DE202013100087U1

DE202013100087U1 - Brennkraftmotor

Info

Publication number: DE202013100087U1
Application number: DE202013100087U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-01-22
Anticipated expiration: 2023-01-10

Abstract

Brennkraftmotor mit einem Kurbelgehäuse (1), in dem ein Kurbelgetriebe (2) eingebaut ist, einem Zylinder (3), einem Kolben (4), Einlass- und Auspuffkrümmer (9 und 10), Einlass- und Auspuffventile (5 und 7) und einer Düse (12) für die Brennstoffeinspritzung, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Druckventil (6) mit einer Einheit (13) einer Röhrensteuerung, einem elektronischen Steuergerät (8), dem Auspuffventil (7) und einem Luftkrümmer (11) ausgestattet ist, der mit einem Luftsammler (14) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennkraftmotor mit einem Kurbelgehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung ist im Maschinenbau, und zwar im Motorenbau, einsetzbar und kann für eine Erhöhung der Startqualitäten des Brennkraftmotors, für die Versorgung mit der Möglichkeit einer kurzzeitigen bedeutenden Kraftvergrößerung, einer herabgesetzten mechanischen Knoten- und Detaillastigkeit bei der Arbeit bei variablen Betriebsbedingungen und als Folge davon für eine Erhöhung seiner Zuverlässigkeit sowie für eine Versorgung mit verschiedenen Kraftstoffen verwendet werden.
Es ist ein Brennkraftmotor bekannt (Below P. A. Die Motoren der Armeewagen. Der erste Teil. Die Theorie/P. A. Below, W R. Burjatschko, Je. N. Akatow – M: Kriegsverlag, 1971. – S. 488–492), der ein Kurbelgehäuse aufweist, in dem ein Kurbelgetriebe eingebaut ist. Zudem weist das Kurbelgehäuse einen Zylinder, einen Kolben, der ein Kompressionsverhältnis reguliert, sowie einen Einlasskrümmer und einen Auspuffkrümmer auf. In dem Zylinderkopf sind ein Einlassventil, ein Auspuffventil und eine Düse für die Brennstoffeinspritzung eingebaut.
Die Mängel dieses bekannten Brennkraftmotors sind:

1. die Komplexität seiner Konstruktion, die das Kompressionsverhältnis für einen optimalen Wert bei der Arbeit mit variablen Bedingungen automatisch reguliert und für eine herabgesetzte mechanische Knoten- und Detaillastigkeit sorgt, die für eine Erhöhung seiner Zuverlässigkeit sowie für einen Betrieb mit unterschiedlichen Kraftstoffen sorgt und
2. die Unmöglichkeit eines heftigen kurzzeitigen Forcierens des Motors bei einer heftigen kurzzeitigen Vergrößerung der äußeren Belastung.

Die bekannte Konstruktion eines Brennkraftmotors ist der nächstkommende Stand der Technik und wird als Prototyp gewählt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Startqualitäten des Brennkraftmotors zu erhöhen, die Versorgung mit einer herabgesetzten Knoten- und Detaillastigkeit bei einer Arbeit mit variablen Bedingungen zu erreichen und als Folge davon die Zuverlässigkeit des Brennkraftmotors zu erhöhen, ohne einen Kolben mit einer komplizierten Konstruktion, die das Kompressionsverhältnis automatisch reguliert, zu verwenden. Zudem soll der Brennkraftmotor die Möglichkeit eines kurzzeitigen Forcierens des Motors bei einer kurzzeitigen Vergrößerung der äußeren Belastung und bei einer vollen (bis zum Druck der Umwelt) Erweiterung des Arbeitsbereichs des Motors bieten.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dies ist auf folgende Weise erreicht:
Der Brennkraftmotor ist mit einem hohen Kompressionsverhältnis ausgebildet, das für den Start verwendet ist. Nach dem Start im Laufe der Arbeit des Brennkraftmotors öffnet sich nach einem Teil des Laufs des Kolbens im Laufe der Kompression ein Druckventil, und eine bis zu einem bestimmten Druck zusammengepresste Luft fließt aus einem Luftkollektor in einen Luftsammler ein.
Nach der Schließung des Druckventils, das je nach den Bedingungen der Arbeit des Brennkraftmotors geregelt ist, fängt eine tatsächliche Kompression an. Dann folgen die Einspritzung des Brennstoffs und die Verbrennung sowie der weitere Betrieb des Brennkraftmotors. Bei einer Notwendigkeit einer heftigen Kraftvergrößerung wird aus dem Luftsammler eine zusätzliche Luft unter Druck in den Zylinder geleitet (d. h. es wird eine eigentümliche kurzzeitige Aufladung realisiert). Dies ermöglicht, eine größere Menge an Brennstoff zu verbrennen und vorübergehend die maximale errechnete Motorleistung zu überschreiten. Die Erweiterung des Arbeitsbereichs kann bis zum Druck der Umwelt im Zusammenhang mit einem hohen geometrischen Kompressionsverhältnis geschehen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
1 schematisch den Aufbau eines Brennkraftmotors nach der Erfindung.
Der Brennkraftmotor weist ein Kurbelgehäuse 1 auf, in das ein Kurbelgetriebe 2 eingebaut ist. Des Weiteren weist das Kurbelgehäuse 1 einen Zylinder 3 und einen Kolben 4 auf. Im Zylinderkopf sind ein Einlassventil 5, ein Druckventil 6 und ein Auspuffventil 7 mit einem elektronischen Steuergerät 8, ein Einlasskrümmer 9, ein Auspuffkrümmer 10 und ein Luftkrümmer 11 sowie eine Düse 12 für die Brennstoffeinspritzung eingebaut. Das Druckventil 6 ist mit einer Einheit 13 einer Röhrensteuerung ausgestattet. Der Luftkrümmer 11 ist mit einem Luftsammler 14 verbunden.
Der Brennkraftmotor arbeitet auf folgende Weise:
Vor dem Start des Brennkraftmotors, der ein hohes Kompressionsverhältnis hat (von 25 bis 30, das nachfolgend eine Erweiterung praktisch bis zum Druck der Umwelt gewährleistet), ist das Druckventil 6 geschlossen, und der Startprozess läuft im gewöhnlichen Betrieb ab. Dabei gewährleistet eine starke Luftkompression im Zylinder 3 einen sicheren Start mit den Bedingungen einer niedrigen Temperatur der Luft. Nach dem Start öffnet im Laufe der Arbeit des Brennkraftmotors nach einer Teilumstellung des Kolbens 4 von der unteren äußersten Stellung zu der oberen Stellung die Einheit 13 der Röhrensteuerung (je nach dem Betrieb des Brennkraftmotors) das Druckventil 6, so dass die bis zu einem bestimmten Druck zusammengepresste Luft aus dem Luftkrümmer 11 in den Luftsammler 14 einfließt. Dann schließt die Einheit 13 der Röhrensteuerung das Druckventil 6, und das elektronische Steuergerät 8 öffnet das Auspuffventil 7. Der Druck im Zylinder 3 sinkt bis zum atmosphärischen Druck. Danach schließt sich sofort das Auspuffventil 7 durch das elektronische Steuergerät 8, und es beginnt die tatsächliche Luftkompression im Zylinder 3. Beim Herannahen des Kolbens 4 in die äußerste obere Stellung spritzt die Düse 12 Brennstoff ein, und die Verbrennung und der weitere Betrieb des Brennkraftmotors folgen.
Beim Auftreten einer heftigen kurzzeitigen Kraftvergrößerung wird beim Herannahen des Kolbens 4 in die äußerste obere Stellung durch die Einheit 13 der Röhrensteuerung das Druckventil 6 geöffnet. Dadurch gelangt zusätzliche Luft unter Druck aus dem Luftsammler 14 in den Überkolbenraum (d. h. es wird eine eigentümliche kurzzeitige Aufladung realisiert). Dies führt zu einer größeren Menge an Brennstoff zum Verbrennen und einer vorübergehenden Überschreitung der maximalen errechneten Motorleistung des Brennkraftmotors.
Der neue Brennkraftmotor weist gegenüber dem Brennkraftmotor nach dem Prototyp folgende Vorteile auf:

1. Er hat eine einfache Kolbenkonstruktion und bietet die Möglichkeit einer Regelung des tatsächlichen Kompressionsverhältnisses bei der Arbeit unter variablen Bedingungen für eine Versorgung einer herabgesetzten mechanischen Knoten- und Detaillastigkeit. Als Folge davon ist die Zuverlässigkeit des Brennkraftmotors erhöht, und sein Betrieb kann mit unterschiedlichen Brennstoffen vorgenommen werden.
2. Zudem bietet der neue Brennkraftmotor die Möglichkeit eines kurzzeitigen heftigen Forcierens des Motors bei einer heftigen kurzzeitigen Vergrößerung der äußeren Belastung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Below P. A. Die Motoren der Armeewagen. Der erste Teil. Die Theorie/P. A. Below, W R. Burjatschko, Je. N. Akatow – M: Kriegsverlag, 1971. – S. 488–492 [0003]

Claims

Brennkraftmotor mit einem Kurbelgehäuse (1), in dem ein Kurbelgetriebe (2) eingebaut ist, einem Zylinder (3), einem Kolben (4), Einlass- und Auspuffkrümmer (9 und 10), Einlass- und Auspuffventile (5 und 7) und einer Düse (12) für die Brennstoffeinspritzung, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Druckventil (6) mit einer Einheit (13) einer Röhrensteuerung, einem elektronischen Steuergerät (8), dem Auspuffventil (7) und einem Luftkrümmer (11) ausgestattet ist, der mit einem Luftsammler (14) verbunden ist.
Brennkraftmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Start das Druckventil (6) geschlossen ist und der Startprozess in gewöhnlichem Betrieb abläuft, wobei eine starke Luftkompression im Zylinder (3) einen sicheren Start bei niedriger Lufttemperatur gewährleistet.
Brennkraftmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Start im Laufe des Betriebs des Motors nach einer Teilumstellung des Kolbens (4) von der unteren äußersten Stellung zu der oberen Stellung des Kolbens (4) die Einheit (13) der Röhrensteuerung das Druckventil (6) öffnet und dass die bis zu einem bestimmten Druck zusammengepresste Luft aus dem Luftkrümmer (11) in den Luftsammler (14) eintritt.
Brennkraftmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass danach die Einheit (13) der Röhrensteuerung das Druckventil (6) schließt und das elektronische Steuergerät (8) das Auspuffventil (7) öffnet und dass der Druck im Zylinder (3) bis zum atmosphärischen Druck sinkt.
Brennkraftmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sofort danach das elektronische Steuergerät (8) das Auspuffventil (7) schließt und die Luftkompression im Zylinder (3) anfängt, dass beim Herannahen des Kolbens (4) in die äußerste obere Stellung die Düse (12) Brennstoff einspritzt, und die Verbrennung und der weitere Betrieb beginnt.
Brennkraftmotor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten einer heftigen Kraftvergrößerung die Einheit (13) der Röhrensteuerung beim Herannahen des Kolbens (4) in die äußerste obere Stellung das Druckventil (6) öffnet, dass in den Überkolbenraum unter Druck zusätzliche Luft nachführbar ist, wobei dies eine Zufuhr einer größeren Menge an Brennstoff für die Verbrennung bedingt und zur vorübergehenden Überschreitung der maximalen errechneten Motorleistung führt.