DE3736724A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE3736724A1
DE3736724A1 DE19873736724 DE3736724A DE3736724A1 DE 3736724 A1 DE3736724 A1 DE 3736724A1 DE 19873736724 DE19873736724 DE 19873736724 DE 3736724 A DE3736724 A DE 3736724A DE 3736724 A1 DE3736724 A1 DE 3736724A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
piston
working
crankshaft
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19873736724
Other languages
English (en)
Other versions
DE3736724C2 (de
Inventor
Joseph Mroz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE3736724A1 publication Critical patent/DE3736724A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3736724C2 publication Critical patent/DE3736724C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0002Cylinder arrangements
    • F02F7/0019Cylinders and crankshaft not in one plane (deaxation)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02Engines with prolonged expansion
    • F02B41/04Engines with prolonged expansion in main cylinders
    • 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
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbeson­ dere einen Hubkolbenmotor.
Bei Hubkolbenmotoren findet die maximale Verdichtung der Verbrennungsgase statt, wenn der Kolben die obere Totpunkt­ lage einnimmt, und dieser Druck nimmt sofort zu Beginn des Arbeitshubs des Kolbens ab. In der oberen Totpunktlage des Kolbens ist die Pleuelstange des Kolbens nicht nur mit der Zylinderlängsachse koaxial, sondern fluchtet auch mit der Kurbelwellenachse. Daher beginnt sich ein Drehmoment erst auszubilden, nachdem die Kurbelwelle sich in eine bestimmte Winkellage gedreht hat, und infolgedessen hat sich der Ver­ brennungsgasdruck bereits vermindert. Damit ist die Motor­ leistung durch diese bekannte kinetische Anordnung be­ grenzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine erhebliche Steigerung der Leistung einer Brennkraftmaschine gegenüber einer konventionellen Brennkraftmaschine mit dem gleichen Verdichtungsverhältnis und Hubraum. Dabei soll ferner durch nur geringfügige Modifikationen einer konventionellen Hub­ kolben-Brennkraftmaschine gleicher Größe die Motorleistung um wenigstens 100% gesteigert werden.
Die Brennkraftmaschine nach der Erfindung umfaßt einen kon­ ventionellen Motorblock, Zylinderkopf, Arbeitskolben, Kur­ belwelle, Pleuelstange, Ein- und Auslaßventile im Zylinder­ kopf und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Insbesondere ist gemäß der Erfindung eine Arbeitskammerverlängerung bzw. ein Sekundärzylinder vorgesehen, der mit der Arbeitskammer in Verbindung steht und nicht mit dem Arbeitskolben in Ein­ griff gelangt. Ein Sekundärkolben geht in dem Sekundär­ zylinder hin und her und vermindert dessen Volumen zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Kurbelwelle um einen vorbestimm­ ten Winkelbetrag aus der oberen Totpunktlage des Arbeits­ kolbens dreht. Während dieser Drehbewegung der Kurbelwelle bleibt der maximale Verdichtungsdruck bevorzugt im wesent­ lichen konstant, so daß die Zündung der brennbaren Gase mit maximaler Gasverdichtung und zu einem Zeitpunkt erfolgen kann, zu dem sich an der Kurbelwelle bereits ein erhebli­ ches Drehmoment ausgebildet hat. Um das wirksame Drehmoment weiter zu steigern, ist die Kurbelwellenachse gegenüber der Längsachse des Zylinders in Richtung der Drehmomentzunahme seitlich versetzt.
Die Brennkraftmaschine nach der Erfindung, mit einem Motor­ block, der einen Zylinder definiert, einem Zylinderkopf, der ein Ende des Zylinders abschließt, einem Arbeitskolben im Zylinder, einer im Motorblock am anderen Ende des Zylin­ ders drehbar gelagerten Kurbelwelle, einer Pleuelstange, die den Arbeitskolben und die Kurbelwelle drehbar verbin­ det, wobei der Arbeitskolben im Zylinder zwischen einer oberen und einer unteren Totpunktlage hin-und herbewegbar ist, der Zylinderraum zwischen dem Arbeitskolben und dem Zylinderkopf eine Arbeitskammer für ein von einer Zündvor­ richtung zu zündendes brennbares Gemisch begrenzt und Ein- und Auslaßventile im Zylinderkopf vorgesehen sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Kurbelwelle gegenüber der Längsachse des Zylinders seitlich versetzt ist derart, daß die Längsachse der Pleuelstange mit der Zylinderlängsachse einen Winkel bildet, wenn die Pleuel­ stangenachse die Kurbelwellenachse schneidet, wobei dieser Winkel in eine Richtung geht, in der ein resultierender Drehmomentarm zwischen der Arbeitskolben- und der Kurbel­ wellenachse bei jedem Arbeitshub des Arbeitskolbens zu­ nimmt, und die Pleuelstangenlängsachse mit der Zylinder­ längsachse bei Zündung des Gemischs im wesentlichen zusam­ menfällt, daß in dem Zylinderkopf ein Sekundärzylinder aus­ gebildet ist, dessen Durchmesser höchstens dem 0,4fachen des Durchmessers des Zylinders entspricht und der mit der Arbeitskammer vollständig kommuniziert, daß in dem Sekun­ därzylinder ein Sekundärkolben zwischen einer unveränder­ lichen Einfahrstellung und einer unveränderlichen Ausfahr­ stellung, die näher an der Arbeitskammer liegt, hin- und herbeweglich ist, und daß ein Antriebsmechanismus den Sekundärkolben zu Beginn jedes Arbeitshubs des Arbeitskol­ bens und vor dem Zündvorgang aus der Einfahr- in die Aus­ fahrstellung und zu Beginn jedes Saughubs des Arbeitskol­ bens aus der Ausfahr- in die Einfahrstellung bewegt, wobei die Ausfahrstellung wenigstens für die Dauer des Arbeits­ hubs und die Einfahrstellung wenigstens für die Dauer des Saughubs aufrechterhalten bleibt.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Zylinderanordnung der Brennkraftmaschine nach der Erfindung, wobei sich der Arbeitskolben in der oberen Totpunktlage befindet;
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, wobei sich der Arbeitskolben in der Stellung befin­ det, in der die Zündung der Verbrennungsgase erfolgt;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Antriebs für die Ventilnockenwelle und die Sekundärkolben- Nockenwelle; und
Fig. 4, 5 und 6 schematische Draufsichten von oben auf unter­ schiedliche Anordnungen der Zylinderköpfe.
Die Brennkraftmaschine hat einen Motorblock 10, der Zylin­ dermäntel 11 mit Flüssigkeitskühlbohrungen 12 für einen oder mehrere Zylinder 14 bildet. Ein Ende jedes Zylinders 14 ist von einem Zylinderkopf 16 abgeschlossen. Im Zylinder 14 ist ein Kolben 18 hin- und herbeweglich angeordnet. Das offene Ende des Zylinders 14 steht mit einem Kurbelwellen­ gehäuse 20 in Verbindung, in dem eine Kurbelwelle 22 dreh­ bar gelagert ist. Eine Pleuelstange 24 verbindet den Kolben 18 über einen Verbindungszapfen 26 schwenkbar mit dem Kol­ benzapfen 28 der Kurbelwelle 22.
Ein typisches Merkmal der Erfindung lieg darin, daß gemäß Fig. 1 in der oberen Totpunktlage des Kolbens 18, in der die Längsachse 30 der Pleuelstange 24 die Achse der Kurbel­ welle 22 schneidet, die Längsachse 30 mit der Längsachse 32 des Zylinders 14 einen Winkel bildet. Dieser Winkel beträgt ca. 6° und kann je nach der Auslegung des Motors verschie­ den sein. Dieser Winkel verläuft in eine solche Richtung in bezug auf die Längsachse 32, daß das Drehmoment des Motors erhöht wird. Aus Fig. 1 ergibt sich, daß bei Bewegung der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn gemäß einem Pfeil 34 der seit­ liche Versatz der Kurbelwellenachse 36 links von der Zylin­ derachse 32 liegt.
