DE2622083A1 - Brennkraftmaschine mit stossdaempfender pleuellagerung - Google Patents
Brennkraftmaschine mit stossdaempfender pleuellagerungInfo
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Description
Brennkraftmaschine mit stoßdämpfender Pleuellagerung
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit in einem . Zylinder geradlinig bewegbar geführten Kolben, einer unter An-,
triebskraftübertragung drehbaren Kurbelwelle und antriebskraftübertragenden Verbindungsmitteln zwischen Kolben und Kurbelwelle,
insbesondere mit stoßdämpfender Pleuellagerung·
Eines der wesentlichsten technischen Probleme, das bei der Entwicklung
einer Brennkraftmaschine, wie einer Otto- oder Dieselmaschine, überwunden werden muß, ist die Unterdrückung des soge
"Motorklopfens"·
Klopfen tritt bekanntlich dann auf, wenn das Kurbelwellenlager
mit dem Pleuel in Flucht steht, so daß sich der Kolben im wesentlichen in seiner Position höchster Verdichtung im Zylinder
befindet, dehe am sog, oberen Totpunkt. Beim Zündvorgang kann
sich dabei das verdichtete Kraftstoff/tuft-Gemisch im Zylinder
zu schnell entzünden, anstatt mit gleichmäßiger Brenngeschwindigkeit zu verbrennen. Diese explosionsartige Verbrennung erzeugt
eine Stoßwelle, welche den Kolben beaufschlagt und dabei den Kolben, das Pleuel und die Kurbelwelle einer ganz erheblichen
Belastung unterwirftβ
Ke/Bl/ro
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Aufgrund dieses Problems müssen Kolben und Pleuel so dimensioniert
sein, daß sie eine Stoßbelastung auszuhalten vermögen, die im Normalbetrieb der Maschine gewöhnlich nicht vorkommt·
Außerdem werden aufgrund dieses Problems häufig Kraftstoff-Bleizusätze oder hochwertiges Benzin benötigt, wodurch sich die
Kosten für den Kraftstoff erhöhen. Außerdem enthält hochwertiges
(hochoktaniges) Benzin, obgleich es teurer ist, tatsächlich eine 'geringere verfügbare Energiemenge pro Gramm als das heftiger
abbrennende niederwertige Benzin.
Wegen der Notwendigkeit, die schädlichen Auswirkungen eines Motorklopfens zu vermeiden, muß darüber hinaus häufig auch die
maximale Verdichtung im Zylinder verringert werden, um eine vorzeitige Zündung zu vermeiden. Bei niedrigeren Maschinendrehzahlen
werden die Zündkerzen daneben üblicherweise so angesteuert, daß sie nach dem Durchlauf des Kolbens durch den oberen Totpunkt
zu zünden beginnen; d.h. nachdem der Kolben seinen Abwärtshub im Zylinder begonnen hat. Diese Auslegung ist im Hinblick auf
die Vermeidung einer Beschädigung durch Motorklopfen vorteilhaft, weil hierbei jeder auf den Kolben ausgeübte Stoß oder
Schlag auf die sich drehende Kurbelwelle übertragen werden kann. Dies ist im genauen oberen Totpunkt .oder vor dem oberen Totpunkt
bei den bisher gebräuchlichen Kolben-Kurbelwellenanordnungen . nicht der Fall, weil im oberen Totpunkt des Kolbens durch KoI,-ben
und Pleuel keine Kraft in Form von Drehmoment auf die Kurbelwelle übertragen werden kann, da das Kurbelwellenlager zu
diesem Zeitpunkt mit dem Pleuel in Flucht steht.
Als weitere Maßnahme zur Vermeidung der unerwünschten Auswir- . kungen eines Motorklopfens sind die Zylinder der üblichen Brennkraftmaschinen
kleiner ausgelegt, als dies eigentlich wünschenswert wäre, wobei eher eine große Zylinderzahl vorgesehen
wird. Aus diesem Grund liefern die größten Automobilhersteller . in den Vereinigten Staaten von Amerika Kraftfahrzeuge mit Sechsund
Achtzylindermaschinen, bei denen jeder Zylinder einen Hubraum von z.B. 800 cmr' besitzt.
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Als weitere Maßnahme zur Verminderung der nachteiligen Auswirkungen
eines Motorklopfens sind die Brennkraftmaschinen für einen Betrieb mit hohen Drehzahlen, typischerweise z.B. mit
einer Reise- bzw. Dauerdrehzahl (cruising rate) von 3OOO U/min ausgelegt.
Viele Merkmale oder Eigenschaften der herkömmlichen, handelsüblichen
Brennkraftmaschinen sind an sich unerwünscht bzw. ungünstig, wurden Jedoch von der Industrie akzeptiert, um eine
weitgehende Verminderung der nachteiligen Auswirkungen eines Motorklopfens zu erreichen, das bei einer ungünstfe ausgelegten
Maschine zu Beschädigungen von Kolben und Pleueln führen kann. Wenn beispielsweise die Verbrennung in den Zylindern dann
sicher eingeleitet werden könnte, wenn sich der Kolben im oberen Totpunkt befindet, ließe sich eine beträchtliche Erhöhung
der Leistung bzw. des Wirkungsgrads der Maschine erreichen. Bei den derzeit üblichen Maschinenkonstruktionen wird die Hubstrecke
des Kolbens vom oberen Totpunkt zur "Spätzündungsposition", in welcher die Zündkerzen zu zünden beginnen, bezüglich der Leistungsabgabe
der Maschine völlig vergeudet.
Ebenso ließe sich ein höherer Wirkungsgrad mit einer höheren Verdichtung des Luft/Kraft stoff -Gemisches vor dem Zünden erzielen.
"Schütteins, Rückens «bzw.
Abgesehen vom Problem des Motorklopfens und des sog. / Schleppens"
(lugging) wäre zudem eine niedertourige Brennkraftmaschine mit wenigen großen Zylindern sehr attraktiv. Ein großer Zylinder
kann eine sehr große Kraft entfalten, wobei er insbesondere im Betrieb mit niedrigen Drehzahlen deutlich zu einer vollständigeren
Verbrennung der Abgase tendiert, wodurch auch ohne Verwendung einer Abgasreinigungsanlage eine niedrigere Kohlenwasserstoffemission
erreicht wird. Stickoxide bilden sich bevorzugt nahe der Zylinderwand, an welcher eine vollständige
Verbrennung verhindert werden kann. Ein großer Zylinder be-
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sitzt, auf sein Arbeitsvolumen, d.h. seinen Hubraum bezogen, eine kleinere Wandfläche· Aus diesem Grund wird bei Verwendung
eines großen, d.h. großvoluraigen Zylinders eine proportional geringere Emission an schädlichen Abgasbestandteilen erreicht.
Aufgrund der Fähigkeit der zu beschreibenden Brennkraftmaschine, mit niedrigen Drehzahlen arbeiten zu können, können die bei
Brennkraftmaschinen mit geringer Zylinderzahl normalerweise auftretenden Schwierigkeiten bezüglich Maschinenauswuchtung bzw.
