DE3612842A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere hubkolben-brennkraftmaschine, mit im betrieb veraenderbarem verdichtungsraum - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, insbeson­ dere eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, mit im Betrieb veränder­ barem Verdichtungsraum.

Es sind zahlreiche Vorschläge unterschiedlicher Art bekannt, bei einer Brennkraftmaschine das Verdichtungsverhältnis im Betrieb dem jeweiligen Betriebspunkt durch Veränderung des Verdichtungsrau­ mes anzupassen. So wird beispielsweise in der DE-OS 33 39 578 eine Brennkraftmaschine gezeigt und beschrieben, bei der der Hauptbrennraum mit einem im Zylinderkopf angeordneten Nebenbrenn­ raum in Verbindung steht und im Nebenbrennraum ein verstellbarer Kolben angeordnet ist. Für die Verstellung des Kolbens zur Verän­ derung des Verdichtungsraumes bzw. des Verdichtungsverhältnisses ist eine aufwendige Verstellmechanik erforderlich. Neben einem hohen Bauaufwand ergibt sich hierbei ein ungünstiger Brennraum. Weiter schränkt ein Nebenbrennraum die konstruktiven Möglich­ keiten im Zylinderkopfbereich ein. Ein anderer Vorschlag zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses bezieht sich auf einen Kolben für eine Brennkraftmaschine mit einer hydraulisch verstell­ baren Kolbenkrone, wie dies z. B. aus der DE-OS 33 46 967 bekannt ist. Die für die Verstellung der Kolbenkrone vorgesehene Hydraulik erfordert im Kolben einen komplizierten mechanischen Aufbau. Neben einem hohen Bauaufwand durch die zusätzliche Hydraulik wird weiter der Massenausgleich des Triebwerkes er­ schwert, da mit den für die Verstellung der Kolbenkrone zur Ände­ rung des Verdichtungsverhältnisses gegebenen unterschiedlichen Ölmengen eine Veränderung der rotatorischen und translatorischen Massenanteile von Kolben und Pleuel bewirkt wird. Das zusätzliche Ölvolumen und die zusätzlichen Bauteile erhöhen die Kolbenmasse nachteilig. Zudem unterliegt das die Krone verstellende Öl einer erheblichen thermischen Belastung. Eine weitere Möglichkeit zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses ergibt sich aus einer im Betrieb der Brennkraftmaschine veränderbaren Pleuellänge. Beispielsweise beschreibt hierfür die DE-OS 27 53 563 ein Pleuel, bei dem ein Teil des Schaftes als Kolben ausgebildet ist, der im anderen, als Zylinder ausgebildeten Teil des Pleuelschaftes gleit­ beweglich angeordnet ist. Der Kolben ist vorzugsweise hydraulisch verstellbar. Neben der hohen mechanischen Belastung des im Schaft geteilten Pleuels gelten für dieses System im wesentlichen auch die zu dem Kolben mit der hydraulisch verstellbaren Kolben­ krone angeführten Nachteile.

Einen besonders komplizierten Aufbau einer Brennkraftmaschine ergibt der beispielsweise in der DE-OS 25 04 919 beschriebene Vorschlag, zur Änderung des Kompressionsverhältnisses eine Zylinder-Zylinderkopf-Einheit im Betrieb der Brennkraftmaschine relativ zu einem üblicherweise gestalteten Kolben zu verschieben.