Der Zylinderkopf 16 trägt die üblichen Ein- und Auslaßven­ tile 38 und 40, wie schematisch in Fig. 4 gezeigt ist. Das Auslaßventil 40 ist in Fig. 1 gezeigt. Diese beiden Ventile haben einen Ventilschaft 42 und sind von einer Schrauben­ druckfeder 44 in Schließrichtung beaufschlagt. Die Ventile 38, 40 arbeiten synchron mit der Kurbelwelle in der bei einer Viertaktmaschine üblichen Weise mittels eines Schwinghebels 46, einer Ventilnockenwelle 48 und eines An­ triebs 50, der eine aus Kettengliedern und Ritzel beste­ hende Anordnung zwischen der Ventilnockenwelle 48 und der Kurbelwelle 22 sein kann, so daß die Ventilnockenwelle 48 in konventioneller Weise mit der halben Drehzahl der Kur­ belwelle umläuft.
In der oberen Totpunktlage des Kolbens 18 ist das effektive Volumen der zwischen dem Kolben 18 und dem Zylinderkopf 16 gebildeten Arbeitskammer 52 minimal, wie Fig. 1 zeigt. Gemäß dem wesentlichen Merkmal der Erfindung steht diese Arbeitskammer 52 mit einem Zylinderansatz bzw. Sekundär­ zylinder 54 in Verbindung. Der Durchmesser dieses Sekun­ därzylinders 54 ist kleiner als derjenige des Arbeitszy­ linders 14, z. B. liegt er zwischen dem 0,4- und 0,25fachen des Arbeitszylinderdurchmessers.
Zur Aufnahme des Sekundärzylinders 54 sowie der Ein- und Auslaßventilanordnung kann der Zylinderkopf auf einer Seite einen seitlichen Vorsprung 56 bilden, der an der Seite des Motorblocks 10 vorspringt.
In dem Sekundärzylinder 54 ist ein Sekundärkolben 58 hin- und herbeweglich und liegt über Dichtringe 60 in Dichtkon­ takt mit der Fläche des Sekundärzylinders. Der Sekundär­ kolben 58 hat eine axiale Kolbenstange 62, die in einer Büchse 64 geführt und verschiebbar ist, die von einer mit dem Zylinderkopf 16 einstückigen Hülse 66 umgeben ist. Auf dem Oberende der Kolbenstange 62 sind Beilegscheiben 68 befestigt, die als Anschlag für eine Schraubendruckfeder 70 wirken, die die Kolbenstange 62 umgibt und mit ihrem ande­ ren Ende am Zylinderkopf 16 anliegt. Die Schraubendruck­ feder 70 beaufschlagt den Sekundärkolben 58 in eine Ein­ fahrstellung, in der er an dem geschlossenen Ende 72 des Sekundärzylinders 54 anliegt. Das geschlossene Ende 72 weist Bohrungen 78′ zur Schmierung und Luftabfuhr auf. Der Sekundärkolben 58 hat einen Kolbenmantel 74 mit Radialboh­ rungen 76 zur Schmierung, und die Kolbenstange 62 ist mit Bohrungen 78 zur Schmierung und Gewichtsverminderung aus­ gebildet.
Die Achse des Sekundärkolbens 58 und seiner Kolbenstange 62 verläuft bevorzugt parallel zu den Ventilschäften 42, die ihrerseits parallel zur Hauptzylinderachse 32 verlaufen.
Ein L-förmiger Schwinghebel 79 ist mit einem Ende schwenk­ bar auf einer Welle 80 montiert, die am Motorblock 10 gesichert ist und parallel zur Kurbelwelle 22 verläuft, wogegen das andere Ende seines Hauptschenkels eine Nocken­ folgerolle 82 trägt, die auf dem Umfang eines Nockens 84 abläuft. Der kurze Schenkel des Schwinghebels 79 trägt eine Rolle 86, die am Oberende der Kolbenstange 62 angreift.
Der Nocken 84, der mit Bohrungen 85 zur Gewichtsminderung versehen ist, wird von einer Nockenwelle 88 über ein Syn­ chrongetriebe, das z. B. eine Ketten-Ritzel-Anordnung 90 (vgl. Fig. 3) ist, durch die Kurbelwelle 22 gedreht. Auch hier läuft der Nocken 84 mit der halben Drehzahl der Kur­ belwelle 22 um. Der Nocken 84 läuft in die gleiche Richtung wie die Kurbelwelle 22 um, wie durch den Pfeil 92 angedeu­ tet ist. Die Nockenwelle ist im Motorblock 10 drehbar ge­ lagert und verläuft parallel zur Kurbelwelle 22.
Wenn die Nockenfolgerolle 82 auf dem durchmesserkleineren Kreisabschnitt 96 des Nockens 84 abläuft, wird der Sekun­ därkolben 58 von der Feder 70 in die vollständige Einfahr­ stellung wie in Fig. 1 beaufschlagt. Wenn die Nockenfolge­ rolle 82 auf dem durchmessergrößeren Kreisabschnitt 98 des Nockens 84 abläuft, hat sich der Sekundärkolben 58 in die Ausfahrstellung (vgl. Fig. 2) bewegt, in der er mit der Endfläche 100 des Zylinderkopfs 16 im wesentlichen bündig abschließt.
Diese Fläche 100 definiert die Endfläche der Arbeitskammer 52. Der durchmesserkleinere Kreisabschnitt 96 verläuft um ca. 180°, während der durchmessergrößere Kreisabschnitt 98 um ca. 156° verläuft; beide Nockenabschnitte 96, 98 sind durch zwei jeweils um ca. 12° verlaufende Schrägflächen bzw. Stufen 102, 103 miteinander verbunden.
Die Stufe 102 bewirkt die Ausfahrbewegung des Sekundärkol­ bens 58 in eine Ausfahrendlage, die mit der Endfläche 100 der Arbeitskammer bündig abschließt, wenn sich der Arbeits­ kolben 18 während seines Arbeitshubs aus seiner oberen Tot­ punktlage bewegt.
Die Stufe 103 erlaubt die Einfahrbewegung des Sekundärkol­ bens 58, wenn der Arbeitskolben 18 seinen Verdichtungshub beginnt.
Die gezeigte Maschine ist ein Vierzylindermotor mit einer Zündvorrichtung, z. B. einer Zündkerze 104, die in Fig. 4 schematisch angedeutet ist.
Die Fig. 4-6 zeigen einen Vierzylinder-Reihenmotor, wobei selbstverständlich die Betriebsabläufe der Ventile und des Sekundärkolbens mit dem zugehörigen Arbeitskolben synchro­ nisiert sind. Es können unterschiedliche Anordnungen für die Ventile und den Sekundärkolben vorgesehen werden. Der seitliche Vorsprung 58 muß sich nicht seitlich vom Zylin­ derblock 10 wie in Fig. 4 erstrecken, er kann auch gemäß Fig. 5 in dessen Längsrichtung verlaufen.
Wie Fig. 6 zeigt, kann der einzelne Sekundärzylinder 54 auch durch zwei derartige Sekundärzylinder 55 ersetzt wer­ den, die jeweils aus dem halben Durchmesser des Sekundär­ zylinders 54 bestehen, so daß die die Ventile und den Sekundärzylinder umfassende Anordnung vollständig innerhalb des Zylindermantels 11 liegt, wie Fig. 6 zeigt.
