DE102007010087A1 - Combustion engine, particularly extraneous ignition engine or compression ignition engine, has changeable compression chamber for each combustion engine - Google Patents

Combustion engine, particularly extraneous ignition engine or compression ignition engine, has changeable compression chamber for each combustion engine Download PDF

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/041Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of cylinder or cylinderhead positioning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/04Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke

Abstract

The combustion engine has a changeable compression chamber (16) for each combustion engine. A continuously changeable combustion chamber is realized by additional mounting of an intermediate case (9) into an engine block (8) with two eccentric shafts (2). The continuously changeable combustion chamber has an eccentric shaft and the additional mounting of an intermediate case is inserted into the engine block.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, egal ob Fremd- oder Kompressionszündungsmotor, die einen variablen Verdichtungsraum aufweist.The The invention relates to an internal combustion engine, regardless of whether or compression ignition engine, which has a variable compression space.

Der variable Verdichtungsraum kann bei allen Verbrennungskraftmaschinen ab 1 Zylinder verwendet werden und erziehlt mit sehr einfachen Mitteln einen wesentlich höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Motoren.Of the variable compression space can be applied to all internal combustion engines can be used from 1 cylinder and made with very simple means a much higher one Efficiency than conventional Engines.

Mit diesem veränderbaren Verdichtungsraum kann die Leistung dem Betriebszustand des Motors angepasst werden, sowie der Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß wesenlich veringert werden.With this changeable Compaction space, the performance of the operating condition of the engine be adapted, as well as the fuel consumption and pollutant essential be reduced.

Aufbau:Construction:

Der Verbrennungsmotor besteht aus drei Hauptbestandteilen:

  • 1. Der Zylinderkopf
  • 2. Das Zwischengehäuse
  • 3. Der Motorblock
The internal combustion engine consists of three main components:
  • 1. The cylinder head
  • 2. The intermediate housing
  • 3. The engine block

1. Der Zylinderkopf:1. The cylinder head:

Der Zylinderkopf ist ähnlich wie bei herkömmlichen Verbrennungsmaschinen ausgeführt und erfordet keine gravierenden Änderungen in der Fertigung, lediglich die Kühlwasser- und Öldruckleitungen müssen extern vom Zylinderkopf zum Motoblock geleitet werden, da eine direkte Verbindung über das Zwischengehäuse zu schwierig wäre. Möglich wäre dies allerdings schon, jedoch müsste dafür eine längenveränderbare Abdichtung zwischen Zwischengehäuse und Motorblock geschaffen werden.Of the Cylinder head is similar as with conventional Running combustion engines and does not require any major changes in production, only the cooling water and oil pressure lines have to be led externally from the cylinder head to the engine block, as a direct Connection via the intermediate housing would be too difficult. Possible would this yes, but it does for one adjustable length Seal between intermediate housing and engine block are created.

2. Das Zwischengehäuse:2. The intermediate housing:

Das Zwischengehäuse ist Hautbestandteil der Erfindung. Es wird zwischen Zylinderkopf und Motorblock montiert. Das Zwischengehäuse wird, ähnlich wie nasse Lautbüchsen bei Lkw-Motoren in den Motorblock eingeschoben. Durch die beiden Exzenterwellen, die sich links und rechts des Motorblocks befinden, wird eine stabile Verbindung zwischen Motorblock und Zwischengehäuse geschaffen. Durch das Verdehen der beiden Exzenterwellen werden das Zwischengehäuse und der Zylinderkopf, der mittels Zylinderkopfschrauben am Zwischengehäuse befestigt ist, auf und ab bewegt, was einen veränderbaren Verdichtungsraum bewirkt. Das Zwischengehäuse dient dem Hubkolben des Motors als Zylinderlaufbahn und übernimmt damit die Eigenschaften des Motorblocks.The intermediate housing is a skin component of the invention. It is between the cylinder head and engine block mounted. The intermediate housing is similar to wet lutes Truck engines pushed into the engine block. Through the two eccentric shafts, which are located on the left and right of the engine block, will be a stable Connection created between engine block and intermediate housing. By the questioning the two eccentric shafts, the intermediate housing and the cylinder head, the is secured by means of cylinder head bolts on the intermediate housing, on and moved from what a changeable Compression space causes. The intermediate housing serves the reciprocating piston of the Motors as a cylinder liner and takes over hence the characteristics of the engine block.

3. Der Motorblock:3. The engine block:

Der Motorblock kann in seiner Höhe und seinem Gewicht wesentlich veringert werden. Seine Hauptaufgaben beschränken sich auf die Aufnahme des Kurbeltriebs und die Führung und Befestigung des Zwischengehäuses. Der Kurbeltrieb und die Aufnahme der Ölwanne etc. können wie gewohnt erfolgen.Of the Engine block can be at its height and its weight are significantly reduced. His main tasks restrict to the inclusion of the crank mechanism and the guidance and attachment of the intermediate housing. Of the Crankshaft and the intake of the oil pan, etc. can like usual.

Auf der linken und rechten oberen Seite des Motorblocks müssen Lagerungen vorhanden sein, um die beiden Exzenterwellen aufzunehmen.On the left and right upper side of the engine block need bearings be present to accommodate the two eccentric shafts.

Die nach wie vor vorhandenen Zylinderwände dienen dem Zwischengehäuse nur als Führung und müssen daher nicht mehr so stark ausgeführt werden. Bei einer geeigneten Abdichtung zwischen Motorblock und Zwischengehäuse könnte man den Motorblock so ausführen, dass das Zwischengehäuse und somit die Zylinderlaufbahn des Kolbens, direkt mit Kühlwasser umspühlt wird und eine wesentlich bessere Wärmeableitung vom Zwischengehäuse erreicht wird.The Still existing cylinder walls serve the intermediate housing only as a leadership and have to therefore not so strong running. With a suitable seal between the engine block and intermediate housing one could do the engine block like this, that the intermediate housing and thus the cylinder bore of the piston, directly with cooling water umspühlt is achieved and a much better heat dissipation from the intermediate housing becomes.

Funktion:Function:

Bei dem Verbrennungsmotor weist das Mororgehäuse (8) wenigstens einen Zylinder (15) auf der im Zwischengehäuse (9) mit einen Hubkolben (12) gleitend geführt ist, der mittels Pleuelstange (13) mit dem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle (14) verbunden ist, die im Motorgehäuse (8) drehbar gelagert ist.In the internal combustion engine, the Mororgehäuse ( 8th ) at least one cylinder ( 15 ) on the in the intermediate housing ( 9 ) with a reciprocating piston ( 12 ) is slidingly guided, which by means of connecting rod ( 13 ) with the crankpin of a crankshaft ( 14 ) connected in the motor housing ( 8th ) is rotatably mounted.

Der Zylinder (15) wird durch einen Zylinderkopf (5) verschlossen, in dem die Gaswechselorgane für den Zylinder (15) angeordnet sind. Zwischen dem Motorblock (8) und dem Hubkolben (12) befindet sich das Zwischengehäuse (9), das dem Hubkolben (12) als Zylinderlaufbahn (11) dient und axial verschiebbar ist. Im Zwischengehäuse (9) und Motorblock (8) befindet sich links und rechts jeweils eine Exzenterwelle (2) die mittels eines Kettenstellers (Zeichnung 4/5), der sich an der Rückseite des Motorblocks (8) befindet, drehbar gelagert ist. Durch die Verdrehung der beiden Exzenterwellen (2) wird das Zwischengehäuse (9) angehoben oder abgesenkt, wodurch eine Verdichtungsraumänderung (16) im Zylinder (15) eintritt.The cylinder ( 15 ) is replaced by a cylinder head ( 5 ), in which the gas exchange organs for the cylinder ( 15 ) are arranged. Between the engine block ( 8th ) and the reciprocating piston ( 12 ) is the intermediate housing ( 9 ), which is the reciprocating piston ( 12 ) as a cylinder liner ( 11 ) serves and is axially displaceable. In the intermediate housing ( 9 ) and engine block ( 8th ) is located on the left and right in each case an eccentric shaft ( 2 ) by means of a chain actuator (drawing 4/5) located at the back of the engine block ( 8th ) is rotatably mounted. Due to the rotation of the two eccentric shafts ( 2 ), the intermediate housing ( 9 ) is raised or lowered causing a compression space change ( 16 ) in the cylinder ( 15 ) entry.

