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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, die mit
einem elektromechanischen Wandler versehen ist, welcher die Funktionen
eines Elektromotors und eines elektrischen Generators, eines Elektromotors
oder eines elektrischen Generators aufweist.
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Beschreibung des Stands der Technik:
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Eine
mit einem elektromechanischen Wandler, der in einem Kurbelgehäuse angeordnet
ist und der in der Lage ist, sowohl als ein Motor als auch als ein
Generator zu arbeiten, versehene Kraftmaschine ist in der
JP-A-182371/1997 offenbart. Der
elektromechanische Wandler dieser Kraftmaschine des Stands der Technik
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 weist einen Permanentmagneten auf, der am kurbelwellenseitigen
Ende eines Pleuels, das einen sich hin- und her bewegenden Kolben
und eine Kurbelwelle verbindet, angebracht ist, und weist eine Statorspule
auf, die an einer Basis angeordnet ist, welche an einem aus einem
unteren Teil eines Zylinderblocks und einer an dem Zylinderblock
angebrachten Ölwanne
gebildeten Kurbelgehäuse
befestigt ist. Bei Drehung der Kurbelwelle dreht sich der Permanentmagnet
zusammen dem kurbelwellenseitigen Ende des Pleuels relativ zu der
Statorspule. Demzufolge wird in der Statorspule durch die elektromagnetische
Wechselwirkung zwischen dem Permanentmagneten und der Statorspule
eine elektromotorische Kraft erzeugt, und wirkt der elektromechanische
Wandler als ein Generator. Wenn der Statorspule ein Wech selstrom
von einer Batterie zugeführt wird,
wird auf den Permanentmagneten eine elektromagnetische Kraft in
einer Richtung tangential zu dem Pfad der Drehung des Permanentmagneten ausgeübt durch
die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen dem Wechselstrom
und dem Permanentmagneten und der elektromechanische Wandler wirkt
als ein Motor.
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Bei
dieser Kraftmaschine des Stands der Technik dreht sich das kurbelwellenseitige
Ende des Pleuels, welches den Permanentmagneten hält, um die
Achse der Kurbelwelle und dreht sich alternierend in entgegengesetzte
Richtungen um die Achse eines Kurbelzapfens, die mit dem kurbelwellenseitigen Ende
des Pleuels verbunden ist. Daher kann die Größe eines Spalts zwischen dem
Permanentmagnet und der Statorspule nicht konstant gehalten werden, der
Spalt verengt sich lediglich für
kurze Zeit zu seiner kleinsten Größe, und folglich ist der elektromagnetische
Wandler nicht in der Lage effizient als ein Motor oder ein Generator
zu arbeiten.
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts eines solchen Problems gemacht,
und es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Brennkraftmaschine
bereitzustellen, die mit einer elektrischen Einrichtung versehen
ist, welche ein magnetisches Element und eine Spule aufweist, etwa
einem Elektromotor, einem Generator oder einem elektromechanischen
Wandler, welche in einer kompakten Größe ausgebildet ist, und welche
in der Lage ist, konstant einen kleinen Spalt zwischen dem magnetischen
Element und der Spule aufrecht zu erhalten, während sich das magnetische
Element der Spule gegenüber
befindet.
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ABRISS DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Brennkraftmaschine bereit, wie
sie in Anspruch 1 beansprucht ist. Die Brennkraftmaschine umfasst:
einen Zylinderblock, eine Kurbelwelle, einen Lagerdeckel, der an
dem Zylinderblock derart angebracht ist, dass er die Kurbelwelle
drehbar an dem Zylinderblock hält, und
ein kurbelkammerbildendes Element, welches eine Kurbelkammer bildet,
wobei magnetfelderzeugende Elemente an Teilen der Kurbelwelle in
der Kurbelkammer derart befestigt sind, dass sie sich relativ zu
der Kurbel welle nicht bewegen, wobei Spulen an dem Lagerdeckel in
der Kurbelkammer gehalten sind, und wobei die magnetfelderzeugenden
Elemente und die Spulen Elektromotoren oder/und Generatoren oder/und
elektromagnetische Wandler bilden.
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Da
erfindungsgemäß die magnetfelderzeugenden
Elemente und die Spulen, die Elektromotoren, Generatoren oder elektromagnetische
Wandler bilden, an der Kurbelwelle und dem in der Kurbelkammer angeordneten
Lagerdeckel gehalten sind, ist die Wirkung der Kombination der Elektromotoren, Generatoren
oder elektromagnetischen Wandler mit der Brennkraftmaschine ei einem
Anstieg der Größe der Brennkraftmaschine
unterdrückt.
Da die magnetfelderzeugenden Elemente an der Kurbelwelle befestigt
sind, kann der schmale Spalt zwischen den magnetfelderzeugenden
Elementen und den an dem Lagerdeckel gehaltenen Spulen auf einfache
Weise konstant gehalten werden, während die magnetfelderzeugenden
Elemente, die zusammen mit der Kurbelwelle drehen, sich den Spulen
gegenüber
befinden. Daher kann eine große
Unterstützungskraft,
die die Drehung der Kurbelwelle unterstützt, erzeugt werden, wenn die
magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen Elektromotoren bilden,
und kann Leistung mit einer hohen Leistungserzeugungseffizienz erzeugt
werden, wenn die magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen Generatoren
bilden. Da die Spulen an dem Lagerdeckel gehalten sind, können die
Spulen zusammen mit dem Lagerdeckel an dem Zylinderblock angebracht
werden und von demselben abgenommen werden, was die Arbeit zum Installieren
der Spulen in der Kurbelkammer vereinfacht, können die Spulen durch eine
große
Menge von Ölschmiermittel
in den Hauptlagern der Brennkraftmaschine effektiv gekühlt werden,
und arbeiten demzufolge die Elektromotoren, die Generatoren oder
die elektromagnetischen Wandler mit hoher Effizienz.
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Der
Lagerdeckel kann eine Mehrzahl Lagerdeckelkörpern umfassen sowie ein Verbindungselement
umfassen, das die Lagerdeckelkörper
verbindet, und die Spulen können
an der Seite einer Achse der Kurbelwelle bezüglich des Verbindungselements angeordnet
sein.
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Damit
können
die Spulen fest an dem Lagerdeckel befestigt sein, was vorteilhaft
ist, um den Spalt zwischen den magnetfelderzeugenden Elementen und
den Spulen konstant zu halten. Da die Spulen in einem Raum auf der
Seite der Achse der Kurbelwelle bezüglich des Verbindungselements
angeordnet sind, erhöhen
die Spulen die Größe der Brennkraftmaschine
nicht.
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Der
Lagerdeckel kann eine Mehrzahl von Lagerdeckelkörpern umfassen sowie ein Verbindungselement
umfassen, das die Lagerdeckelkörper
verbindet, und die Spulen können
an dem Verbindungselement gehalten sein.
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Daher
können
die magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen jeweils in langen
Abständen
von der Achse der Kurbelwelle angeordnet sein. Daher kann ein hohes
Unterstützungsdrehmoment, das
die Drehung der Kurbelwelle unterstützt, erzeugt werden, wenn die
magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen Elektromotoren bilden.
Da sich die magnetfelderzeugenden Elemente mit einer hohen Umfangsgeschwindigkeit
bewegen, kann Leistung mit einer hohen Erzeugungseffizienz erzeugt
werden, wenn die magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen Generatoren
bilden. Da die Spule an dem Verbindungselement gehalten ist, um
die Steifigkeit der Mehrzahl von Lagerdeckelkörpern zu erhöhen, können die
Spulen fest an dem hochsteifen Verbindungselement gehalten sein,
was vorteilhaft ist, um den schmalen Spalt zwischen den magnetfelderzeugenden
Elementen den Spulen konstant zu halten.
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Zusätzliche
Spulen können
an den magnetfelderzeugenden Elementen in der Kurbelkammer gehalten
sein, und die magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen bilden
Elektromotoren, Generatoren oder elektromagnetische Wandler.
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Diese
Konstruktion unterdrückt
die Wirkung der Bildung von Elektromotoren, Generatoren oder elektromechanischen
Wandlern in der Brennkraftmaschine auf die Erhöhung der Größe der Brennkraftmaschine.
Da die magnetfelderzeugenden Elemente an der Kurbelwelle befestigt
sind, kann der schmale Spalt zwischen den magnetfelderzeugenden
Elementen und den zusätzlichen
Spulen auf einfache Weise konstant gehalten werden, während sich die magnetfelderzeugenden
Elemente, die sich zusammen mit der Kurbelwelle drehen, den Spulen
gegenüber
befinden. Daher kann eine große
Unterstützungskraft,
die die Drehung der Kurbelwelle unterstützt, erzeugt werden, wenn die
magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen Elektromotoren bilden,
und kann Leistung mit einer hohen Leistungserzeugungseffizienz erzeugt
werden, wenn die magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen Generatoren
bilden.
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Die
Spulen können
an Spulenhaltern gehalten sein, die in der Kurbelkammer derart angeordnet sind,
dass der Spalt zwischen den magnetfelderzeugenden Elementen und
den Spulen konstant gehalten werden kann.
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Daher
kann der Spalt zwischen den magnetfelderzeugenden Elementen und
den Spulen, die an der Spulenhaltekammer gehalten sind, auf einfache Weise
konstant gehalten werden, während
sich die magnetfelderzeugenden Elemente, die sich zusammen mit der
Kurbelwelle drehen, den Spulen gegenüber befinden, es kann kann
eine große
Unterstützungskraft,
die die Drehung der Kurbelwelle unterstützt, erzeugt werden, wenn die
magnetfelderzeugenden Elemente und die Spulen Elektromotoren bilden,
und es kann Leistung mit einer hohen Leistungserzeugungseffizienz
erzeugt werden, wenn die magnetfelderzeugenden Elemente und die
Spulen Generatoren bilden.
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Wünschenswerter
Weise sind die magnetfelderzeugenden Elemente an Ausgleichsgewichten gehalten,
die in der Kurbelwelle enthalten sind. Damit dienen die magnetfelderzeugenden
Elemente als Ausgleichsgewichte, kann eine Erhöhung des Gewichts der Brennkraftmaschine
um die Kombination aus Elektromotor, Generator oder elektromechanischem
Wandler mit der Brennkraftmaschine unterdrückt werden, und kann eine Erhöhung der
Größe der Brennkraftmaschine
unterdrückt
werden, weil die Ausgleichsgewichte ursprünglich in der Kurbelkammer
angeordnet sind.
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Die
kurbelkammerbildenden Elemente können
eine Ölwanne
umfassen, und die Spulen können in
das in der Ölwanne
enthaltene Öl
eingetaucht sein. Damit können
die Spulen effektiv gekühlt
werden durch eine große
Menge von Öl,
das in der Ölwanne enthalten
ist, und demzufolge können
die Elektromotoren, die Generatoren oder die elektromechanischen
Wandler mit hoher Effizienz arbeiten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils einer Brennkraftmaschine
in einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in einer Ebene, die die Achse einer
in der Brennkraftmaschine enthaltenen Kurbelwelle enthält;
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1;
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3A und 3(b) sind unterstützende Ansichten bei der Erläuterung
der positionsmäßigen Beziehung
bezüglich
einer Umfangsrichtung zwischen Permanentmagneten und Spulen in einem
Paar von elektromechanischen Wandlern in einem in 2 gezeigten
Zustand;
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4 ist
eine unterstützende
Ansicht zur Erläuterung
eines Spulen-Steuer/Regelsystems;
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5 ist
eine Querschnittsansicht ähnlich
zu 2 einer Brennkraftmaschine in einer zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 ist
eine Querschnittsansicht ähnlich
zu 2 einer Brennkraftmaschine in einer dritten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist
eine Querschnittsansicht ähnlich
zu 1 einer Brennkraftmaschine in einer vierten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Folgenden hierin mit Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben.
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Bezug
nehmend auf 1 und 2, in welchen
eine Brennkraftmaschine E in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt ist, weist die Brennkraftmaschine E, welche eine
Viertakt-Reihenbrennkraftmaschine mit drei Zylindern ist, auf: einen
Motorkörper
mit einem Zylinderblock 1, einen Zylinderkopf 2,
welcher mit dem oberen Ende des Zylinderblock 1 verbunden
ist, sowie eine Ölwanne 3,
welche mit dem unteren Ende des Zylinderblocks 1 verbunden
ist. Der Zylinderblock 1 weist auf der Seite des Zylinderkopfs 2 eine
Zylindereinheit 1a, welche integral durch Verbinden von
drei Zylindern C1, C2 und C3 gebildet ist, sowie auf der Seite der Ölwanne 3 eine
Kurbelgehäuseeinheit 1b auf.
Die Kurbelgehäuseeinheit 1b und
die Ölwanne 3 definieren
eine Kulbelkammer 4. Eine Kurbelwelle 5 ist in
der Kulbelkammer 4 angeordnet, wobei ihre Achse L in einer
Teilungsebene zwischen der Kurbelgehäuseeinheit 1b und
der Ölwanne 3 verläuft. In
der ersten Ausführungsform
sind die Kurbelgehäuseeinheit 1b und
die Ölwanne 3 kurbelkammerbildende Elemente.
Kolben P1, P2 und P3 sind jeweils zur axial gleitenden Bewegung
in die Zylinder C1, C2 und C3 eingesetzt. Die Kolben P1 bis P3 werden
zur Hin- und Her-Bewegung durch Verbrennungsdruck angetrieben, der
in Brennkammern 6, die zwischen den Kolben P1 bis P3 und
dem Zylinderkopf 2 gebildet sind, erzeugt wird, um die
Kurbelwelle 5 durch die Pleuel R1, R2 und R3 zur Drehung
anzutreiben.
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Die
Kurbelwelle 5 weist vier Kurbelwellenlagerzapfen J1, J2,
J3 und J4 auf. Die vier Kurbelwellenlagerzapfen J1 bis J4 sind in
vier Hauptlagern 7 gelagert, welche Gleitlager auf Lagerstrukturen
B1, B2, B3 und B4 in der Kulbelkammer 4 aufweisen. Die Lagerstrukturen
B1 bis B4 umfassen Lagerteile D1, D2, D3 und D4 des Zylinderblocks 1 sowie
einen Lagerdeckel 8, welcher mit den Lagerteilen D1 bis
D4 verbunden ist. Die Hauptlager 7 sind in Lagerlöchern gehalten,
welche durch Verbinden des Lagerdeckels 8 mit den Lagerstrukturen
D1 bis D4 gebildet sind. Der Lagerdeckel 8 weist vier Lagerdeckelkörper A1, A2,
A3 und A4 auf, welche jeweils mit den Lagerteilen D1 bis D4 verbunden
sind, sowie ein plattenförmiges Verbindungselement
T auf, welches mit den Lagerdeckelkörpern A1 bis A4 verbunden ist,
um zusammen mit dem Lagerdeckel 8 eine hohe Steifigkeit
bereitzustellen. Das Verbindungselement T, welches mit den Umfangsteilen
A1a, A2a, A3a und A4a verbunden ist, ist zusammen mit den vier Lagerdeckelkörpern A1
bis A4 an den Lagerteilen D1 bis D4 mit Bolzen 9 befestigt.
Daher ist der Lagerdeckel 8 an dem Zylinderblock 1 befestigt.
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In
der Kurbelwelle 5 sind ein Paar von Kurbelwangen W1 und
W2 axial benachbart zu den beiden Lagerstrukturen B1 und B2 ausgebildet,
erstreckt sich ein Kurbelzapfen N1 zwischen der Kurbelwange W1 und
W2, und ist das Pleuel R1, welches mit dem in den Zylinder C1 eingesetzten
Kolben P1 verbunden ist, mit dem Kurbelzapfen N1 verbunden. In ähnlicher
Weise sind ein Paar von Kurbelwangen W3 und W4 axial benachbart
zu den beiden Lagerstrukturen B2 und B3 ausgebildet, erstreckt sich ein
Kurbelzapfen N2 zwischen den Kurbelwangen W3 und W4, und ist das
Pleuel R2, welches mit dem in den Zylinder C2 eingesetzten Kolben
P2 verbunden ist, mit dem Kurbelzapfen N2 verbunden, und sind ein
Paar von Kurbelwangen W5 und W6 axial benachbart zu den beiden Lagerstrukturen
B3 und B4 ausgebildet, erstreckt sich ein Kurbelzapfen N3 zwischen
den Kurbelwangen W5 und W6, und ist das Pleuel R3, welches mit dem
in den Zylinder C3 eingesetzten Kolben P3 verbunden ist, mit dem
Kurbelzapfen N3 verbunden. Die Kurbelwelle 5, die Kurbelwangen
W1 bis W6 und die Kurbelzapfen N1 bis N3 sind integral als ein Einzelstück ausgebildet.
Die drei Kurbelzapfen N1 bis N3 sind in Winkelintervallen von 120
Grad angeordnet. Die Kurbelwangen W1 bis W6 bewegen sich nicht relativ
zu der Kurbelwelle 5.
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Die
Kurbelwangen W1 bis W6 weisen Ausgleichsteile W1a, W2a, W2a, W3a,
W4a, W5a und W6a auf, welche jeweils mit Ausgleichsgewichten versehen
sind und den Kurbelzapfen N1 bis N3 gegenüberliegend ausgebildet sind,
und zwar bezüglich der
Achse L der Kurbelwelle 5. Die Ausgleichsteile W1a bis
W6a erzeugen Kräfte,
die in der Lage sind, primäre
Trägheitskräfte auszugleichen,
die auf sich hin und her bewegende Teile, welche sich gemäß der Hin-
und Her-Bewegung der Kolben P1 bis P3 hin und her bewegen, etwa
die Kolben P1 bis P3, Elemente, welche an den Kolben P1 bis P3 angebracht sind,
wie Kolbenringe und Kolbenzapfen, und die Pleuel R1 bis R3, auszugleichen.
Ein jedes aus dem Paar von Ausgleichsteilen W1a und W2a, dem Paar von
Ausgleichsteilen W3a und W4a sowie dem Paar von Ausgleichsteilen
W5a und W6a, das jeweils dem Kolben P1 bis P3 entspricht, besitzt
dieselbe Phase. Die Ausgleichsteile W1a bis W6a sind axial benachbart
zu den entsprechenden Lagerstrukturen B1 bis B4 angeordnet.
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Ein
Antriebskettenrad 10 ist fest an einem linken Endteil der
Kurbelwelle 5, welches aus der Sicht in 1 von
der Lagerstruktur B1 nach links vorsteht, angebracht. Eine Steuerkette 11 verläuft zwischen dem
Antriebskettenrad 10 und nicht gezeigten Nocken-Kettenrädern, die
jeweils fest an einer Einlassventile betätigenden Nockenwelle und einer
Auslassventile betätigenden
Nockenwelle, welche in einem am Zylinderkopf 2 angeordneten
Ventilmechanismus enthalten sind, befestigt ist. Zwei Einlassventile
und zwei Auslassventile, welche jeweils mit den Zylindern C1 bis
C3 kombiniert sind, werden zu vorbestimmten Zeitpunkten durch Nocken
geöffnet
und geschlossen, die integral mit den durch Drehantriebskräfte der Kurbelwelle 5,
welche durch die Steuerkette 11 übertragen werden, angetriebenen
Nockenwellen ausgebildet sind.
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Bezug
nehmend auf 2 ist die Menge von in der und
liefert das Öl
zu einer in dem Zylinderblock 1 ausgebildeten enthaltenem Öl derart
bestimmt, dass ein erster Ölpegel
H1, d. h. ein Ölpegel,
während
die Brennkraftmaschine E angehalten ist, in einem Zustand, in welchem
die Kolben P1 bis P3 sich an ihren oberen Totpunkten befinden, geringfügig unterhalb
dem Pegel der unteren Enden der Ausgleichsteile W1a bis W6a ist,
und dass ein zweiter Öl-pegel H1, d. h. ein Ölpegel,
während
die Brennkraftmaschine E sich im Betrieb befindet, unterhalb des
ersten Ölpegels
H1 liegt. Eine Ölpumpe 12,
die durch die Kurbelwelle angetrieben wird, saugt das Öl durch
ein Ölsieb 13 und
ein Saugrohr 14 zu einem in dem Zylinderblock 1 ausgebildeten
Hauptkanal. Dann wird das Öl
von dem Hauptkanal gleitenden Teilen zugeführt, welche eine Schmierung
benötigen, einschließlich der
Hauptlager 7, welche die Kurbelwelle 5 lagern,
von Verbindungselementen, welche die Kurbelzapfen N1 bis N3 und
die Pleuel R1 bis R3 verbinden, der Gleitflächen der Kolben P1 bis P3 und der
Zylinder C1 bis C3. Das den gleitenden Teilen zur Schmierung zugeführte Öl tropft
nach der Schmierung in die Kulbelkammer 4 und wird in der Ölwanne 3 gesammelt.
Eine große
Menge des die Hauptlager 4 schmierenden Öls umfließt um die
Lagerdeckelkörper
A1 bis A4 des Lagerdeckels 8, und das die gleitenden Teile
schmierende Öl
tropft in die Nähe
des Verbindungselements T, welches an den Lagerdeckelkörpern A1
bis A4, die in der Nähe
der Bodenwand der Ölwanne 3 angeordnet
sind, angebracht ist. Ein Teil des dem Hauptkanal zugeführten Öls schmiert
die gleitenden Teile des Ventilmechanismus und fließt nach
Schmierung durch einen Rückführkanal,
welcher in dem Zylinderblock 1 ausgebildet ist, und eine
Kettenkammer 15, welche die Steuerkette 11 hält, in die Ölwanne 3.
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Ein
elektromechanischer Wandler, welcher in der Brennkraftmaschine E
ausgebildet ist, wird im Folgenden beschrieben. Bezug nehmend auf 2 weisen
die Ausgleichsteile W1a bis W6a der Kurbelwangen W1 bis W6 die Form
auf, welche einem Sektor ähnelt
mit Seiten, die einen zentralen Winkel von ungefähr 120 Grad bilden. Vier Permanentmagnete 20,
das heißt
magnetfelderzeugende Elemente, sind fest durch einen Presssitz in
Ausnehmungen eingesetzt, die in im Wesentlichen gleichen Abständen in einem
Umfangsteil eines jeweiligen der Ausgleichsteile W1a bis W6a ausgebildet
sind, wobei der Umfangsteil am weitesten von der Drehachse L der
Kurbelwelle 5 entfernt ist. Die Permanentmagnete 20 dienen
außerdem
als Ausgleichsgewichte. Die Permanentmagnete 20 befindet
sich immer oberhalb des ersten Ölpegels
H1.
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Die
Umfangsteile A1a bis A4a der Lagerdeckelkörper A1 bis A4 sind jeweils
versehen mit Flanschen A1b, A2b und A2c, mit Flanschen A3b und A3c und
mit einem Flansch A4b. Sechs Spulen 21 sind an einem jeweiligen
der Flansche A1b, A2b und A2c, A3b und A3c, sowie A4b befestigt.
Die Spulen 21 sind an der radial äußeren Seite der Permanentmagnete 20 entlang
eines kreisförmigen
Bogens in einem Winkelbereich von ungefähr 120 Grad radial gegenüberliegend
den Permanentmagneten 20 angeordnet. Die Spulen 21 sind
derart angeordnet, dass ein fester, radialer, schmaler Spalt G zwischen
den radial inneren Flächen
der Spulen 21 und den Permanentmagneten 20 gebildet
ist. Daher dienen die Lagerdeckelkörper A1 bis A4 als Halteteile,
und die Spulen 21 sind in Räumen an der Seite der Achse
L der Kurbelwelle 5 relativ zu dem Verbindungselement T
angeordnet. Teile der Spulen 21 befindet sich unterhalb des
ersten Ölpegels
H1 oder des zweiten Ölpegels H2
und sind in das Öl
eingetaucht. Da die Spulen 21 an solchen Positionen vorgesehen
sind, dass sie sich im Kontakt mit dem Öl befinden, welches die La gerstruktur
für die
Kurbelwelle schmiert, werden die Spulen 21 effektiv gekühlt.
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Damit
ist jeder der Kurbelwangen W1 bis W6 mit der Mehrzahl von Permanentmagneten 20 versehen,
und die Permanentmagnete 20 und die Spulen 21 bilden
sechs elektromechanische Wandler M1, M2, M3, M4, M5 und M6. Wie
aus 3A und 3B ersichtlich
ist, liegen aufgrund dessen, dass die Permanentmagnete 20 und
die Spulen 21 in der vorangehenden Anordnung angeordnet
sind, die Permanentmagnete 20 wenigstens eines der drei Paare
von elektromechanischen Wandlern M1 und M2, elektromechanischen
Wandlern M3 und M4 sowie elektromechanischen Wandlern M5 und M6,
bei denen jeweils die Permanentmagnete 20 an den drei Paaren
von Ausgleichsgewichten W1a und W2a, Ausgleichsgewichten W3a und
W4a sowie Ausgleichsgewichten W5a und W6a mit einer selben Phase
gehalten sind, den entsprechenden Spulen 21 gegenüber, wobei
der Spalt G zwischen den Permanentmagneten 20 und den entsprechenden
Rollen einer 20 ausgebildet ist, während die Kurbelwelle 5 der Brennkraftmaschine
sich um eine volle Umdrehung dreht. Daher tritt eine elektromagnetische
Wirkung zwischen den Permanentmagneten 20 und dem 21 wenigstens
eines der drei Paare der elektromechanischen Wandler M1 und M2,
elektromechanischen Wandler M3 und M4 sowie der elektromechanischen Wandler
M5 und M6 auf.
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Bezug
nehmend auf 4 sind die Spulen 21 der
elektromechanischen Wandler M1 bis M6 mit einer Leistungstreibereinheit
(PDU) 41 verbunden, die durch eine elektronische Steuerung 40 gesteuert/geregelt
wird. Die PDU 41 bewirkt, dass die elektromechanischen
Wandler M1 bis M6 als Wechselstrommotoren (Wechselstrom-Synchronmotoren
mit Permanentmagneten) arbeiten. In einem Unterstützungsbetriebsmodus,
in welchem die magnetische Wirkung zwischen den Permanentmagneten 20 und den
Spulen 21 eine Unterstützungskraft
zum Unterstützen
der Drehung der Kurbelwelle 5 erzeugt, wird Antriebskraft
den elektromechanischen Wandlern M1 bis M6 zugeführt. In einem Regenerationsmodus,
in welchem die Energie der Kurbelwelle 5 in elektrische Energie
durch die elektromagnetische Wirkung zwischen den Permanentmagneten 20 und
den Spulen 21 umgewandelt wird, wird die durch die elektromechanischen
Wandler M1 bis M6 erzeugte Ener gie in einer Energiespeichereinrichtung 42 gespeichert.
Die in der Energiespeichereinrichtung gespeicherte Energie wird
als Antriebsenergie zum Antrieb der elektromechanischen Wandler
M1 bis M6 im Unterstützungsbetriebsmodus
verwendet und wird zum Laden einer Batterie verwendet, nachdem die
Spannung auf eine geeignete Spannung eingestellt ist.
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Die
Betriebsweise und Wirkungen der Ausführungsform werden hierin im
Folgenden beschrieben.
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Die
Brennkraftmaschine E wird betrieben und die Kurbelwelle 5 wird
zur Drehung durch die Kolben P1 bis P3 angetrieben. Danach bewegen
sich die Permanentmagnete 20 der elektromechanischen Wandler
M1 bis M6, welche an den Ausgleichsgewichten W1a bis W6a gehalten
sind, an den Spulen 21, welche an den Lagerdeckelkörpern A1
bis A4 gehalten sind, entlang eines Pfads auf der radial inneren
Seite der Spulen 21 und in einem Abstand um den schmalen
Spalt G von den Spulen 21 vorbei. in einem Betriebsmodus,
in welchem die Ausgabe der Brennkraftmaschine E zur Beschleunigung
erhöht werden
soll, gibt die elektronische Steuerung 40 einen Befehl
an die PDU 41 zum Zuführen
von Antriebsenergie zu den elektromechanischen Wandlern M1 bis M6,
um die elektromechanischen Wandler M1 bis M6 als Elektromotoren
zur Unterstützung
der Drehung der Kurbelwelle 5 zu verwenden. In einem Betriebsmodus,
in welchem die Ausgabe der Brennkraftmaschine E zur Verzögerung verringert
werden soll oder die Speichereinrichtung 42 geladen werden muss,
gibt die elektronische Steuerung 40 einen Befehl an die
PDU 41 zum Anhalten der Zufuhr von Antriebsenergie zu den
Spulen 21, um die elektromechanischen Wandler M1 bis M6
als Generatoren zu verwenden, und in die durch die elektromechanischen
Wandler M1 bis M6 erzeugte Energie wird der Energiespeichereinrichtung 42 zugeführt.
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Damit
sind die Permanentmagnete 20 und die Spulen 21 der
elektromechanischen Wandler M1 bis M6 jeweils an den Kurbelwangen
W1 bis W6 und an den Lagerdeckelkörpern A1 bis A4 in der Kulbelkammer 4 gehalten.
Daher wird die Zunahme der Abmessungen der Brennkraftmaschine E
aufgrund des Einbaus der elektromechanischen Wandler M1 bis M6 in
die Brennkraftmaschine E unterdrückt.
Da die Spulen 21 in dem Raum an der Seite der Achse L der Kurbelwelle 5 angeordnet
sind, kann die Zunahme in den Abmessungen der Brennkraftmaschine
E unterdrückt
werden. Da die Kurbelwangen W1 bis W6, welche die Permanentmagnete 20 halten,
relativ zu der Kurbelwelle 5 unbeweglich sind, drehen sich
die Kurbelwangen W1 bis W6 zusammen mit der Kurbelwelle 5,
und folglich können
die schmalen Spalte G zwischen den Permanentmagneten 20 und
den Spulen 21, welche an den Lagerdeckelkörpern A1
bis A4 gehalten sind, auf einfache Weise konstant gehalten werden,
sind die elektromechanischen Wandler M1 bis M6 in der Lage, als
Generatoren zu wirken, welche eine große Unterstützungskraft zum Unterstützen der
Drehung der Kurbelwelle 5 erzeugen, und sind die elektromechanischen
Wandler M1 bis M6 in der Lage, als Generatoren bei höherer Leistungserzeugungseffizienz
zu wirken. Die elektromechanischen Wandler M1 bis M6 mit den Permanentmagneten 20 und
den Spulen 31 versehen sind und die schmalen Spalte G zwischen
den Permanentmagneten 20 und den entsprechenden Spulen
konstant gehalten werden können,
sind die elektromechanischen Wandler M1 bis M6 in der Lage, als
Elektromotoren zu wirken, die in der Lage sind, eine hohe Unterstützungskraft
zu erzeugen, und sind in der Lage, als Generatoren zu wirken, die
in der Lage sind, Energie mit einer hohen Effizienz zu erzeugen.
Da die Spulen 21 an den Lagerdeckelkörpern A1 bis A4 gehalten sind, können die
die Spulen 21 haltenden Lagerdeckelkörper A1 bis A4 an der Zylinderblockeinheit 1b des
Zylinderblocks 1 angebracht und von derselben entfernt werden.
Daher wird die Arbeit zum Anordnen der Spulen 21 in der
Kulbelkammer 4 erleichtert. Da die große Menge von Öl, welches
die Hauptlager 7 geschmiert hat, in die Nähe der Lagerdeckelkörper A1 bis
A4 fließt,
können
die Spulen 21 effektiv durch das Öl gekühlt werden und die Effizienz
der elektromechanischen Wandler M1 bis M6 ist verbessert.
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Da
die Permanentmagnete 20, welche an den Ausgleichsgewichten
W1a bis W6a der Kurbelwangen W1 bis W6 der Kurbelwelle 5 gehalten
sind, als Ausgleichsgewichte verwendet werden können, kann eine Zunahme des
Gewichts der Brennkraftmaschine E aufgrund der Kombination der elektromechanischen
Wandler M1 bis M6 mit der Brennkraftmaschine E unterdrückt werden.
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Da
die Spulen 21 jeweils an den Flanschen A1b, A2b und A2c,
den Flanschen A3b und A3c sowie dem Flansch A4b, welche an den Umfangsteilen A1a
bis A4a der Lagerdeckelkörper
A1 bis A4 ausgebildet sind, befestigt sind, ist er der Abstand zwischen der
Achse L der Kurbelwelle 5 und den Spulen 21 sehr
weit, und die an den Ausgleichsgewichten W1a bis W6a gehaltenen
Permanentmagnete 20 können, ähnlich wie
die Spulen 21, in einem weiten Abstand von der Achse L
angeordnet sein. Demzufolge sind die elektromechanischen Wandler
M1 bis M6 in der Lage, als Elektromotoren zu wirken, die in der
Lage sind, ein großes
Unterstützungsdrehmoment
zu erzeugen durch die Unterstützungskraft,
welche die Drehung der Kurbelwelle 5 unterstützt, und
sind in der Lage als Generatoren zu wirken, in welchen die Permanentmagnete 20 sich
mit einer hohen Umfangsgeschwindigkeit drehen, die in der Lage sind, Strom
mit einer hohen Effizienz zu erzeugen.
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Da
Teile der Spulen 21 sich unterhalb des ersten Ölpegels
H1 oder des zweiten Ölpegels
H2 befinden und in das in der Ölwanne 3 enthaltene Öl eingetaucht
sind, können
die Spulen 21 durch die große Menge von in der Ölwanne 3 enthaltenem Öl gekühlt werden.
Damit kann das Kühlen
der Spulen 21 ferner gefördert werden und die Effizienz
der elektromechanischen Wandler M1 bis M6 ist verbessert. Da die
Ausgleichsgewichte W1a bis W6a und die Permanentmagnete 20 sich
oberhalb des ersten Ölpegels
H1 befinden und nicht in das Öl
eingetaucht sind, während
die Brennkraftmaschine E angehalten ist, die Ausgleichsgewichte
W1a bis W6a und die Permanentmagnete 20 nicht das Öl rühren, während die
Brennkraftmaschine E sich im Betrieb befindet, übt das Öl keinen Widerstand gegen die
Drehung der Kurbelwelle 5 aus und Vermischung des Öls und der Luft
kann verhindert werden.
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Da
wenigstens die Permanentmagnete eines der drei Paare der elektromechanischen
Wandler M1 und M2, der elektromechanischen Wandler M3 und M4 sowie
der elektromechanischen Wandler M5 und M6 sich gegenüber der
entsprechenden Spule 21 befinden, wobei der Spalt G zwischen
den Permanentmagneten 20 und der entsprechenden Spule 21 ausgebildet
ist, während
die Kurbelwelle 5 der Brennkraftmaschine E sich um eine
volle Umdrehung dreht, kann ein stabiler Unterstützungsbetrieb und ein stabiler
Regene rationsbetrieb erreicht werden, und die Variation der Drehzahl
der Kurbelwelle 5, welche durch die elektromechanischen
Wandler M1 bis M6 unterstützt
ist, kann unterdrückt
werden.
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Da
die Spulen 21 an dem Lagerdeckel 8 gehalten sind,
wird eine Kraft zwischen den Spulen 21 und den an den Ausgleichsgewichten
W1a bis W6a gehaltenen Permanentmagneten 20, welche die
Explosionslast verringert, die durch die Verbrennung in der Brennkammer 6 erzeugt
wird. Damit kann eine Explosionslast, die durch die Kurbelwelle 5 auf
die Lagerteile B1 bis B4 ausgeübt
wird, verringert werden, und folglich kann die Lebensdauer der Hauptlager 7 verlängert werden.
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Da
die Permanentmagnete 20 und die Spulen 21 der
elektromechanischen Wandler M1 bis M6 einander gegenüberliegend
an den gegenüberliegenden
Seiten des Spalts G angeordnet sind, kann eine Zunahme der Breite
der Brennkraftmaschine E, d. h. einer Abmessung entlang der Achse
L, verhindert werden.
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Eine
Brennkraftmaschine in einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben,
in welcher Teile, welche denjenigen der Brennkraftmaschine in der
ersten Ausführungsform
entsprechen oder ähnlich
sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und deren Beschreibung
wird weggelassen.
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Die
zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich darin, dass
ein Element entsprechend dem Verbindungselement T, welches in 1 gezeigt
ist, integral mit Flanschen A1b, A2b, A2c, A3b, A3c und A4b und
Lagerdeckelkörpern
A1 bis A4 ausgebildet ist. Ein Lagerdeckel 8 dient als
Spulenhalteelement. Da die Spulen 21 an dem Lagerdeckel 8 gehalten
sind, welcher integral mit den Lagerdeckelkörpern A1 bis A4 und dem Verbindungselement
T versehen ist, braucht die Brennkraftmaschine in der zweiten Ausführungsform
weniger Teile als die Brennkraftmaschine in der ersten Ausführungsform,
Fehler in der Position der Spulen 21 können verringert sein und gleichförmige Spalte
G können
auf einfache Weise für
alle die Spulen 21 ausgebildet sein. Die Spulen 21 können fest
an Tei len des festen Lagerdeckels 8, welcher als ein Stück ausgebildet
ist, an Positionen in der Nähe
des Verbindungselements T befestigt sein, was vorteilhaft ist, um
die Spalte G zwischen den Permanentmagneten 20 und Spulen 21 konstant
zu halten.
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Eine
Brennkraftmaschine in einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben,
in welcher Teile, welche denjenigen der Brennkraftmaschine in der
ersten Ausführungsform
entsprechen oder ähnlich
sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und deren Beschreibung
wird weggelassen.
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Bei
der Brennkraftmaschine in der dritten Ausführungsform sind drei Spulen 21 und
drei Spulen 21 symmetrisch bezüglich einer vertikalen Ebene, welche
die Achse L einer Kurbelwelle 5 enthält, an der Innenfläche eines
Kurbelgehäuses 1b,
welches eine Kurbelkammer bildet, symmetrisch angeordnet, so dass
sie Permanentmagneten 20 an einem jeweiligen der Ausgleichsgewichte
W1a bis W6a zusätzlich
zu sechs Spulen 21, welche fest an einem jeweiligen von
Lagerdeckelkörpern
A1 bis A4 gehalten sind, diametral gegenüberliegen. Die an der Innenfläche des
Kurbelgehäuses 1b gehaltenen
Spulen 21 sind derart angeordnet, dass ein schmaler radialer Spalt
G zwischen den Innenflächen
der Spulen 21 und den Permanentmagneten 20 gebildet
ist.
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Die
dritte Ausführungsform
hat die folgenden Wirkungen zusätzlich
zu denjenigen der ersten Ausführungsform.
Obwohl die elektromechanischen Wandler M1 bis M6 in die Brennkraftmaschine
E eingebaut sind, wird eine Zunahme der Abmessungen der Brennkraftmaschine
E unterdrückt,
weil die zusätzlichen
Spulen 21 an der Innenfläche des Kurbelgehäuses 1b gehalten
sind. Da die Anzahl der Spulen 21, welche mit den Permanentmagneten 20 zusammenwirken,
wenn die Kurbelwelle 5 um eine volle Umdrehung gedreht
wird, größer ist
diejenige, welche durch Permanentmagnete 21 der ersten
Ausführungsform
erfahren wird, steht eine erhöhte
Unterstützungskraft
zur Verfügung
und kann eine erhöhte Energiemenge
erzeugt werden.
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Eine
Brennkraftmaschine in einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben,
in welcher Teile, welche denjenigen der Brennkraftmaschine in der
ersten Ausführungsform
entsprechen oder ähnlich
sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und deren Beschreibung
wird weggelassen.
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In
der vierten Ausführungsform
ist ein scheibenförmiger
Rotor 30 fest an einem Teil in der Nähe eines Kurbelwellelagerzapfens
J4 benachbart zu einer Kurbelwange W6 an einer Kurbelwelle 5 angebracht.
Permanentmagnete 20 sind in Abständen am Umfang des Rotors 30 angebracht.
Sechs Spulen 21 sind an einem Flansch A4b angeordnet, welcher
in einem Lager A4 ausgebildet ist, und zwar in einer Anordnung ähnlich zu
der Anordnung der Spulen an dem Lagerteil A4 in der ersten Ausführungsform,
so dass sie dem Rotor 30 entsprechen und einen radialen
Spalt G zwischen den Permanentmagneten 20 und der Spule 21 bilden.
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Die
vierte Ausführungsform
hat die folgenden Wirkungen zusätzlich
zu denjenigen der ersten Ausführungsform.
Die Brennkraftmaschine E ist mit einem einzelnen elektromechanischen
Wandler M7 versehen. Obwohl die Spulen 31 in einem kreisförmigen Bogen
angeordnet sind, ist die Variation der Drehung der Kurbelwelle 5 aufgrund
der Unterstützungskraft,
welche auf die Kurbelwelle 5 durch den elektromechanischen
Wandler M7 ausgeübt
wird, weil die Permanentmagnete 20 an dem gesamten Umfang des
Rotors 30 angeordnet sind.
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Modifikationen
der vorangehenden Ausführungsformen
werden hierin im Folgenden beschrieben.
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In
der ersten Ausführungsform
ist das Verbindungselements T, welches die Lagerdeckelkörper A1
bis A4 verbindet, an den Umfangsteilen A1a, A2a, A3a und A4a der
Lagerdeckelkörpern
A1 bis A4 angebracht. Wenn das Verbindungselements T derart angeordnet
ist, dass es eine Störung
zwischen dem Verbindungselement T und den Kurbelwangen W1 bis W6
einschließlich
der Ausgleichsgewichte W1a bis W6a vermeidet, braucht das Verbindungselement T
nicht notwendigerweise an den Umfangsteilen A1a, A2a, A3a und A4a
der Lagerdeckelkörper
A1 bis A4 angebracht zu sein. Sogar wenn das Verbindungselement
T auf diese Weise angeordnet ist, können die Spulen 21 in
einem weiten Abstand von der Achse L der Kurbelwelle 5 angeordnet
sein, sind die elektromechanischen Wandler M1 bis M6 in der Lage,
als Elektromotoren zu wirken, welche in der Lage sind, ein großes Unterstützungsdrehmoment
zur Unterstützung
der Drehung der Kurbelwelle 5 zu erzeugen.
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Obwohl
die Lagerdeckelkörper
A1 bis A4 mit Flanschen A1b, A2b, A2c, A3b, A3c und A4b in der ersten
bis dritten Ausführungsform
versehen sind, können
die Spulen 21 der elektromechanischen Wandler M1 bis M6
an dem Verbindungselement T angebracht sein und die Flansche A1b,
A2b, A2c, A3b, A3c und A4b können
weggelassen werden. Wenn die Spulen 21 an dem Verbindungselement
T, welches die Umfangsteile A1a bis A4a der Lagerteile A1 bis A4
verbindet, angebracht sind, kann der Abstand zwischen der Achse
L der Kurbelwelle 5 und den Spulen 21 erhöht werden
durch eine Mulde gleich der radialen Dicke der Flansche A1b, A2b, A2c,
A3b, A3c und A4b, und daher können
die Permanentmagnete 20 in einem erhöhten Abstand von der Achse
L angeordnet sein. Demzufolge sind die elektromechanischen Wandler
M1 bis M6 in der Lage, als Elektromotoren zu wirken, welche in der
Lage sind, ein großes
Unterstützungsdrehmoment
zu erzeugen durch die Unterstützungskraft,
welche die Drehung der Kurbelwelle 5 unterstützt, und
sind in der Lage, als Generatoren zu wirken, in welchen die Permanentmagnete 20 sich
mit hoher Umfangsgeschwindigkeit bewegen, welche in der Lage sind
Energie mit einer hohen Effizienz zu erzeugen. Da die Spulen 1 an
dem Verbindungselement T zum Erhöhen
der Steifigkeit der Lagerdeckelkörper
A1 bis A4 angebracht sind, sind die Spulen 21 fest an dem
steifen Verbindungselement T gehalten, was vorteilhaft ist, um den
Spalt G zwischen den Permanentmagneten 20 und den Spulen 21 konstant
zu halten. In ähnlicher
Weise kann in der vierten Ausführungsform
der Flansch A4b des Lagerteils A4 weggelassen werden, kann die Spule 21 des
elektromechanischen Wandlers M7 an dem Verbindungselement T angebracht sein.
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In
der dritten Ausführungsform
können
die Spulen 21 lediglich an dem Kurbelgehäuse 1b angebracht
sein, ohne eine Spule an den Lagerdeckelkörpern A1 bis A4 anzubringen.
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Die
Spule kann an beliebigen Positionen in der Kurbelkammer 4 angeordnet
sein, vorausgesetzt, dass ein fester Spalt zwischen den Permanentmagneten 20 und
den Spulen einen 20 ausgebildet ist.
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Obwohl
der Rotor 30 axial benachbart der Lagerstruktur B4 in der
vierten Ausführungsform
angeordnet ist, kann der Rotor 30 an jeder beliebigen geeigneten
Position an der Kurbelwelle 5 in der Kulbelkammer 4 angebracht
sein. In einem solchen Fall, kann ein zusätzlicher Kurbelwellenlagerzapfen
in der Kurbelwelle 5 ausgebildet sein, der zusätzliche
Kurbelwellenlagerzapfen kann in einem zusätzlichen Hauptlager gelagert
sein, und der Rotor 30 kann an einem Teil zwischen dem
zusätzlichen
Hauptlager und der Lagerstruktur B1 oder B4 an der Kurbelwelle 5 gelagert
sein. Da ein Teil der Kurbelwelle 5, welches den Rotor 30 trägt, an einander
entgegengesetzten Enden gelagert ist, kann Biegen der Kurbelwelle 5 unterdrückt werden.
Wenn der Rotor 30 integral mit dem Ausgleichsgewicht W6a
der Kurbelwelle 5 ausgebildet ist, kann die Anzahl von
Teilen verringert sein.
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Brennkraftmaschine
kann eine andere Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern sein
als eine Einzylinder- oder Dreizylinder-Brennkraftmaschine. Bei
einer Brennkraftmaschine mit vier oder mehr Zylindern, ist es leicht
möglich,
zu bewirken, dass die Permanentmagnete 20 an den Kurbelwangen
gehalten sind und die den Permanentmagneten 20 einiger
der elektromechanischen Wandler zugeordneten Spulen einander gegenüber liegen,
während
die Brennkraftmaschine in Betrieb ist. Damit kann der Unterstützungsbetrieb
eines Elektromotors und der Regenerationsbetrieb eines Generators
stabil erreicht werden.
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Obwohl
der Lagerdeckel 8 der vorangehenden Ausführungsformen
mit dem Verbindungselement T versehen ist, kann das Verbindungselement
T weggelassen werden. Wenn ein unterer Block, d. h. ein kurbelkammerbildendes
Element, zwischen dem Zylinderblock 1 und der Ölwanne 3 angeordnet
ist, kann der Lagerdeckel 8 integral mit dem unteren Block
ausgebildet sein, was die Steifigkeit der Lagerstruktur zum Lagern
der Spulen 21 erhöht,
und der Spalt G kann auf einfache Weise konstant gehalten werden.
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Die
Permanentmagnete 20 in den vorangehenden Ausführungsformen
gelangen in eine Position gegenüberliegend
den Spulen 21, wobei sie den radialen Spalt G zwischen
den Permanentmagneten 20 und den Spulen 21 bilden.
Die Permanentmagnete 20 können an den Seitenflächen der
Kurbelwangen angebracht sein, und die Spulen 21 können an den
Seitenflächen
der Lagerdeckelkörper
angebracht sein, so dass die Permanentmagnete 20 und die
Spulen axial einander gegenüberliegend
angeordnet sind, wobei ein axialer Spalt zwischen den Permanentmagneten 20 und
den Spulen 21 gebildet ist.
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Die
Spulen 21 können
an dem gesamten Umfang der Lagerteile gehalten sein, so dass sie
den Ausgleichsgewichten oder dem Rotor 30 gegenüberliegen.
Obwohl in den vorangehenden Ausführungsformen
einige der Spulen 21, welche an dem Lagerdeckel 8 gehalten
sind, in das in der Ölwanne 3 enthaltene Öl eingetaucht
sind, können
alle Spulen 21 teilweise oder ganz in das Öl eingetaucht
sein.
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Obwohl
in den vorangehenden Ausführungsformen
die Permanentmagnete 20 und die Spulen 21 die
elektromechanischen Wandler bilden, die jeweils in der Lage sind,
als ein Elektromotor und ein Generator zu wirken, können die
Permanentmagnete 20 und die Spulen 21 Motoren
bilden, die nicht in der Lage zur Stromerzeugung sind oder nicht
als ein Generator wirken können.
oder ein beliebiger Typ eines Gleichstrommotors sein. Der Elektromotor
oder der Generator gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein beliebiger Typ eines Wechselstrom-Elektromotors
oder ein beliebiger Typ eines Gleichstrommotors sein.
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Eine
Brennkraftmaschine (E) umfasst eine Kurbelwelle (5) und
einen Lagerdeckel (8), der die Kurbelwelle zur Drehung
lagert. Permanentmagnete (20), die die als magnetfelderzeugende
Elemente dienen, sind an Ausgleichsgewichten (W1a bis W6a) angebracht,
die integral mit den Kurbelwangen (W1 bis W6) der Kurbelwelle (5)
ausgebildet sind. Spulen (21) sind an den Lagerdeckelkörpern (A1
bis A4) des Lagerdeckels (8) gehalten. Die Permanentmagnete (20)
und die Spulen (21) bilden bilden elektromechanische Wandler (M1
bis M6). Ein schmaler Spalt kann zwischen den Permanentmagneten
(20) und den entsprechenden Spulen (21) zuverlässig gebildet
sein und aufrecht erhalten bleiben, ohne zu einer wesentlichen Zunahme
in den Abmessungen der Brennkraftmaschine zu führen. Die elektromechanischen Wandler
(M1 bis M6) werden nach Maßgabe
des Betriebsmodus der Brennkraftmaschine derart gesteuert/geregelt,
dass sie als Elektromotor oder als Generator arbeiten.