DE379257C

DE379257C - Verbrennungskraftmaschine mit veraenderlichem Kolbenhub

Info

Publication number: DE379257C
Application number: DER54879D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-01-17
Filing date: 1922-01-17
Publication date: 1923-08-18

Description

Verbrennungskraftmaschine mit veränderlichem Kolbenhub. Zur Beseitigung des schädlichen Raumes in den Zylindern von Verbrennungskraftmaschinen während der Auspuffbewegung ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen der Kolbenstange und den Kurbelzapfen ein Exzenter anzubringen, das bei jedem Kurbelumlauf um r8o ° verstellt wird, so daß bei dem einen Kurbelumlauf der Kompressionsraum im Zylinder eingehalten und bei dem nächstfolgenden Kurbelumlauf durch Umstellung des Exzenters der Kolben bis dicht an den Zylinderboden zur vollständigen Verdrängung der Verbrennungsrückstände bewegt wird.
Bei den bekannten Verbrennungskraftmaschinen dieser Art erfolgt die wechselnde selbsttätige Umstellung des Exzenters dadurch, daß ein mit ihm fest verbundenes Zahnrad von größerem Durchmesser sich über einem feststehenden, gleichachsig zur Kurbelwelle angeordneten Zahnrad abwälzt, dessen Durchmesser halb so groß ist, als der Durchmesser des mit dem Exzenter auf dem Kurbelzapfen sitzenden Rades.
Diese Ausgestaltung ist in mehrfacher Hinsicht unvorteilhaft, und zwar einesteils deshalb, weil das große, mit dem Kurbelzapfen kreisende Zahnrad zu erheblicher Vergrößerung des Kurbelgehäuses nötigt und weil andernteils die auf dem Kurbelzapfen angehäuften Gewichtsmassen bei den dauernd wechselnden Beschleunigungen äußerst störend, ja sogar schädlich für die Lagerung wirken.
Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß zur Umstellung des auf dem Kurbelzapfen befindlichen Exzenters ein Zahnkranz dient, der im Drehsinne des Kurbelzapfens ganz nach Bedarf mit verzögerter oder auch beschleunigter Bewegung in Umlauf gesetzt wird. so daß das Zahnrad des Exzenters, das sich auf diesem Zahnkranz abwälzt, in der gleichen Weise wie das bisher notwendige Rad erheblich größeren Durchmessers bei jedem Kurbelumlauf die gewünschte Umstellung des Exzenters um i8o° bewirkt.
Die Anwendung des im Sinne des Kurbelzapfens umlaufenden Zahnkranzes erlaubt die Anwendung eines Zahnrades auf den Kurbelzapfen von sehr geringem Durchmesser und deshalb geringem Eigengewicht, und da sich derZahnkranz dem Kurbelkreis eng anschmiegt, können die üblichen geringen Abmessungen des Kurbelkastens beibehalten werden. Auch hinsichtlich des auftretenden Zahndruckes ist die beschriebene Ausbildung von Wichtigkeit, denn zu seiner Verminderung ist nur nötig, dem Zahnkranz gegenüber dem Kurbelzapfen mit größerer Beschleunigung umlaufen zu lassen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Abb. i zeigt, teilweise im Querschnitt, die Kurbel mit der Kolbenstange und der Steuerungseinrichtung für das Exzenter, Abb. 2 eine Seitenansicht von Abb. i, und Abb.3 zeigt in kleinerem Maßstabe das Schema des Exzenterweges bei einem Kurbelumlauf.
Auf dem Zapfen a der Kurbel b ist lose drehbar das Exzenter d gelagert, über welches der Kopf der Kolbenstange g geschoben ist, und das mit einem Stirnrad h in feste Verbindung gebracht ist. Dieses Rad h wälzt sich auf dem innen verzahnten Kranz k ab, der hinsichtlich der Übersetzung zum Durchmesser des Rades h in einem solchen Verhältnis stehen muß, daß das Exzenter nach Beendung eines Kurbelweges die entgegengesetzte Stellung einnimmt. Es kommen also die Verhältnisse z : 2,5, i : 3,5 usw. in Frage. Die Abb. 3 zeigt den Weg des Exzenters bei einem Übersetzungsverhältnis von =: 3,5; aus diesem Bilde ist zu ersehen, daß das Exzenter bei einem Kurbelumlauf sich dreiundeinhalbesmal um seine Achse dreht und infolgedessen bei richtiger Einstellung des Getriebes nach jedem Kurbelumlauf seine Lage um iöo ° verändert, so daß der Kolben in dem einen Falle bis zum Zylinderboden in den Zylinder eindringt und in der nächstfolgenden Stellung einen genügenden Raum freiläßt.
Aus Abb. 3 wird weiter ersichtlich, daß das Exzenter bei einem Übersetzungsverhältnis von i : 3,5 sich dreiundeinhalbesmal um seine Achse während eines Kurbelumlaufes dreht und dadurch bewirkt, daß der Kolben eine entsprechend ungleicbförmige Bewegung ausführt, was nach Möglichkeit verhütet werden muß und sich tatsächlich auch verhüten läßt, wenn dem Zahnkranz k eine entsprechende Umlaufbewegung im Sinne der Drehrichtung der Kurbel b erteilt wird.
Zu diesem Zweck ist der Zahnkranz zweckmäßig mit einer Rille m zu versehen, in welche Leitrollen n eingreifen, die dem Zahnkranz k als Lagerstelle sowie als seitliche Führung dienen. Mit einer Außenverzahnung k' des Zahnkranzes k steht ein Trieb p in Eingriff, dessen in dem Kurbelkasten s gelagerte, von beliebiger Stelle aus in Umlauf zu setzende Welle o gleichzeitig die eine Leitrolle n tragen kann.
Die Umlaufgeschwindigkeit des Zahnkranzes k ist nun so zu wählen, daß er der Kurbel um ein geringes vorauseilt oder auch zurückbleibt, jedenfalls aber so, daß die Kurbelstange bzw. Pleuelstange g mit dem Kolben in der einen Totpunktlage einen kürzeren und in der nächstfolgenden Totpunktlage einen längeren Weg beschreibt.

Claims

PATENT-ANspRUcH: Verbrennungskraftmaschine mit veränderlichem Kolbenhub, bei der ein auf dem Kurbelzapfen drehhares Exzenter fest verbunden ist mit einem Zahnrad, das beim Kurbelumlauf sich auf einem Zahnkranz abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz drehbar gelagert und im Drehsinne der Kurbel derart mit geringer Verzögerung oder Beschleunigung in Umlauf gesetzt wird, daß bei jedem Kurbelumlauf die an sich bekannte Verstellung des Exzenters um i8o° bewirkt wird.