An den beiden Zeichnungen 1 und 2 kann man die Funktion der Verdichtungsraumänderung (16) sehr schön erkennen. In Zeichnung 1 befinden sich die Exzenterwellen (2) in Ausgangsstellung, ein hohes Verdichtungsvehältnis liegt hier vor. Das Zwischengehäuse (9) ist eingefahren und liegt fast auf dem Motorblock (8) auf Der Hubkolben (12) verdichtet die angesaugte Luftmasse aus dem Ansaugkrümmer (1) in einem sehr kleinen Verdichtungsraum (16). Dadurch erreicht man sehr hohe Verbrennungstemperaturen, die z. B. für eine schnelle Katalysatoraufheizung im Kaltstart sehr nützlich wären.The two drawings 1 and 2 show the function of the compression space change ( 16 ) recognize very well. In drawing 1 are the eccentric shafts ( 2 ) in initial position, a high Verdichtungsvehältnis is present here. The intermediate housing ( 9 ) is retracted and is almost on the engine block ( 8th ) on the reciprocating piston ( 12 ) compresses the intake air mass from the intake manifold ( 1 ) in a very small compression chamber ( 16 ). This achieves very high levels of combustion temperatures, the z. B. would be very useful for a fast catalyst heating in a cold start.

Im Teillastbereich könnte man durch einen kleinen Verdichtungsraum (16) kraftstoffsparend fahren, da durch einen kleinen Verdichtungsraum und wenig Luftmasse zwangweise weniger Kraftstoff zur Verbrennung ausreicht.In the partial load range one could by a small compression space ( 16 ) drive fuel-saving, because by a small compression chamber and low air mass forcibly less fuel sufficient for combustion.

In Zeichnung 2 sind die beiden Exzenterwellen (2) bis Anschlag verdreht und haben somit den Zylinderkopf (5) und das Zwischengehäuse (9) gegenüber dem Motorblock (8) um einen bestimmten Wert angehoben. Durch den nun vegrößerten Verdichtungsraum (16) kann bei gleichbleibendem Hubraum des Hubkolbens (12) die angesaugte Luftmasse aus dem Ansaugkrümmer (1) vergrößert werden und durch eine entsprechende größere Einspritzmenge an Kraftstoff, die Leistung des Motors, wesentlich erhöht werden.In drawing 2, the two eccentric shafts ( 2 ) twisted to stop and thus have the cylinder head ( 5 ) and the intermediate housing ( 9 ) opposite the engine block ( 8th ) raised by a certain amount. Due to the now larger compression space ( 16 ) can with constant displacement of the reciprocating piston ( 12 ) the intake air mass from the intake manifold ( 1 ) are increased and increased significantly by a corresponding larger injection amount of fuel, the power of the engine.

Aufbau und Zusammenbau: Zeichnung 3Construction and assembly: Drawing 3

Der Motorblock (6) weist links und rechts oben zwei Lagerungen (10) auf, die für die Aufnahme der Exzenterwellen vohanden sind. Diese sind so ähnlich ausgeführt wie Lagerungen von Nockenwellen im Motorblock oder Zylinderkopf. Die Lagerungen (10) sind entweder fest in den Motorblock eingegossen oder verschraubt. Von verschraubbaren Lagerdeckeln wäre hierbei allein wegen der Festigkeit abzuraten.The engine block ( 6 ) has left and right top two bearings ( 10 ), which are available for receiving the eccentric waves. These are made similar to bearings of camshafts in the engine block or cylinder head. The bearings ( 10 ) are either firmly cast in the engine block or bolted. Bolt-on bearing caps would be discouraged here only because of the strength.

Die Zylinderwände des Motorblocks (11) dienen dem Zwischengehäuse (5) als Führung. Hier besteht die Möglichkeit das Zwischengehäuse (5) mit Öl zu führen oder mittels geeigneten Abdichtungen (9) das Zwischengehäuse (5) direkt mit Kühlwasser (12) zu umspülen. Um eine Umspühlung mit Kühlwasser (12) zu erreichen müssten nur Ausspahrungen in die Zylinderwände des Motorblocks (11) eingelassen werden.The cylinder walls of the engine block ( 11 ) serve the intermediate housing ( 5 ) as a guide. Here there is the possibility of the intermediate housing ( 5 ) with oil or by means of suitable seals ( 9 ) the intermediate housing ( 5 ) directly with cooling water ( 12 ) to wash around. To a re-circulation with cooling water ( 12 ) would have to reach only Ausspahrungen in the cylinder walls of the engine block ( 11 ) are admitted.

Das Zwischengehäuse (5) wird nun in den Motorblock (6) von oben eingeschoben. Dabei ist zu beachten das die beiden Abdichtungen (9) ohne Beschädigung eingeführt werden. Die obere Abdichtung (9) dient dazu äußerlichen Schmutz nicht in den Motorblock eindringen zu lassen und eventuell um Kühlwasser (12) oder Öl (13) nach außen hin abzudichten. Die untere Abdichtung (9) ist optional. Wird das Zwischengehäuse (5) mit Kühlwasser (12) umspühlt, würde man sie als Abdichtung für das Kurbelgehäuse benötigen, um dort kein Kühlwasser (12) eindringen zu lassen. Falls das Zwischengehäuse nicht mit Kühlwasser (12) umspühlt wird sollte die untere Abdichtung (9) entfallen um eine aussreichende Schmierung mit Öl (13) zwischen Motorblock (6) und Zwischengehäuse (5) zu gewährleisten.The intermediate housing ( 5 ) is now in the engine block ( 6 ) inserted from above. It should be noted that the two seals ( 9 ) are introduced without damage. The upper seal ( 9 ) does not allow external dirt to penetrate into the engine block and possibly to cooling water ( 12 ) or oil ( 13 ) seal to the outside. The lower seal ( 9 ) is optional. Is the intermediate housing ( 5 ) with cooling water ( 12 ), you would need them as a seal for the crankcase, around there no cooling water ( 12 ) to let in. If the intermediate housing is not filled with cooling water ( 12 ), the bottom seal ( 9 ) accounts for a sufficient lubrication with oil ( 13 ) between engine block ( 6 ) and intermediate housing ( 5 ) to ensure.

Ist das Zwischengehäuse (5) bis Anschlag in den Motorblock (6) eingeschoben kann man die beiden Exzenterwellen (7) nun durch die Lagerungen des Motorblock (10) und den Lagerungen des Zwischengehäuses (4) einschieben. Anschließend werden die Lagerdeckel (14) des Zwischengehäuses (5) angebracht und verschraubt. Die feste Verbindung zwischen Zwischegehäuse (5), Exzenterwelle (7) und Motorblock (6) ist hergestellt. Die Lagerung (4) der Exzenterwellen (7) im Zwischengehäuse (5) muss ein Verdrehspiel (8) ähnlich einer Ellipse haben, um eine Verdrehung der Exzenterwellen (7) zu ermöglichen und Spannungen zu vermeiden.Is the intermediate housing ( 5 ) until it stops in the engine block ( 6 ) you can insert the two eccentric shafts ( 7 ) now through the bearings of the engine block ( 10 ) and the bearings of the intermediate housing ( 4 ). Then the bearing caps ( 14 ) of the intermediate housing ( 5 ) and screwed. The fixed connection between intermediate housing ( 5 ), Eccentric shaft ( 7 ) and engine block ( 6 ) is made. Warehousing ( 4 ) of the eccentric shafts ( 7 ) in the intermediate housing ( 5 ), a torsional backlash ( 8th ) similar to an ellipse to a rotation of the eccentric shafts ( 7 ) and to avoid tension.

Anschließend wird die Zylinderkopfdichtung (3) auf das Zwischengehäuse (5) aufgelegt. Danach wird der Zylinderkopf (2) auf die Zylinderkopfdichtung (3) gelegt und mittels Zylinderkopfschrauben (1) mit dem Zwischengehäuse (5) verschraubt.Then the cylinder head gasket ( 3 ) on the intermediate housing ( 5 ) hung up. Thereafter, the cylinder head ( 2 ) on the cylinder head gasket ( 3 ) and by means of cylinder head screws ( 1 ) with the intermediate housing ( 5 ) screwed.

Seitenansicht des Motors: Zeichnung 4Side view of the engine: Drawing 4

Zeichnung 4 soll nur ergänzend den Aufbau des Motors in der Seitenansicht darstellen.drawing 4 should only be supplementary show the structure of the engine in the side view.

Das oberste Bild zeigt eine Exzenterwelle (2) mit Ritzel (1) das für die Verdrehung der Exzenterwelle verantwortlich ist.The top picture shows an eccentric shaft ( 2 ) with pinion ( 1 ) which is responsible for the rotation of the eccentric shaft.

Das mittlere Bild zeigt den Motor bei einem hohen Verdichtungsverhältnis.The middle picture shows the engine at a high compression ratio.

Zylinderkopf (3) und Zwischengehäuse (5) liegen fast auf dem Motorblock (6) auf. Die Exzenterwelle (2) ist in Ausgangsstellung, sprich das Ritzel (1) der Exzenterwelle (2) ist nicht verdreht.Cylinder head ( 3 ) and intermediate housing ( 5 ) are almost on the engine block ( 6 ) on. The eccentric shaft ( 2 ) is in initial position, that is the pinion ( 1 ) of the eccentric shaft ( 2 ) is not twisted.

Rechts, am vorderen Teil des Motors, befindet sich der Zahnriemen oder Kettentieb (4), der wie gewohnt für die Steuerzeiten der Ventile, Einspritzpumpen oder sonstiger Anbauteile zuständig ist. Links, am hinteren Teil des Motors, befindet sich das Kitzel (1) der Exzenterwelle (2), das für die Phasenverstellung der Exzenterwelle zuständig ist.On the right, at the front part of the engine, there is the toothed belt or chain 4 ), which as usual is responsible for the timing of the valves, injection pumps or other attachments. On the left, at the rear of the engine, there is the tickling ( 1 ) of the eccentric shaft ( 2 ), which is responsible for the phase adjustment of the eccentric shaft.

Im untersten Bild sieht man sehr schön die Lagerungen des Zwischengehäuses (8) und die Lagerungen des Motors (9) für die Exzenterwellen. Für jeden Zylinder des Motors sollte jeweils mindestens eine Lagerung im Zwischengehäuse (5) und Motorblock (6) vorhanden sein, um eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten. Die Exzenterwelle (2) ist nun bis Anschlag verdreht, die enstandene Hubbewegung (7) des Zwischengehäuses (5) und des Zylinderkopfes (3) ist deutlich zu sehen. Der Motor besitzt nun ein niedriges Verdichtungsverhältnis.In the bottom picture you can see very nicely the bearings of the intermediate housing ( 8th ) and the bearings of the engine ( 9 ) for the eccentric shafts. For each cylinder of the engine, at least one bearing in the intermediate housing ( 5 ) and engine block ( 6 ) to ensure sufficient stability. The eccentric shaft ( 2 ) is now twisted until stop, the resulting lifting movement ( 7 ) of the intermediate housing ( 5 ) and the cylinder head ( 3 ) is clearly visible. The engine now has a low compression ratio.

Verstellung der Exzenterwellen mittels eines PhasenverstellersAdjustment of the eccentric shafts by means of a phase adjuster

Zeichnung 5 und 6Drawing 5 and 6

Die Ritzel der beiden Exzenterwellen (3) werden mittels einer Kette (1) miteinander verbunden. In der Mitte wird mit Hilfe eines Kettenstellers (2) die Kette gespannt und sogleich auch verdreht.The pinions of the two eccentric shafts ( 3 ) are connected by means of a chain ( 1 ) connected with each other. In the middle, with the help of a chain actuator ( 2 ) stretched the chain and immediately twisted.

In Zeichnung 5 liegt ein hohes Verdichtungsverhältnis vor.In Drawing 5 is a high compression ratio.

Der Kettensteller (2) ist nach unten komplett ausgefahren und hat somit die beiden Ritzel der Exzenterwellen (3) mit Hilfe der Steuerkette (1) soweit nach unten in Drehrichtung verdeht, dass ein hohes Verdichtungsverhältnis vorliegt.The chain actuator ( 2 ) is fully extended downwards and thus has the two pinions of the eccentric shafts ( 3 ) by means of the timing chain ( 1 ) so far down in the direction of rotation verdhreht that a high compression ratio is present.