Massenausgleich und Mangel an vibrationsfreiem Lauf weitgehend
ausgeschaltet oder verringert werden.
Eine niedrigere Maschinendrehzahl führt weiterhin zu einer vollständigeren
Verbrennung und zu einer größeren und wirksameren. Ausnutzung der freigesetzten Energie und außerdem auch zu verringerter
Kohlenwasserstoffemission und längerer Maschinenlebensdauer O
Die vorgenannten Vorteile konnten jedoch wegen der außerordent-,
lieh schädlichen Auswirkungen des sog. Motorklopfens und dem unwirtschaftlichen
Betrieb bei niedrigeren Drehzahlen bisher nicht voll realisiert werden. Zur Vermeidung der beiden genannten Probleme
war es bisher nötig, schnellaufende Maschinen mit vielen kleinen Zylindern zu konstruieren, bei denen die Zündung in den
Zylindern nach dem oberen Totpunkt erfolgt und bei denen das maximale Verdichtungsverhältnis des Kraftstoff/Luft-Gemisches,
vor dem Zünden beschränkt ist« Die durch diese Lösungen aufgeworfenen
Schwierigkeiten, wie erhöhter Verschleiß, hohe Drehzahl· belastung, höhere Kosten usw., wurden dabei den Problemen, die
dadurch ausgeschaltet werden sollen, vorgezogen·
In der Patentliteratur wird über zahlreiche Versuche zur Ausschaltung
des Problems des Motorklopfens berichtetj.ygl« z,Bo
die US-PSen 2 1354 995, 1 752 379* 2 151 835, 1 379 115 und
3 57^ 293· Es scheint jedoch keine der Konstruktionen gemäß
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den« genannten US<=»PSen In wesentlichem Umfang wirtsehafv-Iieiie
Anwendung gefunden zu haben,,, und zwar anscheinend einerseits
aufgrund ihrer zeitweilig uner-wüTASGht großen Koraplizier-tlieit
und andererseits aus dem Grundβ weil sieh diese Konstruktionen
hauptsächlich auf Federn, Guimnlbüehsen mid dglo stütsen^ die im
allgemeinen nicht für einenjsmrerlässigen Dauerbetrieb geeignet
sind ο
Mit der Erfindung wird dagegen eine einfache, zuverlässige Vorrichtung zur Erzielung der vorher genannten Vorteile durch
stoßdämpfende Lagerung einer Brennkraftmaschine geschaffen, so daß letztere gegenüber den durch Motorklopfen oder "Schleppen"
(lugging) verursachten Stoßwirkungen abgedämpft ist, die sich im Betrieb bei unerwünscht niedriger Drehzahl bei zu hoher Maschinenbelastung
oder zu großem Übersetzungsverhältnis ergeben können· Infolgedessen kann die Maschine auf größere Leistung
ausgelegt sein, wobei den Auswirkungen des Motorklopfens und "Schleppens" (lugging) weniger Beachtung gewidmet zu werden
braucht»
Dabei kann vorausgesetzt werden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Betriebslebensdauer entsprechend derjenigen der
restlichen Brennkraftmaschine besitzt, wobei diese Vorrichtung dennoch einfach aufgebaut und in sich abgeschlossen ist und
vollautomatisch arbeitet, dabei aber nur an Kurbelwelle und Pleuel konstruktive Änderungen erfordert, die wesentlich von
der bisher üblichen Brennkraftmaschinenkonstruktion abweichen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß, obgleich die Kolben dieser Maschine zum Schutz derselben vor Klopfen und "Schleppen"
während des Verbrennungstakts stoßgedämpft gelagert sind, diese Stoßdämpfung während des Verdichtungstakts des Kolbens
spontan deaktiviert werden kann, so daß der Kolben bis zu einem genau vorbestimmten Punkt in den Zylinder hineinläuft, ohne dabei
durch irgendein "Spiel" im Pleuel ο,dgl· beeinflußt zu werden*
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gei5?3^i' Izsim ει:π cbaren Totpitikt zur isrsielimg der gewünschten ^eriiclitoig ein gsziausr Zolbenabstanc: im Zylinder
gewährleistet werden,» währsrii sich gleichseitig auah die vorher
genannten Torteils erzielen lassen^
Weiterhin kann die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichte
augenblickliche Abwärtsbewegung des Kolbens nach der Explosion des Gemisches zu einem schnelleren Abfall des.
Verbrennungsdrucks und mithin zu einer niedrigeren Betriebstemperatur führen.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten Brennkraftmaschine mit einer insbesondere stoßdämpfenden
Pleuellagerung·
Diese Aufgabe wird bei einer Brennkraftmaschine der eingangs . umrissenen Art erfindungsgemäß gelöst durch ein von der Kurbelwelle
unter{Srmöglichung einer exzentrischen Drehung um die rotierende Kurbelwelle herum getragenes Lagerelement mit einer
gekrümmten Umfangsflache, die mit den Verbindungsmitteln in.
kraftübertragender Gleitberührung steht, und durch eine Einrichtung zur Ermöglichung einer Verlagerung des Lagerelements,
durch die Verbindungsmittel relativ zur Kurbelwelle zwecks Absorbierung etwaiger im Zylinder erzeugter Stoßkräfte, wobei das
Lagerelement nach der Absorbierung oder Vernichtung der Stoßkräfte in seine Ausgangsstellung, die es vor der Verlagerung
eingenommen hatte, zurückzukehren vermag.
Die. erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist also in Zylindern hin- und hergehend geführte Kolben auf, wobei mit den Kolben
eine Kurbelwelle für die Kraftübertragung zu Fahrzeugrädern oder einem anderen Energieabtriebsmittel in kraftübertragender
Verbindung steht, Typischerweise dienen Pleuel zur Kraftübertragung zwischen Kolben und Kurbelwelle.
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Erfindungsgemäß ist ein Lagerelement mit einer gekrümmten Umfangsfläche
so auf der Kurbelwelle gelagert, daß es quer zur Hauptachse der Kurbelwelle um diese herum exzentrisch drehbar
istο Die Umfangsflache dieses Lagerelements steht dabei in
kraftübertragender Gleitberührung mit dem Pleuel. Weiterhin, sind Mittel zur Ermöglichung einer Verlagerung des Lagerelements
durch das Pleuel relativ zur Kurbelwelle bei gleichzeitiger Kraftübertragung auf letztere vorgesehen, um dadurch die im
Zylinder typischerweise durch eine Kraftstoffdetonation oder vorzeitige Zündung erzeugten Stoßkräfte oder die durch sog, .
"Schleppen" der Maschine hervorgerufenen Belastungen zu absorbieren.
Typischerweise wird das Lagerelement von einem exzentrisch ge*
lagerten Element getragen, das quer zur Kurbelwelle starr an dieser montiert ist· Dieses exzentrisch gelagerte Element weist
einen Kompressions- bzw. Drucknocken auf, der bei seiner Dre-, hung mit der Kurbelwelle periodisch am Pleuel angreift und dabei
den Kolben einwärts verschiebt, um das Volumen des Zylinder-Brennraums zu verkleinern, wenn der Drucknocken am Pleuel angreift,
andererseits jedoch die genannte Stoßdämpfungsfunktion, zuzulassen, wenn der Drucknocken auf Abstand von der Pleuelverbindung
steht, so daß Kolben und Verbindung das Lagerelement verlagern können.