Gemäß Fig. 5 können die Ventile 38, 40 bei maximaler Grö­ ßenauslegung zentrisch angeordnet sein, da der Sekundär­ zylinder 54 noch weiter versetzt werden kann. Der Hubraum des Sekundärkolbens 58 ist bevorzugt so berechnet, daß der höchste Verdichtungsdruck des brennbaren Gemischs innerhalb der Arbeitskammer 52 im wesentlichen konstantgehalten wird, bis die Kurbelwelle 22 um einen Winkel von ca. 30° aus ihrer Lage gedreht ist, in der die die Kurbelwellenachse 36 und die Kolbenzapfenachse schneidende Gerade 106 parallel zur Zylinderachse 32 ist. An diesem Punkt bzw. einige Grad vorher wird die Zündkerze 104 in üblicher Weise aktiviert und zündet das brennbare Gemisch. Daher erfolgt die Ver­ brennung unter maximaler Verdichtung an demjenigen Punkt, an dem sich die Kurbelwelle um 24° gedreht hat und dem die 6° Versetzung der Kurbelwelle hinzuaddiert werden müssen, so daß sich 30° ergeben, wie Fig. 2 zeigt. Wenn die Ver­ brennung stattfindet, fällt ferner die Längsachse der Pleu­ elstange 24 im wesentlichen mit der Achse des Arbeitszy­ linders 18 zusammen. Das effektive Kurbelarm-Drehmoment, das die Kurbelwelle beaufschlagt, ist daher gleich sin 30° bzw. 0,5. Aufgrund dieser Anordnung wird der den Arbeits­ kolben während des Arbeitshubs beaufschlagende effektive Druck relativ zu dem zunehmenden Drehmomentarm erheblich gesteigert. Daher wurde errechnet, daß der hier angegebene Motor wenigstens die doppelte Leistung wie ein konventio­ neller Motor mit gleichem Verdichtungsverhältnis und glei­ chem Hubraum erbringt. Umgekehrt ist bei gleicher Leistung der hier angegebene Motor nur halb so groß wie ein konven­ tioneller Motor, verbraucht nur die halbe Kraftstoffmenge, so daß er auch nur halb so viele Schadstoffe ausstößt, und hat ein wesentlich geringeres Gewicht. Er hat ferner weni­ ger Teile; z. B. könnte ein Zweizylindermotor nach der Erfindung einen konventionellen Vierzylindermotor ersetzen.
Das erfindungsgemäße Konstruktionsprinzip kann bei einem Zweizylinder-, einem Vierzylinder- oder auch einem Diesel­ motor angewandt werden.
Wenn der Motor mit einem Turbolader ausgestattet ist, ist die dreifache Leistung eines konventionellen Motors zu erwarten.
Da der Zeitraum, in dem das brennbare Kraftstoff-Luft- Gemisch in der Arbeitskammer gehalten wird, um eine zusätz­ liche 24°-Drehung der Kurbelwelle länger ist, wird ein wesentlich homogeneres Gemisch erhalten, was wiederum, zusätzlich zu dem verfügbaren erhöhten Drehmoment, in einem maximalen Verbrennungs-Wirkungsgrad resultiert.
Der modifizierte Zylinderkopf ist nicht mit Wärmeproblemen behaftet. Die um den Sekundärkolben herum zu erwartende normale Leckage ist so geringfügig, daß das Verdichtungs­ verhältnis dadurch nicht beeinträchtigt wird. Es wird eine geringfügige Modifikation hinsichtlich der Zeitpunkte der Öffnungs- und Schließbewegungen der Ein- und Auslaßventile synchron mit der Verschiebung des Sekundärkolbens erfor­ derlich sein.

Claims (7)

1. Brennkraftmaschine mit:
einem Motorblock (10), der einen Zylinder (14) definiert, einem Zylinderkopf (16), der ein Ende des Zylinders (14) abschließt,
einem Arbeitskolben (18) im Zylinder (14),
einer im Motorblock (10) am anderen Ende des Zylinders (14) drehbar gelagerten Kurbelwelle (22),
einer Pleuelstange (24), die den Arbeitskolben (18) und die Kurbelwelle (22) drehbar verbindet,
wobei der Arbeitskolben (18) im Zylinder (14) zwischen einer oberen und einer unteren Totpunktlage hin- und her­ bewegbar ist, der Zylinderraum zwischen dem Arbeitskolben (18) und dem Zylinderkopf (16) eine Arbeitskammer (52) für ein von einer Zündvorrichtung zu zündendes brennbares Gemisch begrenzt und Ein- und Auslaßventile (38, 40) im Zylinderkopf (16) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse (36) der Kurbelwelle (22) gegenüber der Längsachse (32) des Zylinders (14) seitlich versetzt ist derart, daß die Längsachse (30) der Pleuelstange mit der Zylinderlängsachse (32) einen Winkel bildet, wenn die Pleu­ elstangenachse (30) die Kurbelwellenachse (36) schneidet, wobei dieser Winkel in eine Richtung geht, in der ein resultierender Drehmomentarm zwischen der Arbeitskolben- und der Kurbelwellenachse bei jedem Arbeitshub des Arbeits­ kolbens (18) zunimmt, und die Pleuelstangenlängsachse (30) mit der Zylinderlängsachse (32) bei Zündung des Gemischs im wesentlichen zusammenfällt,
