DE4444555A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

Verbrennungsmotor

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Description

Es ist bekannt, Verbrennungsmotore als Hubkolbenmaschinen mit unterschiedlichen Zylinderanordnungen so auszuführen, daß die hin- und hergehende Bewegung der Kolben über Pleuel und Kurbelwelle in drehende Bewegungen umgewandelt werden.
Diese konstruktive Gegebenheit hat den Nachteil, daß Hub sowie Hub- und Verdichtungsraum unabhängig von der Belastung des Motors sind.
Dadurch ist es auch schwierig, das Kraftstoff-Luft-Gemisch und die Kompression desselben optimal an die Belastung des Motors anzupassen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.
Im Unterschied zum üblichen Verbrennungsmotor hat dieser Motor keine Kurbelwelle.
Die Pleuelstangen (1) sind an den Enden zweiseitiger Hebel (2), die in ihren Drehpunkten durch eine Achse (3) miteinander verbunden sind, gelagert.
Diese Hebel schwingen entsprechend des Kolbenhubes um ihren Drehpunkt, dem Lager auf der Platte (16).
Die Platte, die in Hubrichtung der Kolben beweglich ist, liegt auf Schraubenfedern (7), die am Motorgehäuse befestigt sind.
Parallel zu den Federn sind Stoßdämpfer (8), Führungen (9) und Führungsbolzen (10) angeordnet.
Diese Konstruktion hat nun zur Folge, daß bei höherer Belastung des Motors (höherer Druck im Verbrennungsraum derZylinder) die Platte (6) samt Hebeln (2), Pleueln (1) und Kolben heruntergedrückt, bei nachlassender Belastung aber wieder durch die Schraubenfedern angehoben wird.
Dies entspricht einer lastabhängigen Veränderung des Hub- und Verdichtungsraumes.
Die an der Hebelachse angebrachte Schwungmasse (11) verstellt sich in Abhängigkeit vom Abstand der Hebelachse zum Motorgehäuse und dient in Verbindung mit der Kraft des Arbeitshubes zur Erzeugung der erforderlichen Hubhöhe und Kompression.
Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist in Patentanspruch 2 angegeben.
Sie ermöglicht es, die Veränderung des Abstandes der Achse der zweiseitigen zu den Zylindern mittels einer hydraulischen Hubvorrichtung in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals, vom Druck in dieser hydraulischen Hubvorrichtung (bzw. dem Druck im Verbrennungsraum der Zylinder während des Arbeitstaktes) und dem Kolbenhub zu steuern.
Die Verstellung der an der Hebelachse (3) angeordneten Schwungmasse (11) erfolgt ebenfalls hydraulisch und wird in Abhängigkeit von denselben Kriterien wie bei der hydraulischen Hubvorrichtung gesteuert.
Zur Umwandlung der hin- und hergehenden Kippbewegung der Hebelachse (3) in eine vollständige Drehbewegung in nur eine Drehrichtung eignet sich das in Patentanspruch 3 beschriebene Freilaufgetriebe.
Auf der Hebelachse (3) befindet sich für jede Richtung der Kippbewegung ein Freilauf (4, 5).
Die entgegengesetzten Drehmomente werden durch die Zahnräder (12, 13) gleichgerichtet, so daß die gleichgerichteten Drehmomente zeitlich nacheinander die Welle (14) in nur eine Drehrichtung antreiben. Das pulsierende Drehmoment der Welle (14) wird durch das Schwungrad (15) ausgeglichen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Anpassung von Hub, Hub- und Verdichtungsraum an die Belastung des Verbrennungsmotors im Bereich vom Leerlauf bis zur maximal abgebbaren Leistung das Kraftstoff-Luftgemisch besser optimiert und damit Kraftstoff eingespart werden kann.
Da bei abnehmender Belastung des Motors auch Hub- und Verbrennungsraum kleiner werden, verringern sich auch die Wärmeverluste über die Motorkühlung.
Dieser Verbrennungsmotor eignet sich zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, Pumpen und Kompressoren, die wechselnder Belastung ausgesetzt sind.

Claims (3)

1. Verbrennungsmotor als Viertakt-Hubkolbenmaschine mit mindestens vier in zwei Reihen angeordneten Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstangen (1) an den Enden zweiseitiger Hebel (2) gelagert sind und diese Hebel, die in ihren Drehpunkten durch eine Achse (3), auf deren Ende ein Freilaufgetriebe (4, 5) angeordnet ist, miteinander verbunden sind, auf einer Platte (6) lagern, die, in Hubrichtung der Kolben beweglich, über Schraubenfedern (7), zu denen parallel Stoßdämpfer (8) und Führungen (9) angeordnet sind, mit dem Motorgehäuse verbunden ist.
2. Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Stoßdämpfer (8) eine hydraulische Hubvorrichtung angeordnet ist, die in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals, dem Druck in dieser Hydraulik (bzw. dem Druck in den Zylindern während des Arbeitstaktes) und dem Kolbenhub des Verbrennungsmotors gesteuert wird, und die Verstellung der Schwungmasse (11) an der Achse der zweiarmigen Hebel ebenfalls von einer hydraulischen Hubvorrichtung vorgenommen wird, die in Abhängigkeit von denselben genannten Kriterien gesteuert wird.
3. Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hebelachse (3) für jede Richtung der Kippbewegung der Hebelachse mindestens ein Freilauf (4, 5) angeordnet ist, deren entgegengesetzte Drehmomente über die Zahnräder (12, 13) gleichgerichtet auf die Kardanwelle (14) übertragen werden.
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