Ebenso typisch weist die Pleuelverbindung einen Käfig auf, der verschieblieh oder gleitfähig mit einem Pleuel verbunden ist#
das seinerseits mit dem Kolben verbunden ist. Diese Gleitverbindung ermöglicht eine axiale Relativbewegung zwischen dem .
Käfig und dem Pleuel. Der Käfig umschließt das exzentrisch ge-, lagerte Element in der Weise, daß es sich bei der hin- und her.-gehenden
Bewegung von Kolben und Pleuel im Zylinder um die Kurbelwelle herum drehen kann. Infolgedessen kann das Pleuel so
ausgelegt sein, daß es geradlinig hin- und hergehend bewegt wird, wodurch die Notwendigkeit für einen Kolbenbolzen zwischen Pleuel
und Kolben entfällt.
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?ixr-d %&,s ύ-vieghs^Q oder Verlags^aare Lagerelement
?7ähr3nd 633 Stc:iäämpfi:r:g3TOi-gangs duroh das Pleuel in einer sol
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iiiii dii ;£ivli ireiiinde Kurbelwelle radial einwärts verschoben .
wird« Infolgedessen wird Energie des Pleuels für die Überx«iindnng
dsr Zentrifugalkraft des Lagerelements verbraucht, wobei,
letzteres bei sieh drehender Kurbelwelle beim Fehlen der Energiesingabe
durch das Pleuel spontan ir., seine Ausgangsstellung
Besonders bevorzugt sollte das verlagerbare Lagerelement zwischen zwei der erwähnten, exzentrisch gelagerten Elemente montiert
sein* Jedes dieser Exzenterelsm@nte kann dabei einen
Drucknocken tragen, wobei die beiden Exzenterelemente und das Lagerelement in dem beschriebenen Käfig angeordnet sind, so.
daß eine gleichmäßige bzw. ruckfreie und zuverlässige Kraftübertragung vom Kolben auf die Kurbelwelle gewährleistet wird.
Wie noch näher erläutert werden wird, ist vorzugsweise in jedem Exzenterelement eine Anordnung von parallelen ersten Schlitzen
bzw. Langlöchern vorgesehen, während zwei entsprechende, senkrecht zu den ersten Schlitzen angeordnete zweite Schlitze im.
verlagerbaren Lagerelement vorgesehen sind, so daß eine zweiseitig gerichtete Bewegung des Lagerelements möglich ist, wenn
Verbindungselemente, wie Achsen oder Bolzen, sich durch jedes Paar der ersten und zweiten Schlitze hindurch erstreckend bewegbar
befestigt sind.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert· Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Brennkraftmaschine
gemäß der Erfindung mit vier Zylindern und vier mit einer Kurbelwelle verbundenen Kolben,
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Fig·· 2 eine teilweise im Längsschnitt und in vergrößertem ,
Maßstab gehaltene Ansicht eines in einem Zylinder geführten Kolbens an seinem oberen Totpunkt, wobei di.e
Kraftübertragungsverbindung zwischen Kolben und Kurbelwelle näher dargestellt ist,
Fig. 5 einen vereinfachten Schnitt längs der Linie j5-j5 in
Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Detaildarstellung der erfindungsgemäß
verwendeten Kurbelwelle zur Veranschaulichung der Anordnung verschiedener anderer Teile an ihr,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Kolbens, eines Teils der Kurbelwelle
und der kraftübertragenden Bauteile gemäß Fig. 1 in einer anderen Arbeitsphase,
Fig. β einen vereinfachten Schnitt längs der Linie 6-6 in .
Fig. 2, welcher die Anordnung in einer Rotationsstellung einige Grade vor dem oberen Totpunkt des Kolbens
zeigt und worin bestimmte Teile weggelassen sind,
Fig. 7 eine Fig. 6 ähnelnde Darstellung, welche jedoch die
Rotationsstellung am oberen Totpunkt unmittelbar nach erfolgter Verbrennung und Explosion im Zylinder zeigt,
Fig. 8 eine Fig. 7 ähnelnde Darstellung, in welcher sich die Kurbelwelle Jedoch um einige Grade entgegen dem Uhrzeigersinn
weitergedreht hat,
Fig. 9 eine Fig. 8 ähnelnde Darstellung nach weiterer Drehung der Kurbelwelle entgegen dem Uhrzeigersinn,
Fig. 10 eine ähnliche Ansicht der Anordnung gemäß Fig. 7 nach der Drehung in eine Position, die entgegen dem Uhr-
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zeigersinn um 90° gegenüber der Position gemäß Fig. J
versetzt ist5
Fig. 11 eine Fig. 10 ähnelnde Ansicht in der Position nach einer weiteren Drehung um ^5 entgegen dem Uhrzeigersinn,
Fig. 12 eine Fig. 11 ähnelnde Ansicht, jedoch nach einer Weiterdrehung
der Anordnung um 45° entgegen dem Uhrzeigersinn,
wobei sich der zugeordnete Kolben am unteren Totpunkt,,
d.h. in seiner am weitesten aus dem Zylinder herausgefahrenen Stellung befindet,
Fig. 13 eine Fig. 12 ähnelnde Ansicht, welche jedoch die Stellung
nach einer weiteren Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn zeigt, und
Fig. 14 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung .
der erfindungsgemäßen Exzenterelementanordnung bei weggelassener Kurbelwelle„
Fig· 1 veranschaulicht schematisch einen Teil einer Vierzylindermaschine
gemäß der Erfindung. Diese Maschine kann typischerweise eine Brennkraftmaschine, etwa eine Diesel- oder Ottomaschine,
sein, die mit Ausnahme der dargestellten Unterschiede herkömmliche Konstruktion besitzt. Eine Anwendung der Erfindung auf
Dampfmaschinen o.dgl. ist allerdings ebenfalls denkbar.
In den Figuren ist speziell eine Viertakt-Ottomaschine darge- .
stellt, bei der Kolben 20 hin- und hergehend in Zylindern 22 geführt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform soll der Hub
jedes Kolbens etwa 50,8 mm und das im Zylinder durch den Kolben verdrängte Volumen, d.h. der Hubraum jedes Zylinders etwa
200 ore? betragen. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Zylinder
22 einen Hubraum von 1 Liter oder mehr besitzen, wobei eine entsprechende Maschine ein bis vier Kolben und Zylinder aufweist,
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bei der speziell dargestellten Ausführungsform vier Kolben und Zylinder. Eine derartige Brennkraftmaschine kann sehr- .
kraftvoll, d.h. drehmomentstark sein und mit einem sehr geringen Anteil an Stickoxid- und Kohlenwasserstoffverunreini- .
gurigen in ihrem Abgas arbeiten, während sie dennoch unempfindlich
ist gegenüber den schädlichen Auswirkungen von Klopfen und "Schleppen". Eine solche Maschine kann eine Ausgangsleistung,
mindestens entsprechend derjenigen der bisher üblichen Sechs- . und Achtzylindermaschinen besitzen, während bei ihr weniger bewegliche
Teile, weniger Zündkerzen sowie eine einfachere elektrische Anlage vorhanden sind und durch die Verkleinerung der
Zylinderzahl verschiedene andere Vorteile geboten werden.
Die vier Kolben- und Zylinderanordnungen gemäß Fig. 1 sind mit
einer Kurbelwelle 24 derart betrieblich verbunden, daß jeweils
bei einer 90 -Drehung der Kurbelwelle 24 ein Kolben den oberen
Totpunkt im zugeordneten Zylinder 22 erreicht.
Gemäß Fig. 2 weist jeder Zylinder herkömmliche Steuerventile
23 und eine Zündkerze 25 auf.
Jeder Kolben 20 ist starr mit einem Pleuel 26 verbunden, das
gemäß den Fig. 2 und 5 verschiebbar bzw. gleitfähig mit einem Käfig 28 verbunden ist« Das Pleuel 26 ist dabei gleitfähig in
einem Rohrteil 27 des Käfigs 28 geführt, wobei der Rohrteil 27 seinerseits eine Stirnplatte 29 trägt, mit welcher den Käfig
28 bildende Streben bzw. Bolzen 3I verschraubt sind. Eine den
Käfig 28 vervollständigende hintere Endplatte 33 ist ebenfalls mit den Bolzen 31 verschraubt.
Der Käfig 28 umschließt seinerseits eine von der Kurbelwelle
24 getragene Exzenteranordnung 30* wobei zur Ermöglichung einer
Gleitbewegung zwischen Käfig 28 und Exzenteranordnung 30 ge- .
eignete Gleitlager vorgesehen sind. Bei der Drehung der Kurbelwelle und der Exzenteranordnung bewegen sich mithin der Käfig
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28, das Pleuel 2β und der Kolben 20 geradlinig zum bzw. im Zylinder 22 auf einer längs verlauf enden Linie ohne seitlichen.
Ausschlag bzw. Kippbewegung. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit für einen Kolbenbolzen zur Verbindung von Kolben und
Pleuel, wodurch eine Verkleinerung der Größe und des Gewichts des Kolbenmantels 32 im Vergleich zu der?bisher angewandten Konstruktionen
erreicht wirde
Es ist darauf hinzuweisen, daß die US-PS 2 00β 498 eine käfigartige
Konstruktion beschreibt, die ein exzentrisch gelagertes Glied einer Brennkraftmaschine umschließt. Diese käfigartige
Konstruktion ist jedoch nicht unmittelbar und auch nicht gleitfähig mit einem Pleuel verbunden, wie dies bei der Erfindung
der Fall ist·
Wie insbesondere aus den Fig„ 2 bis 4 und aus Fig. 14 hervorgeht,
trägt die Kurbelwelle 24 bei der dargestellten Ausführ rungsform zwei exzentrisch gelagerte Elemente bzw* Exzenterelemente
3^* die aus im wesentlichen kreisförmigen Metallscheiben
mit Umfangsflächen 35 bestehen und die in exzentrischer,
d.h. außermittig versetzter Anordnung, wie dargestellt, an der Kurbelwelle montiert sind. In anderen Ausführungsformen .
kann ein einziges Exzenterelement 34 verwendet werden. Die Exzenterelemente
32J- sind jeweils an einer Wange 39 der Kurbelwelle
24 montiert.
An den einander zugewandten Flächen jedes Exzenterelements ist jeweils ein Kompressions- bzw. Drucknocken 36 durch Schrauben,
Schweißen oder anderweitig befestigt.
Ein Lagerelement 40 mit einem Umfangsflansch 41 ist zwischen
den Drucknocken 36 um den Kurbelteil 37 der Kurbelwelle 24 herum,
jedoch im wesentlichen auf Abstand von diesem Kurbelteil angeordnet. Gemäß Fig· 6 stimmt der Umfang jedes Drucknockens 36
im allgemeinen mit einem Teil des Umfangs des Lagerelements 40,
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an dem der Drucknocken befestigt ist, überein, währeid der
restliche Teil der Umfangsfläche des Drucknockens 36 innerhalb
der Umfangsfläche des Lagerelements 4o liegt„ Wie noch näher
zu beschreiben sein wird, besteht die Aufgabe des Drucknockens 36 darin, sich während des Verdichtungs- und des Auspufftakts
der Maschine an einen Lagerschuh 38 des Pleuels 26 anzulegen und dabei hauptsächlich beim Verdichtungstakt den genauen gewünschten
Kolben-Aufwärtshub und die dabei bewirkte Verdichtung zu gewährleisten. Beim Arbeits- und Ansaugtakt der Maschine befindet
sich der Drucknocken 36 dagegen nicht in Berührung mit
dem Lagerschuh 38, so daß die erfindungsgemäße stoßgedämpfte Lagerfunktion auf noch zu beschreibende Weise erfolgen kann.
Exzenterelemente 34, Drucknocken 36 und Lagerelemente 40 sind
mit Hilfe von Bolzen 42, 44 derart miteinander verbunden, daß sich das Lagerelement 4o gemäß Fig. 5 in Längsrichtung rückwärts
bewegen kann, wenn es durch die vom Pleuel 2β auf es übertragene Kraft rückwärts gedrängt wird» Eine in der Endplatte 35.
des Käfigs 28 vorgesehene Mulde oder Vertiefung 1VJ ist so bemessen,
daß sie das verlagerte Lagerelement 40 auf die in Fig. gezeigte Weise aufnehmen kann.
Wenn sich die Exzenterelemente 34 und die Drucknocken 36 mit ,
zugeordnetem Kolben 20 und Pleuel 26 im oberen Totpunkt befinden, liegen ihre parallelen ersten Schlitze 46, 48, die in dieser
Position parallel zum Pleuel liegen, in einer (leichten) Schräglage. Das Lagerelement 40 weist ein Paar von zweiten
Schlitzen bzw0 Langlöchern 50, 52 auf, die mit den ersten
Schlitzen 46, 48 auf die z.B. aus Fig. 7 ersichtliche Weise übereinstimmen, jedoch senkrecht dazu verlaufen. Die Bolzen .
42, 44 erstrecken sich als Verbindungsmittel durch die jeweiligen Paare von ersten und zweiten Schlitzen, und sie sind durch
Muttern 54 gesichert, so daß sie die Exzenterelemente 34, die
Drucknocken 36 und das Lagerelement 40 in gegenseitiger Verbindung halten.
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Wahlweise können bei entsprechender Abwandlung die ersten Schlitze 46, 48 senkrecht zur dargestellten Richtung verlaufen,
während die zweiten Schlitze 50, 52 in der oberen Totpunktstellung parallel zum Pleuel 26 liegen können.
Das Lagerelement 40 ist daher gemäß den Fig. 6 bis 1j5 in Abhängigkeit
von einer durch das Pleuel 26 auf es ausgeübten Kraft in zwei Richtungen bewegbar.