Weitere Möglichkeiten zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses in Abhängigkeit der Last bzw. des Betriebspunktes beziehen sich auf mechanische Ausgestaltungen des Triebwerkes. So ist beispiels­ weise vorgeschlagen worden, die Kurbelwelle in im Maschinengehäuse drehbaren Exzentern zu lagern und diese Exzenter lastabhängig zu verstellen. Damit wird das Verdichtungsverhältnis durch die Verla­ gerung des OT-Punktes des Kolbens verändert. Eine Veränderung in gleicher Weise wird durch eine exzentrische, drehbare Lagerung des Kolbenbolzens erreicht, wie dies in der DE-OS 31 48 193 beschrieben ist. Schließlich ist zu dem selben Zweck der Änderung der OT-Lage des Kolbens in der DE-OS 21 14 833 beschrieben, das große Pleuelauge über einen drehbaren Exzenter auf dem Hubzapfen einer Kurbelwelle anzuordnen. Die für die Triebwerke von Hubkolben- Brennkraftmaschinen vorgeschlagenen Maßnahmen zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses ergeben neben einem hohen Bauaufwand eine ungünstige Beeinflussung des Massenausgleiches, wobei zum Teil zusätzlicher Ausgleich erforderlich ist.

Weiter wird der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine durch die für die Verstellung der jeweiligen vorbeschriebenen Vorrichtung aufzubringende Antriebsleistung verschlechtert. Weiter wirken einige der vorbeschriebenen Vorrichtungen selbsttätig in Abhängig­ keit des Kompressionsdruckes. Dies hat für die Brennkraftmaschine den Nachteil, daß eine von der Temperatur abhängige klopfende Verbrennung hierbei nicht berücksichtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Brennkraftma­ schine der eingangs beschriebenen Bauart eine ohne Antriebsleistung selbsttätig beim Betrieb der Brennkraftmaschine wirkende Vorrich­ tung zur Änderung des Verdichtungsraumes aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmal des unabhängigen Patentanspruches gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit geringstmöglichem Bauaufwand zu verwirklichen, wobei durch die Selbststeuerung eine aufwendige Mechanik bzw. Hydraulik in Fortfall kommt. Weiter ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit geringen Kosten zu verwirklichen. Da ferner im wesentlichen kein Verschleiß gegeben ist, erreicht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine hohe Lebensdauer. Zudem bewirkt sie keine wesentlichen Beschränkungen in der konstruktiven Auslegung der Brennkraftma­ schine.

Eine durch temperaturabhängige Formänderung wirkende Vorrichtung ist in Ausgestaltung der Erfindung durch Verwendung einer Formge­ dächtnis-(Memory)-Legierung erreicht. Eine derartige Vorrichtung kann entsprechend der durch eine gewählte Legierungszusammensetzung vorbestimmten Umschalttemperatur die vorgegebene Form ändern. Weist eine derartige Vorrichtung nach einem weiteren Merkmal der Erfindung einen unterhalb der Umschalttemperatur in den Brennraum ragenden und damit den Verdichtungsraum reduzierenden Vorsprung auf, so kann damit bei Überschreiten der Umschalttemperatur und der damit bedingten Reduzierung des Vorsprunges der Verdichtungs­ raum und damit auch das Verdichtungsverhältnis verändert werden. Damit kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei relativ niedriger Last der Brennkraftmaschine und damit mit niedrigen Temperaturen im Brennraum ein relativ kleiner Verdichtungsraum für ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis bewirkt werden und mit Erreichen der Umschalttemperatur durch die Temperaturen im Brennraum mittels der dadurch ausgelösten Formänderung der Verdichtungsraum vergrößert werden für ein relativ niedrigeres Verdichtungsverhältnis für den Betrieb der Brennkraftmaschine bei relativ hoher Last und damit hohen Temperaturen. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung ermöglicht somit eine vorteilhafte Steigerung des Verdichtungsverhältnisses in der Teillast der Brennkraftma­ schine, wodurch der Motorwirkungsgrad gesteigert und der Kraft­ stoffverbrauch gesenkt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung ist diese als ein rotationssymmetrisches Wandteil von schüssel­ förmiger Gestalt ausgebildet. Mit einer derart gestalteten Vorrich­ tung kann eine im Boden eines Kolbens ausgebildete Mulde in einfacher Weise ohne besonderen Aufwand abgedeckt werden, wobei die Vorrichtung bzw. das Wandteil mit nach außen gerichteter Wölbung und damit lediglich mit dem Umfangsrand am Rand der Mulde aufliegend angeordnet ist. Vorzugsweise ist ferner die Kontur der Mulde im Kolben zu dem schüsselförmigen, nach außen gewölbten Wandteil spiegelbildlich ausgebildet. Diese Anordnung und Ausgestaltung der Vorrichtung ergibt im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine bei relativ niedrigen Temperaturen neben einer höheren Verdichtung durch verkleinerten Verdichtungsraum auch eine die Verbrennung begünstigende Brennraumgeometrie, die der Erzeugung gerichteter Strömungen und Turbulenzen vorteilhaft dienlich ist. Da die Vorrichtung bzw. das Wandteil mit seiner bis zum Erreichen der Umschlagtemperatur nach außen gerichteten Wölbung gegenüber dem übrigen Kolbenkörper weitestgehend isoliert ist, ergeben sich damit bei Teillast örtlich höhere Brenn­ raumwand-Temperaturen, die eine verbesserte Gemischaufbereitung bewirken.

