DE19641586C1 - Kurbeltrieb zur Erzeugung einer birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn einer Kolbenmaschine - Google Patents
Kurbeltrieb zur Erzeugung einer birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn einer KolbenmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb zur Erzeugung
einer birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn einer Kolbenma
schine.
Der Kurbeltrieb ist vielleicht fast so alt wie das Rad.
Möglicherweise schon allein deshalb, weil auch bereits in
grauer Vorzeit versucht wurde, den sprichwörtlichen Karren
durch Krafteinwirkung am äußeren Umfang eines Rades aus dem
Dreck zu schieben.
Einen ungeheuren Aufschwung erfuhr dieses Prinzip mit der
Entwicklung und Verbreitung von Wärme-Kraftmaschinen, bei
denen ein Kolben im Arbeitshub Kraft auf eine Kurbelwelle
überträgt.
Während man sich früher mit ganz geringen Umsetzungen der
Wärmeenergie begnügen mußte, erhalten wir heute mit einzel
nen Wärmekraftmaschinen schon mehr als den dritten Teil in
Form von Arbeit.
Dennoch sind die zumeist erhaltenen Werte an sich niedrig,
und die Thermodynamik lehrt uns, diese Umsetzung nach rich
tigen Gesichtspunkten zu betrachten: der beste Arbeitspro
zeß wird ermöglicht, wenn Wärme bei möglichst niedriger
Temperatur abgeführt wird, während die Wärmeübertragung an
das arbeitende Medium bei möglichst hoher Temperatur zu er
folgen hat, und der Wirkungsgrad ausgeführter Maschinen
wächst, je besser dieses Niveau gehalten wird.
Einerseits haben heutige Verbrennungsmotoren als im "of
fenen" Kreislauf arbeitende Wärmekraftmaschinen den großen
Vorteil, daß dem Arbeitsmedium Luft die Wärme im Arbeits
raum des Motors zugeführt wird. Dadurch kann die Temperatur
des Arbeitsmediums in Verbrennungsmotoren im Gegensatz zu
anderen Kraftmaschinen während der Wärmezufuhr wesentlich
höher als die der bewegten Triebwerkteile und der Wandungen
sein.
Diesen Vorteil hoher Prozeßtemperaturen nutzen herkömmliche
Motoren bisher nur teilweise aus, weil die arbeitsverrich
tende Expansion vorzeitig abgebrochen werden muß, bevor das
Volumen der Verbrennungsgase das Hubraumvolumen erreicht,
wobei die Verbrennungsgase den Arbeitszylinder mit verhält
nismäßig hoher Temperatur und auch mit nennenswertem Druck
verlassen. Dadurch geht ein Teil ihres Arbeitsvermögens für
den Prozeß verloren. Es ist zwar möglich, den Wirkungsgrad
wieder zu erhöhen, indem durch das restliche Arbeitsvermö
gen der Verbrennungsgase eine nachgeschaltete Abgasturbine
angetrieben wird. Damit wird allerdings in der Praxis keine
zusätzliche Energie gewonnen, sondern ein Turbolader ange
trieben, der für eine Vorkompression der in den Arbeitsraum
des Motors gelangenden Luft sorgt. Hierdurch werden Luftla
dung und Motorleistung erhöht, der Wirkungsgrad wird jedoch
kaum verbessert, weil die in der Abgasturbine gewonnene Ar
beit nicht nach außen abgeführt, sondern dem Prozeß zuge
führt wird. Die damit einhergehende Besserung des Wirkungs
grades ist hauptsächlich auf eine geringe praktische Ver
besserung des Prozeßablaufs zurückzuführen.
Andererseits haben heutige Verbrennungsmotoren das große
Dilemma, daß die Kolbenbewegung durch eine kreisförmige
Pleuellager-Laufbahn des Kurbeltriebes bestimmt wird.
Die Eigenarten dieser Kolbenbewegung, Kolbengeschwindigkeit
im oberen und unteren Totpunkt Null, geringe Verweildauern
des Kolbens in Totpunkt-Nähe und gleiche Kolbengeschwindig
keiten in den Hüben, ziehen weitere negative Folgeerschei
nungen nach sich.
