DE3117707C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit minde­ stens einer sich radial von einer Antriebswelle erstreckenden Kolben-Zylindereinheit, entsprechend dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Bei üblichen Konstruktionen vom Verbrennungskraftmaschinen sind die Kolben über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbunden. Der Kolben bewegt sich in der einen Richtung in dem Zylinder, wenn sich die Kurbelwelle um 180° dreht, und bewegt sich in der anderen Richtung während der Drehung um die nächsten 180°. Bei einem Viertaktmotor dreht sich die Kurbelwelle auf­ einanderfolgend um jeweils 180° während des Ansaughubs, des Verdichtungshubs, des Arbeitshubs und des Ausstoßhubs. Jeder Kolbenhub entspricht deshalb genau einer Drehung der Kurbelwelle um 180°. Eine derartige Konstruktion ermöglicht jedoch keinen besonders guten Wirkungsgrad, insbesondere bei Verwendung ver­ hältnismäßig langsam brennender Kraftstoffe.

Bei anderen bekannten Konstruktionen von Verbrennungskraftma­ schinen sind die Zylinder radial um die Antriebswelle angeordnet (US-PS 17 65 713). Jeder Kolben ist an einer Rolle befestigt, die mit einem ersten Nocken in Berührung gehalten wird, der an der Antriebswelle angeordnet ist. Verbindungsgestänge und ein zweiter Satz von Rollen, die auf einem zweiten Nocken an der An­ triebswelle abrollen, halten die Rollen an dem Kolben in Berüh­ rung mit dem ersten Nocken, so daß bei der Hin- und Herbewegung der Kolben der Nocken gedreht und damit auch die Antriebswelle gedreht wird. Um die an den Kolben angeordneten Rollen in Berüh­ rung mit dem Nocken zu halten, hat der zweite Nocken ein anderes Profil als der erste Nocken. Bei einer weiteren Konstruktion die­ ser Art erstreckt sich ein federbelasteter Bügel über Sätze von Rollen, um die an den Kolben befestigten Rollen in Berührung mit dem Nocken zu halten (US-PS 18 63 877). Der dabei verwendete Noc­ ken hat einen größeren und einen kleinen Durchmesser, welche von­ einander um weniger als 90° versetzt sind, so daß der Arbeitshub und der Einsaughub des Kolbens während 35° der Drehung der Welle und der Verdichtungshub und der Ausstoßhub während 55° Drehung der Welle auftreten. Diese Konstruktion besitzt einen geringeren Wirkungsgrad im Vergleich zu konventionellen Verbrennungskraft­ maschinen mit einer Kurbelwelle zur Umwandlung der Hin- und Her­ bewegung in eine Drehbewegung, weil der Ansaughub und der Ar­ beitshub während eines kleineren Prozentsatzes des Zyklus als der Verdichtungshub und der Ausstoßhub erfolgen. Ferner ist eine verhältnismäßig komplizierte Anordnung erforderlich, um die an den Kolben angeordneten Rollen in Berührung mit dem Nocken zu hal­ ten.

Bei einem Verbrennungsmotor der eingangs erwähnten Gattung (DE-OS 20 51 818) ist ein Nocken vorgesehen, der zur Steuerung der Bewegung der Kolben zwei Oberflächen aufweisen muß, nämlich einen Innennocken und einen dazu äquidistanten Außennocken. Wenn eine Kraft durch den Druck in einem Zy­ linder auf einen Kolben ausgeübt und durch die Pleuel­ stangen und Lenker und die Rollen auf den Nocken über­ tragen wird, gelangt die betreffende Rolle in Berührung mit der kleineren oder inneren der beiden Nockenoberflächen des Nockens. Während dieses Teils einer vollständigen Um­ drehung des Nockens und der Antriebswelle dreht sich die Rolle um ihre Achse in einer kreisförmigen Drehung ent­ gegen derjenigen der Drehung des Nockens und der Antriebs­ welle. Während des nach innen gerichteten Saughubs des Kolbens ist die Rolle in Berührung mit dem größeren oder äußeren der beiden Nockenflächen des Nockens. Dies ist er­ forderlich, um die Rolle, das Gestänge und den Kolben zu dem Zentrum der Antriebswelle zu ziehen. Während dieses Teils jeder Umdrehung der Welle dreht sich die Rolle um ihre eigene Achse in einer kreisförmigen Richtung, genau wie der Nocken und die Antriebswelle. Die Richtungsumkehr erfordert, daß die beiden Nockenflächen (die innere und die äußere Nocken­ fläche) die Bewegungsrichtung der Rollen zweimal während jeder Umdrehung des Nockens und der Antriebswelle umkehren müssen. Die Mittelpunkte des Hauptdurchmessers und des Nebendurch­ messers fallen nicht mit dem Zentrum der Rotation der An­ triebswelle zusammen, wodurch ungleichmäßige Kolbenhübe verursacht werden. Insbesondere ist es bei dieser be­ kannten Konstruktion nicht möglich, anstelle von zwei Nockenflächen nur eine einzige Nockenfläche vorzusehen, um eine konstante Bewegung ohne Richtungsumkehr zu ermöglichen, wobei vor allem ein konstanter Kontakt mit einer einzigen peripheren Nockenfläche beibehalten werden kann.

Es ist ferner eine Verbrennungskraftmaschine dieser Art be­ kannt, bei der ein Nocken mit peripheren Nockenflächen vor­ gesehen ist, die durch einen Hauptdurchmesser und einen Neben­ durchmesser definiert sind, die gegeneinander um 90° versetzt sind (US-PS 18 29 780). Der Kolben bewegt sich nach innen und außen in zeitlich gleichen Hüben relativ zu der Drehung der Welle. Im Vergleich dazu wird es als wünschenswert an­ gesehen, dieselbe Hublänge für jeden Zyklus zu erzielen, weil dann keine Maßnahme für eine zusätzliche Abgleichung erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Konstruktion wird ferner darin gesehen, daß die Mittel­ punkte des Hauptdurchmessers und des Nebendurchmessers des Nockens nicht mit dem Drehzentrum der Drehwelle zusammen­ fallen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad einer Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Durch die Erfindung wird deshalb eine Verbrennungskraftmaschine verbessert, deren Zylinder radial um die Antriebswelle angeordnet sind. An jedem Zylinder ist entweder direkt oder über eine Ver­ bindungsstange eine Rolle befestigt. Die Rollen werden in Berüh­ rung mit einem an der Antriebswelle befestigten Nocken durch sechs gleich ausgebildete Gelenkstangen und Rollen gehalten, die an dem Nocken angreifen. Der Nocken weist einen symmetrischen Querschnitt auf, indem alle Durchmesser Mittelpunkte aufweisen, die mit der Achse der Antriebswelle zusammenfallen. Der Nocken weist einen größeren Hauptdurchmesser und einen kleineren Neben­ durchmesser auf, die zueinander um einen von 90° verschiedenen Winkel versetzt sind, so daß bei einem Viertaktmotor der Ansaug­ hub und der Arbeitshub über mehr als 90° der Drehung der Welle erfolgen, und der Verdichtungshub und der Ausstoßhub über weni­ ger als 90° der Drehung der Welle erfolgen, wodurch sich ein ver­ besserter Wirkungsgrad ergibt, insbesondere wenn die Verbrennungs­ kraftmaschine bei höheren Drehzahlen mit relativ langsam abbren­ nenden Kraftstoffen betrieben wird.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher er­ läutert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Verbrennungskraftmaschine ge­ mäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung, wobei das Nockenprofil und das Ge­ lenkgestänge dargestellt sind;

