DE3426487A1 - Kraftuebertragungsprinzip fuer verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Kraftuebertragungsprinzip fuer verbrennungskraftmaschinen

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DE3426487A1
DE3426487A1 DE19843426487 DE3426487A DE3426487A1 DE 3426487 A1 DE3426487 A1 DE 3426487A1 DE 19843426487 DE19843426487 DE 19843426487 DE 3426487 A DE3426487 A DE 3426487A DE 3426487 A1 DE3426487 A1 DE 3426487A1
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piston
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Helmut 7470 Albstadt Sauer
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/06Engines with means for equalising torque
    • F02B75/065Engines with means for equalising torque with double connecting rods or crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
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    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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  • Transmission Devices (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

  • Kraftübertraqungsprinzip für
  • Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein mechanisches Kraftübertragungsprinzip für Hubkolben-Verbrennungsmotoren.
  • Anwendungsmöqlichkeiten bestehen im Zwetakt- und Viertaktsystem mit einem oder mehreren Zylindern.
  • Bei der laufenden Entwicklung im Bau von Verbrennungsmotoren werden mit großem Aufwand Anstrengungen zur besseren Kraftstoffausnutzung und -Verbrennung, sowie zur Leistungssteigerung und Gewichtsminderung unternommen. Keine wesentlichen Verbesserungen wurden im Kraftübertragunqsmechanismus an der Kurbelwelle vorgenommen, obwohl bekannt ist, daß das Prinzip unwirtschaftlich arbeitet.
  • Außerdem entstehen während des Arbeitshubes nach der Verbrennung im Zylinder Schrägkräfte, die zu Reibungsverlust, unruhiqem Lauf und Gehäusevibration führen. Diese Nachteile treten besonders bei Verwendung von weniger als vier Zylindern, langem Hub und großem Zylindervolumen auf. Hinzu kommen Gewichtsprobleme und ungenügende Ladung der Zylinder mit Luft- oder Gasgemisch.
  • Bei der Erfindung sind die hier aufgeführten Nachteile wesentlich reduziert oder z. T. aufgehoben und eine erhebliche Leistungssteigerung ist gewährleistet.
  • Das mechanische Prinzip arbeitet mit zwei parallel gelagerten, gegenläufig drehenden, und mit Zahnrädern kämmenden Kurbelwellen. Ein Kolben mit Doppelpleueln und zwei Kurbelwellen ergänzen sich hierbei zu einer Einheit, dem Dreipunktsystemantrieb.
  • Diese Bezeichnunq wurde deshalb gewählt, da je Zylinder drei Punkte r ein Kolbenbolzenlager und zwei Pleuellager notwendig sind. Bei diesem Prinzin wird die Leistung eines Zylinders, bzw. einer Zylinderreihe, mit Kolben und Doppelpleueln auf zwei Kurbelwellen übertragen. Wegen der Druckverteilunq kann die statische Belastbarkeit der Kurbelwellen im Vergleich zu nur einer Kurbelwelle um die Häflte reduziert werden. In der Betrachtung des Prinzips, von zwei Kurbelwellen ausgehend, werden " zwei Maschinen " mit je einer Kurbelwelle auf einen Zylinder, bzw. eine Zylinder@eihe, als Einheit zusammengefügt.
  • Es verringern sich Gewicht, Material- und Fertigungskosten erheblich, da für die im Prinzip integrierte Zweitkurbelwelle weder Zylinder, Kolben noch Ventilsteuerunq usw. bendtigt werden.
  • Im mechanischen Ablauf liegen Vorteile, die von größter Bedeutung sind. War bisher der Drehwinkel der Kurbelwelle pro Arbeitstakt 180 Grad, so beträgt dieser nun beim n Ansaugen und " Arbeiten " z. B. 210 Grad und beim " Verdichten und " Ausstoßen " nur 150 Grad. Während dem Kolbenweg vom o. T. zum u. T. dreht die Kurbelwelle um mehr, in der umgekehrten Richtung um weniger als 1800. Je nach Bauausführung kann der Drehwinkel beim Arbeits- bzw. Ansaughub um bis ca.