So muß, um beispielsweise die Wärmekraftmaschine mit dem
besten Wirkungsgrad und damit niedrigsten Energieverbrauch,
den Dieselmotor, zu nennen, der Einspritzbeginn weit vor
den oberen Totpunkt gelegt werden, obwohl der Zündverzug
maßgeblich von Temperatur und Druck der hochverdichteten
Luft beeinflußt wird; d. h. hoher Druck verkürzt wegen der
größeren Sauerstoffkonzentration den Zündverzug; ebenso ist
der Zündverzug umso kleiner, je höher die Temperatur der
verdichteten Luft über dem Zündpunkt des Kraftstoffs liegt.
Ferner sollte nach Einsatz der Zündung und mit Beginn der
Verbrennung in der ungesteuerten Verbrennungsphase der spe
zifische Druckanstieg nach herrschender Meinung 3,5 bar pro
Grad Kurbelwinkel nicht überschreiten, obwohl ein steilerer
Druckanstieg in jedem Falle eine bessere Ausnutzung des
Kraftstoffes bedeutet; denn je schneller der Kraftstoff
verbrannt wird, umso eher beginnt die Expansion und umso
niedriger wird der Druck beim Öffnen der Auslaßventile sein.
Jedoch bringt ein steilerer Druckanstieg beim herkömmlichen
Motor eine gefährliche Erhöhung der mechanischen Belastung
des Triebwerkes mit sich, weil die ungesteuerte Verbren
nungsphase komplett noch vor dem oberen Totpunkt liegt.
Ebenso liegt derzeit beim herkömmlichen Motor die letzte
Phase der Verbrennung, die gesteuerte Verbrennung, noch zum
Großteil vor dem oberen Totpunkt, und natürlich wirken alle
durch die Verbrennung vor dem oberen Totpunkt entstehenden
Gasdrücke bremsend auf die Kolbenbewegung und müssen ver
ständlicherweise durch Energie aus der Schwungmasse des Mo
tors überwunden werden.
Insgesamt läßt sich folglich feststellen, daß der herkömm
liche Kurbeltrieb durch seine o.g. Eigenarten Vorbereitung
und Nutzung des Arbeitshubes heutiger Wärmekraftmaschinen
nicht gerade günstig unterstützt. Dies v.a. deshalb, weil
einerseits das Maximum der vorverdichteten Luft, das, wie
bekannt, wiederum das Optimum für Zündung des Kraftstoffes
ist, im oberen Totpunkt liegt, während andererseits hin
sichtlich der Kraftübertragungsmöglichkeit in genau diesem
Punkt leider das Minimum liegt. Das Dilemma noch verschär
fend, kommt hinzu, daß der Kurbeltrieb in genau diesem Mi
nimum auch noch "sperrt"; d. h. im oberen Totpunkt ist eine
Kraftübertragung nicht möglich.
Um aus dem o.g. Dilemma herauszukommen, verbleiben, da
jedwede pleuelgesteuerte Kolbenbewegung einen oberen und
unteren Totpunkt haben wird, als mögliche Ansatzpunkte zur
Prozeß-Ablauf-Verbesserung nur die Kolbenverweildauern in
den Totpunkten oder in Nähe derselben, die Kolbengeschwin
digkeiten in den Hüben und der Kraftangriffswinkel des
Pleuels auf den Kurbeltrieb.
Zur Heraufsetzung der Verweildauer eines Kolbens v.a. in
oberer Totpunktnähe und zur Verwirklichung eines günstiger
en Kraftangriffes des Pleuels auf die Kurbelwelle wird im
DE-30 30 615 C2 vorgeschlagen, ein geteiltes Pleuel einzuset
zen, dessen mittleres Drehgelenk mittels einer Stange zwar
gelenkig aber dennoch fest mit dem Motorblock verbunden ist.
Mit dieser Lösung können wohl Kolbenverweildauer und Kraft
angriffspunkt positiv beeinflußt werden. Nachteilig er
scheint jedoch die nicht kontinuierlich kreisförmige Belas
tung der Lager im mittleren Drehgelenk und in den Stangen
gelenken insbesonders deshalb, weil letztere ständig wech
selnden Zug- und Druckbelastungen ausgesetzt sind. Darüber
hinaus ist die Stangenbewegung an dem im mittleren Drehge
lenk gelagerten Ende durch eine Hin- und Herbewegung ge
kennzeichnet, was vermuten läßt, daß diese Lösung für hohe
Drehzahlen nicht hinreichend geeignet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen konstruktiv einfachen
Kurbeltrieb anzugeben, der unterschiedliche Kolbengeschwin
digkeiten in den Hüben ermöglicht, die Verweildauern eines
Kolbens in der Nähe seiner Totpunkte erhöht, die Kraftüber
tragung auf einen Kurbeltrieb verbessert und gleichzeitig
die übergeordnete Anforderung nach kreisförmiger Belastung
der Lager erfüllt.
Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, zwei Kurbel
triebe gleichen Durchmessers mit einer Stange, deren Länge
dem Mittenabstand der Kurbeltriebe entspricht, zu verbinden
und zwar so, daß die Stange auf dem ersten Kurbeltrieb im
unteren Totpunkt befestigt ist, während der Befestigungs
punkt auf dem zweiten Kurbeltrieb sich aus dem Schnittpunkt
seines Kurbelkreises mit dem Kreis ergibt, der mit r = Stan
genlänge von seinem unteren Totpunkt ausgehend, um den un
teren Totpunkt des ersten Kurbeltriebes (= Mittelpunkt des
Kreises mit r = Stangenlänge) nach oben geschlagen wird.
Dieser Befestigungspunkt liegt in Abhängigkeit vom gewähl
ten Kurbeltrieb-Durchmesser und/oder dem gewählten Mitten
abstand der Kurbeltriebe mehr oder weniger Winkelgrade vor
dem oberen Totpunkt des zweiten Kurbeltriebes.
Weiterhin wird hierzu vorgeschlagen, den Befestigungspunkt
für das Pleuellager ausmittig in Richtung zum zweiten Kur
beltrieb hin auf der Verbindungsstange zwischen den beiden
Kurbeltrieben anzuordnen, wobei auch dieser Befestigungs
punkt frei wählbar ist.
Offensichtlich werden nun (bei gegenläufiger Drehung bei
der Kurbeltriebe zueinander) bei Rechtsdrehung des ersten
Kurbeltriebes um 180 Grad vom zweiten Kurbeltrieb nicht 180
Grad zurückgelegt, sondern vorteilhaft nur 180 Grad vermin
dert um den doppelten Betrag der Winkelgrade, um die der
Befestigungspunkt der Verbindungsstange vor dem oberen Tot
punkt des zweiten Kurbeltriebes angeordnet ist.
Bei Drehung des ersten Kurbeltriebes um weitere 180 Grad
werden vom zweiten Kurbeltrieb ebensowenig wie vorher 180
Grad zurückgelegt, sondern ebenso vorteilhaft 180 Grad ver
mehrt um den doppelten Betrag der Winkelgrade, um die der
Befestigungspunkt der Verbindungsstange vor dem oberen Tot
punkt des zweiten Kurbeltriebes angeordnet ist.
Bei Annahme einer konstanten Drehgeschwindigkeit des ersten
Kurbeltriebes wird somit beim zweiten Kurbeltrieb höchst
einfach und vorteilhaft eine gegenüber dem ersten Kurbel
trieb beschleunigte bzw. verzögerte Drehbewegung erzeugt,
wobei ebenso höchst vorteilhaft der Beschleunigungs- bzw.
Verzögerungsweg in Winkelgraden mehr oder weniger frei ent
weder durch den Durchmesser der Kurbeltriebe und/oder durch
deren Mittenabstand wählbar ist.
Diese beschleunigte bzw. verzögerte Bewegung wird auch auf
das Pleuellager übertragen, wodurch auch der Kolben höchst
vorteilhafte unterschiedliche Geschwindigkeiten in seinen
Hüben durchfahren kann.
Darüberhinaus fährt das Pleuellager nicht mehr eine Kreis
bahn ab, sondern eine birnenförmige Bahn, was wiederum vor
teilhaft dazu führt, daß die Kolbenverweildauern in der Nä
he der Totpunkte verlängert werden. Dabei wird nur der ho
rizontale Birnendurchmesser durch den gewählten Kurbel
triebdurchmesser festgelegt, während der vertikale Durch
messer, d. h. der Kolbenhub, wiederum sehr vorteilhaft frei
gewählt werden kann. Insbesonders vorteilhaft wirkt sich
hier die Tatsache aus, daß der Kolbenhub in jedem Fall un
ter dem Kurbeltriebdurchmesser liegt, wodurch umgekehrt ge
sehen der Kraftangriff höchst vorteilhaft auf größere He
bellängen erfolgt. Somit läßt sich bei optimierter Ausle
gung bzgl. der Kolbengeschwindigkeiten ein "Kurzhuber" rea
lisieren, während bzgl. des Kraftangriffes ein "Langhuber"
machbar ist.
Die übergeordnete Anforderung nach kreisförmiger Belastung
der Lager wird von der vorgeschlagenen Lösung erfüllt, und
insoweit ist Drehzahlstabilität zu vermuten.
Beschleunigung bzw. Verzögerung des zweiten Kurbeltriebes
werden durch die Drehzahl des ersten Kurbeltriebes bestimmt;
d. h. sowohl für den Beschleunigungs- als auch den Verzöge
rungsweg sind nach wie vor 180 Grad Kurbelwinkel des ersten
Kurbeltriebes maßgebend. Für periphere Steuerungsaufgaben,
wie z. B. Ventilsteuerung o. ä., kann man somit entweder die
die 1 : 1-Auflösung des ersten Kurbeltriebes nehmen oder
vorteilhaft das auf 180 Grad bezogene höhere Auflösungsver
mögen des zweiten Kurbeltriebes nutzen.
Um nun die Vorteile der vorgeschlagenen Lösung beispiels
weise für eine Viertakt-Kolbenwärmekraftmaschine nutzbar zu
machen, hilft bzgl. der Zyklus-Zuordnung folgende einfache
Nutzen- bzw. Energiebetrachtung:
Ansaug-Hub: nützlich zur notwendigen Sauerstoffzufuhr; insbesonders bei Turboaufladung Energieeinsatz gering, da Ventil offen
Folgerung: verlangsamt durchführen
Verdichtungs-Hub: zwar nützlich zur Druck- und Temperatur erhöhung; braucht aber hohe Energiezufuhr
Folgerung: beschleunigt durchführen
Arbeits-Hub: nützlich; Druck sollte möglichst lang wir ken können
Folgerung: verlangsamt durchführen
Auspuff-Hub: muß nur die Voraussetzung für erneut mit Sauerstoff füllbare Brennkammer schaffen Energieeinsatz gering, da Ventil offen
Folgerung: beschleunigt durchführen.
Ansaug-Hub: nützlich zur notwendigen Sauerstoffzufuhr; insbesonders bei Turboaufladung Energieeinsatz gering, da Ventil offen
Folgerung: verlangsamt durchführen
Verdichtungs-Hub: zwar nützlich zur Druck- und Temperatur erhöhung; braucht aber hohe Energiezufuhr
Folgerung: beschleunigt durchführen
Arbeits-Hub: nützlich; Druck sollte möglichst lang wir ken können
Folgerung: verlangsamt durchführen
Auspuff-Hub: muß nur die Voraussetzung für erneut mit Sauerstoff füllbare Brennkammer schaffen Energieeinsatz gering, da Ventil offen
Folgerung: beschleunigt durchführen.
Bezogen auf die Praxis - wiederum beispielhaft für einen
Viertakt-Dieselmotor - bedeutet das konkret, daß nur noch
Einspritz- und Zündverzug kurz vor oder in den oberen Kol
bentotpunkt, wo Luftdruck und -temperatur den schnellst
möglichen Einsatz der Zündung begünstigen, gelegt werden
müssen. Sehr vorteilhaft wirkt sich hierbei eine Eigenart
der birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn aus: ihr oberer
Totpunkt liegt, bezogen auf die Drehbewegung des zweiten
Kurbeltriebes (angenommen: Linksdrehung), einige Grad Kur
belwinkel vor dessen oberem Totpunkt; d. h. selbst bei Un
terstellung eines gewissen Zeitverzuges in der Praxis lie
gen im oberen Totpunkt des zweiten Kurbeltriebes (= Zün
dungsbeginn) mit Sicherheit die optimalen Bedingungen für
schnellstmögliche Verbrennung vor. Ungesteuerte und gesteu
erte Verbrennung können, zeitlich gesehen, miteinander
verschmolzen werden, weil nun der spezifische Druckanstieg
in jedem Fall nach den oberen Totpunkten sowohl des Kolbens
als auch des zweiten Kurbeltriebes zu erwarten ist und
dadurch keinerlei Beschränkungen zu berücksichtigen sind.
Der Verbrennungsablauf wird durch die längere Verweildauer
des Kolbens in oberer Totpunkt-Nähe begünstigt, und für die
Expansion stehen (angenommen: oberer Totpunkt des zweiten
Kurbeltriebes = Zündungsbeginn) höchst vorteilhaft nicht
nur 180 Grad des ersten Kurbeltriebes zur Verfügung, son
dern vielmehr 180 Grad zuzüglich des doppelten Betrages an
Winkelgraden, um die der Befestigungspunkt der Verbin
dungsstange vor dem oberen Totpunkt des zweiten Kurbel
triebes angeordnet ist, und hierdurch wird die Wechselwir
kung beider Kurbeltriebe zueinander erst richtig klar: der
die unterschiedlichen Geschwindigkeiten des zweiten Kurbel
triebes determinierende erste Kurbeltrieb unterliegt natür
lich vom zweiten Kurbelkreis aus gesehen den gleichen Win
kelbedingungen, und nur dadurch wird es möglich, von den
"beschleunigten" Winkelgraden den Betrag, der über 180 Grad
liegt, abzuzwacken, um ihn zugunsten der längeren Expansion
zu nutzen. Dadurch kann natürlich auch das Auslaßventil we
sentlich später als üblich geöffnet werden. Ebenso kann das
Einlaßventil, insbesonders dann, wenn ein Turbolader vor
handen ist, später als üblich öffnen, weil die Luftansau
gung im verzögerten Hub stattfindet, wo ausreichend Winkel
grade zur Verfügung stehen.
Der Verdichtungshub liegt im beschleunigten Hub, wobei die
Beschleunigung in der Praxis höchst vorteilhaft über den
oberen Totpunkt hinaus fortgesetzt wird. Dadurch kann, wie
schon erwähnt, der spezifische Druckanstieg im Prinzip un
endlich sein.
Der vom Kolben ausgeübte Druck wird sofort über die Verbin
dungsstange abgeleitet, wobei diese durch ihre Bewegungs
tendenz (sie befindet sich noch in den beschleunigten Win
kelgraden) unterstützend wirkt. Vorteilhaft ist dabei ins
besonders die Lage des Pleuelpunktes bzgl. der Mitte des
zweiten Kurbeltriebes: wenn im oberen Totpunkt des zweiten
Kurbeltriebes die Zündung einsetzt, liegt der Pleuelpunkt
bereits eine beträchtliche Anzahl von Winkelgraden jenseits
der Linie Mitte/oberer Totpunkt, was die Kraftübertragung
ebenfalls begünstigt.
Insgesamt ist der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung wohl
in erster Linie darin zu sehen, daß im Gegensatz zum her
kömmlichen Kurbeltrieb die Nutzung neuer Freiheitsgrade er
möglicht wird.
So muß sich beispielsweise auf der Verbindungsstange zwi
schen den beiden Kurbeltrieben nicht zwingend nur ein Pleu
ellager befinden; auch Arbeitszylinder und damit Kolben
laufbahnen können beliebig angeordnet werden, und insofern
lassen sich gerade die Kombinationsmöglichkeiten unter
schiedlicher Kolbenhübe mit unterschiedlichen Kolbenge
schwindigkeiten durchaus auch für ganz andere Wärmekraft
maschinen, z. B. Stirling-Motoren, vorteilhaft einsetzen.
