslass
- 82
- Zylinder
- 84
- Verdichterkolben
- 86
- Verdichtungsraum
- 88
- Verdichtungsraum
- 90
- Einlassventil
- 92
- Einlassventil
- 94
- Auslassventil
- 96
- Auslassventil
- 98
- Überströmschlitze
- 100
- Auslassschlitz
- 102
- Ventil