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Arbeitsspiels einer Ver­ brennungskraftmaschine gemäß der Erfindung; und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Expansionsgestänges für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß der Erfindung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Ver­ brennungskraftmaschine 10 ist an einer Antriebswelle 11 ein Noc­ ken 12 mit Hilfe eines Keils 13 verkeilt. Die Welle 11 mit dem Nocken 12 ist in einer Anzahl von Lagern 14 drehbar gelagert. Vor­ zugsweise sind mindestens zwei Zylinder 15 vorgesehen, die sich radial nach außen von der Welle 11 erstrecken. In jedem Zylinder 15 ist ein Kolben 16 von und weg zu der Welle 11 längs verschieb­ bar. An jedem Kolben 16 ist mit einem Stift 17 eine Rolle 18 befestigt, die auf dem Nocken 12 abläuft. Bei einem Viertaktmotor drückt bei einer Drehung der Welle 11 der Nocken 12 die Kolben 16 während des Verdichtungshubs und des Ausstoßhubs nach außen, während die Kolben 16 während des Ansaughubs und des Arbeitshubs nach innen verschoben werden.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 kann mit einer üblichen Ventil­ einrichtung zur Zufuhr des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu den Zylin­ dern während des Ansaughubs versehen sein, welche auch das Aus­ stoßen der Verbrennungsgase ermöglicht. Bei dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel sind zwei Steuernocken 19, 20 zur Be­ tätigung von Ventilen 21, 22 vorgesehen. Bei anderen Ausführungs­ beispielen der Erfindung, wie beispielsweise bei einem Dieselmo­ tor, werden übliche Einspritzeinrichtungen vorgesehen.

Fig. 2 dient zur Erläuterung der Ausbildung und der Arbeitsweise des Nockens 12. Der obere Kolben 16 läuft mit seiner Rolle 18 auf dem Nocken 12 ab ebenso wie die Rolle 18 an dem teilweise darge­ stellten unteren Kolben 16. Sechs Gelenkstangen 25-30 erstrec­ ken sich um den Nocken 12. Die Gelenkstangen 25-30 besitzen je­ weils eine gleiche Länge und sind aneinander angelenkt. Die an­ grenzenden Gelenkstangen 25, 26 sind ferner an einer Rolle 31 an­ gelenkt, die auf dem Nocken 12 abläuft. Die angrenzenden Gelenk­ stangen 26 und 27 sind an einer Rolle 32, die Gelenkstangen 28 und 29 an einer Rolle 33 und die Gelenkstangen 29 und 30 an einer Rolle 34 angelenkt, welche Leerlaufrollen jeweils auf dem Nocken 12 abrollen. Die angrenzenden Gelenkstangen 25 und 30 sind mit einer der Rollen 18 gelenkig verbunden und die Gelenkstangen 27, 28 mit der anderen Rolle 18. Der Nocken 12 ist in Kombination mit dem Gestänge aus den Gelenkstangen 25-30 derart ausgebildet, daß bei seiner Drehung die Rollen 18 und 31-34 in Berührung mit der Steuerkurve des Nockens 12 bleiben.

In Verbindung mit Fig. 2 und 3 soll die Ausbildung des Nockens 12 näher erläutert werden. Vorzugsweise ist der Nocken 12 symmetrisch um ein Drehzentrum 35 der Welle 11 und des Nockens 12. Vorzugswei­ se liegt also das Drehzentrum 35 im Mittelpunkt jeden Durchmessers des Nockens 12. Diese Anordnung ermöglicht einen dynamischen Aus­ gleich bei Drehungen des Nockens 12 mit hohen Drehzahlen. Der Nocken 12 kann jedoch auch asymmetrisch ausgebildet sein und zur Ermöglichung hoher Drehzahlen mit dynamischen Ausgleichsgewichten versehen sein. Der Nocken hat einen Hauptdurchmesser, der dem maximalen Abstand zwischen den Achsen von jeweils zwei gegenüber­ liegenden Rollen entspricht, beispielsweise dem Abstand der bei­ den Rollen 18. Der Nocken 12 hat einen kleineren Nebendurchmesser, der dem minimalen Abstand zwischen den Achsen der beiden gegen­ überliegenden Rollen 18 bei Drehung des Nockens 12 entspricht. Der Hauptdurchmesser hat eine Halbdurchmesserlänge A und der Neben­ durchmesser eine Halbdurchmesserlänge B, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Hubstrecke jeden Kolbens 16 entspricht der Differenz zwischen A und B.