daß in dem Zylinderkopf (16) ein Sekundärzylinder (54) aus­ gebildet ist, dessen Durchmesser höchstens dem 0,4fachen des Durchmessers des Zylinders (14) entspricht und der mit der Arbeitskammer (52) vollständig kommuniziert,
daß in dem Sekundärzylinder (54) ein Sekundärkolben (58) zwischen einer unveränderlichen Einfahrstellung und einer unveränderlichen Ausfahrstellung, die näher an der Arbeits­ kammer (52) liegt, hin- und herbeweglich ist, und
daß ein Antriebsmechanismus den Sekundärkolben (58) zu Beginn jedes Arbeitshubs des Arbeitskolbens (18) und vor dem Zündvorgang aus der Einfahr- in die Ausfahrstellung und zu Beginn jedes Saughubs des Arbeitskolbens (18) aus der Ausfahr- in die Einfahrstellung bewegt,
wobei die Ausfahrstellung wenigstens für die Dauer des Arbeitshubs und die Einfahrstellung wenigstens für die Dauer des Saughubs aufrechterhalten bleibt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sekundärkolben (58) eine vom Zylinder (14) wegver­ laufende Sekundärkolbenstange (62) besitzt und
daß der Antriebsmechanismus aufweist: eine Vorspannfeder (70), die die Sekundärkolbenstange (62) beaufschlagt und den Sekundärkolben (58) in die Einfahrstellung vorspannt, einen Schwinghebel (79) mit einem freien Ende, das eine Nockenfolgerolle (82) trägt, und mit einer an einem freien Ende der Sekundärkolbenstange (62) angreifenden Rolle (86), wobei ein äußeres Ende des Schwinghebels (79) relativ zum Motorblock (10) um eine feste Achse (80) drehbar gelagert ist, die zur Achse der Kurbelwelle (22) parallel verläuft, einen Nocken (84), der um eine feste Achse (88) relativ zum Motorblock (10) drehbar gelagert ist, wobei diese Achse (88) zur Achse der Kurbelwelle (22) parallel verläuft und mit der Sekundärkolbenstange (62) im wesentlichen fluchtet, wobei
der Nocken (84) synchron mit dem Arbeitskolben (18) ange­ trieben ist und die Nockenfolgerolle (82) beaufschlagt,
der Nocken (84) und die Vorspannfeder (70) den Sekundär­ kolben (58) während jedes Verdichtungshubs des Arbeitskol­ bens (18) in der Einfahrstellung halten, und
der Nocken (84) den Sekundärkolben (58) gegen die Kraft der Vorspannfeder (70) mit einer solchen Geschwindigkeit aus­ fährt, daß in der Arbeitskammer (52) während jeder Vorzün­ dungsphase des Arbeitshubs des Arbeitskolbens (18) ein im wesentlichen gleichmäßiger maximaler Gasdruck unterhalten wird, und den Sekundärkolben (58) während der Zündung und zumindest während des gesamten Arbeitshubs kraftschlüssig in der Ausfahrstellung hält.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (16) eine im Zylinder (14) freilie­ gende und dem Arbeitskolben (18) gegenüberstehende Fläche (100) definiert, wobei der Sekundärkolben (58) in seiner Ausfahrstellung mit der Zylinderkopffläche (100) im wesent­ lichen bündig abschließt.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Sekundärzylinders (54) zwischen dem 0,4- und 0,25fachen des Durchmessers des Zylinders (14) liegt.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 in Form eines Vier­ zylindermotors, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nocken (84) zwei entgegengesetzte Kreisabschnitte (96, 98) mit unterschiedlichen Durchmessern definiert, die einen mit der Drehachse (88) des Nockens (84) zusammen­ fallenden gemeinsamen Mittelpunkt haben, wobei der durch­ messerkleinere Kreisabschnitt (96) über ca. 180° und der durchmessergrößere Kreisabschnitt (98) über ca. 156° ver­ läuft und zwei Schrägstufen (102, 103) einander benachbarte Enden von durch die Kreisabschnitte (96, 98) gebildeten Bogen verbinden und jede Schrägstufe über ca. 12° verläuft,
daß die Nockenfolgerolle (82) so ausgelegt ist, daß sie unmittelbar nach Beginn der Bewegung des Arbeitskolbens (18) aus seiner oberen Totpunktlage während des Arbeitshubs auf der Stufe (102) abläuft unter Ausfahren des Sekundär­ kolbens (58) aus seiner Einfahr- in seine Ausfahrstellung, und
daß ein Antriebsmechanismus (90) die Kurbelwelle (22) und den Nocken (84) so verbindet, daß der Nocken (84) synchron mit der Kurbelwelle (22) mit der halben Drehzahl derselben umläuft.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Winkel ca. 6° beträgt.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß während des Arbeitshubs des Arbeitskolbens (18) die Kurbelwelle (22) von der oberen Totpunktlage des Arbeits­ kolbens (18) um ca. 24° dreht während des Zeitraums, in dem der Sekundärkolben (58) aus seiner Einfahr- in seine Aus­ fahrstellung gebracht wird, so daß sich ein Drehmomentarm von ca. sin 30° ergibt.
