DE705283C - Brennkraftmaschine mit veraenderlichem Verdichtungsraum - Google Patents

Description

• Brennkraftmaschine mit veränderlichem Verdichtungsraum Die Erfindung bezieht sich auf eine Brünnkraftmaschine mit veränderlichem Verdichtungsraum.
• Es ist schon bekannt, den Deckel des Brennkraftmaschinenzvlinders zur Veränderung des Verdichtungsraumes zu verstellen. Dabei muß der Zylinderdeckel mit denselben Dichtungsmitteln versehen werden, die sonst nur am Arbeitskelben anzubringen sind. Ferner ersch-,vert die Verstellung des Zylinderdec]#els, die Zu- und Ableitting des Kühlwassers sowie die Steuerung der in dem Zylinderdeckel angebrachten Ventile. Schließlich wird durch die Verstellung des Zylinderdeckels der Platzbedarf der Brennkraftmaschine erhöht.
• Es ist auch schon bekannt, den Verdichtungsraum im Brennkraftmaschinenzylinder durch Verstellung der den Verdichtungsraum, begrenzenden Kolbenstirnfläche veränderlich zu machen. Hierbei wird entweder dieLänge der Schubstange, welche den Kolben mit dem Kurbelzapfen verbindet, verändert, oder der Kolbenzapfen wird derart exzentrisch gelagert, daß durch Drehung um seine Achse. die Entfernung zwischen dem Kurbelzapfen und der Kolbenstirnfläche vergrößert oder verkleinert wird.
• Schließlich ist es auch schon vorgeschlagen worden, den Kolben aus zwei in Richtung der Kolbenachse gegeneinander verstellbaren Teilen zu bilden-, von denen der eine den kolbenseitigen Abschlußkörper gegenüber dem Verdichtungsraum bildet und der andere den Kolbenzapfen trägt. Bei dieser letztgenannten bekannten Ausführung wirk-t ein nachgiebiges Mittel (Druckluft, Drucl,# flüssigkeit, Feder), dessen Stärke der Höhe des ini Verdichtungsraum gewünschten Verdichtungsenddruckes entspricht, von innen auf den kolbenseitiger Abschlußkörper gegenüber dem Verbrennunigsraum in einem solchen Sinne ein, daß dieser Teil aus dem den Kolbenzapfen tragenden Teil hinausgeschoben wird.
• Dabei wird der kolbenseitige Abschlußkörper gegenüber dem Verbrennungsraum durch die bei jeder Verbrennung auftretendeDrucksteigerun 'g schlagartig in den den Kolbenzapfen tragenden Kolbenteil hineingeschleudert. Auch sind die auf die Innenseite des Kolbenbodens wirkenden Druckkräfte völlig unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Da aber die Trägheitskräfte, die auf den kolbenseitigen Abschlußkörper gegenüber dem Verbrennungsraum wirken, mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine in erheblichem Maße veränderlich sind, können die bekannten Einrichtungen dieser Art nur bei einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine in der -ewünschten Weise arbeiten.
• Auch die Erfindung geht von der bekannten Kolbenbauart aus, bei der der Kolben aus zwei in Richtung der Kolbenachse gegeneinander verstellbaren Teilen besteht, von denen der eine den 1,olbenseiti(Yen Abschluf.')-2' körper gegenüber dem Verdichtun-sraum bildet und der andere den Koll.)enzapfe#,i trägt. Gemäß der Erfindung besteht jedoch eine in Richtun- der Kolbenachse starre Verbire dun 'g zwischen den beiden Kolbenteilen, so daß die Nachteile der letztgenannten bekannten Bauart vermieden werden.
• Ei-Iiiidun-s-einäl,'# sind die beiden Kolbenteile über Gewindc miteinander verbunden, und durch Verdrehung de## Al)..-,chlul.')1,-örpers, ändert dieser seine Lage zum kolbenbolzentragenden Kolbenteil in Richtun,- der Zylinderachse.
• Besonders zweckmäßig ist es, dein kolbenseitigen Abschlußkörper gegenüber dem Verbrennungsraum. die Form einer Haube zu geben, die mit Innengewinde auf den zweiten Kolbenteil aufgeschraubt ist. der seinerseits Z, mit Außengeivinde versehen ist und den Kurbelzapfen trägt.
• Die Erfindung ist in der Zeichnun g beispielsweise veranschaulicht, und zwar zei-Igen die Fig. i und 2 eine erste Ausführungsforni der Erfindun-- in zwei zueinander senkrecht stehenden Schnitten, wobei bei Fig.2 das Einlaßventil. mit der Einlaßleitung fortgelassen ist.
• Fi#. 3 stellt eine zweite Ausführungsforin der Erfindung- im Längsschnitt dar.
• In den Figuren ist mit i der Kolbenzapfen eines Brerinkraftmaschinenkolhens bezeichnet, der in üblicher Weise durch eine Schubstange mit dem Kurbelzapfen 2 einer Kurbelwelle verbunden ist. Der Kolben arbeitet in einem Zylinder 3. Bei der Ausführungsform nach den Fig . i und :2 besteht der Kolben aus zwei. Teilen. und zwar aus einem Teil 6, der den Kurbelzapfen i trägt, und einem Teil jo, der den kolbenseitigen Abschlußkörper gegenüber dem Verbrennun--sraum bildet. Die beiden Kolbenteile'-, und io sind "eiiiät,) der Erfindung über Gewinde i i miteinander verbunden, undKolbenteil io ist #erdrehbar -, wodurch dieser gegenüber dem kolbenbolzentragenden Kolbenteil 6 seine Lage in Richtung der Zylinderachse ändert.
• Bei der Ausführung nach Fig. i und 2 ist das Gewinde i i auf einer Stange 12 an-(-bracht, die mit Längsnuten 8 versehen ist. In die Längsnuten 8 -reifen die Zähne einer Zahnstange 13 hinein. Durch Verschiebung der Zahnstange i.-, quer zur Kolbenachse Werden die Stange 12 und mit ihr der Kolbenteil io -edreht, so daß dadurch eine Verstellun- des Kolbenteils io hervorgerufen Z> ZD wird. Die den Kolbenzapfen i mit dem Kurbelzapfen 2 verbindende Schubstan-u weist zwei Arme 14 auf.

  In Fi-. i sind init Ill, 11"# li-' mehrere

  bezeichnendu Stellungen der Stirnfläche des

  Kolbenteils to angegeben, \Benn sich der

  Breimkraftmaschinenkolben in seiner oberen

  Totpunktstellung befindet. Die Linien Hl

  und 1-12 stellen die äul,')(#i-stei) Grenzen des

  Bereichs dar, innerhalb dessen die Stirn-

  fläche des Kolbenteils io bei &i- oberen Tot-

  punktstellung verstellbar ist. und zwar ent-

  spricht HI der kleinsten Fülltnig des Zylin-

  ders bei ausgeschaltetem Vorverdichter und

  H2 der größten Füllung bei eingeschaltetem

  Vorverdichter. Die mittlere Stellung HI) ent-

  spricht der größten Füllung ohne Verdichter

  bzw. der kleinsten Füllung mit #'(,rdichter.

  Eine andere \tisfiilirLiii,-sform der Erfin-

  dung ist in Fig. veranschaulicht. Bei dieser

  Ausführungsforni hat der die Kolbenstirn-

  iläche tragende Kolbenteil io die Form einer

  Haube.. die mit Innengewinde auf den mit

  Aul,)enge##,iiide versuhenen, den Kolbenzapfen

  tragenden zweiten Kolbenteil 15 aufge-

  schraubt ist.

  Im liiiiern des oberun Kolbenteils befindet

  sich eine Antriebsvorrichtung, welche aus

  längs laufenden Zähnen 16 bestehen kann,

  die mit zwei Planetenrädern i,- zusammen-

  arbeiten. Die Planetenräder sind auf dem

  Träger 15 drehbar gelagert und werden durch

  ein zentrales Ritzel 18, das ebenfalls auf

  dem Träger 15 angebracht ist, in Drehung

  versetzt. Die Dr(-hun,- des Ritzuls iS hat also

  die Drehun- des Höhlkolbenteils io im ent-

  gegengesetzten Sinne und mit geringerer Ge-

  schwindigkeit ztit- Folge. Wenn sich der

  Kolben io drebt, führt er gleichzeitig wegen

  des Gewindes auf dein Träger 15 eine axiale

  Verschiebebem-egung ans.

  Das Getriebe. mit dessen Hilfe dein Ritzel

  iS eine Drelibc,wegung urteilt wird. kann in

  , zn

  beliebiger Weise atis--(,1)ildet sein, z. B. um-

  faßt dieses Getriebe eine mit Nuten ver-

  schene Stange. dic mit einer Zahnstange

  zusaininenarbeit,et.

  Wenn um sehr starker Druck auf den

  Boden des Kolbens io wirkt, so tritt in dem

  Gewinde auf der Innunseite des Kolbens

  eine Kraft auf, welche sich dein Herein-

  oder Herausschranben clus Kolbens io ent-

  -egensetzt. Es (--iiipfiul)it sich dabei-, in das

  Getriebe, das die Verstullbewegung auf den

  Kolben überträgt, um nach,#iebiges Zwischen-

  glied einzuschalten. das wenigstens teilweise

  die Kraft aufnimmt, welche zur Betätigung

  des Ritzels 18 Liestimmt ist, um diese Kraft

  dann am Ende der Entspannung des Gas-

  -ernischüs an das Ritz#el abzugeben.

  Das nachgiebige Zu-ischenglied bestehtaus

  einer Verdrebungsstange ig. an deren oberem

  Ende das Ritzel 18 befestigt ist. Die Ver-

  drehungsstange ist an ihrem unteren Ende

  C, Z,

  mit einer Hülse 2o verbunden, die auf ihrer Außenseite Nuten 8 aufweist und ihrerseits mit ihrem oberen Ende an dem Kolbenteil 15 drehbar gelagert ist. Die Hülse wird von einer Welle 21 aus in Drehung versetzt. Zur übertragungg der Drehbewegung der genannten Welle auf die Hülse 2o dienen eine Zwischenwelle 2 1", ein Kegelradgetriebe 22 und ,eine Hülse 2o" die innen gezahnt ist und derart in dem Gestell der Brennkraftmaschine gelagert ist, daß sie sich lediglich drehen kann, während die Hülse:zo in der Hülse--o" bei den Hüben des Kolbens gleitet.
• Wenn die Welle 2 1 in dem Augenblick gedreht wird, in dem auf den Boden des Kolbens ein starker Druck wirkt, so erfährt die Stange ig eine gewisse Verdrehung. Durch diese Verdrehung erhält die Stange ig die Möglichkeit, das Ritzel 18 mitzunehmen, sobald der auf den Kolbenboden wirkende Druck nachgelassen hat.

Claims (3)

1. PATEN-TANSPRÜCHF: i. Brennkraftmaschine. deren Kolben zwecks Veränderung der Größe des Verdichtungsraum#es aus zwei in Richtung der Kolbenachse gegeneinander verstellbaren Teilen besteht, von denen der eine den kolbenseitigen Abschlußkörper gegenüber dem Verdichtungsraum bildet und der andere den Kolbenzapfen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolbenteile (io, 6 bzw. io, 15) über Gewinde (i i) miteinander verbunden sind und durch Verdrehung des Abschlußkörpers (io) dieser seine Lage zum kolbenbolzentragenden Kolbenteil (15, 6) in Richtung der Zylinderachse ändert.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenseitige Abschlußkörper gegen den Verdichtung aum mit einem mit Längsnuten (8) versehenen ',sr Teil (12) verbunden ist, in die die Zähne eines ortsfesten Verstellkörpers (13) hineingreifen (Fig. i). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenseitige Abschlußkörper gegen den Verdichtungsraum die Form einer Haube hat, die mit Innen-ewinde auf den mit Außen-ZD t' O'ewinde versehenen, den Kolbenzapfen trag-enden zweiten Kolbenteil (ig) aufgeschraubt ist (Fig-3-)-4.
3. Brennkraftmaschine nachAnspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdrehung des kolbenseitigen Abschlußkörpers gegen den Verbrennungsraum eine Verdrehungsstange (ig) dient, deren eines Ende über Zwischenzahnräder (17) mit dem genaimten Kolbenteil (i o,# verbunden ist, während ihr anderes Ende in einer sie wenigstens teilweise umgehenden Hülse (2o) befestigt ist, welch letztere auf ihrer Außenseite mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten oder Zähnen versehen ist.