In Zeichnung 6 wird der Kettensteller (2) kontinuierlich nach oben verstellt. Dadurch wird die Kette (1) auch nach oben gedrückt und verdreht somit die beiden Ritzel der Exzenterwellen (3) in Drehrichtung. Wenn der obere Anschlag des Kettenstellers (2) erreicht ist, sind die beiden Ritzel (3) soweit verdreht das eine niedriges Verdichtungsverhältnis vorliegt.In drawing 6, the chain actuator ( 2 ) continuously adjusted upwards. This will cause the chain ( 1 ) also pushed upwards and thus twisted the two pinions of the eccentric shafts ( 3 ) in the direction of rotation. If the upper stop of the chain actuator ( 2 ), the two pinions ( 3 ) so far twisted that there is a low compression ratio.

Der Vorteil dieses Systems ist, dass man durch den Kettensteller (2) den Verdichtungsraum des Verbrennungsmotor vollkommen variabel von einem hohen zu einem niedrigen Verdichtungsverhältnis verändern kann. Dies kann bei Bedarf sehr schnell oder auch sehr langsam erfolgen und sichert somit immer einen optimalen Betriebszustand des Verbrennungsmotors.The advantage of this system is that you can use the chain 2 ) can vary the compression space of the internal combustion engine completely variable from a high to a low compression ratio. If required, this can be done very quickly or very slowly, thus always ensuring an optimum operating state of the internal combustion engine.

Veränderbarer Vedichtungsraum mit nur einer ExzenterwelleChangeable sealing room with only one eccentric shaft

Zeichnung 7Drawing 7

In Zeichnung 7 möchte ich kurz darauf eingehen, dass man auch mit nur einer Exzenterwelle einen variablen Verdichtungsraum erlangt.In Drawing 7 would like I'll go into that shortly, that even with just one eccentric shaft obtained a variable compression space.

Der Verbrennungsmotor ist fast genauso aufgebaut wie bei dem System mit 2 Exzenterwellen. Hierbei wird jedoch das Zwischengehäuse (7) gekippt und erzeugt hiermit über den Kippwinkel (10) einen veränderbaren Verdichtungsraum.The combustion engine is almost identical to the system with 2 eccentric shafts. Here, however, the intermediate housing ( 7 ) and thereby generates over the tilt angle ( 10 ) a variable compression space.

Funktion:Function:

Der Motorblock (4) muss auf der Seite auf der die Exzenterwelle (2) eingebaut ist einen zuvor berechneten Kippwinkel (10) zwischen Zwischengehäuse (7) und Motorblock (4) aufweisen.The engine block ( 4 ) must on the side on the eccentric shaft ( 2 ) is a previously calculated tilt angle ( 10 ) between intermediate housing ( 7 ) and engine block ( 4 ) exhibit.

In Zeichnung 7 befindet sich links nur eine Welle (6) die eine Verdrehung zwischen Motorblock (4) und Zwischengehäuse (7) ermöglicht. Rechts ist die Exzenterwelle (2) eingebaut, die hier den variablen Verdichtungsraum erzeugt.In drawing 7 is on the left only one wave ( 6 ) which is a rotation between engine block ( 4 ) and intermediate housing ( 7 ). Right is the eccentric shaft ( 2 ), which creates the variable compression space here.

Bild obenPicture above

In der Ausgangsstellung liegt ein hohes Verdichtungsverhältnis vor. Das Zwischengehäuse (7) liegt waagrecht auf dem Motorblock (4) auf, weshalb nun der Kippwinkel (10) rechts zwischen Motorblock (4) und Zwischengehäuse (7) zu sehen ist. Der Verdichtungsraum (5) besitzt nun seine kleinste Größe.In the starting position there is a high compression ratio. The intermediate housing ( 7 ) lies horizontally on the engine block ( 4 ), why now the tilt angle ( 10 ) right between engine block ( 4 ) and intermediate housing ( 7 ) you can see. The compression chamber ( 5 ) now has its smallest size.