Der Hauptdurchmesser und der Nebendurchmesser sind gegeneinander um einen Winkel versetzt, der sich von 90° unterscheidet. Die Ver­ setzung wird in einer Richtung vorgesehen, die eine längere Zeit­ spanne für den Ansaughub und den Arbeitshub ermöglicht, welche größer als diejenige für den Verdichtungshub und den Ausstoßhub ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Haupt­ durchmesser gegenüber dem Nebendurchmesser derart versetzt, daß 120° der Drehung der Welle für den Ansaughub, 60° für den Ver­ dichtungshub, 120° für den Arbeitshub und 60° für den Ausstoßhub vorgesehen sind. Diese Anordnung ermöglicht einen verbesserten Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere bei ho­ hen Drehzahlen und verhältnismäßig langsam abbrennenden Kraft­ stoffen.

Bei Verbrennungskraftmaschinen der beschriebenen Art wird ein Ven­ til während des Ansaughubs geöffnet und Frischluft oder ein Kraft­ stoff-Luft-Gemisch in den Zylinder eingesaugt, wenn sich der Kol­ ben nach unten bewegt. Bei nicht mit einem Überlader oder einem Vorverdichter versehenen Maschinen verursacht ein verhältnsimäßig geringes Druckgefälle das Einströmen der Luft oder des Gemischs in den Zylinder während des Ansaughubs. Durch eine größere antei­ lige Zeitspanne für diesen Teil des Zyklus wird die Maschine effektiver mit Luft oder Gemisch beladen. Dies ist besonders bei hohen Drehzahlen der Fall, wo sehr wenig Zeit für das Ansaugen vorhanden ist. Ferner ist eine größere anteilige Zeitspanne wäh­ rend des Arbeitshubs vorgesehen. Durch diese größere Zeitspanne wird eine Entlastung des Arbeitsdrucks während eines größeren Drehwinkels der Welle ermöglicht. Ferner führt die zusätzliche Zeitspanne bei dem Arbeitshub zu einem größeren Druck auf den Kol­ ben am Ende des Arbeitshubs, weil mehr Zeit für die Beendigung der Verbrennung verbleibt. Andererseits ist die für das Verdichten und das Ausstoßen erforderliche anteilige Zykluszeit nicht kritisch, weshalb durch deren Verkürzung eine vorteilhafte zusätzliche Zeit für das Ansaugen und den Arbeitshub zur Verfügung gestellt werden kann.

Die Ausbildung der Steuerkurve des Nockens 12 ist in Fig. 2 und in der grafischen Darstellung in Fig. 3 dargestellt. Die gestri­ chelte Linie 40 in Fig. 3 zeigt die Lage des Kolbens in Abhängig­ keit von dem Drehwinkel der Antriebswelle bei einer bekannten Verbrennungskraftmaschine mit einer Kurbelwelle. Es ist jedoch zu beachten, daß die Gradangaben die Hälfte des tatsächlichen Werts sind, da sich bei einem Zyklus die Kurbelwelle um 720° dreht. Für das Ansaugen, das Verdichten, den Arbeitshub und den Ausstoßhub ist also jeweils eine Drehung von 180° der Kurbelwelle erforder­ lich.

Die Line 41 zeigt die Lage des Kolbens 16, wenn sich die Welle 11 und der Nocken 12 um 360° drehen. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel dreht sich die Welle 11 und damit der Nocken 12 um 120° bei dem Ansaughub, um 60° bei dem Verdichtungshub, um 120° bei dem Arbeitshub und schließlich um 60° bei dem Ausstoßhub. Wäh­ rend des Arbeitshubs bewegt sich der Kolben anfänglich sehr wenig, um einen Druckaufbau zu ermöglichen, der schließlich entlang dem letzteren Teil der Hubstrecke abgebaut wird. Die tatsächliche Kurve für den Arbeitshub wird so ausgewählt, daß sich die ge­ wünschten Betriebseigenschaften der Maschine ergeben.