  • 450 erweitert werden. Es entstehen unterschiedliche Kolbengeschwindigkeiten, wobei der Weg vom o. T. zum u. T. langsamer, und der Weg zurück schneller durchlaufen wird. Voraussetzung ist, daß die Drehrichtung, wobei die linke Kurbelwelle rechts und die rechte nach links dreht, eingehalten wird. Hierbei verbleibt zur besseren Zylinderfüllung erheblich mehr Zeit, da das Einlaßventil wegen dem erweiterten Drehwinkel länger geöffnet bleibt. Die Steuerung des Gaswechsels erfolgt nach den bisher bewährten Prinzipien, die lediglich auf die neuen Gegebenheiten eingestellt werden müssen.
  • Außerdem wird automatisch eine Verlängerung des Hubes erreicht, die je nach Konstruktion verschieden ist. Dabei sind die Maße, wie Länge des Kurbelhebels und der Pleuelstangen, der Abstand der Kurbelwellen zueinander, sowie der festgelegte Drehwinkel beim Ansaug--und Arbeitstakt, maßgebend. In jedem Fall ist der Hub immer größer als die doppelte Länge des Kurbelhebels, was beim Prinzip mit einer Kurbelwelle nicht möqlich ist.
  • Die entscheidenden, für das Dreipunktsystem sprechenden Punkte liegen im mechanischen Ablaufs des Arbeitstaktes, dem damit verbundenen Druckabbau im Zylinder und den Hebelverhältnissen an der Kurbelwelle. Bei der Umsetzung von Schubkraft in Drehkraft ist nach erfolgter Zündung von größter Wichtigkeit, daß die Verpuffung relativ gering qehalten wird und der Druck bei günstigen Hebelverhältnissen noch möglichst hoch ist.
  • Die nachfolqende Tabelle zeigt in Stufen die Darstellung von drei Beispielen. Verwendet wurden die Graphiken der Figuren 2 und 3.
  • Figur 2 zeigt den Druck abbau im Kolben in einer Kurve dargestellt.
  • Figur 3 in drei Kurven den Weq des Kolbens vom oberen Totpunkt (o. T.) zum unteren Totpunkt bei verschiedenen Drehwinkeln.
  • Kurve A = Drehwinkel 180° mit einer Kurbelwelle Kurve B = Drehwinkel 210° mit zwei Kurbelwellen Kurve C = Drehwinkel 225° mit zwei Kurbelwellen Deutlich ist zu sehen, daß bei größerem Drehwinkel die Kurve an Steilheit verliert und folglich der Druckabbau sich verlangsamt vollzieht. Von wesentlicher Bedeutung sind die erheblichen Unterschiede im Stand des Kolbenweges, die anfänglich gering, dann aber stark zunehmend sind.
  • In der Tabelle sind der Kolbenweg, der Gasdruck und der Leistungsgrad des Gasdruckes zu Kolben-Kurve A, in Prozent ausgedrückt, z. B. nach einer Drehung von 900 hat der Kolben bei Kurve A ( Einwellenprinzip ) nur noch 40 % seines Weges bis zum UT zurückzulegen. Das Volumen über dem Kolben beträgt dann 60 z des Gesamtvolumens. Vom höchsten Druck stehen noch ca. 31 % zur Verfügung.
  • Nach Kurve B ( Zweiwellenprinzip ) muß bei 900 der Kolben noch 52 % zurücklegen und vom höchsten Druck stehen noch ca. 38 % zur Verfügung.
  • Bei Kurve C (Zweiwellenprinzip) muß der Kolben noch 60 % zurücklegen und vom höchsten Druck sind noch ca. 44 % vorhanden.
  • Dies verdeutlicht die gesteigerte Effektivität in der Arbeitsphase. Bei günstigem Kurbelhebel sorgt ein wesentlich höherer Gasdruck über dem Kolben für größeren Schub an der Kurbelwelle.
  • In der Spalte Leistungsgrad ist der Druck nach Kurve A mit 100 % angesetzt, woraus sich dann der Leistungsgrad nach Kurve B und C errechnet. Die Unterschiede sind so erheblich, daß nach Kurve B im Mittel ein Leistungsgrad von ca. 125 %, nach Kurve C von ca.