Das nach außen gewölbte Wandteil kann durch die Wahl einer entsprechenden Legierungszusammensetzung bei Erreichen einer damit festgelegten Umschalttemperatur sprungartig seine Form ändern und sich bei höherer Belastung der Brennkraftmaschine und den dabei gegebenen Temperaturen in die Mulde hinein verformen bis zur Auflage auf dem Muldenboden. Bei einer flach dachförmig oder kegelförmig gestalteten Begrenzung des Brennraumes im Zylinderkopfboden ist damit ein im Querschnitt im wesentlichen linsenförmiger Brennraum erreicht, der für die Verbrennung bei hoher Last bzw. Vollast vorteilhaft ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht demnach sowohl für den Teillast- als auch für den Vollast-Bereich jeweils neben einer entsprechenden Änderung des Verdichtungsverhältnisses auch eine vorteilhafte Änderung der Brennraumgeometrie. Da die Vorrichtung über die Temperatur beeinflußt wird, erfolgen die vorgenannten selbsttätigen Änderungen lastabhängig.

Zur Änderung des Verdichtungsraumes für eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses kann ein schüsselartiges Wandteil auch an den Tellern von Hubventilen angeordnet werden. Zur weiteren Steigerung des Verdichtungsverhältnisses können mehrere Bereiche der Brennraumbegrenzungen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet werden, wobei sich die Anordnung sowohl am Kolben als auch an den Tellern der Hubventile anbietet.

Für eine andere Ausgestaltung der Vorrichtung aus einer Formge­ dächtnis-Legierung wird von einem Kolben ausgegangen, der eine bewegliche Krone aufweist. Hierbei ist die Vorrichtung als ein die Krone gegen den Kolbenkörper abstützendes Element ausgebildet, das vorzugsweise nach Art einer Tellerfeder gestaltet ist.

Nach dem im unabhängigen Patentanspruch geoffenbarten Erfindungs­ gedanken kann die Vorrichtung auch durch eine temperaturabhängige Volumenänderung den Verdichtungsraum selbsttätig ändern. Vorzugs­ weise ist damit eine stetige Änderung des Verdichtungsraumes erreicht. Zur Verwirklichung dieses weiteren Erfindungsgedankens wird bei jedem der nachfolgend angegebenen Ausgestaltungen von einem Kolben mit einer relativ zum Kolbenkörper beweglichen Krone ausgegangen. In einer ersten Ausgestaltung ist die Vorrichtung zwischen der Krone und dem Kolbenkörper angeordnet und aus Bimetall gebildet. In einer zweiten Ausgestaltung ist die Vorrich­ tung als ein Dehnstoffelement ausgebildet. Beide vorgenannten Vorrichtungen sind so angeordnet, daß mit zunehmender Kolbentempe­ ratur die Krone dem Kolbenkörper sich nähert und damit der Verdichtungsraum mit zunehmender Temperatur sich vergrößert. Daraus ergibt sich weiter, daß im Teillastbetrieb der Brennkraft­ maschine ein höheres Verdichtungsverhältnis als im Vollastbetrieb gegeben ist.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einem den Brennraum abschließenden Hubkolben, auf dessen Kolbenboden ein schüsselförmiges Wandteil aus einer Formgedächtnis-Legie­ rung angeordnet ist zur Veränderung des Verdichtungsrau­ mes durch temperaturabhängige Formänderung,