Das Lagerelement 40 ist so angeordnet, daß bei einer Verschiebung durch das Pleuel 26 sein Massenzentrum bzw. Schwerpunkt
gegenüber seiner Umlaufbahn um die sich drehende Kurbelwelle 24 radial einwärts verschoben wird» Infolgedessen wird die vpm
Pleuel 26 übertragene Energie für die Überwindung der Zentrifugalkraft des Lagerelements 40 bei dessen Verlagerung verbraucht,
wobei gleichzeitig Drehmoment auf die Kurbelwelle übertragen wird. Dabei kehrt das Lagerelement 40 bei sich drehender
Kurbelwelle und beim Fehlen der Energieeingabe oder -übertragung vom Pleuel 26 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft
spontan in seine Ausgangsstellung zurück.
Zur Verbindung der Bolzen 42, 44 mit den Exzenterelementen j4.
können Federn 56 vorgesehen sein, um den Widerstand des Lagerelements
40 gegenüber einer Verschiebung zu vergrößern und . seine Rückkehr in die Ausgangsstellung zu erleichtern. Der Anschluß
der Federn 56 kann auf übliche Weise erfolgen, beispielsweise durch Einhängen jeder Feder 56 in einen Verankerungsschlitz im Flansch 35· Die Federn 56 können so angeordnet sein,
daß sie bei ihrer Dehnung einen Kraftvektor hervorrufen, der in der oberen Totpunktposition unter einem Winkel zum Pleuel
liegt, um bei der Verlagerung des Lagerelements 40 am oberen, Totpunkt und auch schon vorher ein Drehmoment auf die Kurbelwelle
24 zu übertragen. Hierdurch kann das Anlassen oder der, Leerlauf bei sehr niedrigen Drehzahlen begünstigt werden. Obgleich
eine Zugfeder dargestellt ist, können auch Druckfedern,
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- 15 Blattfedern und andere Vorbelastungsmittel verwendet werden.
Bei schnellaufenden Brennkraftmaschinen kann andererseits die Größe der Kraft, die für die Überwindung der Zentrifugalkraft,
welche das Lagerelement 40 in seiner normalen, radial nach außen verlagerten Stellring zu halten bestrebt ist, erforderlich,
ist, einen solchen Wert erreichen, daß vorzugsweise Federn vorgesehen werden, welche das Lagerelement 40 in seine verlagerte,
und nicht in seine radial äußere Stellung drängen. Bei entsprechendem Massenausgleich aller Bauteile werden zudem möglicherweise
überhaupt keine Federn benötigt.
Halteteile £O können aus steifen Metallstreifen bestehen, die
zwischen die Bolzen 42, 44 eingeschaltet sind, um ein Verdrehen des Lagerelements 40 relativ zu den Exzenterelementen ;54 zu
verhindern, indem die Bolzen jederzeit auf gleichem Abstand voneinander gehalten werden, so daß ein Drehen des Lagerelements
im Betrieb verhindert wird. Diese Halteteile liegen innerhalb der Flansche 41 am Lagerelement 4o an.
Die typische Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 6 bis 1j5 veranschaulicht. In der Schnittansicht
von Fig. β ist zur besseren Verdeutlichung der Bewegungen des Lagerelements gegenüber den Exzenterelementen und der
Arbeitsweise des Drucknockens das eine Exzenterelement 34 mit
seinem Drucknocken nicht dargestellt. Das nicht dargestellte Exzenterelement 34 und sein Drucknocken 36 arbeiten entsprechend
wie die dargestellten Teile0
Aus Fig. 6 ist außerdem ersichtlich, daß die Umfangsfläche des Lagerelements 40 im wesentlichen mit der Umfangsfläche des Exzenterelements
34 übereinstimmt, wenn sich ersteres in seiner normalen, radial nach außen ragenden Position befindet.
In Fig. β ist die Kurbelwelle 24 im Betrieb der Brennkraft-
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maschine bei ihrer Dra-rxig entgegen dem Uhrzeigersinn dargestellt.
Der Druoknooken lo v-:eist dabei eine Auf lauf kante 62 auf,
ii? in der Stelle lieg^s, an welcher die Umfangsfläehe des Drucki-^eksns
yi in der NQr;r:£,Istellung gemäß Fig0 β erstmals in Übereinstimmung
mit der Umfangsflache des Lagereleraents 40 eintritt.
Außerdem weist der Drucknooken 36 eine Ablauf kante 64· auf, an
welcher seine umfangsfläehe in der Normalstellung außer Übereinstimmung
mit der Umfangsfläehe des lagerelements 40 gelangt. Die
Abweichung der Kante 64 von der Umfangsfläehe des Lagerelements
40 erfolgt zunächst allmählich, um dann an einer Stufe 66 zu
enden, wodurch ein Freiraum für eine schnelle Verschiebung des
Lagerelements 40 durch das Pleuel 2.6 beim Einsetzen der Kraftstoff
detonation ο.dgl. im Zylinder 22 geschaffen wird»
Der allmählich zurückspringende Abschnitt der Kante 64 ermöglicht eine automatische Verminderung der maximalen Verdichtung
bei Leerlaufdrehzahlen durch Ermöglichung einer leichten Ver- . Schiebung des Lagerelements 4o. Bei höheren Drehzahlen wird dagegen
eine höhere Verdichtung gewährleistet, weil sich dabei . das Lagerelement 40 aufgrund der es in seiner Position haltenden
hohen Zentrifugal- bzw. Fliehkräfte nicht so leicht verlagert.
Die in Fig. 6 im Querschnitt dargestellten Bolzen 42, 44 durchsetzen
die ersten Schlitze bzw. Langlöcher 46, 48 im•Exzenterelement
34 und im Drucknocken 36 sowie die zweiten Schlitze
bzw. Langlöcher 50, 52 des Lagerelements 40.
Das Lagerelement 40 weist außerdem eine von der Kurbelwelle 24 durchsetzte öffnung 68 mit Übergröße auf, welche den Raum
für die Verschiebung des Lagerelements 40 bietet.
Wenn sich die Konstruktion gemäß Fig. 6 entgegen dem Uhrzeigersinn
um den Drehmittelpunkt 70 herum in die obere Totpunktstellung gemäß Fig. 7 dreht, erfolgt im Zylinder die Verbrennung,
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wodurch das Pleuel 26 abwärts getrieben wird. Falls eine Kraftstoffdetonation
stattgefunden hat, ist die Rücktreibkraft besonders heftig, weil der Kolbenboden von einer Stoß- oder
Schockwelle beaufschlagt wird. Dieser Stoß wird über das Pleuel 26 übertragen, doch anstatt lediglich auf Widerstand leistendes
Metall der Kurbelwelle in der oberen Totpunktposition zu treffen, wie dies bei den bisher üblichen Konstruktionen der
Fall ist, wird die Stoßwelle durch die zentripetale Verlagerung des Lagerelements 40 auf die in Figo 7 angedeutete Weise absorbiert.
Gemäß Fig. 7 sind die Bolzen 42, 44 in den ersten Schlitzen 46,
48 verlagert worden, während die Umfangsfläche des Lagerelements 4o nicht mehr mit der Umfangsfläche des Exzenterelements jj4 in
Übereinstimmung steht.
Fig. 8 veranschaulicht die gleiche Anordnung in einer Stellung , nach der weiteren Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn. Das Lagerelement
4o befindet sich dabei in einer beträchtlich verlagerten Stellung, während der Anlage- bzw. Lagerschuh 38 zwischen .
den Exzenterelementen ^4 in eine Stellung entsprechend derjenigen
gemäß Fig. 5 läuft. Ersichtlicherweise wird diese Bewegung, durch den Drucknocken 36 nicht behindert, da sich seine Ablaufkante
64 wegbewegt hat. Der Drucknocken 36 steht daher in der
speziellen Rotationsstellung gemäß den Fig. 5 und 8 nicht mit dem Lagerschuh 38 in Berührung.
Fig. 9 veranschaulicht die Arbeitsweise dieser Vorrichtung nach einer Weiterdrehung. Die vorher in den ersten Schlitzen vollständig
verschobenen Bolzen 42, 44 haben begonnen, sich in die zweiten Schlitze 50, 52 des Lagerelements 40 zu verschieben, um
die Weiterverschiebung zuzulassen.
In der weiteren Stufe der entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen-,
den Drehbewegung gemäß Fig. 10 sind die Bolzen 42, 44 vollstän-
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dig zu den anderen Enden der zweiten Schlitze 50, 52 verschoben worden.
Bei der Weiterdrehung entgegen dem Ohrzeigersinn gemäß Fig. .11
verschieben sich die Bolzen 42, 44 auf dargestellte Weise erneut in die ersten Schlitze 46, 48, so daß die Verschiebung des
Lagerelements 40 erhalten bleibt.
Fig. 12 veranschaulicht die untere Totpunktstellung der erfindungsgemäßen
Anordnung, in welcher der zugeordnete Kolben 20 relativ zum Zylinder 22 in der am weitesten ausgefahrenen Stellung
steht. Ungefähr in dieser Rotationsstellung greift die Auflaufkante 62 des Drucknockens 36 am Lagerschuh 38 des Pleuels
an, so daß Kolben 20 und Pleuel 26 bei der weiteren Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn in den Zylinder 22 hineingetrieben werden,
während sich Exzenterelemente 34 und Drucknocken 36 aufwärts
drehen. Dieser Zustand ist auch aus Fig· I3 ersichtlich,
die eine Rotationsstellung einige Grade vor der Stellung gemäß Fig. 6 zeigt. Fig. 13 zeigt, daß das Lagerelement 40 seinen
normalen, nicht verlagerten Zustand wieder eingenommen hat.
Anschließend wiederholt sich der in den Fig. 6 bis 13 dargestellte
Vorgang bei laufender Maschine fortwährend.
Falls jedoch keine Gemischdetonation, kein Masehinen-"Schleppen"
o.dgl. auftritt, kann die beschriebene Brennkaftmaschine dagegen ohne wesentliche Verlagerung des Lager elements 40 arbeiten. In
diesem Fall bleibt die Umfangsfläche des Lagerelements 40 in . Übereinstimmung bzw. Flucht mit der Umfangsfläche der Exzenterelemente
34, wobei die durch die Kolben 26 ausgeübte Kraft ohne
eine solche Verlagerung auf die Kurbelwelle 24 übertragen wird. Diese Kraft reicht dabei nicht aus, die Zentrifugalkraft zu
überwinden, die bestrebt ist, das Lagerelement 4o in seiner radial äußeren Stellung zu halten, in welcher es ±1 der Position
der Exzenterelemente 34 liegt. Insbesondere bei hohen Drehzahlen
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kann erwartet werden, daß im Maschinenbetrieb nur eine kleine
oder gar keine Verschiebung des Lagerelements 40 auftritt.
Außerdem kann die Größe der Verschiebung des Lagerelements 40.
während einer Maschinentaktfolge von der im wesentlichen vpllständigen
Verschiebung gemäß den Figuren über irgendeine geringere Verlagerung bis zu überhaupt keiner Verlagerung variieren,
was von den Betriebsbedingungen der Maschine abhängt.
Obgleich die Zündung des Kraftstoffgemisches bei der dargestellten
Ausführungsform am oberen Totpunkt stattfindet, kann die Zündfunkenerzeugung auch in eine Position etwas vor dem
oberen Totpunkt vorverlegt werden, sofern sich die Stufe 66 ausreichend weit verdreht hat, um dann vom Lagerschuh 38 freizukommen,
wenn die Verbrennungskraft zu einem wesentlichen Grad über das Pleuel 2.6 übertragen zu werden beginnt. Bei der er- ,
findungsgemäßen Brennkraftmaschine kann somit die gesamte Hublänge
für die Erzeugung von Drehmoment an der Kurbelwelle ausgenutzt werden, wodurch ein erhöhter Betriebswirkungsgrad gewährleistet
wird.
Weiterhin ist ersichtlich, daß hierbei die Übertragungs- bzw.,
Getriebeteile sowie die Kurbelwelle einer geringeren Beanspruchung aufgrund von Klopfen und "Schleppen" unterworfen werden.
Infolgedessen können die Zahl der Zahnräder sowie das Gewicht , der Antriebs- bzw. Kardanwelle und der Kardangelenke sowie anderer
Teile der Kraftübertragung verringert werden.
Zudem ist darauf hinzuweisen, daß die Exzenteranordnung jJO
vorzugsweise im Kurbelgehäuse untergebracht wird, so daß sie im Betrieb ständig durch das öl geschmiert wird.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zur Gewährleistung geringen Maschinenverschleißes für niedrige
Dauer- oder Nenndrehzahlen von z.B. 2000U/min ausgelegt werden«-
,609849/0723
Dabei kanu sie vorteilhaft mit einem Verdichtungsverhältnis
von etwa 14:1 arbeiten, ohne daß Beschädigungen aufgrund von Detonationen zu befürchten wären; hierdurch wird im Vergleich
zu ähnlichen, herkömmlichen Maschinen eine beträchtlich erhöhte Maschinenleistung (in PS) gewährleistet. Außerdem kann die erfindungsgemäße
BrWikraftmaschine den energiereicheren Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl für eine wirksame, wirtschaftliche
Kraftstoffausnutzung verwenden. Blei und andere Antiklopfmittelzusätze können sich ebenfalls als unnötig erweisen, so daß die
Emission dieser unerwünschten Substanzen über das Abgas auf Null herabgesetzt wirde
Die vorstehende Beschreibung soll die Erfindung selbstverständlich
nur erläutern und keinesfalls einschränken, weil dem Fachmann gewisse Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß
Rahmen der Erfindung abgewichen wird.