Bild untenPicture below

Um ein geringeres Verdichtungsverhältnis zu erreichen, verdreht man nun die Exzenterwelle (2) nach oben. Das Zwischengehäuse (7) wird nun rechts angehoben und kippt mit dem Zylinderkopf (1) nach links um den vorher bestimmten Kippwinkel (10). Nachdem der Zylinderkopf (1) und das Zwischengehäuse (7) nun rechts von der Exzenterwelle (2) angehoben wurden, vergrößert sich dadurch auch der Verdichtungsraum (5), der mm ein geringes Verdichtungsverhältnis aufweist.In order to achieve a lower compression ratio, you now twist the eccentric shaft ( 2 ) up. The intermediate housing ( 7 ) is now raised to the right and tilts with the cylinder head ( 1 ) to the left by the previously determined tilt angle ( 10 ). After the cylinder head ( 1 ) and the intermediate housing ( 7 ) now to the right of the eccentric shaft ( 2 ), this also increases the compression space ( 5 ), which has a low compression ratio mm.

Abschließend erläutere ich noch weitere Vorteile dieses Baukonzeptes:Finally, I explain further benefits this construction concept:

Haupbestandteil der Erfindung ist das Zwischengehäuse mit seinen Exzenterwellen, die den veränderbaren Verdichtungsraum ermöglichen.base ingredient the invention is the intermediate housing with its eccentric shafts, the changeable Allow compaction space.

Der Vorteil dieses Konzeptes ist, dass der grundsätzliche Aufbau des Motors bestehen bleibt und nun durch die Funktion des variablen Verdichtungsraum erweitert wird.Of the Advantage of this concept is that the basic structure of the engine exist remains and now by the function of the variable compression space is extended.

Durch diese Funktion kann der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors deutlich erhöht und an den jeweiligen Betriebszustand angepasst werden.By This function can clearly show the efficiency of the internal combustion engine elevated and adapted to the respective operating state.

Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch, die Abgasemission und das Geräuschverhalten gesenkt werden. Gleichzeitig kann durch die einfache Bauweise der Wirkungsgrad und die Leistung bei voller Beanspruchung wesentlich erhöht werden.Thereby can reduce fuel consumption, exhaust emissions and noise behavior be lowered. At the same time, the simple construction of the Efficiency and performance at full load essential elevated become.

Durch die einfache Bauweise und die Aufteilung des Motors in die drei Hauptbestandteile Zylinderkopf, Zwischengehäuse und Motorblock können alle Bauteile sehr kostengünstig und leicht repariert werden.By the simple design and the division of the engine in the three Main components Cylinder head, intermediate housing and engine block can all Components very inexpensive and easily repaired.

Sollte z. B. Die Zylinderkopfdichtung defekt sein, kann diese wie gewohnt gewechselt werden. Auch ein defektes Zwischengehäuse kann ohne größeren Aufwand erneuert werden, teuere Austauschmotoren kennen dadurch entfallen.Should z. B. The cylinder head gasket may be defective, this can be as usual change. Even a defective intermediate housing can without much effort Renewed, expensive replacement engines know thereby eliminated.

Das Mehrgewicht das durch das Zwischengehäuse entstehen würde, kann zu einem Großteil durch den nun kleineren Motorblock und der damit leichteren Bauweise aufgefangen werden.The More weight that could be caused by the intermediate housing to a large extent the now smaller engine block and thus lighter construction collected become.

Zuletzt möchte ich noch darauf hinweisen das man grundsätzlich auch den Zylinderkopf mit dem Zwischengehäuse in einem Bauteil zusammenfassen könnte.Last would like to I still point out that you basically also the cylinder head with the intermediate housing in one component could summarize.

Durch diese Zusammenfassung könnte man noch geringfügig mehr an Gewicht einsparen, Zylinderkopfdichtung und Zylinderkopfschrauben könnten dadurch entfallen.By this summary could one still slightly save more weight, cylinder head gasket and cylinder head bolts could do that omitted.

Dies wäre allerdings nicht sinnvoll, da dies enorme Mehrkosten in der Produktion verursachen würde und den absoluten Vorteil der leichten und kostengünstigen Reperatur vollkommen vernichten würde.This would be though not meaningful as this would cause enormous extra costs in the production and the absolute advantage of easy and inexpensive repair completely would destroy.

