DE3152567A1 - Internal combustion engine - Google Patents
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
VOSSIUS ■ VOSSIUS TAU-OHN^Ff i^tj?j£MÄNN · RAUH
patpntknwäLte '·'"' 30. Juli 1982
• al'
SIEBERTSTRASSE 4. ■ 8OOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (OBB) 47 4O7B
CABLE: BENZOLPATENT MÖNCHEN · TELEX 5.29 483 VOPAT D
Doppel
u.Z.: S 021 PCT (He)
EVANS, Hugh G., West 214 6th Avenue, Spokane, WA 99204, V.St.A.
und
SPEER, Stephen R., South 358 Couer d'Alene, Spokane, WA 99204, V.St.A.
SPEER, Stephen R., South 358 Couer d'Alene, Spokane, WA 99204, V.St.A.
Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere sogenannte Zweitakt-Motoren.
Die bisherige Entwicklung von Verbrennungsmotoren beruht
darauf, einen Verbrennungsmotor bei gegebener Größe und Gewicht mit möglichst großer Leistung auszustatten und dabei die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Motors zu
optimieren.
Diese beiden Forderungen stehen jedoch zueinander in einem gewissen Widerspruch. So könnte die Leistung eines Motors,
die in direkter Beziehung zum Gesamtmassedurchfluß des Motors steht, für ein bestimmtes Motorvolumen beispielsweise durch
Erhöhen des auf das Arbeitsmedium einwirkenden Drucks oder durch Erhöhen der Motorgeschwindigkeit erhöht werden, so
daß die Anzahl der Motortakte pro Zeiteinheit erhöht wird. Diese beiden Bedingungen führen jedoch zu einer Erhöhung
der auf die Motorkomponenten einwirkenden Kräfte und Span- ·
nungen, so daß eine erhebliche entsprechende Erhöhung des Motorgewichts erforderlich ist. Auch führt insbesondere die
Erhöhung der Motorgeschwindigkeit häufig zu einem komplexeren Aufbau des Motors.
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So erfordert beispielsweise eine Erhöhung des Drucks dickere Motorwandungen, und alle Motorkomponenten sind einer
stärkeren Belastung unterworfen. Daher muß der Motor wesentlich größer und daher schwerer sein, so daß sich
ferner die Ausfallwahrscheinlichkeit des Motors erhöht, was insbesondere auf den Ausfall von Motordichtungen, beispielsweise
um die Ventile und zwischen dem bewegten Kolben und der Zylinderwand, zurückzuführen ist.
Eine Erhöhung der Motorgeschwindigkeit, insbesondere bei einem Zweitaktmotor, erfordert eine Erhöhung des Zeiteinstelldifferentials
oder der effektiven Höhe der Einlaßöffnung für das Arbeitsmedium in den Motorzylinder. Diese Erhöhung
der effektiven Höhe erhält man beispielsweise durch einen beweglichen Hülsenschieber, der zwischen dem Kolben und der
Zylinderwand angeordnet ist. Der Schieber kann unabhängig vom Kolben bewegt werden, obwohl er letzlich durch die durch
den Kolben erzeugte Kraft angetrieben wird. Ein derartiger schiebergesteuerter Motor ist beispielsweise aus der
US-PS 1 956 804 bekannt, bei dem ein einziger Hülsenschieber auf dem fremdgezündeten Motor mit einer kombinierten hin-
und hergehenden und oszillierenden Bewegung relativ zum Zylinder und zu den Hülsenachsen mit Hilfe einer Taumelven-
tilWelle versehen ist' die letztlich von der Motorkurbelwelle
angetrieben wird. Um Platz für die Taumelventilwelle zu schaffen, und um gleichzeitig das Kolbenklappern oder Kolbenkippen
zu reduzieren, wird die Kurbelwelle zur einen Seite der mittigen Längsebene der Motorzylinder in Richtung der
Kurbelwellendrehung versetzt.