DE3736724A 1986-02-24 1987-10-29 Brennkraftmaschine Expired - Fee Related DE3736724C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/832,446 US4708096A (en) 1986-02-24 1986-02-24 Internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3736724A1 true DE3736724A1 (de) 1989-05-11
DE3736724C2 DE3736724C2 (de) 1997-04-17

Family

ID=25261675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3736724A Expired - Fee Related DE3736724C2 (de) 1986-02-24 1987-10-29 Brennkraftmaschine

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4708096A (de)
DE (1) DE3736724C2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9012568U1 (de) * 1990-09-03 1991-03-21 Garus, Henryk, 4716 Olfen Erdschraubverankerung für Sonnenschirme oder ähnliche Gegenstände
DE4200952A1 (de) * 1991-02-20 1992-09-10 Daimler Benz Ag Gemischverdichtende brennkraftmaschine
DE102010037185A1 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102011114259A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Hubkolben-Verbrennungsmotor mit variabler Verdichtung

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945866A (en) * 1987-03-26 1990-08-07 Chabot Jr Bertin R Altered piston timing engine
US5031582A (en) * 1989-04-26 1991-07-16 Volkswagen Ag Internal combustion engine providing scavenging with combustion chamber volume control
SE463929B (sv) * 1989-06-20 1991-02-11 Skaerblacka Bil & Motor Ab Anordning vid en foerbraenningsmotor
US5186127A (en) * 1991-01-28 1993-02-16 Lorenzo Cuatico Internal combustion engine with offset connecting journal
US5193493A (en) * 1992-01-10 1993-03-16 Ickes Theodore P Internal combustion engine with piston valving
US5596955A (en) * 1995-10-02 1997-01-28 Szuba; Louis Internal combustion engine
US5603291A (en) * 1995-11-14 1997-02-18 Al-Kaheli; Ismail A. Internal combustion engine with valve built into piston head
WO1998021459A1 (en) * 1996-11-14 1998-05-22 Garvin Edward A Offset crankshaft mechanism for an internal combustion engine
US5816201A (en) * 1997-07-07 1998-10-06 Garvin; Edward A. Offset crankshaft mechanism for an internal combustion engine
US6058901A (en) * 1998-11-03 2000-05-09 Ford Global Technologies, Inc. Offset crankshaft engine
EP1255937B1 (de) 2000-02-08 2009-06-03 Wiseman Technologies, Inc. Hypozykloidischer motor
WO2003071112A1 (fr) * 2002-02-19 2003-08-28 Andrey Alekseevich Kutyayev Moteur a pistons, ses variantes et application d'un procede de generation de couple dans les moteurs a pistons transformant un mouvement en va-et-vient en un mouvement rotatif au moyen du vilebrequin (brevet rf n°2184862) avec un nouvel usage
US6612281B1 (en) 2002-03-12 2003-09-02 Larry K. Martin Piston/crankshaft assembly
US20090223491A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Ahmed Syed Variable compression ratio engine
CN102159818A (zh) * 2008-06-17 2011-08-17 路易斯·卡洛斯·莱特·普罗恩卡 具有工作活塞和控制活塞的内燃发动机
US8670939B2 (en) * 2009-12-18 2014-03-11 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method of providing facility information
US8826800B2 (en) 2011-02-17 2014-09-09 Michael Inden Reciprocating piston mechanism with extended piston offset
US8839687B2 (en) 2012-05-22 2014-09-23 Michael Inden Reciprocating piston mechanism with extended piston offset
CN104612826A (zh) * 2015-01-30 2015-05-13 张玉辉 高效节能发动机
