DE602716C

DE602716C - Vorrichtung an Brennkraftmaschinen zur Aufrechterhaltung des gleichen Verdichtungsdruckes bei verschiedenen Zylinderfuellungen

Info

Publication number: DE602716C
Application number: DER83368D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-11-21
Filing date: 1931-11-21
Publication date: 1934-09-20

Description

Die Erfindung bezweckt, bei Brennkraftmaschinen den gleichen Verdichtungsdruck bei verschiedenen Zylinderfüllungen aufrechtzuerhalten, und erreicht dies dadurch, daß zwischen dem Kolben und dem Kurbelzapfen eine Schraubenfeder eingeschaltet wird, die eine solche Vorspannung hat, daß ihr Gegendruck schon bei kleinster Zylinderfüllung beinahe gleich dem gewünschten Verdichtungsdruck ist, und die in Stärke und Länge so bemessen ist, daß ihre Zusammendrückung auch bei größter Zylinderfüllung im Verhältnis zu ihrer ganzen Länge klein ist und somit keine wesentliche Erhöhung ihres Gegendruckes bewirkt.

Die Einschaltung von Federn oder anderen elastischen Mitteln zwischen dem Kolben und dem Kurbelzapfen von Brennkraftmaschinen ist an sich bekannt; es ist auch bekannt, zwecks Aufrechterhaltung des gleichen Verdichtungsdruckes bei verschiedenen Zylinderfüllungen zwischen dem- Kolben und einem darin beweglichen zweiten Kolben eine Schraubenfeder anzubringen. Demgegenüber besteht das Neue in der erwähnten Bemessung der Feder, durch die erst der genannte Zweck erfüllt wird.

Vorteilhafterweise ist die Feder samt einem in bekannter" Weise vorgesehenen verstellbaren Federteller an der Schubstange so angebracht, daß man ohne Abnahme eines Teiles von der Maschine die Vorspannung der Feder auf den gewünschten Verdichtungsdruck einstellen kann. Anstatt nur einer können zwei oder mehrere Schraubenfedern vorgesehen werden, die beiderseits an dem Kurbelzapfen vorbeilaufen und erst unterhalb desselben auf dem Schubstangenlagerkopf aufliegen; hierdurch wird der Schwerpunkt der Vorrichtung an die Kurbelachse verlegt und somit eine Verminderung der hin und her gehenden Massen erzielt.

Auf der Zeichnung zeigen Fig. 1 und 2 eine Ausführung der Vorrichtung mit nur einer Schraubenfeder in Seitenansicht, teilweise geschnitten, und in teilweiser Vorderansicht und Fig. 3 eine Ausführung mit zwei Schraubenfedern in kleinerem Maßstabe ebenfalls in Seitenansicht, teilweise geschnitten.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist die Schraubenfeder α zwischen dem Schubstangenlagerkopf b, der auf dem Kurbelzapfen c sitzt, und einem Teller d, der auf der Schubstange e verstellbar ist, eingespannt. Die letztere endigt unten in einer Gabel f, die in Schlitzen des Lagerkopfes b verschiebbar ist. Am oberen und am unteren Ende dieser Gabel befindet sich je ein Anschlag g bzw. h, der die von der Kurbel c unabhängige Längsverschiebung des Kolbens und der Schubstange begrenzt. Um ein metallisches Klappern der letzteren zu vermeiden und vor allem den Verpuffungsstoß zu dämpfen, ist auf der Ober- und der Unterseite des Lagerkopfes δ je eine weiche elastische Zwischenlage i bzw. k aus Gummi, Kork ο. dgl. befestigt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :

Beim Ansaughub drückt die Feder a die Schubstange e und den Kolben m (Fig. 3) in die äußerste Stellung, d. h. den größten Abstand von der Kurbel c, der durch Anstoß des unteren Anschlages h an der Zwischenlage k bestimmt ist. Bei der Verdichtung wird nun, wenn die Kurbel c sich im oberen Totpunkt befindet, die Feder« durch das Gasgemisch so weit zusammengedrückt, bis der Verdich tungsdruck dem Federdruck auf den Kolben m gleich ist. Die Stärke der Feder ist so berechnet, daß auch bei größter Zylinderfüllung (Vollgas) und infolgedessen sehr großer Zusammendrückung der Federdruck nicht höher wird als der gewünschte Verdichtungsenddruck. Ferner ist die Länge der Feder so bemessen, daß das Maß, um das diese bei geringerer Zylinderfüllung weniger zusammengedrückt wird, im Verhältnis zur Federlänge keine Rolle spielt, so daß auch bei geringer Füllung nahezu der gleiche Feder- und damit auch der gleiche Verdichtungsdruck entsteht. · Der gewünschte Verdichtungsdruck kann durch Verstellung des Federtellers d sehr genau eingestellt werden. Bringt man am Kurbelgehäuse einen leicht zu öffnenden Deckel an, so daß dieser Federteller bequem zugänglich ist, so läßt sich die Maschine jederzeit leicht von einem Betriebsstoff mit geringerer auf einen solchen mit höherer Klopffestigkeit umstellen.

Bei der Verbrennung drückt der Kolben ni die Feder α noch weiter zusammen, bis der obere Anschlag g der Schubstange e an der Zwischenlager stößt. Wählt man den freien Spielraum der Schubstange 0 möglichst groß und die Feder α sehr stark, so kann letztere außerdem noch den ganzen Verbrennungsdruck oder einen großen Teil desselben aufnehmen, wodurch geringere Verbrennungshöchstdrücke entstehen und gleichmäßigere Energieabgabe an die Kurbel und somit weicheres Arbeiten des Motors erzielt wird. Außerdem besteht keine Klopfgefahr bei Frühzündungen mehr.

Beim Ausstoßen drückt die Feder α den Kolben m wieder in seine äußerste Ruhelage und die Schubstange e mit ihren unteren Anschlag h an die Zwischenlage k. Der größtmögliche Ausschlag der Schubstange nach oben kann nun so groß gemacht werden, daß der Kolben jw fast den Zylinderdeckel η berührt, also, soweit keine Ventile o. dgl. im Wege sind, den Verbrennungsraum fast ganz ausfüllt und somit ein nahezu vollständiges Ausstoßen der Verbrennungsgase ermöglicht.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind zwei Schraubenfedern I vorgesehen, die zu beiden Seiten des Kurbelzapfens c vorbeilaufen und erst unterhalb desselben auf dem Lagerkopf b aufliegen. Dadurch wird, wie erwähnt, der Schwerpunkt der ganzen Vorrichtung (Federn, Teller, Gabel usw.) mehr nach der Kurbelachse c zu verlegt, so daß, um Rahmenschwingungen zu vermeiden, das Gewicht der Vorrichtung durch gegenüberliegende Schwunggewichte vollständig ausgeglichen werden kann.

Die Erfindung läßt sich bei jeder Art von Brennkraftmaschinen anwenden, also auch bei Diesel- und Zweitaktmaschinen. Bei letzteren fallen nur die Vorrichtungen weg, die mit dem Ansaug- und Ausstoßhub zusammenhängen; bei der Verdichtung und Verbrennung ist die Wirkungsweise die gleiche.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung an Brennkraftmaschinen zur Aufrechterhaltung des gleichen Verdichtungsdruckes bei verschiedenen Zylinderfüllungen, bei der zwischen dem Kolben und dem Kurbelzapfen eine Schraubenfeder eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Feder eine solche Vorspannung hat, daß ihr Gegendruck schon bei kleinster Zylinderfüllung beinahe gleich dem gewünschten Verdichtungsdruck ist, und daß sie in Stärke und Länge so bemessen ist, daß ihre Zusammendrückung _go auch bei größter Zylinderfüllung im Verhältnis zu ihrer ganzen Länge klein ist und somit keine wesentliche Erhöhung ihres Gegendruckes bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit verstellbarem Federteller, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder und der Federteller an der Schubstange so angebracht sind, daß man ohne Abnahme eines Teiles von der Maschine die Vorspannung der Feder auf den gewünschten Verdichtungsdruck einstellen kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Schraubenfedern vorgesehen sind, die beiderseits an dem Kurbelzapfen vorbeilaufen und erst unterhalb desselben auf dem Schubstangenlagerkopf aufliegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen