DE4307200A1

DE4307200A1 - Schrägkurbelantrieb, -Pumpe oder -Motor

Info

Publication number: DE4307200A1
Application number: DE19934307200
Authority: DE
Inventors: Anton Strahm
Original assignee: Anton Strahm
Current assignee: STRAHM, ANTON, 76316 MALSCH, DE M.WEIHBRECHT LASER
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-09-15

Description

Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb, der Radial- in Axialbe wegung oder Axial- in Radialbewegung umsetzt.

Bei bekannten Kurbelkolbenantrieben wird die Kolbenkraft über ein Pleuel auf die Kurbel, deren Rotationsachse quer zur Translations achse des Kolbens liegt, übertragen. Diese Anordnung von Kolben, Pleuel und Kurbel bedingt zwangsläufig, daß für jeden Kolben nur die Anordnung eines einzigen Kompressionsraums möglich ist. Ein weiteres Merkmal ist, daß für jeden Kolben ein eigenes Pleuel und somit auch eine eigene Kurbel auf einer Kurbelwelle notwendig ist.

Daraus folgt, daß für jeden Kompressionsraum eine solche Anordnung erforderlich ist. Insbesondere bei mehreren Kolben wird durch die notwendige Anordnung der Komponenten ein größerer Raum bean sprucht.

Sind mehrere Bauteile und Lagerstellen vorhanden, tritt somit beim Betrieb auch mehr Reibung auf, was sich negativ auf den Wirkungs grad auswirkt. Hinzu kommt der größere technische Aufwand. Mehr Gewicht macht sich insbesondere beim Einsatz in Flugzeugen aber auch aus Umweltschutzgründen zunehmend im Automobilbau negativ be merkbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Anordnung von Kolben und Kurbelwelle zu finden, durch die die Anzahl und das Ge wicht der notwendigen Bauteile verringert wird und ein kompakterer Gesamtaufbau möglich ist. Desweiteren soll es möglich sein, daß ein Kolben mehr als einen Kompressions- und/oder Brennraum haben kann. Insgesamt soll der Wirkungsgrad verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Kurbelwelle mit einem schräg zur Längsachse der Kurbelwelle angeordneten Kurbelzapfen im Gehäuse gelagert ist. Auf dem Kurbelzapfen ist ein Pleuel drehbar gelagert. Das Pleuel ist über Scharniergelenke mit den Kolbenbolzen verbun den. Jeder Kolbenbolzen ist seitlich durch den zugehörigen Kolben gesteckt und in diesem axial verschiebbar radial gelagert.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß statt mehrerer Kurbeltriebe nur noch ein einziger Kur beltrieb für mehrere Kolben notwendig ist und bedingt durch die seitliche Anordnung der Schrägkurbel jeder Kolben doppelseitig wirken kann (zwei Zylinder pro Kolben). Ein 4-Kolben-Zweitaktmotor hat somit acht Kompressionsräume, vier davon werden für die Füllung der vier Arbeitszylinder genutzt. Die Schmierung für Zwei- und Viertaktmotore erfolgt über das Kurbelgehäuse. Bei dieser Ausführung ist nicht, wie bei bekannten Zweitaktern, eine Schmierung über den Kraftstoff notwendig. Ein Viertaktmotor mit vier Kolben hat somit acht Brennräume.

In Fig. 1 ist eine mögliche Ausführung der Erfindung dargestellt. Die Schrägkurbelwelle (1) hat einen schräg angeordneten Kurbelzap fen (2) und ist mit zwei Axial-Radiallagern (2a und 2b) im Gehäuse (3) gelagert. Das Pleuel (4) wird auf dem Kurbelzapfen (2) radial und axial geführt. Am Pleuel (4) sind entsprechend der Kolbenan zahl, beim Beispiel in Fig. 1 sind dies zwei, Kolbenbolzen (5) über die Scharniergelenke (6) befestigt. Die Kolbenbolzen sind seitlich in die Kolben (8) in Lager (7) eingesteckt. In diesen Lagern führen die Bolzen eine Dreh- und Schiebebewegung aus. Die Kolben bei einem Zweikolbenmotor sind um 180°C versetzt, bei einem Dreikolbenmotor um 120°C und bei einem Vierkolbenmotor um 190°C.

Der Bewegungs- und Wirkungsablauf stellt sich beim Betrieb als Verbrennungsmotor wie folgt dar: Die Kolben oszillieren beim Betrieb und wirken dabei über die Kolbenbolzen auf das Pleuel. Dabei wird die Schrägkurbelwelle in Rotation versetzt. Die Kolbenbolzen führen dabei in der Kolbenbuchse eine geringfügig oszillierende radiale und axiale Bewegung aus. Der Funktionsablauf ist, z. B. beim Betrieb als Pumpe, auch in ent gegengesetzter Richtung möglich.

Claims

1. Schrägkurbelantrieb, -pumpe oder -motor, dadurch wie folgt gekenn zeichnet:
Auf einer Welle (1) ist schräg zu ihrer Drehachse ein Kurbelzapfen (2) angeordnet, auf dem ein Pleuel (4) drehbar gelagert ist. An dem Pleuel (4) sind Kolbenbolzen (5) über Scharniergelenke (6) verbunden. Diese Kolbenbolzen sind wiederum seitlich durch die Kolben (8) in entspre chende Lager (7) gesteckt, so daß diese darin radial gelagert und axial beweglich sind.

2. Schrägkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kolben parallel zur Drehachse der Schrägkurbelwelle um diese herum angeordnet sind.

3. Schrägkurbelantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder Kolben jeweils zwei gegenüberliegende Kompressionsräume besitzt.

4. Schrägkurbelantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kompressionsräume beim Zweitaktmotor teilweise zur Aufladung eingesetzt werden.

5. Schrägkurbelantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß bei Ventilsteuerung die Aus- und Einlaßventile eines je den Zylinders über ein darüber gelagertes Zahnrad (9) mit Nocken ge steuert werden. Die Nocken sind dabei auf der Seitenfläche des Zahn rads (9) angebracht. Das Zahnrad steht im Eingriffsverhältnis zwei zu eins mit einem auf der Kurbelwelle (1) angebrachten Zahnrad (10).