Ob die aufgezeigten Vorteile den Nachteil des höheren Fer
tigungsaufwandes überwiegen bzw. ob sich möglicherweise der
eine oder andere Vor- oder Nachteil erst noch in der Praxis
ergibt, wird die weitere Entwicklung zeigen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfin
dungsgemäßen Kurbeltriebes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 den Kurbeltrieb mit verschiedenen Positionen der
Verbindungsstange zur Verdeutlichung der beschleunigten
bzw. verzögerten Kurbeltrieb-Winkelgrade,
Fig. 2 den Kurbeltrieb mit Verbindungsstangen-Positionen
und einer möglichen birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn ei
ner Kolbenmaschine,
Fig. 1 zeigt zwei Kurbelkreise gleichen Durchmessers mit
deren Mittelpunkten MK1 bzw. MK2 und deren oberen und unte
ren Totpunkten OTK1 und UTK1 bzw. OTK2 und UTK2 sowie vier
mögliche Positionen der Verbindungsstange, V1 bis V4, wobei
die Endpunkte der Verbindungsstange die Lagerstellen im je
weiligen Kurbelkreis darstellen. Diese Punkte sind dadurch
festgelegt, daß Kreise mit r = Abstand MK1 zu MK2 und den
Mittelpunkten OTK1 bzw. UTK1 sowie OTK2 bzw. UTK2 jeweils
auf den gegenüberliegenden Kurbelkreis nach oben bzw. nach
unten gezogen werden, wobei der jeweilige Schnittpunkt mit
dem Kurbelkreis dem jeweiligen Mittelpunkt zugeordnet ist.
So erhält man beispielsweise den Punkt 21, indem man vom
Mittelpunkt 11 (= UTK1) den Kreis mit r = Stangenlänge nach
oben ziehend mit dem Kurbelkreis K2 schneidet, und alle an
deren Punkte werden analog festgelegt.
Auf Anhieb ist erkennbar, daß bei Drehung des Punktes 11 um
180 Grad, d. h. bis 12 der Punkt 21 bis zum Punkt 22 bewegt
wird: folglich muß (angenommen: konstante Drehung von K1)
auf K2 eine verlangsamte Drehung stattfinden.
Ebenso ist erkennbar, daß bei weiterer Drehung des Punktes
12 um 180 Grad, d. h. dieser geht wieder in 11 über, der
Punkt 22 wieder in den Punkt 21 übergeht: folglich muß auf
K2 eine beschleunigte Drehung stattfinden.
Interessant sind weiterhin die Kreisabschnitte 12 bis 13,
22 bis 23, 14 bis 11 und 24 bis 21 nicht nur deshalb, weil
hier die Verbindungsstange Parallel-Lagen hat, sondern weil
man auf den ersten Blick annehmen könnte, daß auf Grund der
identischen Streckenlängen bei Drehung des einen Kurbel
kreises der andere genauso schnell dreht, was jedoch in Wi
derspruch zu den vorher getroffenen Feststellungen stünde.
Bei genauerem Hinsehen wird jedoch klar, daß nicht gleiche
Geschwindigkeiten vorliegen können: hierzu sind auf K2 zwi
schen den Punkten 24 und 21 etwa gleich lange Streckenab
schnitte markiert, um die jeweils wieder Kreise mit r =
Verbindungsstangenlänge nach unten zwischen die Punkte 14
und 11 gezogen sind, wodurch sich die zugehörigen Strecken
abschnitte zwischen 14 und 11 ergeben. Somit ist erkennbar,
daß bei K1 allmählich immer größere Abschnitte zurückgelegt
werden, was spiegelbildlich natürlich genauso zutrifft.
Anders formuliert findet bei Annahme der Zurücklegung glei
cher Streckenabschnitte auf K1 (= konstante Drehung) auf
K2 ab dem Punkt 24 in Richtung Punkt 21 eine allmähliche
Verlangsamung der Beschleunigung statt; d. h. alle Übergänge
zwischen Beschleunigung und Verlangsamung sind nicht abrupt
sondern - für die Kurbeltriebbelastung vorteilhaft - weich.
Fig. 2 zeigt die gleichen Kurbelkreise wie Fig. 1, dies
mal jedoch mit einer Vielzahl von Verbindungsstangenpositi
onen. Wird nun auf der Verbindungsstange im (frei wähl
baren) Abstand a zum Kurbelkreis K2 ein Pleuellager ange
bracht, so durchläuft dieses in allen Punkten (angekreuzt)
nicht mehr eine kreisförmige, sondern eine birnenförmige
Laufbahn. Wird weiterhin im oberen Totpunkt OTPl der bir
nenförmigen Pleuellager-Laufbahn eine Pleuelstange samt zu
gehörigem Kolben K mit dessen Zylinderlaufbahn Zyl so ange
ordnet, daß der Kolben in seinem Arbeitshub Kraft auf den
Kurbeltrieb ausübt, erfolgt der Kraftangriff - auch aus der
Zeichnung klar erkennbar - unter weitaus günstigeren Bedin
gungen, als beim herkömmlichen Kurbeltrieb.
Ebenso ist aus dem Graph der Pleuellager-Laufbahn klar er
kennbar, daß die Übergänge zwischen Beschleunigung und Ver
zögerung nicht abrupt, sondern weich sind.
Der für für eine Wärmekraftmaschine jedoch wesentlichste
Punkt, die Verhältnisse im oberen Totpunkt oder in Nähe
desselben, ist ebenfalls klar erkennbar: bereits etliche
Winkelgrade vor OTK2 befindet sich das Pleuellager und da
mit auch der Kolben - selbst wenn man den in der Praxis zu
erwartenden Zeitverzug berücksichtigt - in optimaler Stel
lung bzgl. der Wärmezufuhr.
Auch die wesentlich längere Nutzungsdauer der Expansion ist
klar erkennbar.
Claims (2)
- Kurbeltrieb zur Erzeugung einer birnenförmigen Pleuellager- Laufbahn einer Kolbenmaschine, wobei
- - ein Kurbeltrieb (K1) mit einem zweiten Kurbeltrieb (K2) gleichen Durchmessers durch eine Verbindungsstange (V), deren Länge dem Mittenabstand (MK1/MK2) der Kurbeltriebe entspricht, so verbunden ist, daß die Kurbeltriebe unter schiedliche Drehrichtung haben,
- - sich auf der Verbindungsstange (V) mindestens ein in ei nem Abstand (a) zu einem der beiden Kurbelkreisdurchmes ser angeordnetes Pleuellager befindet, das, durch diese Anordnung bedingt, nicht mehr eine kreisförmige, sondern eine birnenförmige Pleuellager-Laufbahn durchläuft
- und mindestens ein Kolben mittels einer Pleuelstange mit dem Pleuellager verbunden ist, welches die birnenförmige Pleuellager-Laufbahn durchläuft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996141586 DE19641586C1 (de) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Kurbeltrieb zur Erzeugung einer birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn einer Kolbenmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996141586 DE19641586C1 (de) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Kurbeltrieb zur Erzeugung einer birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn einer Kolbenmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19641586C1 true DE19641586C1 (de) | 1998-04-02 |
Family
ID=7808256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996141586 Expired - Fee Related DE19641586C1 (de) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Kurbeltrieb zur Erzeugung einer birnenförmigen Pleuellager-Laufbahn einer Kolbenmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19641586C1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3030615C2 (de) * | 1980-08-13 | 1983-09-29 | Gerhard 8501 Allersberg Mederer | Brennkraftmaschine |
DE3715391C2 (de) * | 1987-05-08 | 1991-11-14 | Gerhard 8501 Allersberg De Mederer | |
DE9313192U1 (de) * | 1993-05-24 | 1993-12-16 | Schweizer Viktor Dipl Ing Fh | Der pleuelgeführte Motor |
-
1996
- 1996-08-29 DE DE1996141586 patent/DE19641586C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3030615C2 (de) * | 1980-08-13 | 1983-09-29 | Gerhard 8501 Allersberg Mederer | Brennkraftmaschine |
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DE9313192U1 (de) * | 1993-05-24 | 1993-12-16 | Schweizer Viktor Dipl Ing Fh | Der pleuelgeführte Motor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8322 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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