DE2142455A1

DE2142455A1 - Doppelkolben

Info

Publication number: DE2142455A1
Application number: DE19712142455
Authority: DE
Inventors: Rudolf Clausing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-25
Filing date: 1971-08-25
Publication date: 1973-03-01

Description

Technische Erläuterung und Anwendungemöglichkeiten eines Doppelkolbens.
Um Saug-Kolben-Motoren (2-Takt oder 4-Takt) bei gleichem Hubvolumen zu höheren bzw. maximalen Leistungen zu bringen, bedient man sich, besonders bei Ronnmaschinen, vieler Tricke.
Angefangen beim Polieren des Saugkanals, über Änderung der Steuerzeiten, bis zum größeren Vensilteller-Durchmesser, etc.
Beim Studieren dieser motorischen Besonderheites, kam mir der Gedanke, warum nicht im Motor eine zusätzliche Ansaug- und Kompressionsmöglichkeit schaffen, die ohne Hubvolumenvergrößerung eine bessere Zylinderfüllung gewährleistet.
Ich kam dabei zu nachfolgender Überlegung : Wenn ein Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, so müsse der Kolbenboden noch einmal ein Stück nachgeben, um"noch mehr" an-@augen zu können, ohne daß der, durch die Kurbelkröpfung bestimmte "Hub", verändert wird.
Auf dem oberen Tetpunkt aber muß der Kolbenboden wieder seine ursprüngliche Lage haben, d.h. unter Um@tänden und je nach der Beschaffenheit des Zylinderkopfes, auch über den Kolbenboden horaueragen können, um zusätzlich zu komprimieren.Dieser "elastische Kolbenboden" ist bei Kur@hub-Motoren besonders wichtig, da diese ja, oben durch den Kur@hub, besonders elastisch sind und diese Eigenschaft durch einen größeren Mub verlieren würden.Durch des "Doppelkolben" aber bleiben diese Motoren "Kurzhuber" und können zusätzlich das Ansaugvolumen vormehren.
Mein Gedankengang habe ich in beiliegenden Prim@ipseichnungen festgehalten.Die Anwendungsmöglichkeit muß von Fall zu Fall komstruktiv überarbeitet werden.
In der Konstruktion und Anwendung des "Doppelkolbens" s@he ich folgende Möglichkeiten : 1.) je nach Exzentergröße auf dem Kurbelzapfen,ein größeres Ansaugvolumen bei gleichem Kolbenhub.
2.) beim Aufwärtsgang des Kolbene eine zusätzliche Kompressionsmöglichkeit, die einem Vorkomprimieren durch einen Kompressor bzw. Auflader gleichkemmt.
3.) je nach Beschaffenheit des Zylinderkopfes kann der "Mittelkolben" auch über den eigentlichen Kolbenboden, im oberen Totpunkt, hinausgeschoben werden, was einer höheren Verdichtung (ohne Kurbelkröpfung-Änderung) gleichkommt.
(Betr.: Doppelkolben) 4.) der Exzenter auf der Kurbelwelle kann konstruktiv so geschaffen werden, daß er um die Längsachse des Kurbelzapfens verstellbar ist.Hierdurch wird erreicht, daß der Mittelkolben "seinen O.T. bzw. U.T." nicht gleichzeitig mit dem des Hauptkolbens erreicht, was bedeutet, die günstigsten Arbeitszeiten des Mittelkolbens zu erhelten.Ich sehe hier besonders in der oberen Totpunktlage eine Möglichkeit, Ventile früher zu öffnen bzw. später zu schließen.
5.) beim Zweit@kter ist durch den Doppelkolben eine zunätzliche Absaug- und Komprimierungsmöglichkeit gegeben, ohne daß die gegebenen Steuerzeiten an den diversen Kanälen beeinträchtigt werden.
6.) zur Anerdnung der Pleuel im Kolben sind folgende Überi@gungen @etwendig : Die Lagerung der beiden Pleuelaugen im Hauptkolben sellte besser durch einen durchgehende Kolbenbolzen bewerkstelligt werden.Hierdurch wird das Biegungsmoment wie bei Einzell@gerung (siehe Prinzipzeichnung) ausgeschaltet.
Bei durchgehenden Kolbenbolzen des Hauptkolbens müsste das Pleuel des Mittelkolbens geschlitzt werden.Da in dieser @öhe die Pendelbewegung des Mittelpleuels nur gering ist, dürfte durch die Schlitzung keine wesentliche Schwächung des Mittelpleuels in Frage kommen.
Diese# Konstruktion beeinträchtigt aber die Hubmöglichkeit des Mittelkolbens, indem das Auge des Mittelpleuels nicht mehr zwischen die Augen der hauptkolbenpleuel eintauchen kann.
7.) Die Lagerung des Mittelpleuelkopfes im Mittelkolben : Die in meiner Prinzipzeichnung dargestellte Lagerung hat den Hachteil, daß zwischen den einzeinen Pleuel große, raumfressende Abstände entstehen.Man müsste daher die Aufhängung des Mittelpleuels ähnlich eines Kugelkopfes in den Mittelkolben einbauen.Ferner zwei Seiten des Kugelkopfes so abflachen, daß ein Eintauchen zwischen den Augen der Haupt@olbenpleuel, bei geringstem Abstand, gewährleistet ist.
(Betr.: Doppelkolben) 8.) Bei dieser maximalen engen Zusammenlegung der 3 Pleuel, dürfte auch ein nachträglicher Einbau des Doppelkolbens in herkömmlichen Motoren gewährleistet sein, vorausgesetzt man bringt nachträglich den entsprechenden Ex@enter auf dem jeweiligem Kurbelzapfen an.