Fig. 2 ein aus einer Formgedächtnis-Legierung gebildetes, schüsselförmiges Wandteil am Teller eines Hubventils zur Gaswechselsteuerung bei einer Brennkraftmaschine,

Fig. 3 einen Kolben mit einer beweglichen Kolbenkrone, die über eine Tellerfeder aus einer Formgedächtnis-(Memory)-Legie­ rung gegen den Kolbenkörper abgestützt ist,

Fig. 4 einen Kolben mit einer beweglichen Krone, die über eine schüsselartig gestaltete, aus Bimetall gebildete Vorrich­ tung gegen den Kolbenkörper abgestützt ist,

Fig. 5 einen Kolben mit einer beweglichen Krone, die durch ein Dehnstoff-Element temperaturabhängig relativ zum Kolben­ körper bewegbar ist.

Eine nur teilweise dargestellte Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 weist in einem Zylinderkopf 2 eine im Querschnitt etwa flach dach­ förmige Brennraummulde 3 auf. In die Brennraummulde 3 münden Gaswechselkanäle 4 und 5, die jeweils durch Hubventile 6 und 7 gesteuert werden. Der Zylinderkopf 2 überdeckt einen Zylinder 8 in dem ein Hubkolben 9 beweglich angeordnet ist und mit einem nicht gezeigten Triebwerk in Verbindung steht. Der im oberen Totpunkt dargestellte Hubkolben 9 begrenzt mit der Brennraummulde 3 einen Verdichtungsraum 10.

Im Boden 11 des Hubkolbens 9 ist eine rotationssymmetrische Mulde 12 ausgebildet. Die Mulde 12 wird von einem rotationssymmetrischen und schüsselartig gestalteten Wandteil 13 aus einer Formgedächtnis- (Memory)-Legierung abgedeckt. Die durch ausgezogene Linien wiedergegebene Form des Wandteiles 13 wird dem aus einer Formge­ dächtnis-Legierung, wie z. B. NiTi, CuZnAl oder CuAlNi bestehenden Wandteil 13 bei der Herstellung eingeprägt. Diese dem Wandteil 13 eingeprägte Form behält das Wandteil 13 bei im Teillastbetrieb der Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 auftretenden Brennraumtemperaturen, so daß für diesen Betriebsbereich ein Verdichtungsraum 10 mit relativ hohem Verdichtungsverhältnis gegeben ist.

Bauteile aus Formgedächtnis-Legierungen können durch Gefügeumwand­ lungen temperaturabhängig reversibel ihre Form ändern. Durch Wahl einer Legierungszusammensetzung kann für eine derartige Formgedächtnis-Legierung die Umschalttemperatur gezielt eingestellt werden, bei der das Bauteil bzw. das Wandteil 13 seine Form ändert. Liegt die Umschalttemperatur des Wandteiles 13 bei Werten, wie sie im Übergangsbereich von kleineren zu größeren Lasten der Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 auftreten, ändert das Wandteil 13 seine Form und nimmt die durch gestrichelte Linien wiedergegebene Form ein. Damit wird eine Vergrößerung des Verdichtungsraumes 10 bei niedrigerem Verdichtungsverhältnis erreicht. Bei Unterschreiten der Umschalttemperatur des Wandteiles 13 durch niedrigere Brennraumtemperaturen nimmt das Wandteil 13 wiederum die durch ausgezogene Striche wiedergegebene Form ein.

