DE4134706C2 - - Google Patents

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DE4134706C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Zweistufenkolbenmotor in der Wirkweise eines Zweitaktmotors mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiger Motor ist durch die DE-PS 5 96 147 bekannt. Dabei ist der Kolben mit dem größeren Durchmesser durch eine übliche Pleuelstange mit der Kubelwelle verbunden.
Ein Auslaßventil wird von der Kurbelwelle gesteuert. Ein übergangsventil ist als selbststeuerndes Rückschlagventil ausgebildet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Ladungswechsel zwischen Verdichtungsraum und Brennraum zu verbessern.
Dazu dienen die Merkmale des Kennzeichenteils des Patentanspruches 1.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist eine Steuerung der Übergangsventile von der Kurbelwelle aus, ausgehend von deren Lager für die beiden Pleuelstangen, möglich.
Eine vorteilhafte Weiterbildung zeigt der Patentanspruch 2. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Skizze näher erläutert.
Der Zweistufenverbrennungsmotor unterscheidet sich von dem herkömmlichen Viertaktverbrennungsmotor dadurch, daß bei ihm zwei Takte gleichzeitig stattfinden und dabei nur eine Umdrehung der Kurbelwelle erforderlich ist; analog dem herkömmlichen Zweitaktverbrennungsmotor.
Nach dem Zweistufenkolbenprinzip hat ein Zylinder zwei unterschiedliche Durchmesser und demzufolge auch einen Kolben mit unterschiedlichen Durchmessern. Der Kolbenteil mit dem großen Durchmesser dient dem Ansaugvorgang und dem Vorverdichten, der Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser dient der Verdichtung und dem Arbeitsvorgang.
Der Verbrennungsmotor nach dem Zweistufenkolbenprinzip wird im Gegensatz zum herkömmlichen Verbrennungsmotor bei gleicher Leistung einen niedrigeren Treibstoffverbrauch haben.
Beschreibung der Wirkungsweise 1. Schritt
Ansaugvorgang:
Der gesamte Kolben bewegt sich von dem unteren toten Punkt in Richtung Zylinderkopf. Unter dem Kolbenteil mit dem größeren Durchmesser entsteht ein Unterdruck. Dadurch werden die Ansaugmembranventile automatisch geöffnet und es kann Luft in die Ansaugkammer des größeren Kolbenteiles strömen. Gleichzeitig wird über dem Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser die vorher eingelassene Luft aus der Ansaugkammer des großen Kolbenteils, die über die Übergangsventile dort hingelangt ist, verdichtet.
2. Schritt
Arbeitsvorgang:
Befindet sich der Kolben am oberen toten Punkt, so erfolgt die Einspritzung und Zündung des Kraftstoffes.
Während der Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser den Arbeitsvorgang ausführt, wird unter dem Kolbenteil mit dem größeren Durchmesser in der Ansaugkammer ein Vorverdichtungsprozeß in Gang gesetzt.
Vor dem Erreichen des unteren toten Punktes öffnen sich die Auslaßventile, wodurch die Abgase teilweise aus der Verbrennungskammer in den Auspuffkanal entweichen können.
Mit einer Zeitverzögerung öffnen sich ebenfalls die Übergangsventile und durch Einlaßöffnungen strömt die vorher verdichtete Luft aus der Ansaugkammer des Zylinderteiles mit dem größeren Durchmesser in die Verbrennungskammer.
Beschreibung des Zweistufenkolbenmotors
Der Zweistufenkolben besteht - wie oben schon erwähnt - aus zwei Kolbenteilen mit unterschiedlichen Durchmessern. Der Kolben treibt über zwei Pleuelstangen, die an dem Kolbenteil mit dem größeren Durchmesser befestigt sind, die Kurbelwelle an. Durch die doppelte Führung der Pleuelstangen und die unterschiedlichen Durchmesser des Kolben wird die Kolbenbewegung im Zylinder zusätzlich stabilisiert.
Die Übergangsventile werden durch zwei Übertragungsstangen geöffnet. Diese Übertragungsstangen werden in einem versetzten Winkel durch eine Bohrung in der Pleuelstange mitgeführt. Der Antrieb auf die Übertragungsstangen erfolgt durch eine Nocke an der Kurbelwelle, die sich an dem Pleuelstangenlager befindet. Die Kurbelwelle übernimmt in dieser Konstruktion zusätzlich die Funktion der Nockenwelle. (siehe beigefügte Skizze)

Claims (2)

1. Zweistufenkolbenmotor in der Wirkweise eines Zweitaktmotors, mit
- Zylinder und Kolben unterschiedlichen Durchmessers,
- Übergangsventilen im Zweistufenkolben,
- Pleuelstangenantrieb der Kurbelwelle und
- Steuerung des Auslaßventils durch die Kurbelwelle
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pleuelstangen für den Antrieb der Kurbelwelle vorgesehen sind und die Steuerung der Übergangsventile durch die Kurbelwelle erfolgt.
2. Zweistufenkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierungseinrichtung wie bei einem Viertaktmotor funktioniert.
DE19914134706 1991-10-21 1991-10-21 Zweistufenkolbenmotor Granted DE4134706A1 (de)

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