Das Versetzen der Kurbelwelle ist ferner bekannt aus den US-PSen 2 315 114 und 2 392 921; in beiden Fällen wird eine
unterteilte Kolbenverbindungsstange mit einer angelenkten
Zwischenverblndun<? zwischen der Kolbenstange und der Kurbelwelle
verwendet. Bei der US-PS 2 392 921 sind zwei Kurbelwellen auf jeder Seite der Mittelebene des Zylinders ver-
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35
setzt, die sich entgegengesetzt drehen. In jedem Fall ist
die Kurbelwelle in ihrer Drehrichtung versetzt. Bei der US-PS 2 315 114 wird zwischen der Kurbelwelle und der Kolbenverbindungsstange
ein Unterbrecherarm verwendet, um während des Motortakts eine möglichst konstante Drehmomentabgabe
aufrechtzuerhalten.
Der erfindungsgemäße Zweitakt-Verbrennungsmotor kann mit hoh^m
Wirkungsgrad bei hoher Motorgeschwindigkeit betrieben werden, indem der Zeitraum erhöht wird, während dessen bei jedem
Takt die Einlaßöffnungen geöffnet
sind. Zu diesem Zweck wird die Kurbelwelle seitlich von einer gemeinsamen Ebene der Längsachsen jedes Zylinders ver-"
setzt. Dazu ist die Kurbelwellendrehbewegung entgegengesetzt zur Richtung des Versatzes. Wenn in diesem Zusammenhang die
Drehrichtung der Kurbelwelle angesprochen ist, so bezieht sich dies auf die seitliche Bewegungsrichtung der Kurbelwelle,
wenn sie sich mit einer nach unten bewegenden Kurbel
dreht.
20
20
Obwohl die erfindungsgemäßen Verbrennungsmotoren für jeden
Zweck eingesetzt werden können, sind sie jedoch im Hinblick auf das verminderte Gewicht und die verminderte Größe sowie
im Hinblick auf die geringere Komplexität besonders 25
als Flugzeugantriebe geeignet. In diesem Fall tfirkt sich
jede merkliche Erhöhung des Gewichts oder der Größe wesentlich stärker aus als beim Antrieb der meisten Landoder
Wasserfahrzeuge.
30
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. 5,
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist jedoch lediglich
beispielhaft für bestimmte bekannte und bevorzugte Systeme zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. Die
Zeichnung soll nicht einschränkend sein, sondern lediglich zur Erläuterung und als nicht exklusives Beispiel.
Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht der Kurbelwelle eines erfindungsgemäßen
Motors mit drei Zylindern mit nachgeschaltetem Untersetzungsgetriebe, wobei einer
der an der Kurbelwelle befestigten Kolben dargestellt ist,
Figur 2 eine Vorderansicht des vorderen Endes der Kurbelwelle
und des Hauptantriebs mit dem Untersetzungsgetriebe gemäß Figur 1,
Figur 3 einen Querschnitt eines Zylinders und der Kurbelwelle eines Zweitaktmotors des in Figur 1 dargestellten
Typs,
Figur 4 eine Aufsicht des Zylinders gemäß Figur 3 Figur 5 eine Aufsicht des Dreizylinder-Motors und
Figur 6 einen Querschnitt eines Kolbens nach einer anderen
erfindungsgemäßen Ausführungsform. 25
Die meisten Teile des erfindungsgemäß modifizierten Motors
' können in üblicher Weise ausgebildet sein, wobei jedoch die
erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile, wie die verringerte
Größe und Gewicht bei einer bestimmten Leistung, berücksich-
tigt werden. Es werden daher lediglich die im Rahmen der Er-
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(—
findung wesentlichen Merkmale dargestellt und erläutert.
Der Querschnitt eines einzelnen Zylinders mit der Verbindungsstange und den Kurbelwellenverbindungen ist lediglich
schematisch dargestellt. So bezieht sich die Erfindung in erster Linie auf die Beziehung zwischen diesen Bauteilen und
nicht auf irgendwelche bestimmte konstruktive Merkmale.
In der Zeichnung ist ein Zweitakt-Oieselmotor beispielhaft
dargestellt, und die Erfindung kann in ähnlicher Weise auch auf fremd-gezündete Verbrennungsmotoren und sogar auch auf
andere zyklisch arbeitende Maschinen oder Motoren mit hin- und hergehenden Kolben angewendet werden, wobei eine Einlaßöffnung
an der Seitenwand des Zylinders vorgesehen ist, die direkt durch die Bewegung des Kolbens abwechselnd geöffnet
und geschlossen wird.