  • 150 e erreicht wird.
  • Drehwinkel Kolbenkurve A Kolbenkurve B Kolbenkurve C Grad Weg Druck L.Grad Weg Druck L.Grad Weg Druck L.Grad % % % % % % % % % 0 100 80 - 100 80 - 100 80 -30 91 97 100 93 99 102 94 100 103 60 68 53 100 75 65 122 79 84 158 90 40 31 100 52 38 122 60 44 142 120 18 22 100 32 27 123 41 32 145 150 6 16 100 16 21 131 26 25 156 180 0 10 100 5 15 151 13 20 200 210 - - - 0 10 - 4 14 -225 - - - - - - 0 10 -Leistungsgrad gemittelt ca. 125 150 In Figur 1 ist der Dreipunktsystemantrieb skizziert.
  • Ziffer Nr. 1 = Kolben 2 = Zylinder 3 = Pleuelstangen ( Doppelpleuel 4 = Pleuellager 5 = Kammräder - zugleich auch Schwungräder 6 = Kurbelwellenachse 7 = Drehrichtung 8 = Drehwinkel, z. B. 2100, beim Ansaug- und Arbeitstakt 9 = Drehwinkel, z. B. 1500, heim Verdichtungs-und Ausstoßtakt 10 = Hub 11 = Kurbelhebel 12 = Verbrennungsraum Im mechanischen Ablauf ist die Einhaltung der Drehrichtung notwendig. Die mit Zahnrädern kämmenden Kurbelwellen drehen gegenläufig und nehmen die Schubkraft des Kolbens über zwei Pleuelstangen auf. Während des Ansaug- und Arbeitstaktes ist die Kolbengeschwindigkeit wesentlich niedriqer als beim Verdichten und Ausstoßen. Es entsteht eine neue Atemtechnik, die mit gesteigertem Gasdurchsatz, verbesserter Zylinderftillung und verzögertem Gasdruckabbau zu höherer Leistung führt.
  • Die Kammräder fungieren gleichzeitig als Schwungräder.
  • Da der Gasdruck über das Dreipunktsystem auf zwei Kurbelwellen erfolgt, können im Zylinder keine Schräqkräfte auftreten. Dies ermöglicht die Verwendunq eines kurzen Kolbens mit wenig Führunqsfläche, auch bei langem Hub und großer Zylinderbohrung.
  • Folglich können auch großvolumige Zylinder in geringerer Anzahl, z. B. nur 4 anstatt 6 oder 8 Verwendung finden, ohne die Laufkultur wesentlich zu beeinträchtigen. Zusätzlich sind im größeren Zylinderkopf größere Ventilöffnungen zur Verbesserunq der Atemtechnik möglich.
  • Das Prinzip ermöglicht auch eine bessere Verbrennung, da der Kolben sich vom o. T. langsamer wegbewegt und der Verbrennungsdruck länger. und besser komprimiert bleibt. Durch die verringerte Verpuffung wird der Verbrennungsvorgang verbessert, der Gasdruck erhöht und effizienter an die Kurbelwellen mit günstigerem Hebelverhältnis abgegeben.
  • Die Folgen sind gesteigertes Drehmoment und höhere Leistung.
  • In der Zusammenfassung der Vorteile ergibt sich außerdem eine geringere Belastung der Umwelt mit Schadstoffen, da die Kraftstoffausnutzung durch bessere Verbrennunq gesteiqert wird.
  • Dazu trägt auch bei, daß der im Dreipunktsystemantrieb anqewendete technische Trick zu höherer Leistung ohne höheren Kraftstoffverbrauch führt.

Claims (7)

  1. Patentansprüche < Mechanisches Kraftübertragungsprinzip für Verbrennungs-@ kraftmaschinen mit Hubkolben dadurch gekennzeichnet, daß vom Kolben ausgehend die Kraftübertragung über zwei Pleuelstangen ( Doppelpleuel ) auf zwei parallel gelagerte Kurbelwellen erfolgt.
  2. 2.) Mechanisches Rraftbertragungsprinzip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Kurbelwellen mit Zahnrädern gegenseitig kämmen und zwangsweise die linke Welle nach rechts und die rechte Welle nach links dreht.
