DE720483C - Kurbelgetriebe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Kurbelgetriebe für Brennkraftmaschinen Die bekannten Kurbelgetriebe für Brennkraftmaschinen mit mehreren, insbesondere sternförmig angeordneten Zylindern zur Umwandlung der hin und her gehenden Kolbenbewegung in eine Drehbewegung, bei denen Nebenpleuelstangen an einer auf einer Kurbelkröpfung einer Kurbelwelle gelagerten Hauptpleuelstange angelenkt sind, zeigen den Nachteil, daß der Gleitbahndruck des an der Hauptpleuelstange angelenkten Kolbens auf die Zylinderlauffläche unerwünscht groß wird, daß sich der Massenausgleich schwierig gestaltet und daß infolge der sich aus den verschiedenen Anlenkpunkten der Nebenpleuel zu dem Hauptpleuel ergebenden Versetzung die Steuerung jedes Zylinders verschieden ausfällt. Diese Nachteile wirken sich bei Leistungssteigerung immer mehr aus, so daß bald eine natürliche Grenze erreicht wird, bei der der Gleitbahndruck des von der Hauptpleuelstange geführten Kolbens nicht mehr beherrscht werden kann.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen Motorgehäuse und Hauptpleuel ein Zwanglaufgetriebe so einzuschalten, daß das Hauptpleuel entgegen der Kurbelwellendrehrichtung mit der Kurbeldrehzahl zurückgedreht wird. Diese Getriebe haben die Aufgabe, für alle Zylinder gleiche Bewegungsverhältnisse und gleiche Gleitbahndrücke zu schaffen.
• Um nun während des Betriebes der Brennkraftmaschine die Totpunktstellung der einzelnen Kolben und damit das Verdichtungsverhältnis ohne Veränderung des Kolbenhubes wahlweise ändern zu können, schlägt die Erfindung vor, den die eine Abstützung des Zwanglaufgetriebes bildenden Motorgehäuseteil einstellbar auszubilden.
• Eine solche Einstellung ist besonders für die Startleistung von Flugmotoren wichtig, um eine höhere Aufladung der einzelnen Zylinder vornehmen zu können, ohne dabei befürchten zu müssen, daß der Motor frühzeitig zu klopfen anfängt. Für die Reise- bzw. Dauerleistung eines Motors ist diese Steuerung zur Erzielung des geringsten Drennstoffverbrauches wesentlich, da mit ihrer Hilfe die Verdichtung bis an die äußerste Grenze, bei der der Motor gerade Neigung zum Klopfen zeigt, herangedrückt werden kann, Die Erfindung ist nicht auf einfache Sternmotoren beschränkt, sondern kann selbstverständlich auch auf Mehrfachsternmotoren, beispielsweise Doppelsternmotoren, ausgedehnt werden, insbesondere ist es auch möglich, die Erfindung für andere Motorbauarten anzuwenden, bei denen an einer Hauptpleuelstange weitere Nebenpleuelstangen angreifen.
• In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele mit den für die Erfindung -wesentlichen Teilen dargestellt. Es zeigen: Fig. i einen Schnitt durch ein Kurbelgetrielie eines Doppelsternmotors, dessen Pleuelsterne über ein im Kurbelgehäuse ablaufendes, planetenartiges Getriebe entgegen. der Kurbelwellendrehrichtung zurückgedreht werden; Fig.2 den Ablauf der Zahnräder der Getriebeausführung der Fig. i; Fig.3 einen Schnitt durch einen Doppelsternmotor, dessen Pleuelsterne wechselseitig durch im Kurbelgehäuse ablaufende Zahntriebe entgegen der Kurbelwellendrehrichtung zurückgedreht werden; Fig. 4 ebenfalls den Ablauf der Zahnräder entsprechend der Fig.3.
• Auf der bei 3 im Kurbelgehäuse 2 gelagerten Kurbelwelle i eines Doppelsternmotors sind die einzelnen Pleuelsterne 4 und 4' gelagert. An den Pleuelsternen sind in an sich bekannter Weise die mit den Kolben 7 verbundenen Pleuelstangen 5 bei 6 angelenkt. Es besitzt beispielsweise der Pleuelstern . ein innenverzahntes Glockenrad 8, in das ein Zahnrad 9 eingreift. Das Zahnrad 9 ist auf einer zentral in der Kurbelachse gelagerten Welle io befestigt. Auf der anderen Seite dieser Welle io befindet sich ebenfalls ein Zahnrad i i, das von einem planetenartigen Getriebe seinenAntrieb erhält, dessen Planetenaußenrad, in diesem Fall das Glockenrad 12, mit der Kurbelwelle starr verbunden ist, und dessen einzelne Planetenräder 13 in dem Gehäuseteil 14 gelagert sind. Auf diese Weise wird das Zahnrad i i über die Planetenräder 13 in Kurbelwellendrehrichtung ins Schnelle übersetzt, so daß das mitlaufende Zahnrad g über das Glockenrad 8 den Pleuelstern 4.' entgegengesetzt der Kurbelwellendrehrichtung verdreht, und zwar erfolgt die Zurückdrehung des Pleuelsternes q.' bei geeigneter Walil der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder entsprechend der Drehzahl der Kurbelwelle. Die Welle i o, auf der die Zahnräder 9 und i i über das planetenartige Getriebe ins Schnelle übersetzt werden, kann gegebenenfalls über eine Verlängerung 15 gleichzeitig für den Antrieb einer Laderstufe, beispielsweise der Bodenladerstufe, dienen.
• Handelt es sich, wie das Ausführungsbeispiel der Fig. i zeigt, um einen Doppelsternmotor, so kann der Pleuelstern 4., um ein weiteres planetenförmiges Getriebe zu ersparen, mit dem Pleuelstern 4 über in der Kurbelwange 16 gelagerte Zwischenwellen 17 unter Einschaltung von entsprechenden Zahntrieben drehsteif miteinander verbunden werden. Zweckmäßig besitzt bei dieser Verbindung jeder der Pleuelsterne eine Stirnverzahnung 18 und 18', in die Zahnräder i9 und i9' eingreifen, wie dies die Fig. 2 zeigt. Die beiden Wellen 17 und 17' liegen, wie dies auch aus der Fig. 2 zu erkennen ist, nicht in der Motormittelebene, sondern sind aus dieser herausgerückt.
• An Stelle eines planetenärtigen Getriebes für die Zurückdrehung der Pleuelsterne ist es auch bei einer mehrfach gekröpften Kurbelwelle eines Doppelsternmotors möglich, wie dies die Fig. 3 zeigt, die Zurückdrehung der Pleuelsterne 4 und 4' über in den Hubzapfen 2o und 2ö gelagerte Zwischenwellen 2i und 21', welche abwechselnd nach den Motorseiten herausgeführt sind, vorzunehmen. Diese Wellen 21 und 21' tragen Zahnräder 2.2 und 22', welche sich auf stillstehenden Zahnrädern 23 und 23' entsprechend der Kurbelwellendrehzahl abwälzen.
• Die Drehzahl der Zwischenwellen 21 wird über Zahnräder 24 und 2:;' über je eine auf denPleuelsternen vorgeseheneStirnverzahnung 25 und 25' auf die Pleuelsterneso übertragen, daß diese entgegen der Kurbelwellendrehrir_htung mit der Kurbelwellendrehzahl zurückgedreht werden.
• Um eine Entlastung der in den Hubzapfen 2b bzw. 20' gelagerten Zwischenwellen 21 unrl 21' zu erreichen, können die beiden mit der Stirnverzahnung 25 und 25'v ersehenen Pleuelsterne 4 und 4', ähnlich wie das Ausführungsbeispiel der Fig. i, über Zwischenwellen 17 und 17' und Zahngetriebe ig bzw. i9' drehsteif nach Art eines Vorgeleges miteinander verbunden sein.
• Zur Veränderung des Verdichtungsverhält nisses ohne Änderung des Hubes wird in dein Ausführungsbeispiel der Fig. i. der Gehäuseteil i4., in dem der Planetenträger gelagert ist, beispielsweise über einen Hebe126 verdreht. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 -werden die stillstehenden Zahnräder 23 und 23' ebenfalls über Hebel 26 verdreht. Infolge dieser Verdrehung werden die Pleuelsterne a und 4' auf der Kurbelwelle vor- oder zurückgestellt, so daß die Stellung der Kolben und damit das Verdichtungsverhältnis sich ändert. Die Verstellung der Zahnräder 23 und 23" oder des Planetenträgers kann zweckmäßig über eine hydraulische Steuerung erfolgen, wobei diese ihre Regelimpulse über barometrische Impulsgeber erhält, und zwar vorzugsweise in Abhängigkeit von der Luftdichte. Auf diese Weise ist es möglich, das VerdicA-tungsverhältnis der Brennkraftmaschine der jeweiligen Flughöhe selbsttätig anzupassen. Dies ist insbesondere für einen wirtschaftlichen Brennstoffverbrauch des Motors wichtig.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kurbelgetriebe für Brennkraftmaschinen mit mehreren, insbesondere sternförmig angeordneten Zylindern und einem zwischen Pleuelstern und Motorgehäuse ablaufenden, den Pleuelstern entgegen der Kurbelwellendrehrichtung mit Kurbelwellendrehzahl antreibenden Zwanglaufgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß der die eine Abstützung des Zwanglaufgetriebes bildende Motorgehäuseteil zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses einstellbar ausgebildet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Verdichtungsverhältnisses über eine Hilfssteuerung durch vorzugsweise barometrische Impulsgeber selbsttätig in Abhängigkeit von der Luftdichte erfolgt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwanglaufgetriebe aus einer mit dem Pleuelstern verbundenen, innenverzahnten Glocke (8) gebildet wird, in die ein in Kurbelwellenachsrichtung gelagertes Zahnrad (g) eingreift, das mit einem entgegengesetzt der Kurbelwellendrehrichtung schnellaufenden Innenrad (ii) eines planetenartigen Getriebes verbunden ist, dessen Planetenaußenrad (i2) mit der Kurbelwelle (i) verbunden ist und dessen Planetenräder (i3) sich in dem einstellbaren Motorgehäuseteil (2) abstützen (Fig. i). d..
4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schnellaufende Innenrad (ii) des Planetengetriebes gleichzeitig zum Antrieb einer Laderstufe, beispielsweise der Bodenladerstufe, dient.
5. 5. Einrichtung nach einem- der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Doppel- oder Mehrfachsternmotoren die einzelnen Pleuelsteriie untereinander verbunden sind und nur von einem in der Motorstirnseite gelagerten planetenartigen Getriebe ihren Antrieb erhalten.
6. 6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pleuelstern mit einer Stirnverzahnung (i8, i8') versehen ist, in die Zahntriebe (ig, ig') eingreifen, die über in der oder den Kurbelwellenwangen (t6) gelagerte Zwischenwellen (i7) die einzelnen Pleuelsterne drehsteif miteinander verbinden.
7. 7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere für zweifach gekröpfte Kurbelwellen in Doppelsternmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwanglaufgetriebe aus mit einer Außenverzahnung (:24,:24!) mit den Pleuelsternen (q, q.') in Eingriff stehenden, in den Hubzapfen (2o, 2o') abwechselnd nach den beiden Motorseiten herausgeführten Wellen (2 i, 2i') besteht, deren mit weiteren Zahnrädern (22, 22) versehene freie Enden sich au-f je einem am Gehäuse einstellbar befestigten Zahnrad (23, 23') abwälzen. B. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung der i-i den-Kurbelzapfen gelagerten Wellen die beiden mit einer Außenverzahnung versehenen Zahnräder der Pleuelsterne, zusätzlich über besondere Zwischenwellen, drehsteif miteinander gekuppelt sind.