Gemäß der Zeichnung läuft ein Kolben 12 in einem Zylinder
hin und her. Der Kolben 12 weist einen relativ dicken Kopf und einen sich von diesem aus nach außen erstreckenden Kolbenmantel
14 auf. Innerhalb des Kolbenmantels 14 ist an dessen
äußerem Ende ein Kolbenbolzen 16 befestigt, an dem eine Pleuelstange 18 mit ihrem oberen Ende angelenkt ist. Der in
der Zeichnung dargestellte Kolbenkopf 13 zeigt eine im wesentliche konvexe Oberfläche, wie sie üblicherweise bei Dieselmotoren
verwendet wird. In ähnlicher Weise kann auch ein Kolbenkopf mit flacher Oberfläche verwendet werden, falls der
' Motor fremd«.gezündet wird. Die Erfindung kann auch bei anderen
ähnlichen Maschinen eingesetzt werden. Am oberen Ende des Zylinders 10 befinden sich vier Auslaßtellerventile 19, die
durch eine nicht dargestellte Nockenwelle betätigt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Öffnungen 20
für zwei Kraftstöffeinspritzdüsen vorgesehen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Ausbildung der Brennkammer
beschränkt, d.h. auf eine bestimmte Kombination der Ventile, Kraftstoffeinlaßöffnungen und Zündkerzen, falls solche
benutzt werden.
- βτ-. 1-
Der dargestellte Zweitakt-Reihenverbrennungsmotor weist drei Zylinder auf; im Rahmen der Erfindung kann jedoch die Anzahl
der Zylinder auch größer oder kleiner sein. In allen Fällen ist die Kurbelwelle so angeordnet, daß ihre Achse
parallel um einen bestimmten Betrag gegenüber der Eauptebene seitlich
versetzt ist, die sich in Längsrichtung des Zylinderblocks erstreckt und in der die Längsachsen jedes Zylinders
im Block liegen. Die Kurbelwelle 24 ist für einen Dreizylindermotor ausgebildet und weist daher drei Kurbeln 25, 26 und
27 auf, die voneinander die gleichen Abstände wie die Mittellinien der Zylinder aufweisen; in Umfangsrichtung beträgt
der Winkelabstand der drei Kurbeln 25 bis 27 jeweils 120°. Gemäß Figur 1 ist die Kurbel 25 am zweiten Ende der Pleuelstange
18 angelenkt.
Die Kurbel 24 betätigt die Auslaßtellerventile sowie die verschiedenen
anderen Einrichtungen, die bei diesem Motor vorgesehen sein können, beispielsweise einen Luft-Turbolader, über
das Untersetzungsgetriebe gemäß Figur 2. Das vom Ritzel 29 angetriebe Hauptzahnrad 30 ist mit dem Hauptnockenzahnrad 32
und dieses wiederum in üblicher Weise mit den anderen Nockenzahnrädern,
wie dem rechten Nockenzahnrad 38, dem Hilfszahnrad 34, dem linken Nockenzwischenzahnrad 35, dem linken Hilfszahnrad
36, dem rechten Hilfszahnrad 37 und dem linken Nockenzahnrad 39, verbunden. Die Verbindungen der Wellen zwischen
diesen verschiedenen Zahnrädern und den Auslaßventi-■
len oder den anderen zu steuernden Einrichtungen sind in üblicher Weise ausgebildet und daher nicht dargestellt. Eine
bevorzugte mechanische Betriebsweise erhält man jedoch, wenn die Achse des Hauptzahnrades 30 durch die gemeinsame Längsebene
der Zylinder im Motorblock verläuft.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Zylinder 10 etwa in einem gegossenen Motorblock . 100 ausgebildet,
wobei zwischen den Innenflächen des . Motorblock 100 und den Außenflächen der einzelnen Zylinder 10 ein Mantel für die
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Wasserkühlung ausgebildet ist. Durch Seitenflächen definierte
Lufteinlaßöffnungen 40 sind im Mittelbereich jedes Zylinders 10 unterhalb des Mantels für die Wasserkühlung ausgebildet.