Zusammenfassend wird mit der Erfindung somit eine Brennkraftmaschine
mit Kolben geschaffen, die mit einer Kurbelwelle betrieblich verbunden sind. Ein Lagerelement mit einer gekrümmten
Umfangsfläche wird von der Kurbelwelle derart getragen, daß es quer zu ihrer Hauptachse exzentrisch um die Kurbelwelle herum ,
drehbar ist, wobei die Umfangsfläche des Lagerelements in kraftübertragender Gleitberührung mit einer Verbindung zum Kolben,
steht. Das Lagerelement ist durch das Pleuel relativ zur Kurbelwelle in Querrichtung verlagerbar, während es dabei die Kraft
auf die Kurbelwelle überträgt und gleichzeitig jegliche..auf den
.Kolben und die Kurbelwelle einwirkenden Stöße oder Sehläge, z.B.
aufgrund von sog«, "Motorklopfen", absorbiert. Nach der Vernichtung
der Stoßkraft vermag das Lagerelement in seine Ausgangsstellung, die es vor der Verlagerung eingenommen hatte, zurückzukehren.
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Claims (1)
- - 21 Patentansprüche.J Brennkraftmaschine mit in einem Zylinder geradlinig bewegbar geführten Kolben, einer unter Antriebskraftübertragung dreh-, baren Kurbelwelle und antriebskraftübertragenden Verbindungsmitteln zwischen Kolben und Kurbelwelle, gekennzeichnet durch ein von der Kurbelwelle (24) unter Ermöglichung einer exzentrischen Drehung um die rotierende Kurbelwelle herum getragenes Lagerelement (40) mit einer gekrümmten Umfangsfläche, die mit den Verbindungsmitteln (26, 38» 28) in kraftübertragender Gleitberührung steht, und durch eine Einrichtung (42, 44, 46, 48, 50, 52) zur Ermöglichung einer Verlagerung des . Lagerelements durch die Verbindungsmittel relativ zur Kurbelwelle zwecks Absorbierung etwaiger im Zylinder (22) erzeugter Stoßkräfte, wobei das Lagerelement nach der Absorbierung oder Vernichtung der Stoßkräfte in seine Ausgangsstellung, die es vor der Verlagerung eingenommen hatte, zurückzukehren vermag.2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement von einem auf der Kurbelwelle exzentrisch gelagerten Element (j54) quer zur Kurbelwelle getragen wird, daß das exzentrisch 'gelagerte Element einen Kompressions- , bzw. Drucknocken (56) aufweist, der bei der Drehung der Kurbelwelle und des exzentrischen Elements periodisch mit den . Verbindungsmitteln (26, 38, 28) in Berührung zu gelangen vermag, um den Kolben (20) unter Verkleinerung des Volumens des Zylinders in letzteren zu verschieben, und daß der Drucknokken zudem periodisch auf Abstand zu den Verbindungsmitteln . (26, 38, 28) bringbar ist, um eine Verlagerung des Lagerelements (4o) durch Kolben und Verbindungsmittel zuzulassen.j5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel einen verschiebbar mit einem Pleuel (26) verbundenen Käfig (28) aufweisen, wobei eine axiale Relatiwerschiebung zwischen Käfig und Pleuel möglich609849/07232822033ist, und daß der Käfig das exzentrisch gelagerte Element (34) unter Ermöglichung seiner Drehung um die Kurbelwelle , Bei der Hin- und Herbewegung von Kolben und Pleuel im Zylinder umschließt, wobei/sich das Pleuel mit einer geradlinigen Längsbewegung bewegt.4„ Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verlagerbare Lagerelement (40) durch das Pleuel (26) in einer Richtung verlagerbar ist, in welcher sein Massenzentrum relativ zu seiner Umlaufbahn um die sich drehende Kurbelwelle radial einwärts verlagert wird, wobei die, vom Pleuel übertragene Energie für die Überwindung der Zentrifugalkraft des Lagerelements verbraucht wird und letzteres beim Fehlen der Energieeingabe vom Pleuel spontan seine Ausgangsstellung wieder einnimmt.5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verlagerbare Lagerelement (40) zwischen zwei exzentrisch gelagerten Elementen (34) angeordnet ist, die jeweils einen Drucknocken (36) tragen, und daß die beiden exzentrischen Elemente und das Lagerelement innerhalb des Käfigs (28) angeordnet sind.6. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, . dadurch gekennzeichnet, daß jedes exzentrisch gelagerte Element (34) zwei parallele erste Schlitze oder Langlöcher (46, 48) aufweist, die dann, wenn sich Kolben und Pleuel in der oberen Totpunktstellung befinden, schräg stehen und . die parallel zum Pleuel (2β; Fig. 3) verlaufen, und daß Verbindungsmittel (42, 44) vorgesehen sind, die in den ersten Schlitzen bewegbar und mit dem verlagerbaren Lagerelement (4o) bewegbar verbindbar sind.7. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (42, 44)6098A9/0723bewegbar in zwei entsprechenden zweiten Schlitzen bzw. Langlöchern festgelegt sind, die im verlagerbaren Lagerelement, ausgebildet sind, und daß die zweiten Schlitze (50, 52) jeweils senkrecht zu den ersten Schlitzen angeordnet sind und somit eine zweiseitig gerichtete Bewegung des Lagerelements zulassen,»8. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (42, 44) Bolzen sind, welche jeweils einen der ersten und der zweiten Schlitze durchsetzen und welche in diesen Schlitzen festgelegt sind, und daß die Bolzen durch ein starres Abstandmittel miteinander verbunden und in einem konstanten Abstand voneinander gehalten sind.9. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bolzen einen zugeordneten ersten Schlitz in den beiden exzentrisch gelagerten Elementen durchsetzt, zwischen denen das Lagerelement angeordnet ist.10. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucknocken eine in der normalen Drehrichtung der exzentrisch gelagerten Elemente vorlaufende Auflaufkante (62) aufweist, die mit dem Pleuel in Berührung bringbar ist,' wenn Kolben und Pleuel sich im wesentlichen in der unteren Totpunktstellung befinden.11. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drucknocken eine Ablaufkante (64) aufweist, die bei der Drehung der exzentrisch gelagerten Elemente die Berührung zwischen Drucknocken und Pleuel vor Erreichen der oberen Totpunktstellung beendet.60984 97 072312. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel am einen Ende einen Lagerschuh (3>8) trägt, der rait dan verlagerbaren Lagerelement und den Drucknocken in Gleitberührung bringbar ist.15. Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubraum jedes Zylinder-Brennraums mindestens 1000 crrr beträgt.\Ka Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen bis vier Kolben und
Zylinder aufweist·15· Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement durch eine
Feder (56) in seine radial am weitesten nach außen verlagerte Stellung gedrängt ist, und daß die Feder so angeordnet ist, daß sie bei in der oberen Totpunktstellung verlagertem Lagerelement ein Drehmoment auf die Kurbelwelle ausübt,
um letztere in Drehung zu versetzen»16o Brennkraftmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben starr mit dem zugeordneten Pleuel verbunden isfe«609849/0723• 4$.Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/578,805 US3985114A (en) | 1975-05-19 | 1975-05-19 | Apparatus for shock mounting of piston rods in internal combustion engines and the like |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2622083A1 true DE2622083A1 (de) | 1976-12-02 |
Family
ID=24314392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762622083 Withdrawn DE2622083A1 (de) | 1975-05-19 | 1976-05-18 | Brennkraftmaschine mit stossdaempfender pleuellagerung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US3985114A (de) |
JP (1) | JPS51143119A (de) |
CA (1) | CA1056678A (de) |
DE (1) | DE2622083A1 (de) |
FR (1) | FR2311933A1 (de) |
GB (1) | GB1537517A (de) |
IT (1) | IT1060435B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3601528A1 (de) * | 1986-01-20 | 1987-07-23 | Wolfgang Schwarz | Brennkraft-kolbenmaschine, reihenmotor mit variablem verdichtungsverhaeltnis |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3985114A (en) * | 1975-05-19 | 1976-10-12 | Alto Automotive, Inc. | Apparatus for shock mounting of piston rods in internal combustion engines and the like |
US4254743A (en) * | 1977-12-27 | 1981-03-10 | Reid Allen F | Combustion engine |
US4466403A (en) * | 1982-12-20 | 1984-08-21 | Menton Jack K | Swing throw crank structure |
US4777845A (en) * | 1986-07-25 | 1988-10-18 | General Motors Corporation | Crankshaft and connecting rod assembly |
GB8826112D0 (en) * | 1988-11-08 | 1988-12-14 | Egan M J | Variable ratio drive transmission |
US5040502A (en) * | 1990-06-27 | 1991-08-20 | Lassiter Will M | Crankless internal combustion engine |
US5081964A (en) * | 1990-06-27 | 1992-01-21 | Lassiter Will M | Crankless internal combustion engine |
US5769042A (en) * | 1995-04-26 | 1998-06-23 | Popadiuc; Ovidiu Petru | Method of operating an internal combustion engine during a combustion process |
TR28656A (tr) * | 1995-06-22 | 1996-12-11 | Hasan Basri Ozdamar | Distan yanmali ve icten yanmali patlamali pistonlu motorlarda (kivilcim ateslemeliler dahil) moment kolunu uzatan silindir icindeki olusan basinctan maksimum düzeyde istifade eden kurmali yay sistemi. |
GB9620227D0 (en) * | 1996-09-27 | 1996-11-13 | Galvin George F | Energy storage device |
DE102005020261A1 (de) * | 2005-04-30 | 2006-11-09 | Daimlerchrysler Ag | Verstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
US20070266990A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Sims John T | Variable compression engine |
US8439010B2 (en) * | 2010-11-03 | 2013-05-14 | Edwin M. Fernandez | Internal combustion engine |
US9513045B2 (en) | 2012-05-03 | 2016-12-06 | Whirlpool Corporation | Heater-less ice maker assembly with a twistable tray |
US8925335B2 (en) | 2012-11-16 | 2015-01-06 | Whirlpool Corporation | Ice cube release and rapid freeze using fluid exchange apparatus and methods |
US9476629B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-10-25 | Whirlpool Corporation | Clear ice maker and method for forming clear ice |
US9599385B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-03-21 | Whirlpool Corporation | Weirless ice tray |
US9518770B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-12-13 | Whirlpool Corporation | Multi-sheet spherical ice making |
US9599388B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-03-21 | Whirlpool Corporation | Clear ice maker with varied thermal conductivity |
US9410723B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-08-09 | Whirlpool Corporation | Ice maker with rocking cold plate |
US9303903B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-04-05 | Whirlpool Corporation | Cooling system for ice maker |
US9518773B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-12-13 | Whirlpool Corporation | Clear ice maker |
US9310115B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-04-12 | Whirlpool Corporation | Layering of low thermal conductive material on metal tray |
US9759472B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-09-12 | Whirlpool Corporation | Clear ice maker with warm air flow |
US9470448B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-10-18 | Whirlpool Corporation | Apparatus to warm plastic side of mold |
US9557087B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-01-31 | Whirlpool Corporation | Clear ice making apparatus having an oscillation frequency and angle |
US9500398B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-11-22 | Whirlpool Corporation | Twist harvest ice geometry |
US9915458B2 (en) | 2014-10-23 | 2018-03-13 | Whirlpool Corporation | Method and apparatus for increasing rate of ice production in an automatic ice maker |
US10739053B2 (en) | 2017-11-13 | 2020-08-11 | Whirlpool Corporation | Ice-making appliance |
US10907874B2 (en) | 2018-10-22 | 2021-02-02 | Whirlpool Corporation | Ice maker downspout |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1406886A (en) * | 1920-10-06 | 1922-02-14 | Nuta Meyer | Internal-combustion engine |
US1452202A (en) * | 1922-06-06 | 1923-04-17 | William E Jory | Internal-combustion engine |
US1875180A (en) * | 1930-07-08 | 1932-08-30 | Utah Royalty Corp | Means for converting motion and the like |
FR746124A (fr) * | 1931-11-20 | 1933-05-23 | Moteur à explosion avec réglage automatique de la chambre de compression | |
FR775940A (fr) * | 1934-01-15 | 1935-01-12 | Moteur à explosions ou à combustion interne | |
US2217721A (en) * | 1938-09-14 | 1940-10-15 | Mary Adeline Reynolds | Internal combustion engine |
DE915399C (de) * | 1950-11-07 | 1954-07-22 | Otto Ebersbach | Viertakt-Brennkraftmaschine |
IT987971B (it) * | 1973-05-24 | 1975-03-20 | Gallaratesi Spa Off Mec | Manovellismo per la trasformazio ne di un moto rotatorio continuo in moto traslatorio alternativo di ampiezza regolabile |
US3985114A (en) * | 1975-05-19 | 1976-10-12 | Alto Automotive, Inc. | Apparatus for shock mounting of piston rods in internal combustion engines and the like |
-
1975
- 1975-05-19 US US05/578,805 patent/US3985114A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-05-04 CA CA251,716A patent/CA1056678A/en not_active Expired
- 1976-05-10 GB GB19077/76A patent/GB1537517A/en not_active Expired
- 1976-05-11 IT IT23169/76A patent/IT1060435B/it active
- 1976-05-17 FR FR7614753A patent/FR2311933A1/fr active Granted
- 1976-05-18 DE DE19762622083 patent/DE2622083A1/de not_active Withdrawn
- 1976-05-19 JP JP51057718A patent/JPS51143119A/ja active Pending
- 1976-09-14 US US05/723,095 patent/US4078450A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3601528A1 (de) * | 1986-01-20 | 1987-07-23 | Wolfgang Schwarz | Brennkraft-kolbenmaschine, reihenmotor mit variablem verdichtungsverhaeltnis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2311933A1 (fr) | 1976-12-17 |
IT1060435B (it) | 1982-08-20 |
GB1537517A (en) | 1978-12-29 |
CA1056678A (en) | 1979-06-19 |
US4078450A (en) | 1978-03-14 |
FR2311933B1 (de) | 1979-09-21 |
US3985114A (en) | 1976-10-12 |
JPS51143119A (en) | 1976-12-09 |
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