  3. 3.) Mechanisches Kraftübertragungsprinzip nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Kolbens vom oberen Totpunkt bei vorgeschriebener Drehrichtung die Kurbelwellen um mehr als 180°, in umgekehrter Richtung um weniger als 180°, drehen.
  4. 4.) Mechanisches Kraftübertragungsprinzip nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß im Viertaktsystem die Arbeitstakte "Ansauqen" und "Arbeiten" mit gerinqerer Kolbengeschwindiqkeit, und die Takte "Verdichten" und "Ausstoßen " mit qrößerer Kolbenqeschwindiqkeit erfolqen.
  5. 5.) Mechanisches KraftUbertragunqcprinzip nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hubes großer ist als die doppelte Länge des Kurbelhebels an den Kurbelwellen.
  6. 6.) Mechanisches Kraftübertragungsprinzip nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kolben im Zylinder keine SchrAgkrAfte erzeugt werden.
  7. 7.)Mechanisches Kraftübertraqunqsprinzip nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß durch zwei Kurbelwellen aleichzeitig an bis zu vier Stellen direkt Drehkraft abgenormen werden kann.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3710706A1 (de) * 1987-03-31 1988-10-13 Gerhard Schieber Kurbeltrieb einer hubkolben-brennkraftmaschine
WO1990001647A1 (en) * 1988-08-02 1990-02-22 Cosimo Sarno Double upside down crank mechanism
DE19510907C1 (de) * 1995-03-24 1996-10-24 Eibisch Karl Heinz Mechanisches Kraftumwandlungsprinzip für Arbeits- und Verbrennungskraftmaschinen mit Hubkolben
DE102004016203A1 (de) * 2004-04-01 2005-10-27 Rolf Prillwitz Hubkolbenbrennkraftmaschine
EP2241736A3 (de) * 2006-08-16 2011-06-22 Peter Pelz Brennkraftmaschine mit integrierter Aufladung
DE102010005807A1 (de) 2010-04-27 2011-10-27 Karl-Heinz Eibisch Kraftstoff-Hydraulikmotor mit Mehrkolbenkurbelrahmen und untergeordneter Kurbelwelle
CN104863707A (zh) * 2014-02-20 2015-08-26 彼得·佩尔兹 具有双曲柄机构的内燃机
DE102015205317A1 (de) 2015-03-24 2016-10-13 Fev Gmbh Vibrationsausgleichsvorrichtung, insbesondere für eine Hubkolbenmaschine
DE102017005540A1 (de) 2017-06-12 2018-12-13 Hrvoje Salinovic Kurbeltrieb für eine Hubkolbenmaschine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3710706A1 (de) * 1987-03-31 1988-10-13 Gerhard Schieber Kurbeltrieb einer hubkolben-brennkraftmaschine
WO1990001647A1 (en) * 1988-08-02 1990-02-22 Cosimo Sarno Double upside down crank mechanism
DE19510907C1 (de) * 1995-03-24 1996-10-24 Eibisch Karl Heinz Mechanisches Kraftumwandlungsprinzip für Arbeits- und Verbrennungskraftmaschinen mit Hubkolben
DE102004016203A1 (de) * 2004-04-01 2005-10-27 Rolf Prillwitz Hubkolbenbrennkraftmaschine
EP2241736A3 (de) * 2006-08-16 2011-06-22 Peter Pelz Brennkraftmaschine mit integrierter Aufladung
DE102010005807A1 (de) 2010-04-27 2011-10-27 Karl-Heinz Eibisch Kraftstoff-Hydraulikmotor mit Mehrkolbenkurbelrahmen und untergeordneter Kurbelwelle
CN104863707A (zh) * 2014-02-20 2015-08-26 彼得·佩尔兹 具有双曲柄机构的内燃机
DE102015205317A1 (de) 2015-03-24 2016-10-13 Fev Gmbh Vibrationsausgleichsvorrichtung, insbesondere für eine Hubkolbenmaschine
DE102017005540A1 (de) 2017-06-12 2018-12-13 Hrvoje Salinovic Kurbeltrieb für eine Hubkolbenmaschine

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