In der Zylinderbohrung befindet sich im Paßsitz eine hülsenförmige Auskleidung 42, so daß sie während des Motorbetriebs
stationär bleibt. Diese Auskleidung 42 kann auch an Ort und Stelle gegossen oder die Innenfläche der Zylinderwand
kann in geeigneter Weise endbehandelt werden, so daß der Kolben direkt im Zylinder 1.0 läuft. Die Auskleidung 42
das Zylinders weist durch Seitenflächen gebildete öffnungen
43 auf, die so in der Hülse angeordnet sind, daß bei Gleitsitz der Hülse im Zylinder 10 jede öffnung 43 mit einer komplementären
öffnung 40 durch die Zylinderwand 41 ausgerichtet
ist. Die innere Umfangsflache der zylinderförmigen Auskleidung
42 ist so bemessen, daß sie mit der äußeren Umfangsflache
des Kolbenmantels 14 und insbesondere mit den Dichtringen 45, die in ümfangsrichtung am Kolbenmantel 14 ausgebildet
sind, während des Betriebs eine druckdichte Passung bildet.
Die etwa zehn Lufteinlaßöffnungen 40 sind auf dem Umfang jedes
Zylinders symmetrisch zur Hauptebene des Motors angeordnet. Jede öffnung 40 ist zwischen dem Zylinder 10 und
einer Einlaßkammer offen, die durch die untere Wand 140 des Motorblock 100 und der gekrümmten Fläche 142 gebildet
wird. Die im wesentlichen ebene Fläche 141 und die gekrümmte .Fläche 142 sind konvergent, so daß die Einlaßkammer einen
venturiartigen Querschnitt aufweist (vgl. Figur 3).
Dieser erfindungsgemäße Motor gestattet höhere Motordrehzahlen
sowie einen' höheren Arbeitswirkungsgrad durch die asymmetrische zeitliche Steuerung des öffnungs- und Schließvorganges der öffnungen 40 und 43 sowie durch eine größere
effektive Öffnungshöhe für einen größeren Strömungsquerschnitt
und daher für einen größeren Massenstrom. Einen erheblichen Vorteil erzielt man durch die erhöhte Verzögerung
beim öffnen des Auslaßventils während jedes Taktes, was durch
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den Versatz der Kurbelwelle ermöglicht wird. Diese Vergrößerung der Expansionsperiode während jedes Motortaktes führt
zu einem verbesserten mechanischen und thermodynamisehen
Wirkungsgrad.
Während des Betriebs bewegt sich jeder Kolben 12 innerhalb des zugehörigen Zylinders 10 hin und her, wobei die öffnungen
40, 43 abwechselnd geöffnet und geschlossen werden. Je größer die Luftmenge ist, d.h. das Arbeitsmedium des Motors,
die während jedes Taktes angesaugt werden kann, um so größer ist die abgegebene effektive Leistung des Motors bei
einer bestimmten Motorumdrehungszahl oder Taktdauer. Die Erfindung
ermöglicht eine Erhöhung der Luftaufnahme je Arbeitstakt des Motors durch Erhöhen der Expansionsperiode
während jedes Taktes. Dies wird ermöglicht durch eine Zunahme der Höhe der öffnungen 40, 43, d.h. des Abstandes parallel
zur Mittellinie des Zylinders gemäß Figur 3, und durch Erhöhen des Zeitraumes, während dessen die öffnung während
jedes Arbeitszyklusses offen ist. Die Hublänge der Kurbelwelle wird durch ihren seitlichen Versatz gegenüber der
Mittellinie des Zylinders effektiv erhöht. Je größer der Versatz ist, umso größer ist die effektive Zunahme der Massenströmungsmenge
des Arbeitsmediums, und daher ist auch die Zunahme der Ausgangsleistung umso größer. Um daher einen wesentlichen
Vorteil aus dem Versatz zu erzielen, sollte dieser mindestens gleich etwa 10 % und vorzugsweise mindestens
etwa 20 % des Kolbenradiusses betragen.
Es wird angenommen, daß die Wirksamkeit des Versatzes proportional
zur Größe des Versatzwinkels α ist. Dieser Winkel
α wird dadurch maximiert, daß man die Länge der Pleuelstange, d.h. den Abstand zwischen der Achse des Kolbenbolzens 16
und den Achsen der Kurbeln 25, 27 so kurz wie möglich wählt. Dies kann man beispielsweise dadurch erreichen, daß
man den Kolbenbolzen 16 axial außerhalb vom Kolbenkopf 13, d.h. möglichst nahe am äußeren Ende dos Kolbenmantels 14,
anordnet, ohne am unteren Totpunkt mit dem Betrieb der Kurbelwelle zu einer mechanischen Überschneidung zu kommen
L (vgl. Figuren 3 und 6).