Stand der Technik ist, dass aktuelle Verbrennungsmotoren einen nicht veränderbaren Verbrennungsraum besitzen. Da der Motorblock fest ist mit dem Zylinderkopf verschraubt ist und der Hubkolben des Motors immer den gleichen Weg vom oberen zum unteren Totpunkt zurücklegt, ist bis dato der Verbrennungsraum eines Motors immer eine feste Größe, die nicht verändert werden kann.was standing The technology is that current internal combustion engines have a non-changeable Own combustion chamber. Since the engine block is fixed to the cylinder head is bolted and the reciprocating engine always the same Traveling from top to bottom dead center is, so far, the combustion chamber a motor always a fixed size, the not changed can be.

Deshalb ergibt sich das Problem das bei einem Verbrennungsmotor der Verbrennungsraum so ausgelegt werden muss, dass der Motor in allen Bertriebszuständen eine gute Laufruhe und Leistung abgibt. Daraus ergibt sich immer ein Kompromiss zwischen Schadstoffaustoß, Kraftstoffverbrauch und Leistung.Therefore The problem arises that in an internal combustion engine, the combustion chamber must be designed so that the engine in all operating conditions a Good smoothness and performance delivers. This always results in one A compromise between pollutant emissions, fuel consumption and performance.

Dieses Problem kann mit einem Verbrennungsmotor mit veränderbaren Verbrennungsraum effektiv beseitigt werden.This Problem can be effective with an internal combustion engine with variable combustion chamber be eliminated.

Durch den Einbau eines Zwischengehäuses in den Motorblock mit zwei Exzenterwellen kann nun der Zylinderkopf variabel in seiner Höhe verändert werden und dies ermöglicht wiederum einen variablen Verbrennungsraum. Dadurch kann der Motor auf den jeweiligen Betriebszustand genau eingestellt werden, egal ob er sich nun im Kaltstart befindet, mit Leerlaufdrehzahl dahin läuft oder die volle Leistung abverlangt wird Durch diese Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand kann ich den Schadstoffaustoß und den Kraftstoffverbrauch verringern und gleichzeitig den Wirkungsgrad des Motors, sprich die Leistung, deutlich erhöhen. Diese Erfindung wäre ein absolutes plus für die Umwelt, allein durch die effiezentere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Kraftstoffes und der geringeren Abgasemission.By the installation of an intermediate housing in The engine block with two eccentric shafts can now be the cylinder head variable in height to be changed and this allows again a variable combustion chamber. This allows the engine be set exactly to the respective operating condition, no matter whether he is now in cold start, there with idle speed is running or the full performance is demanded by this adaptation to the operating condition, I can the pollutant emissions and the Reduce fuel consumption while improving efficiency of the engine, that is, the power, significantly increase. This invention would be an absolute one plus for the environment, solely through the more efficient use of available fuel and the lower exhaust emission.

Die gleichen Vorteile können auch mit dem Patentanspruch 2 verwirklicht werden. Dieser entspricht nur einer geringfügig anderen Bauart mit nur einer Exzenterwelle.The same benefits can be realized with the patent claim 2. This corresponds only a small one different type with only one eccentric shaft.

Claims (2)

Verbrennungsmotor mit veränderbarem Verdichtungsraum, für jeden Verbrennungsmotor geeignet, insbesondere aber für den Kraftfahrzeugverkehr, dadurch gekennzeichnet, dass durch den zusätzlichen Einbau eines Zwischengehäuses in den Motorblock mit zwei Exzenterwellen ein stufenlos veränderbarer Verbrennungsraum verwirklicht werden kann.Combustion engine with variable compression space, suitable for any internal combustion engine, but especially for motor vehicle traffic, characterized in that a continuously variable combustion chamber can be realized by the additional installation of an intermediate housing in the engine block with two eccentric shafts. Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch mit nur einer Exenterwelle und den zusätzlichen Einbau eines Zwischengehäuses in den Motorblock ein stufenlos veränderbarer Verbrennungsraum ermöglicht werden kann.Internal combustion engine according to claim 1, characterized characterized in that also with only one eccentric shaft and the additional Installation of an intermediate housing in the engine block a continuously variable combustion chamber allows can be.
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