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Brennkraftmaschine mit einem Exzenterdrehkolbenverdichter im Kurbelkasten
Es ist bereits bei Brennkraftmaschinen, bei denen die Bewegung des Arbeitskolbens
auf die Antriebswelle durch einen Kurbeltrieb übertragen wird, bekannt, in dem Kurbelkasten
neben dem Kurbelantrieb einen Exzenterdrehkolbenverdichter anzuordnen, durch den
die dem Zylinder zugeführte Ladung verdichtet wird. Der Zweck der vorliegenden Erfindung
ist nun, die Bauart dieser bekannten Maschinen dadurch zu vereinfachen, daß die
Übertragung der Bewegung des Arbeitskolbens auf die Antriebswelle nicht, wie bisher,
durch einen Kurbeltrieb, sondern durch eine umlaufende Exzenterkurvenscheibe erfolgt,
welche gleichzeitig als Drehkolben des Verdichters dient. Die Verwendung einer umlaufenden
Exzenterkurvenscheibe zur Übertragung der Bewegung des Arbeitskolbens auf die Antriebswelle
ist zwar bei Brennkraftmaschinen an sich bereits bekannt; neu und Gegenstand der
Erfindung ist jedoch, diese Exzenterkurvenscheibe gleichzeitig als Drehkolben eines
Exzenterdrehkolbenverdichters zur Verdichtung der dem Zylinder zugeführten Ladung
zu benutzen. Die Exzenterkurvenscheibe wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise
durch einen Lenkerrahmen geführt, dessen dem Arbeitskolben gegenüberliegendes Ende
gemäß der Erfindung als Kolben einer Pumpe ausgebildet werden kann, die das von
dem Exzenterdrehkolbenverdichter vorverdichtete Gemisch bzw. die Verbrennungsluft
weiterverdichten und dem Arbeitsraum der Maschine zudrücken hilft. Die beiliegenden
Zeichnungen zeigen beispielsweise zwei Ausführungsformen des Erfindungsgedankens,
und zwar ist Abb. i ein teilweiser Schnitt quer zur Hauptachse und Abb.2 ein teilweiser
Schnitt parallel der Hauptachse einer Mehrzylindermaschine, während Abb. 3 einen
Teilschnitt durch Abb. i und ¢ im Grundriß darstellt.
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Abb. q. und 5 sind ähnliche Schnitte wie Abb. i und 2 der anderen
Ausführungsformen.
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In der Zeichnung sind 2, 2b, 2c, 2d und 2e
die Zylinder
einer Mehrzylinderverbrennungsmaschine mit stehenden Zylindern und 3, 3b, 3c,
3d 3e die zugehörigen Kolben. In dem Motorgehäuse 4. sind in bekannter Weise Kugellager
5 und mittlere Rollenlager 5e und 5d angeordnet, in denen die Hauptwelle 6 gelagert
ist. Diese Welle 6 trägt eine Reihe von Kurvenscheiben ;, ;c und 7d, und zwar für
jeden Kolben eine. Die an ihren beiden Enden in Naben 9 der Kolben gelagerten
Kolbenbolzen 8 sind durch das eine Ende eines Lenkers hindurchgeführt, der aus zwei
zu beiden Seiten der Kurvenscheiben 7 liegenden Teilen i o und i oa besteht. Jeder
Lenker i o besitzt einen Schlitz i i für den Durchgang der Welle 6, der so breit
und lang ist, daß die Lenker die vollen Kolbenhübe mitmachen können. Die Enden der
beiden Lenkerteile sind unterhalb der Welle 6 durch einen Bolzen 12 miteinander
verbunden. Auf dem Bolzen
8 und 12 sitzen Rollen 13 und 1-4, die
an diametral, gegenüberliegenden Stellen an der Kurve anliegen, wie aus Abb. i und
2 ersichtlich ist. Die Kurven 7, 7c usw. stehen in jeder Stellung mit den beiden
Rollen 13 und 1 ¢ in Eingriff, wobei der Abstand zwischen beiden Rollen eine bestimmte
gleichbleibende Größe hat, so daß durch die Randfläche der Kurven auf die Welle
6 entsprechend der axialen Bewegung des Kolbens, mit dem die Kurve zusammenwirkt,
ein Drehmoment ausgeübt wird. Zwischen der Kurvenscheibe 7 und den Lagern 5 liegen
auf der Welle 6 Abstandbuchsen 15. Ferner besitzt die Maschine ein Einlaß- und Auslaßrohr
16 bzw. 17, einen Vergaser 18 und ein zu dem Kurbelgehäuse 2o führendes Einlaßrohr
i9. Eine Erweiterung z 1 im unteren Teil des dehäuses 20 ermöglicht eine freie-
Bewegung der Lenker i o bis in ihre unterste Stellung.
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Bei dieser Bauart bildet das Kurbelgehäuse einen Verdichtungsraum,
in welchem die Kurve 7 bei ihrer Bewegung zwischen den Wänden 20a und tob (Abb.
3) als Drehkolben eines umlaufenden Verdichters -wirkt. Die Kurvenscheibe 7 schiebt
das durch den Einlaß i 9 in das Gehäuse eintretende Gemisch vorwärts und drückt
es durch das Einlaßröhr 16 in den Verbrennungsraum des Motors.
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Bei der in Abb. 4. `und 5 dargestellten abgeänderten Ausführungsform
ist an dem unteren Bolzen 12 des Lenkers i o, i oa ein Kolben 3a befestigt, der
in einem im unteren Teil des Kurbelgehäuses befindlichen Zylinder 31 läuft. Dieser
Zylinder besitzt in seiner Wandung eine COffnung 32, so daß das Gemisch von
der sich im Kurbelgehäuse, drehenden Kurvenscheibe 7 durch diese Öffnung 32 in den
Zylinder 31 und dann von dem Kolben 3o durch ein mit einer Schließfeder 33a versehenes
Ventil 33 gedrückt wird. Das Gemisch gelangt dann durch ein Rohr i 6a, einen
Überdruckvergaser und das Einlaßrohr 16 in den Verbrennungsraum, so daß sich also
eine wirksame überladeeinrichtung für den Motor ergibt.
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In beiden Fällen kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß sie
als überladeverdichter wirkt, wobei auch das Gemisch vom Kurbelgehäuse durch einen
zweiten Vergaser in den Verbrennungsraum des Motors gelangen kann; auch kann die
Vorrichtung als Spülluftgebläse dienen.
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Der Kurvenantrieb wird zweckmäßig in der in der britischen Patentschrift
27677¢ beschriebenen Weise ausgeführt.