Zur Bestimmung der Form der Steuerkurve des Nockens 12 wird zu­ nächst eine gewünschte Hubstrecke für den Kolben 16 bestimmt. Aus­ gehend von dieser Hubstrecke werden der größere Halbdurchmesser A und der kleinere Halbdurchmesser B ausgewählt. Verschiedene Punkte 42-44 auf der Line 41 kennzeichnen die gewünschte Lage des Kol­ bens in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Nockens 12. Diese Punk­ te 42-44 werden zur Erzeugung einer Steuerkurve 45 für einen Teil des Zyklus verwendet, beispielsweise für den den Arbeitshub betreffenden Anteil des Zyklus. Aus der Steuerkurve 45 wird die tatsächliche Steuerkurve 46 des Nockens unter Berücksichtigung des Radius der Rollen 18 und 31-34 gebildet. Die Steuerkurve 46 des Nockens entspricht also der Steuerkurve 45, ist aber um den Radius der Rollen 18 und 31-34 kleiner.

Die Gelenkstangen 25-30 haben eine gleiche Länge, die normaler­ weise gleich der Länge einer Verbindungslinie der Halbdurchmesser A und B ist, nur mit einem Abstand von 60° um das Drehzentrum 35. Die Gelenkstange 30 in Fig. 2 erläutert dies beispielsweise, da die Gelenke an ihren Enden auf einem Kreis liegen, dessen Mittel­ punkt das Drehzentrum 35 und dessen Radius gleich dem Halbdurch­ messer A ist, und weil das andere Ende auf einem Kreis mit dem Ra­ dius des Halbdurchmessers B liegt.

Nachdem der Teil der Steuerkurve 46 für den Arbeitshub festgelegt wurde, wird vorzugsweise der Ansauganteil identisch ausgebildet, so daß jeder Durchmesser dieses Teils des Nockens einen Mittelpunkt hat, der mit dem Drehzentrum 35 zusammenfällt. Die Anteile für das Verdichten und das Ausstoßen werden durch die Rollen 32 und 34 er­ zeugt, wenn sich der Nocken 12 dreht und die Rollen 18, 31 und 33 entlang dem Kurvenanteil der Steuerkurve des Nockens 12 für den Arbeitshub und den Ansaughub sich bewegen. Durch eine derartige Ausbildung des Steuerkurvenprofils für den Anteil des Zyklus für das Verdichten und das Ausstoßen, bleiben die Rollen 18 und 31-34 alle in Anlage an dem Nocken 12, während sich dieser um 360° dreht.

Wenn eine kalte Maschine gestartet wird und ihre normale Betriebs­ temperatur noch nicht erreicht hat, können der Nocken 12 und die Gelenkstangen 25-30 thermischen Spannungen während einer kurzen Zeitspanne ausgesetzt sein, die eine zwischenzeitliche ungleich­ förmige thermische Expansion des Nockens 12 und/oder der Gelenk­ stangen 25-30 verursachen. Gewünschtenfalls können alle oder zwei gegenüberliegende Gelenkstangen wie die Gelenkstangen 26 und 29 durch expandierbare Gelenkstangen wie die Gelenkstange 50 in Fig. 4 ersetzt werden. Die Gelenkstange 50 hat ein Ende 51, das mit einem Gelenkzapfen 52 mit einer Rolle 53 verbunden ist, ebenso mit einer angrenzenden Gelenkstange 54. Ein zweites Ende 55 ist über einen Gelenkzapfen 56 mit einer Rolle 57 und einer angren­ zenden Gelenkstange 58 verbunden. Die Gelenkstange 50 weist zwei konvexe Seiten 59 und 60 auf, die aus einem federnden Material gebildet sind. Wenn Kräfte auf die Zapfen 51 und 56 ausgeübt wer­ den, die im Sinne einer Verlängerung der Gelenkstange 50 wirken, bewegen sich die Seiten 59 und 60 in Pfeilrichtung aufeinander, so daß sich die Rollen 53 und 57 etwas voneinander entfernen. Da­ durch hält die Gelenkstange 50 die Rollen in Berührung mit dem Nocken 12, selbst wenn eine ungleichförmige thermische Expansion während des Aufwärmens der Maschine auftritt. Eine expandierbare Gelenkstange wie die Gelenkstange 50 kann auch zur Aufnahme eines Durchhangs vorgesehen werden, um Abnutzungserscheinungen auszu­ gleichen.