• /Ο-
Der Winkel α kann ferner dadurch vergrößert werden, daß man
die Schwenkverbindung zwischen dem Kolben und der Pleuelstange, d.h. den Kolbenbolzen 16, entgegengesetzt zur Versatzrichtung
der Kurbelwelle radial versetzt (vgl. Figur 6).
Die erfindungsgemäße Wirkung kann vermutlich am nachstehenden
Beispiel eines arbeitenden Motors am besten gezeigt werden.
In Figur 6 ist ein Dreizylinder-Zweitakt-Reihenmotor dargestellt;
die zylinderförmige Auskleidung 42 hat 13,02 cm Bohrurigsdürchmesser,
die Kolbenhublänge ist auf etwa 8,73 cm vergrößert, und die Höhe der Lufteinlaßöffnung beträgt etwa
1,75 cm. Die Länge der Pleuelstange von der Mittelachse des Kolbenbolzens bis zur Mittelachse der Kurbelwelle beträgt
etwa 15.24 cm. Der seitliche Versatz der Achse der Kurbelwelle
nach -rechts gegenüber der Hauptebene der Zylinder beträgt etwa 4,13 cm, d.h. etwa die Hälfte des Kolbenhubs,
und der seitliche Versatz des Kolbenbolzens 16 von der
Hauptebene nach -lirtkia beträgt etwa 1,27 cm. Bei diesem Ausführungsbeispiel
dreht sich die Kurbelwelle nach links, wie dies durch die gekrümmten Pfeile in Figur 3 angedeutet wird.
Dadurch erhält man einen Versatzwinkel α zwischen einer Geraden vom Mittelpunkt des Kolbenbolzens 16 zur Längsachse
der Kurbelwelle 24 relativ zur Hauptebene Ih Längsrichtung von
etwa 14°. Wenn der Kolbenbolzen 16 auf der Kolbenachse liegt, d.h. ohne Versatz,
Hub = 8,61 cm (in Fig. 3).
Hub = 8,61 cm (in Fig. 3).
liegt, d.h. ohne Versatz, so sind 3a= 12 und der
Während beispielsweise ein üblicher Motor dieser Größe, d.
h. ohne jeglichen Versatz der Kurbelwelle oder des Kurbel-
bolzens, bei 3200 U/min etwa 295 kW entwickelt, führt der erfindungsgemäße
Versatz der Kurbelwelle und des Kurbelbolzens mit einem Versatzwinkel α = 14°, wobei der Kolben 12
am oberen Totpunkt ist, zu mindestens 15 % Leistungsverbes-
serung, d.h. zu mindestens etwa 340 kW bei gleichzeitiger
. I «· Uli mm
Erhöhung der maximalen Motordrehzahl auf mindestens etwa 4000 U/min.
Der oben beschriebene Arbeitszyklus des Motors sorgt dafür, daß die Öffnungen 40, 43 während 117° der Periode des Kolbens
offen, d.h. nicht durch den Kolbenmantel 14 abgedeckt
sind. Somit kommt der Kolben unter das Niveau der Einlaßöffnung bei 128° nach dem oberen Totpunkt und
schließt die Einlaßöffnung nicht bis 115° vor dem oberen
Totpunkt, d.h. wenn der Kolben bei der Bewegung nach oben über das Niveau der Öffnungen 40, 43 zurückgekehrt ist.
Wegen des Versatzwinkels α liegt der untere Totpunkt bei 190 nach dem oberen Totpunkt. Daher ergibt sich eine erhebliche
Zunahme des Zeitraums, während dessen die Einlaß-Öffnung geöffnet ist, auf etwa die Hälfte des Versatzwinkels α bei jedem Umlauf.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind insbesondere bei sogenannten
"quadratischen" oder "überquadratischen" Motoren anwendbar, d.h. wenn die Zylinderbohrung gleich oder größer
ist als der Kolbenhub. Derartige Motoren haben eine größere Bohrung bei gegebenem Hubvolumen und ermöglichen daher
eine bessere Anpassung der geneigten Pleuelstange ohne Überschneidungen bei der Bewegung.
25
Wird gemäß den. Figuren 3 und 6 der Kolbenbolzen 16 in Axialrichtung
nach außen vom Kolbenkopf 13 angeordnet, so muß auf die konstruktive Festigkeit der Kolbenbolzenverbindung
besonders Wert gelegt werden.
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Obwohl der seitliche oder axiale Versatz des Kolbenbolzens, wie vorstehend ausgeführt, hinsichtlich der konstruktiven
Festigkeit des Kolbens zu Problemen führen kann, muß ein Kompromiss zwischen'der konstruktiven Festigkeit und dem
Versatzwinkel bei der Konstruktion des Motors erfindungsgemäß gemacht werden. Andere zu beachtende Faktoren sind,
wie vorstehend ebenfalls ausgeführt, die Länge und der Durchs
messer der Pleuelstange 18 sowie der Abstand zwischen dem äußeren Ende des Kolbenmantels 14, den Kurbeln 25 bis 27
und dem äußeren Ende des Zylinders. Obwohl sich bei bekannten Motoren die Zylinderwände über eine erhebliche Strecke
über den unteren Totpunkt des Kolbens hinaus erstrecken, sollte zur Vermeidung von Behinderungen erfindungsgemäss
die zylindrische Auskleidung 42 möglichst kurz ausgebildet sein, alternativ können in der Wandung der Auskleidung 42
Einschnitte oder Nuten ausgebildet sein, die sich in Axialrichtung
zur unteren Totpunktlage·des Kolbens erstrecken, um möglichst jede mechanische Überschneidung mit der abgewinkelten
Pleuelstange 18 zu vermeiden, ohne die Druckdichtung an der Grenzfläche zwischen dem Zylinder und dem KoI-
ben zu unterbrechen.
Obwohl zur Erhöhung der Luftströmung während der Bewegung,
des Kolbens im Vergleich zu dem einfachen Öffnungsventil gemäß der anliegenden Zeichnung ein beweglicher Hülsenschieber
verwendet werden kann, ist die größere Komplexität der Konstruktion eines Hülsenschiebers nicht erforderlich,
wenn die erfindungsgemäßen Maßnahmen bei einer bestimmten Motorkonstruktion angewendet werden. Es ist kritisch,
daß die Kurbelwelle entgegen ihrer Drehrichtung versetzt ist, um die gewünschte asymmetrische Steuerung der
öffnung zu erreichen, was zu einer verlängerten offenen
• oder Einlaßperiode für die Einlaßöffnungen führt. Ein Versatz
der Kurbelwelle in ihre Drehrichtung führt nicht zu diesem Ergebnis sondern führt gerade zu der diametral entgegengesetzten
Wirkung, nämlich zu einer Reduktion des Zeitraums, während dessen die Einlaßöffnung geöffnet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Betrieb des Motors kann die Luft
vor dem Ansaugen mit Hilfe einer üblichen Einrichtung unter Druck gesetzt, d.h. komprimiert werden. Ein derartiger
Kompressor kann beispielsweise mit Hilfe der vorstehend
. η-
\ erwähnten Hilfszahnräder betätigt werden. Es können jedoch
auch andere Kompressoren zum Komprimieren der Einlaßluft verwendet werden, wie Abgas-Turbolader oder gepulste
Kompressoren.
Entsprechend können Brennstoffe, wie mineralische Kohlenwasserstoffe,
dem Motor in bekannter Weise zugeführt werden. Beispielsweise kann bei einem fremdgezündeten Motor der
Brennstoff entweder mit einem üblichen Vergaser oder mit einer üblichen Einspritzvorrichtung zugeführt werden. Bei
einem Dieselmotor erfolgt die Zuführung des Brennstoffs etwa in üblicher Weise mit Hilfe eines Brennstoff-Einspritzsystems.
Der Brennstoff kann jedoch in allen Fällen auch in anderer geeigneter Weise zugeführt werden.
15 20 25 30
35
Claims (10)
- PatentansprücheZweitakt-Verbrennungsiiiotor mit einem einzigen Reihenmotörblock, Innenwandungsflächen, die mindestens einen Zylinder im Motorblock bilden, wobei die Längsachse jedes Zylinders in einer gemeinsamen Hauptebene liegen, die sich in Längsrichtung des Motorblocks erstreckt, und wobei die sich in Axialrichtung erstreckende Innenwandungsfläche jedes Zylinders mindestens einen durchgehende Lufteinlaßöffnung aufweist, einem Kolben, der sich in Axialrichtung im jeweiligen Zylinder hin- und herbewegt, um die jeweilige Lufteinlaßöffnung abwechselnd zu schließen und zu öffnen, einer Pleuelstange, die mit ihrem einen Ende am jeweiligen Kolben angelenkt ist, und mit einer Kurbelwelle, die mit dem zweiten Ende jeder Pleuelstange drehbar so verbunden ist, daß die Kurbelwelle durch die Hin- und Herbewegung jedes Kolbens gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Kurbelwelle gegenüber der Hauptebene parallel und seitlich versetzt ist, so daß der Zeitraum, während dessen jede Lufteinlaßöffnung offen ist, erhöht ist, wenn die Kurbelwelle entgegengesetzt zu ihrer Drehrichtung gegenüber der Hauptebene versetzt ist.
- 2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder eine Fremdzündeinrichtung angeordnet ist.
- 3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Dieselmotor ist.
- 4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Zylinder und zwei Kolben vorgesehen sind.
- 5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pleuelstange ein im wesentlichen starres, einen Kolben und die Kurbelwelle verbindendes Bauteil ist.
- 6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben einen Kolbenkopf und einen von diesem axial nach außen sich erstreckenden Kolbenmantel aufweist und daß die Gelenkverbindung zwischen dem Kolben und der Pleuelstange in einer zur Achse des Kolbens im wesentlichen senkrechten Ebene und in der Nähe des axial äußeren Abschnitts des Kolbenmantels liegt.
- 7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstange gegenüber dem Kolben um eine Achse schwenkbar ist, die im wesentlichen die Längsachse des Kolbens und des Zylinders schneidet.
- 8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstange gegenüber dem Kolben um eine Achse verschwenkbar ist, die im wesentlichen parallel zur Hauptebene jedoch gegenüber dieser seitlich entgegengesetzt zur "Versatzrichtung.der Kurbelwelle versetzt ist.
- 9. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle gegenüber der Hauptebene so ausreichend seitlich versetzt ist, daß die dadurch hervorgerufene Zunahme der Öffnungsdauer der Lufteinlaßöffnung mindestens 10 % des Kolbenhubs beträgt.•
- 10. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strömungsverbindung zwischen der Umgebung und jeder Lufteinlaßöffnung eine Einlaßkammer vorgesehen ist,-die sich zu jeder Einlaßöffnung hin verengt.Geänderte Patentansprüche(10.5.1982)1. Zweitakt-Verbrennungsmotor mit einem einzigen Reihenmotorblock, Innenwandungsflächen, die mindestens einen Zylinder im Motorblock bilden, wobei die Längsachse jedes Zylinders in einer gemeinsamen Hauptebene liegen, die sich in Längsrichtung des Motorblocks erstreckt, und wobei die sich in Axialrichtung erstreckende Innenwandungsfläche jedes Zylinders mindestens eine durchgehende Lufteinlaßöffnung aufweist, einem Kolben, der sich in Axialrichtung im jeweiligen Zylinder hin- und herbewegt, um die jeweilige Lufteinlaßöffnung abwechselnd zu schließen und zu öffnen, einer Pleuelstange, die mit ihrem einen Ende am jeweiligen Kolben angelenkt ist, einer Auslaßöffnung am oberen Abschnitt des Zylinders, die durch ein mechanisch betätigtes Ventil geöffnet und geschlossen wird;und mit einer Kurbelwelle, die mit dem zweiten Ende jeder Pleuelstange drehbar so verbunden ist, daß die Kurbelwelle durch die Hin-und Herbewegung jedes Kolbens gedreht wird, wobei die Achse der Kurbelwelle gegenüber der Hauptebene um eine Strecke, die mindestens etwa 10 % des Kolbenradius beträgt, parallel und seitlich versetzt ist, so daß der Zeitraum, während dessen jede Lufteinlaßöffnung offen ist, erhöht ist, wenn die Kurbelwelle entgegengesetzt zu ihrer Drehrichtung gegenüber der Hauptebene versetzt ist.2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder eine Fremdzündeinrichtung angeordnet ist.
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