Mit der bis zum Erreichen der Umschalttemperatur bleibenden eingeprägten Form bildet das Wandteil 13 einen in den Verdichtungs­ raum 10 bzw. den Brennraum hineinragenden Vorsprung, der bei Überschreiten der Umschalttemperatur durch Formänderung des Wandteiles 13 selbsttätig zurückgenommen wird und damit den Verdichtungsraum 10 vergrößert. Im Teillastbetrieb mit unterhalb der Umschalttemperatur liegenden Brennraumtemperaturen wird der Verbrennungsdruck von dem in Richtung Brennraummulde 3 ausgewölb­ ten, schüsselartigen Wandteil 13 über seinen auf einem Rand 14 der Mulde 12 aufliegenden Bereich in den Hubkolben 9 eingeleitet. Der übrige Teil des Wandteiles 13 ist dabei von der Mulde 12 beabstandet und weist zur Muldenform eine etwa spiegelbildliche Gestalt auf. Die Mulde 12 ist somit ebenfalls schüsselförmig mit großen Übergangsradien gestaltet und damit geeignet, dem bei Vollastbetrieb der Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 temperaturabhän­ gig formveränderten Wandteil 13 eine größtmögliche Auflagefläche unmittelbar auf den Boden der Mulde 12 zu bieten. Damit wird im Vollastbetrieb der auf das verformte Wandteil 13 wirkende Brenn­ raumdruck großflächig auf den Boden 11 des Hubkolbens 9 abgestützt. Zur Erzielung einer großflächigen Anlage des Wandteiles 13 auf dem Boden der Mulde 12 mündet in diese mittig eine zum Be- und Entlüften dienende Bohrung 15 im Boden 11 des Hubkolbens 9.

Mit dem Wandteil 13, das eine durch temperaturabhängige Formände­ rung den Verdichtungsraum 10 selbsttätig ändernde Vorrichtung bildet, wird auch die Geometrie des Verdichtungsraumes 10 verän­ dert. Im Teillastbereich der Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 mit zur Brennraummulde 3 ausgewölbten Wandteil 13 ergeben sich bei etwa mittiger Anordnung der Zündkerze im wesentlichen gleichlange Brennwege im Verdichtungsraum 10. Mit der temperatur- bzw. lastabhängigen, selbsttätigen Änderung der Brennraumgeometrie werden bei Teillast den Gemischbildungs- und Brennvorgang vorteilhaft unterstützende, gerichtete Strömungen sowie Turbulenzen erzielt. Weiter ist das bei Teillast in Richtung Brennraummulde ausgewölbte Wandteil 13 von der Mulde 12 bzw. dem Boden 11 des Hubkolbens 9 weitestgehend isoliert und erreicht damit relativ hohe Wandtemperaturen, die eine verbesserte Gemischaufbereitung ergeben. Bei Vollastbetrieb ergibt sich mit dem in der Mulde 12 liegenden Wandteil 13 ein für die Verbrennung besonders förderli­ cher Verdichtungsraum 10 von etwa linsenförmiger Gestalt. Weiter wird mit der bei Vollast gegebenen Brennraumgeometrie eine weitest­ gehend verlustfreie Ladungsbewegung erreicht.

Ein als Gaswechselventil für eine Brennkraftmaschine nach der in Fig. 1 gezeigten Bauart dienendes Hubventil 16 ist an seinem Teller 17 mit einem im wesentlichen schüsselförmig gebildeten Wandteil 18 aus einer Formgedächtnis-Legierung ausgerüstet. Das Wandteil 18 bildet ebenfalls eine durch temperaturabhängige Form­ änderung einen Verdichtungsraum selbsttätig ändernde Vorrichtung. Das Wandteil 18, das nach Überschreiten einer vorbestimmten Umschalttemperatur durch im Vollastbetrieb auftretende Temperaturen in eine im Teller 17 des Hubventils 16 angeordnete Vertiefung 19 zur Änderung eines Verdichtungsraumes für ein niedrigeres Verdich­ tungsverhältnis zurückgeht, ist ein Beispiel für die zylinderkopf­ seitige Anordnung bzw. Ausgestaltung von Brennraumbegrenzungen aus Formgedächtnis-Legierungen.