Wie bereits erwähnt wurde, werden die sechs Gelenkstangen derart ausgewählt, daß sie sich zwischen Kreisen mit Radien entsprechend den Halbdurchmessern A bzw. B erstrecken, über ein Segment von 60° um das Drehzentrum des Nockens. Das Profil der Steuerkurve des Nockens wird für einen Teil des Arbeitszyklus der Maschine ausgewählt, beispielsweise für den Arbeitshub, und das Profil wird durch die Rollen für den nächsten Teil des Zyklus erzeugt, beispielsweise für den Ausstoßhub. Die erzeugten Zyklen können etwas modifiziert werden, indem geringe, gleiche Einjustierungen der Länge der Gelenkstangen 25-30 erfolgen. In jedem Fall wird der erzeugte Anteil des Zyklus derart ausgewählt, daß die Rollen in Berührung mit der Steuerkurve an dem Nocken bleiben. Bei der Bestimmung der Größe des Nockens während der anfänglichen Kon­ struktion kann der der Differenz der Halbdurchmesser A und B ent­ sprechende Hub normalerweise nicht größer als der kleinere Halb­ durchmesser sein, falls die Länge der Gelenkstangen nicht ver­ kürzt wird. Wenn der Hub den kleineren Halbdurchmesser über­ schreitet und die Gelenkstangen nicht verkürzt werden, bilden zwei angrenzende Gelenkstangen angenähert eine gerade Linie zu ge­ wissen Zeitpunkten während des Zyklus, so daß ein instabiler Zu­ stand resultieren kann, bei dem die Rollen von der Steuerkurve des Nockens abheben. In derartigen Fällen kann der Hub so gewählt werden, daß er gleich dem kleineren Halbdurchmesser ist. Ein in­ stabiler Zustand kann dadurch vermieden werden, daß etwas die Länge der Gelenkstange verringert wird, wodurch der erzeugte An­ teil der Steuerkurve des Nockens modifiziert wird.

Mit Hilfe des beschriebenen Ausführungsbeispiels sind mehrere Vor­ teile im Vergleich zu bekannten Verbrennungskraftmaschinen erziel­ bar. Durch Erhöhung der Dauer des Ansaughubs kann der volumetri­ sche Wirkungsgrad aufgrund der höheren anteiligen Zeit für das Ansaugen verbessert werden. Durch die Erhöhung der Dauer des Arbeitshubs kann der Arbeitsdruck über einen größeren Winkel der Drehung der Welle verringert werden und ein höherer Druck kann während eines größeren Anteils des Arbeitshubs aufrechterhalten werden. Ferner ist die Geschwindigkeit des Kolbens und des Kolben­ rings minimal, wenn der Druck auf dem Kolben am höchsten ist. Außerdem ermöglicht die Konstruktion eine Änderung und die Aus­ wahl einer gewünschten Bewegung des Kolbens entsprechend Teilen des Arbeitszyklus. Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu Maschinen mit einer Kurbelwelle ist darin zu sehen, daß sich die Welle bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mit der halben Drehzahl der normalen Drehzahl einer herkömmlichen Wel­ le dreht, wodurch Abnutzungseffekte verringert werden.

