DE3639850A1

DE3639850A1 - Brennkraftmaschine mit variablen brennraum-volumen und ventil-oeffnungshub

Info

Publication number: DE3639850A1
Application number: DE19863639850
Authority: DE
Inventors: Martin Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-03
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1988-05-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Gemischansaugung und Zeitpunkt-Fremdzündung, bei welcher der Brennraum eine vom Kolben begrenzte Kammer mit einem steuerbaren Volumen und eine Regelung des Öffnungshubes der Ventile aufweist, daß ein gesteu ertes Kammerblockgehäuse mittels zumindest einem Ge lenklager, verstellbar in einem Winkelbereich, mit dem Kurbelwellen-Hauptlagergehäuse verbunden, die Ver stellung der Lage des Kolbens (OT und UT) in der Kammer der Brennkraftmaschine und des variablen Ab standes, von der Achslinie des Achsenmittelpunktes der Nockenwelle zur Achslinie der Drehpunkte der Ven tilhebel hin, zur Änderung des Öffnungshubes der Ventile bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brenn kraftmaschine mit variablen Volumen des Brennraumes und des Öffnungshubes der Ventile eingangsumrissener Gattung zu schaffen, die im Betrieb bei erheblicher Kraftstoffeinsparung weitestgehend Schadstoffminde rung bzw. Schadstoffreiheit der Abgase bewirkt.

Die Erfindung besteht darin, daß mittels einem Ein-, oder Mehrkammerblockgehäuse′s durch zumindest einem Gelenklager mittels des Achsbolzen, wobei die Achs linie des Achsenmittelpunktes des Achsbolzen die Kreis bogenlinie, deren Mittelpunkt der Achsenmittelpunkt der Kurbelwellenlagerung ist, im rechten Winkel schneidet, an ein Kurbelwellenlagerhäuse schwenkbar angelenkt, und in Anpassung an die Betriebsbedingungen der Brenn kraftmaschine in einem Winkelbereich verstellbar, daß Volumen der Kammer und im Verbund durch das Kammerblock gehäuse im Verstellbereich der Kreisbahnen der Ventil hebel, der Öffnungshub der Ventile veränderbar ist, wo bei der Mittelpunkt der Kreisbahnen bei Schließstellung der Ventile und dem erforderlichen Ventilspiel, der Achsenmittelpunkt des Gelenklagers und der Drehpunkt des ersten Hebels und zweiten Hebels ist.

Die Erfindung ist nachfolgend an Ausführungsbei spielen beschrieben.

Die Zeichnung zeigt die Brennkraftmaschine schematisch in den Fig. 1 und 2.

An einer in Fig. 1 dargestellten mit Gemischansau gung und Zeitpunkt-Fremdzündung arbeitenden Otto-Brenn kraftmaschine wird das Volumen des Brennraums a der Kammer b und der Öffnungshub c der Ventile d und e mit tels eines gesteuerten Kammerblockgehäuses g, je nach Ladung der Brennkraftmaschine in den Leerlauf-, Teil- und Vollastbereichen, verändert. Das steuerbare Kammer blockgehäuse g ist mittels zumindest einem scharnier artigen Gelenklager h mit der Achslinie des Achsen mittelpunktes i des Achsbolzen k und h parallel zur Achslinie des Achsenmittelpunktes l der Kurbelwellen- Hauptlager m, und in einem Winkelbereich n verstellbar, an ein Kurbelwellen-Hauptlagergehäuse (Hauptlagertrag teil) o schwenkbar angelenkt, wobei die Achslinie des Achsenmittelpunktes i des Achs bolzens k (je nach Konstruktion einer Maschine) eine Kreisbogenlinie j deren Mittelpunkt der Achsenmittel punkt l ist, im rechten Winkel in den Bereichen nach 0° etwa zwischen 35° bis 135° oder zwischen 225° bis 325° schneidet und dadurch den Grad und Verlauf der Deachsierung des Kurbeltriebes der Brennkraftmaschine kennzeichnet. Die Verstellung des Kammerblockgehäuse g im Winkelbereich n bewirkt im Verbund mittels des Kammerkopfes p eine gesteuerte Verstellung, des variablen Abstandes qu von der Achslinie der Drehpunk te r des Auslaßventilhebels s und des Einlaßventilhe bels s 1 zur parallelen Achslinie des Achsenmittel punktes t der Nockenwelle u und in dem von der Nocke v und v 1 der Nockenwelle u beaufschlagten Bereich w, des Kreisbogen beschreibenden Teiles des Hebels s und s 1, der Kreisbahnen y und y 1, wodurch eine Änderung der Über- oder Untersetzung der Hebel s und s 1 und im Ver bund die des Nockenhubes z bewirkt wird. Und dadurch der Öffnungshub c des Auslaßventiles d und des Einlaß- Ventiles e (je nach Steuerung des Kammerblockgehäuses g) der Ladung und der oberen Totpunktlage des Kolbens f in der Kammer b der Brennkraftmaschine entsprechend regelbar ist. Das der Mittelpunkt der Kreisbahn y und y 1 bei Schließstellung der Ventile d und e (Fig. 1 und 2.) dem erforderlichen Ventilspiel z 2 der Achsenmittel punkt i des Achsbolzen k des Gelenklagers h und Dreh punkt i des Kammerblockgehäuses (erster Hebel) g und des Kurbelwellen-Hauptlagergehäuse oder Hauptlagertragteil (zweiten Hebels) o ist,wobei die Kreisbahnen y und y 1 in dieser Stellung den Erhalt des erforderlichen Ven tilspiels z 2 für die Ventile d und e über den gesamten Verstellbereich x bewirken. Die Nockenwelle u ist dreh bar in die festen oder auch lösbaren Teile z 3 (nicht dar gestellt) und z 4 des Kurbelwellen-Hauptlagergehäuse o gelagert. Der Antrieb der Nockenwelle u erfolgt durch die Kurbelwelle z 5 mit den üblichen Triebelementen, wogegen der Antrieb einer im Kammerkopf p drehbar gelagerten Nok kenwelle mit bekannter Ventil-Steuerung (bei Maschinen ohne Regelung des Ventil-Öffnungshubes c) über einen Zwischentrieb mit drehbarer Lagerung auf einem verlänger ten Achsbolzen k des Gelenklagers h erfolgt.

Fig. 2 zeigt in beispielweiser Darstellung einen im Drehpunkt r gelagerten Kipphebel s mit einer unter der Kreisbahn y des Hebels s angeordneten Nockenwelle u.

Die Verstellung des Kammerblockgehäuse g erfolgt mittels einer Stelleinrichtung z 6 , welche vorteilhaft zwecks Nutzung der Seitenkraft (Gleitbahndruck) z 7 mit dem Gelenk z 8 an die Kammerblockseite g 1 und mit dem Gelenk z 9 an das Kurbelwellenhauptlagergehäuse o ange lenkt ist. Der Antrieb der Stelleinrichtung z 6 erfolgt manuell oder elektromotorisch, mit oder ohne mechani scher, pneumatischer oder hydraulischer Unterstützung, wobei die Verstellung des Kammerblockgehäuses g durch eine von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine gesteuerten, automatischen Steuerungseinrichtung y 2 im Verbund der Stelleinrichtung z 6 erfolgt. Die eine Verlagerung des OT (oberen Totpunktes) und UT (und unte ren Totpunktes) des Kolbens f in der Kammer b und eine Regelung des Öffnungshubes c der Ventile d, e bewirkt, die Veränderungen des Brennraum-Volumen der Kammer b derart ergibt, daß in allen Betriebsphasen der Brenn kraftmaschine eine vorteilhafte Brennraumgröße und ein Verdichtungsdruck für eine geeignete Flammenge schwindigkeit und intensive Verbrennung zwecks Kraft stoff-Ersparnis und Erzielung weitestgehender Schad stoffreiheit der Abgase bewirkt wird.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit Gemischansaugung und Zeitpunkt- Fremdzündung, bei welcher der Brennraum eine vom Kolben begrenzte Kammer mit einem steuerbaren Volumen und eine Regelung des Öffnungshubes der Ventile aufweist, daß ein gesteuertes Kammerblockgehäuse mittels zumindest einem Gelenklager, verstellbar in einem Winkelbereich, mit dem Kurbelwellenlagergehäuse verbunden, die Verstellung der Lage des Kolbens (OT und UT) in der Kammer der Brenn- Kraftmaschine und des Abstandes, von der Achslinie des Achsenmittelpunktes der Nockenwelle zur Achslinie der Drehpunkte der Ventilhebel hin, zur Änderung des Öffnungs hubes der Ventile, bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einem Ein-, oder Mehrkammerblockgehäuse, s (g) durch zumindest einem Gelenklager (h) mittels des Achs bolzen (k), wobei die Achslinie des Achsenmittelpunktes (i) von (k) die Kreisbogenlinie (j), deren Mittelpunkt der Achsmittelpunkt (l) der Kurbelwellenlagerung (m) ist, im rechten Winkel schneidet, an ein Kurbelwellen lagergehäuse (o) schwenkbar angelenkt, und in Anpassung an die Betriebsbedingungen der Maschine in einem Winkel bereich (n) verstellbar, daß Volumen der Kammer (b) und im Verbund durch (p), bedingt durch die Kreisbahnen (y) und (y 1) der Ventilhebel (s) und (s 1), der Öffnungs hub (c) der Ventile (d) und (e) veränderbar ist, wobei der Mittelpunkt der Kreisbahnen (y, y 1) bei Schließstellung der Ventile (d,e) und dem erforderlichen Ventilspiel (z 2), der Achsenmittelpunkt (i) des Gelenklagers (h) und auch Drehpunkt des ersten Hebels (g) und zweiten Hebels (o) ist.

2. Brennkraftmaschien nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verstellung des Kammerblockgehäuse, s (g) durch eine von den Betriebsparametern der Maschine elektronisch gesteuerten Steuerungseinrichtung (y 2), mit tels zumindest einer Stelleinrichtung (z 6) und vom Gleit bahndruck (z 7) unterstützt erfolgt.