Eine weitere Ausgestaltung einer durch temperaturabhängige Formän­ derung einen Verdichtungsraum selbsttätig ändernden Vorrichtung bildet ein aus einer Formgedächtnis-Legierung gebildetes Abstütz­ element 20, das bei einem Kolben 21 mit einer beweglichen Krone 22 zwischen dieser und dem Kolbenkörper 23 angeordnet ist. Das Abstützelement 20 ist nach Art einer Tellerfeder gestaltet, die der dem Abstützelement 20 durch den Herstellungsvorgang eingeprägten Form entspricht. Das Abstützelement 20 wird über die relativ zum Kolbenkörper 23 bewegliche Krone 22, einem Haltebolzen 24 und einem weiteren Federelement 25 vorgespannt zwischen der Krone 22 und dem Kolbenkörper 23 angeordnet. Bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur nimmt das tellerfederartig gestaltete Abstützelement 20 die Gestalt einer flachen Ringscheibe an, wie dies durch die gestrichelten Linien in Fig. 3 angedeutet ist. Durch diese Formänderung wird die Krone 22 relativ zum Kolbenkörper 23 bewegt und dabei ein Verdichtungsraum vergrößert mit der Folge eines niedrigeren Verdichtungsverhältnisses. Die Vorspannung des Federelementes 25 ist so gewählt, daß die Krone 22 des Kolbens 21 satt auf dem ringscheibenförmigen Abstützelement 20 aufliegt und durch Massenkräfte beim Betrieb der Brennkraftmaschine nicht abgehoben wird.

Eine weitere Möglichkeit einer durch temperaturabhängige Formände­ rung einen Verdichtungsraum selbsttätig ändernden Vorrichtung bildet ein aus Bimetall gebildetes Abstützelement 26, das bei einem Kolben 27 zwischen einer beweglich angeordneten Krone 28 und einem Kolbenkörper 29 angeordnet ist. Bei dem schüsselartig gestalteten Abstützelement 26 ist das temperaturabhängig sich stärker dehnende Metall des Bimetalls der Krone 28 zugewandt angeordnet, so daß mit steigenden Temperaturen bei zunehmender Belastung der Brennkraftmaschine der Verdichtungsraum stetig vergrößert wird für ein reziprok zur steigenden Last sich stetig verringerndes Verdichtungsverhältnis.

Schließlich zeigt Fig. 5 eine durch temperaturabhängige Volumenän­ derung einen Verdichtungsraum selbsttätig, vorzugsweise stetig ändernde Vorrichtung mit einem Dehnstoffelement 30, das bei einem Kolben 31 mit einer verlagerbaren Krone 32 diese relativ zum Kolbenkörper 33 in Abhängigkeit der Temperatur bewegt. Um ein mit zunehmender Last sich verringerndes Verdichtungsverhältnis zu erreichen, ist das ringförmige Dehnstoffelement 30 zwischen einem am Kolbenkörper 33 radial auswärts gerichteten Bund 34 und einem an der Kolbenkrone 32 in Richtung Pleuelauge 35 axial beabstandeten radial einwärts gerichteten Flansch 36 angeordnet. Das ringförmige Dehnstoffelement 30 umfaßt zwei teleskopartig ineinander greifende Stützringe 37 und 38, die mit ihren Stirnsei­ ten am Bund 34 und am Flansch 36 anliegen. Um beim Starten und in der nachfolgenden Teillast bei einer mit dem Kolben 31 ausge­ rüsteten Brennkraftmaschine ein durch einen verkleinerten Verdich­ tungsraum erhöhtes Verdichtungsverhältnis zu erreichen, ist zwischen der Kolbenkrone 32 und dem Kolbenkörper 33 eine Tellerfe­ der 39 üblicher Bauart angeordnet, die die Kolbenkrone 32 bei niedrigen Temperaturen gegen den Widerstand des Dehnstoffele­ mentes 30 vom Kolbenkörper 33 beabstandet.