Im Vergleich zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind ferner Abwandlungen möglich. Beispielsweise betrifft das beschriebene Ausführungsbeispiel einen Viertaktmotor. Die Erfindung ist je­ doch auch auf Zweitaktmotoren anwendbar. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dreht sich die Antriebswelle um 120° bei dem Ansaughub und dem Arbeitshub und um 60° bei dem Verdichtungshub und dem Ausstoßhub. Der Nocken kann jedoch auch so modifiziert werden, daß beispielsweise Drehungen der Welle um 115° für den Ansaughub und den Arbeitshub und um 65° für den Verdichtungshub und den Ausstoßhub vorgesehen sind. Im allgemeinen erscheint es nicht zweckmäßig, eine Drehung der Welle um mehr als 135° für den Ansaughub und den Arbeitshub vorzusehen. Gemäß der Erfindung er­ folgt jedoch der Arbeitshub entlang mehr als 90° der Drehung der Welle, um einen erhöhten Wirkungsgrad im Vergleich zu bekannten Maschinen mit einer Kurbelwelle zu ermöglichen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ferner ein einziger Nocken zur Betätigung der Kolben 16 vorgesehen. Es können jedoch auch weitere Kolben entlang dem Nocken angeordnet werden, beispiels­ weise drei oder sechs Kolben, und es können auch zusätzliche Noc­ ken an der Welle 11 angeordnet werden, um zusätzliche Kolben an­ zutreiben. Ferner kann der einzige Nocken 12 durch drei Nocken ersetzt werden, die entlang der Welle 11 angeordnet sind, wobei die beiden äußeren Nocken gleich ausgebildet und mit der Welle 11 verkeilt sind, während der innere Nocken durch ein Zahngetriebe in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, so daß die drei Nocken gleichzeitig an den Rollen 18 zur Betätigung der Kol­ ben 16 angreifen. Bei einer derartigen Anordnung werden keine seitlichen Belastungskräfte auf die Kolben 16 oder deren Verbin­ dungsstangen ausgeübt. Eine Maschine gemäß der Erfindung muß fer­ ner mindestens sechs Gelenkstangen aufweisen, damit eine zuver­ lässige Anlage der Rollen an dem Nocken gewährleistet ist. Ge­ wünschtenfalls kann jedoch auch noch eine größere Anzahl von Ge­ lenkstangen vorgesehen werden. Dann muß jedoch der Hub der Maschi­ ne verringert werden, oder der kleinere Halbdurchmesser muß erhöht werden, falls mehr als sechs Gelenkstangen vorgesehen sind, um eine instabile geradlinige Ausrichtung angrenzender Gelenkstangen während der Drehung des Nockens zu verhindern.

Claims (2)

1. Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einer sich radial von einer Antriebswelle erstreckenden Kolben-Zylinderein­ heit mit einem an der Antriebswelle angeordneten Nocken, dessen Steuerkurve durch einen größeren Durchmesser und einen kleineren Durchmesser definiert ist, die sich in der Drehachse der Antriebswelle schneiden und mit Rollen, die auf dem sich drehenden Nocken abwälzend den Kolben hin- und herbewegen, wobei die Kurvenrollen außerdem an Gelenkstangen angelenkt sind, durch welche sie in Berührung mit der Steuerkurve des Nockens gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens sechs Kurvenrollen (18, 31-34) an mindestens sechs Gelenkstangen (25-30) von im wesentlichen gleicher Länge angelenkt sind, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Kurvenrollen um den Nocken (12) erstrecken, wobei die dem Kolben (16) zuge­ ordnete Kurvenrolle (18) entlang einem radialen und mit dem Kolben koaxialen Weg bewegt wird und die restlichen Kurvenrollen (31-34) entlang einem schleifenförmigen geschlossenen Weg in einem Abstand von der Drehachse (35) bewegt werden, und daß die beiden Durchmesser (A, B) des Nockens (12) gegeneinander um einen von 90° verschiedenen Winkel in einer derartigen Richtung versetzt sind, daß für eine nach außen gerichtete Verschiebung des Kolbens (16) ein Dreh­ winkel der Antriebswelle (11) von weniger als 90° erforderlich ist, während für die nach innen gerichtete Verschiebung ein größerer, mehr als 90° betragender Drehwinkel er­ forderlich ist.

2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei jeder Umdrehung der Antriebswelle (11) der Kolben (16) aufeinanderfolgend entlang einem Ansaughub, einem Verdichtungshub, einem Arbeitshub und einem Ausstoßhub ver­ schiebbar ist, daß die Steuerkurve (46) des Nockens (12) identische Kurvenflächen für den Ansaughub und den Arbeitshub aufweist, die sich über mehr als 90°, aber nicht mehr als 135° des Nockens erstrecken, und daß der Nocken gleich aus­ gebildete Kurvenflächen für den Verdichtungshub und den Ausstoßhub aufweist, die sich über jeweils weniger als 90° des Nockens erstrecken.