DE102016015112A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-21 Deutz Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit teilweiser Kolbenschränkung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3309714A1 (de) * 1983-03-18 1984-09-20 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Einrichtung zur verdichtungssteuerung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE111795C (de) *
US1848597A (en) * 1932-03-08 Internal combustion engine
US1464164A (en) * 1922-07-19 1923-08-07 Frank C Alarie Internal-combustion engine
US3312206A (en) * 1964-12-09 1967-04-04 Radovic Dusan Reciprocating engines
FR2102430A5 (de) * 1970-08-03 1972-04-07 Snecma
US4169435A (en) * 1977-06-23 1979-10-02 Faulconer Edward L Jr Internal combustion engine and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3309714A1 (de) * 1983-03-18 1984-09-20 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Einrichtung zur verdichtungssteuerung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9012568U1 (de) * 1990-09-03 1991-03-21 Garus, Henryk, 4716 Olfen Erdschraubverankerung für Sonnenschirme oder ähnliche Gegenstände
DE4200952A1 (de) * 1991-02-20 1992-09-10 Daimler Benz Ag Gemischverdichtende brennkraftmaschine
DE102010037185A1 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102010037185B4 (de) 2010-08-26 2023-09-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102011114259A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Hubkolben-Verbrennungsmotor mit variabler Verdichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US4708096A (en) 1987-11-24
DE3736724C2 (de) 1997-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3736724C2 (de) Brennkraftmaschine
DE60018609T2 (de) Kolbenbrennkraftmaschine mit Auswuchtung und Aufladung
DE4220200C2 (de) Viertakt-Brennkraftmaschine
DE4416989C2 (de) Vorrichtung zur Umwandlung einer kreisförmigen Bewegung in eine Hin- und Herbewegung und umgekehrt
EP0239560A1 (de) Regenerativ arbeitende Zweitakthubkolbenbrennkraftmaschine
DE19602703A1 (de) Zweikanal-Zweitaktmotor
DE69022420T2 (de) Verbrennungsmotor.
DE19724225A1 (de) Steuerbarer Kurbelradius eines Hubkolbenverbrennungsmotors
DE3888195T2 (de) Auspuff-regelventil für zweitakt-motoren und dessen verwendung.
DE60200671T2 (de) Mechanische Dekompressions- und Vakuumsablasseinrichtung
DE1626398B2 (de) Kurbelwellenlose Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE3712750A1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine, insbesondere in hubkolbenbauart
DE69021878T2 (de) Kolbenmaschine mit pumpenzylindern und kraftzylindern.
DE2550722B2 (de) Ventilgesteuerte hubkolben-brennkraftmaschine
EP0390882B1 (de) Pendelkolbenmaschine
EP0451466B1 (de) Kolbenbrennkraftmaschine
DE60020535T2 (de) Brennkraftmaschine
DD201927A5 (de) Zweitakt-verbrennungsmotor
DE3129630A1 (de) Kolbentriebwerk fuer hubkolbenverbrennungskraftmaschine
DE2656833A1 (de) Brennkraftmaschine
DE3231503A1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine
EP0128539A2 (de) Viertaktarbeitsverfahren für den Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Hilfskolben und Motor hierzu
DE3590313T1 (de) Verfahren zum Verbessern des Betriebes einer Brennkraftmaschine mit kurzem Arbeitstakt und Brennkraftmaschine mit verbessertem Betrieb mit kurzem Arbeitstakt und vereinfachtem Aufbau
DE3528620C2 (de)
EP0214255A1 (de) Brennkraftmaschine.

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee