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Verbrennungskraftmaschine. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Verbrennungskraftmaschinen
ist, nach Vörpressung auf die üblichen, eine Vorzündung ausschließenden Drucke,
eine die Zündung des Gasluftgemisches bewirkende, plötzlich eintretende Zusatzpressung
in der Gegend des äußeren Totpunktes geeignet. Die Erfindung verwirklicht diesen
Arbeitsgang durch eine Einrichtung, die dem Kolben in der Gegend des äußeren Totpunktes
eine Beschleunigung erteilt, so daß Druck und Temperatur des Gasluftgemisches plötzlich
stark steigen. Zu diesem Zweck ist die Kolben- oder Pleuelstange teleskopartig ausgebildet
und wird durch einen auf dem
Kurbelzapfen vorgesehenen Kurvenschub
während des Ganges der Maschine in der Gegend des Totpunktes verlängert und während
des Ausdehnungshubes wieder verkürzt.
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Teleskopartige Kolben- oder Pleuelstangen hat man bereits vorgeschlagen,
ebenso Kurvenschub als exzentrische Anlenkung der Kolbenstange am Kurbelzapfen.
Diese Anordnungen, und zwar jede für sich, bezweckten jedoch bisher x. Verlangsamung
der Kolbengeschwindigkeit in der Gegend des Totpunktes, um die höchste Pressung
möglichst lange zu erhalten.
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2. Erzielung eines vollkommeneren Ausschubes der verbrannten Gase
und einer reichlichen Ansaugung des frischen Gasluftgemisches.
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Im Gegensatz hierzu benutzt die Erfindung eine teleskopartige Kolben-
oder Pleuelstange in Verbindung mit einem auf dem Kurbelzapfen befestigten Nocken,
zwecks plötzlicher Druckerhöhung in der Gegend des Totpunktes. Auch die plötzliche
Druckerhöhung im Totpunkte ist schon angestrebt worden, jedoch nur mit Hilfe eines
besonderen gegenläufigen Kolbens. Die Erfindung vermeidet einen solchen besonderen
Kolben, erzeugt vielmehr die plötzliche Druckerhöhung durch ein in der Gegend des
Totpunktes bewirktes Vorschnellen des Arbeitskolbens. Hierzu dient die teleskopartige
Kolben- oder Pleuelstange in Verbindung mit dem auf dem Kurbelzapfen befestigten
Nocken.
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In der Zeichnung ist beispielsweise eine im Viertakt arbeitende Verbrennungskraftmaschine
schematisch dargestellt, deren Kolben in der Gegend des Totpunktes eine plötzlich
wirksame, hohe Zusatzpressung erzeugen soll.
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Fig. z zeigt die Maschine im Längsschnitt (Wellenachsrichtung), Fig.2
gleichfalls einen zum ersteren senkrechten Längsschnitt, und zwar mit dem Kolben
in der unteren Totpunktlage. Fig. 3 veranschaulicht die Maschine kurz vor der oberen
Totpunktlage und Fig. ¢ unmittelbar nach der oberen Totpunktlage des Kolbens.
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Der Kolben x ist mit dem Kurbelzapfen durch eine teleskopartig ausgebildete
Pleuelstange verbunden, und zwar in der Weise, daß die Stange 2 mit dem Kurbelzapfen
durch das Zapfenlager in der üblichen Weise verbunden ist, während das wie sonst
an den Kolben z angelenkte Rohr 3 die Stange 2 umgibt und auf ihr verschiebbar ist.
Das Rohr 3 besitzt an seinem unt< ren Ende die Zapfen 4., die mit Kugellagern
die Rollen 5 tragen. Diese Rollen 5 werden durch die auf dem Kurbelzapfen argebrächten
Nocken 6 im gewünschten Zeitpunkt bewegt, um die teleskopartig aus den Stücken
2 und 3 gebildete Kolbenstange um ein bestimmtes Maß zu verlängern bzw. zu verkürzen.
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In der unteren Totpunktlage der Fig. 2 wälzen nämlich die Rollen 5
auf dem kleinsten Kreise der Nocken 6, so das der Kompressionsraum von dem aufwärts
gehenden Kolben verhältnismäßig groß ist. In Fig. 3 kurz vor der Totpunktlage tritt
infolge der entsprechenden Gestaltung des Nockens 6 durch diesen eine Beschleunigung
der Kolbenbewegung ein, indem sich die teleskopartige Pleuelstange verlängert. Hierdurch
wird eine gewollte plötzliche Zusatzpressung erreicht.
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Die höchste Pressung und der kleinste schädliche Raum sind unmittelbar
nach der Totlage (vgl. Fig. q.) vorhanden. Während des Ausdehnungshubes wälzen die
Rollen 5 zunächst auf der Kurve mit größtem Radius der Nocken 6, so daß die Kompression
beim Beginn der Ausdehnung möglichst lange hoch gehalten wird. Während des Ausschubhubes
wiederholt sich derselbe Vorgang wie während des Kompressionshubes, während des
Ansaugehubes derselbe Vorgang wie beim Ausdehnungshube. Weil beim Saughube der die
Rollen 5 gegen die Nocken 6 anlegende Druck auf den Kolben x fehlt, werden die Rollen
5 durch Paarschluß vermöge der mit dem Kurbelzapfen verbundenen Leitschienen 7 zwangläufig
geführt.
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Die zusätzliche Bewegung des den Kolben erfassenden Teils der Pleuelstange
kann auch durch andere Getriebe an Stelle des Kurvenschubes hervorgebracht werden,
während sich das Anliegen der Wälzrollen an den Nocken der Kurbelkröpfung bei mangelndem
Druck auf den Kolben auch durch Federn kraftschlüssig sichern läßt.
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Der im Zweitakt arbeitende Motor bedarf des das Anliegen der Rollen
an die Nocken sichernden Paarschlusses während des letzten Teiles des Ausdehnungshubes
und wähnend des Ansaughubes.