Unter Vorsprung der Vorrichtung aus einer Formgedächtnis-Legie­ rung wird im Rahmen der Erfindung jeder von einer benachbarten maschinenseitigen Brennraumbegrenzung beabstandete Bereich der Vorrichtung verstanden, der nach Überschreiten der Umschlagtempera­ tur zu höheren Brennraumtemperaturen hin sich in Richtung der benachbarten Brennraumbegrenzung verformt. So kann z. B. einem schüsselförmig gegossenen Wandteil aus einer Formgedächtnis-Legie­ rung eine im wesentlichen plattenförmige Gestalt aufgeprägt werden und das Wandteil in dieser Gestaltung eine in einer Brennraum­ begrenzung ausgebildete Mulde oder Vertiefung überdecken. Bei höheren Temperaturen jenseits der Umschlagtemperatur kann das Wandteil die durch Gießen festgelegte und der Mulde ähnliche Form annehmen, wobei eine rotationssymmetrische Mulde einen größeren ebenen Bereich aufweisen kann.

Claims (12)

1. Brennkraftmaschine, insbesondere Hubkolben-Brennkraftmaschine, mit im Betrieb durch eine Vorrichtung veränderbarem Verdich­ tungsraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (13, 18, 20, 26, 30) mittels temperaturabhän­ giger Form- und/oder Volumenänderung den Verdichtungsraum (10) selbsttätig ändert.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (13, 18, 20) aus einer Formgedächtnis- (Memory)-Legierung gebildet ist.

3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (13, 18) ein den Brennraum (Verdichtungs­ raum 10) begrenzendes Wandteil mit einem durch räumliche Ausgestaltung reversibel verformbaren Bereich ist,
der bei niederer Temperatur bzw. niederer Last der Brennkraft­ maschine ( 1) einen in den Brennraum ragenden Vorsprung bildet.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (9) im Boden (11) eine rotationssymmetrische Mulde (12) mit gegenüber der Muldenmitte erhöht ausgebildetem Rand (14) aufweist,
daß das Wandteil (13) im wesentlichen schüsselförmig gestaltet ist und bei niederer Last lediglich auf dem Rand (14) aufliegt, und
daß das Wandteil dabei eine zur Mulde (12) etwa spiegelbild­ liche Gestalt aufweist.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Teller (17) eines Hubventils (16) ein im wesent­ lichen schüsselförmiges Wandteil (18) angeordnet ist.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kolben (21) eine relativ zum Kolbenkörper (23) verlagerbare Krone (22) aufweist, und
daß zwischen der Krone und dem Kolbenkörper ein temperaturab­ hängig formänderbares Abstützelement (20) angeordnet ist.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abstützelement ( 20) nach Art einer Tellerfeder gestaltet ist.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (26, 30) eine stetige Änderung des Verdich­ tungsraumes bewirkt.

9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (27) eine relativ zum Kolbenkörper (29) verlagerbare Krone (28) aufweist, und
daß zwischen Krone und Kolbenkörper ein aus einem Bimetall gebildetes Abstützelement (26) angeordnet ist.

10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abstützelement (26) schüsselartig gestaltet ist, und
daß das stärker temperaturabhängig sich dehnende Metall des Abstützelementes der Krone (28) zugewandt angeordnet ist.

11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kolben (31) eine relativ zum Kolbenkörper (33) verlagerbare Krone (32) aufweist, und
daß zur Verlagerung der Krone ein Dehnstoffelement (30) dient.

12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolbenkörper (33) einen radial auswärts gerichteten Bund (34) aufweist, und
daß die Kolbenkrone (32) einen in Richtung Pleuelauge (35) axial beabstandeten, radial einwärts gerichteten Flansch (36) trägt,
wobei zwischen Bund und Flansch ein ringförmiges Dehnstoff­ element (30) mit zwei teleskopartig ineinander greifenden Stützringen (37, 38) angeordnet ist, und
daß zwischen Krone (32) und Kolbenkörper (33) eine Teller­ feder (39) als Rückstellelement angeordnet ist.