EP0081205B1 - Taumelscheiben-Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0081205B1
EP0081205B1 EP82111151A EP82111151A EP0081205B1 EP 0081205 B1 EP0081205 B1 EP 0081205B1 EP 82111151 A EP82111151 A EP 82111151A EP 82111151 A EP82111151 A EP 82111151A EP 0081205 B1 EP0081205 B1 EP 0081205B1
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EP
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wobble
main shaft
motor main
internal combustion
plate
Prior art date
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EP82111151A
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English (en)
French (fr)
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EP0081205A1 (de
Inventor
Dieter Lehmann
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/02—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis with wobble-plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/10—Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto
    • F01B3/101—Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto for machines with stationary cylinders
    • F01B3/102—Changing the piston stroke by changing the position of the swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/26—Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis

Definitions

  • the invention relates to a swashplate internal combustion engine with variable displacement, the swashplate in the machine housing relative to the main engine shaft is pivotable about an axis crossing at right angles to the central axis of the main engine shaft, the rotating part of the swashplate being eccentrically transverse to the main engine shaft about a circumferential axis with the main engine shaft lying pivot axis is pivotable on a flywheel formed at the end of the main motor shaft, and wherein the non-rotating part of the swash plate is rotatably connected to the machine housing via a double shaft joint.
  • Such a swash plate internal combustion engine is known from DE-A-1 576 187.
  • several cylinders are arranged in the stationary machine housing with their axes lying on a conical jacket, the pistons of which are articulated on the swash plate via piston rods and spherical bearings.
  • the swash plate is gimbal-mounted via a ring in a non-rotating bell, but axially displaceable relative to the machine housing, and is supported via radial and axial rolling bearings against an annular, rotating swash plate, which in turn is mounted on the latter via journals of a shaft that can be rotated in slide bushings .
  • the swash plate has a joint on its circumference which forms a guide and with which it is mounted in a flywheel which is supported in the housing cup on axially and radially acting rolling bearings.
  • the longitudinally displaceable shaft has its main bearing points in the center of the cardanic suspension of the swash plate.
  • the power drive takes place via this hub as the main motor shaft.
  • the main engine shaft cannot be formed in one piece in this embodiment, but must have the additionally axially displaceable shaft with the pivot bearing, which in turn must be connected to the main engine shaft in a rotationally fixed manner.
  • a swash plate machine designed as a compressor with a variable displacement whose swash plate in the machine housing can be pivoted relative to the engine main shaft about an axis running at right angles to the engine main shaft, the rotating part of the swash plate about one the main engine shaft is firmly connected, eccentrically transverse to the main engine pivot axis is pivotable.
  • the main motor shaft requires bilateral storage in the machine housing.
  • the circumferential part of the swash plate is axially guided via a cross pin in the longitudinal slots of the main engine shaft.
  • the circumferential part of the swash plate is formed in two parts and holds between them the fixed part of the swash plate, to which the connecting rods are articulated via ball joints.
  • the free-standing part of the swash plate is also in several parts, which means that a high construction effort is required overall.
  • the object of the present invention is to propose a swashplate internal combustion engine of the generic type which, with simpler means, has a pivot bearing which is free of play even after a long operating time.
  • the displacement should be able to be carried out with a constant or almost constant compression ratio.
  • the main engine shaft is supported and supported on only one side of the machine housing, and the flywheel formed at the end of the main engine shaft is arranged on the fly, and that a pin firmly connected to the flywheel forms the pivot axis.
  • the eccentric arrangement of the swivel axis at a large distance from the axis of rotation of the main motor shaft also reduces the forces that occur due to the torque of the motor.
  • the eccentricity of the swivel axis can be selected so that the compression ratio remains the same or almost the same when the displacement changes within defined limits.
  • the freedom from play of the swivel axis which can be achieved according to the invention is important because when switching to overrun operation, shocks would otherwise occur which could destroy the swivel bearing.
  • the advantages of such an internal combustion engine which consist in the fact that they operate in partial load, such as. B. is given in a motor vehicle in city traffic, with a capacity adapted to the required performance more economical, d. H. works with lower fuel consumption, can be used over long operating times.
  • the double shaft joint is preferably mounted on the machine housing so as to be axially displaceable in the direction of the central axis of the main motor shaft with a joint pin.
  • the circumferential part of the swash plate can be connected via an articulated rod to an adjusting piston which is mounted concentrically in the main engine shaft.
  • This adjusting piston is axially adjustable, for example, via a screw drive in the direction of the central axis of the main engine shaft.
  • the adjustment drive can be relieved in that the adjustment piston can be acted upon hydraulically or pneumatically in the direction of the swash plate.
  • valve control in the swash plate internal combustion engine according to the invention with an intake valve and an exhaust valve for each cylinder in the cylinder head is particularly simple in that the valve stems of intake and exhaust valve of a cylinder are axially driven by a common cam.
  • the valve lift of the intake valve and exhaust valve can be positively controlled by the control cam.
  • the intake and exhaust valves of all cylinders can be driven together by a vertical shaft driven by the main engine shaft.
  • the outlet valves and possibly inlet valves can expediently be opened via the control cam against the action of a closing spring.
  • the exhaust valve is kept closed in spite of a valve clearance of the exhaust valve in the control cam disc, particularly during the suction stroke.
  • valve control of the swash plate internal combustion engine according to the invention thus differs significantly from the construction of conventional internal combustion engines with crank drive.
  • engines with crank drive the central axes of the cylinders intersect the main engine shaft at right angles.
  • the cylinder axes and the central axis of the main motor shaft are preferably substantially or exactly parallel.
  • Inlet and outlet valve can be driven by the same cam disc.
  • An optionally provided positively controlled valve train does not require valve springs, so that the engine is safe against engine damage due to over-revving.
  • Figure 2 is a plan view of the cylinder head.
  • a fixed engine housing 1 there is, preferably in an odd number, cylinders 2 with pistons 3, the axes of which are parallel to the central axis 4 of an engine main shaft 14.
  • the pistons 3 are connected in an articulated manner to a non-rotating part 7 of a swash plate via connecting rods 6.
  • the piston-side ends of the connecting rods 6 are each attached to the non-rotating part 7 of the swash plate via a ball joint 45 and the opposite ends via a cardan shaft joint 46.
  • the non-rotating part 7 of the swash plate is itself connected to the motor housing 1 in a rotationally fixed manner via a cardan double shaft joint 8.
  • the double-shaft joint 8 with a pivot pin 44 pointing to the cylinder head 5 can be pivoted easily due to a ball-groove bearing and is axially displaceable in a sleeve section of the fixed motor housing 1 in the direction of the central axis 4 of the main motor shaft 14.
  • a rotating part 9 of the swash plate is rotatably connected to the non-rotating part 7 of the swash plate via an axial sliding bearing 10 and a radial bearing 11 on a swash plate axis 12.
  • the center of the cardanic suspension of the non-rotating part of the swash plate deviates as little as possible from the central axis 4 when the swash plate is pivoted about the swivel axis 13.
  • the circumferential part 9 of the swash plate is pivotally connected to the main motor shaft 14 via a swivel axis 13 lying eccentrically (at right angles) eccentrically to the main motor shaft 14, specifically via a flywheel 47.
  • the stroke of the pistons 3 is reduced by pivoting the rotating part 9 of the swash plate about the pivot axis 13 in the direction of the cylinders 2 and the pistons 3.
  • the displacement of the engine is thus reduced.
  • the peripheral part 9 of the swash plate is connected in the area of the central axis 4 via an articulated rod 18 to an adjusting piston 17, which is pivotably articulated on both sides in a common plane.
  • the adjusting piston 17 is mounted concentrically axially displaceably in the main motor shaft 14.
  • the main motor shaft 14 itself is mounted in roller bearings 15 and 16 in the motor housing 1.
  • the displacement is adjusted by means of the adjusting piston 17 via a rack 19, the axis of which extends eccentrically transversely to the central axis 4 and which engages on a threaded sleeve 20 coaxial with the central axis 4, which in turn is operatively connected to the motor housing 1 via a helical thread 21.
  • the adjusting piston 17 is axially displaced relative to the main engine shaft 14 via a thrust bearing 22, a pressure ring 23 and connecting rods 24.
  • the adjustment of the rack 19 is optimized with a known control drive so that the engine works with the smallest possible displacement for the required power and thus works most economically.
  • a pneumatic or hydraulic pressure medium can be applied to the rear end face of the adjusting piston 17 via a pressure medium channel 48, as a result of which a counterforce to the forces of the pistons 3 is exerted, which reduces the adjusting forces to be used to change the displacement.
  • the motor is driven via the shaft end 25 of the main motor shaft 14.
  • the gas exchange in the cylinders 2 is controlled via exhaust valves 27 and intake valves 26.
  • a valve lifter 29 with a lock nut 30 is fastened via an adjustment thread.
  • the valve lifter 29 has a laterally facing control pin 31, which engages in a control cam 32, and a (opposite) radially projecting link pin 33, which secures the valve lifter 29 against rotation by a link guide 34.
  • a toothed belt pulley 36 is fastened, which via a toothed belt 37, a drive pulley 38, a parallel shaft 39 running parallel to the main motor shaft 14, a drive wheel 40, an intermediate wheel 41 and a Main shaft gear 42 can be driven from the main motor shaft 14.
  • the cam disc 32 is arranged to the centers of the shafts 28 of the intake valve 26 and the exhaust valve 27 so that the angle between the connecting lines of the cam center and the centers of the shafts 28 of the intake valve 26 and the exhaust valve 27 is approximately 90 °. With this arrangement, intake valve 26 and exhaust valve 27 can be driven by the same cam 32.
  • the drive of all control cam disks 32 for all cylinders 2 takes place via the common toothed belt 37.
  • the exhaust valve can be opened via the control cam disk 32 against the action of a closing spring 43.
  • the exhaust valve 27 is thus kept closed by the closing spring 43 during the suction stroke, although sufficient valve clearance is set between the control cam 32 and the control pin 31 of the valve lifter 29.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit veränderbarem Hubraum, deren Taumelscheibe in dem Maschinengehäuse relativ zu der Motorhauptwelle um eine sich rechtwinklig mit der Mittelachse der Motorhauptwelle kreuzende Achse schwenkbar ist, wobei der umlaufende Teil der Taumelscheibe um eine mit der Motorhauptwelle umlaufende exzentrisch quer zur Motorhauptwelle liegende Schwenkachse an einer am Ende der Motorhauptwelle ausgebildeten Schwungscheibe schwenkbar ist, und wobei der nicht umlaufende Teil der Taumelscheibe über ein Doppelwellengelenk mit dem Maschinengehäuse drehfest verbunden ist.
  • Eine solche Taumelscheiben-Brennkraftmaschine ist aus der DE-A-1 576 187 bekannt. Bei dieser sind in dem stillstehenden Maschinengehäuse mehrere, mit ihren Achsen auf einem Kegelmantel liegende Zylinder angeordnet, deren Kolben über Kolbenstangen und sphärische Lager an der Taumelscheibe angelenkt sind. Die Taumelscheibe ist kardanisch über einen Ring in einer nicht-umlaufenden, aber axial gegenüber dem Maschinengehäuse verschieblichen Glocke aufgehängt und über radial und axial wirkende Wälzlager gegen eine ringförmige, umlaufende Schiefscheibe abgestützt, die ihrerseits über in Gleitbuchsen drehbare Zapfen einer Welle auf der letzteren gelagert ist. Die Schiefscheibe trägt an ihrem Umfang ein Gelenk, das eine Führung bildet und mit dem sie in einer Schwungscheibe gelagert ist, die im Gehäusetopf auf axial und radial wirkenden Wälzlagern abgestützt ist. Die längsverschiebbare Welle hat ihre Hauptlagerstellen im Mittelpunkt der kardanischen Aufhängung der Taumelscheibe. Über diese Nabe erfolgt als Motorhauptwelle der Kraftantrieb. Die Motorhauptwelle kann bei dieser Ausführung nicht einteilig ausgebildet werden, sondern muß die zusätzlich axial verschiebliche Welle mit dem Schwenklager haben, die wiederum drehfest mit der Motorhauptwelle verbunden sein muß.
  • Aus der FR-A-2 224 649 ist eine als Kompressor ausgebildete Taumeischeiben-Maschine mit veränderbarem Hubraum bekannt, deren Taumelscheibe in dem Maschinengehäuse relativ zu der Motorhauptwelle um eine rechtwinklig zur Motorhauptwelle verlaufende Achse schwenkbar ist, wobei der umlaufende Teil der Taumelscheibe um eine mit der Motorhauptwelle fest verbundene, exzentrisch quer zur Motorhauptwelle liegende Schwenkachse schwenkbar ist. Hierbei bedarf die Motorhauptwelle einer beidseitigen Lagerung im Maschinengehäuse. Der umlaufende Teil der Taumelscheibe ist über einen Querzapfen in Längsschlitzen der Motorhauptwelle axial geführt. Der umlaufende Teil der Taumelscheibe ist zweiteilig ausgebildet und nimmt zwischen sich den feststehenden Teil der Taumelscheibe, an welchen die Pleuelstangen über Kugelgelenke angelenkt sind auf. Der freistehende Teil der Taumelscheibe ist ebenfalls mehrteilig, wodurch insgesamt ein hoher Konstruktionsaufwand erforderlich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Taumelscheiben-Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art vorzugschlagen, die mit einfacheren Mitteln eine auch nach langer Betriebszeit spielfreie Schwenklagerung aufweist. Dabei soll die Hubraumveränderung bei gleichbleibendem oder nahezu gleichbleibendem Verdichtungsverhältnis vorgenommen werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Motorhauptwelle auf nur einer Seite des Maschinengehäuses unterstützt und gelagert ist, und die am Ende der Motorhauptwelle ausgebildete Schwungscheibe fliegend angeordnet ist, und daß ein mit der Schwungscheibe fest verbundener Zapfen die Schwenkachse bildet. Dadurch kann eine einteilige Ausführung der Motorhauptwelle verwendet werden. Die exzentrische Anordnung der Schwenkachse mit großen Abstand zur Drehachse der Motorhauptwelle verringert darüber hinaus die aufgetretenen Kräfte durch das Drehmoment des Motors. Die Exzentrizität der Schwenkachse ist so wählbar, daß das Verdichtungsverhältnis bei Veränderung des Hubraumes in festgelegten Grenzen gleich oder nahezu gleich bleibt. Die erfindungsgemäß erzielbare Spielfreiheit der Schwenkachse ist wichtig, weil bei einem Wechsel auf Schubbetrieb sonst Schläge auftreten, welche die Schwenklagerung zerstören können. Erfindungsgemäß können die Vorteile einer solchen Brennkraftmaschine, die darin bestehen, daß sie im Teillastbetrieb, wie z. B. bei einem Kraftfahrzeug im Stadtverkehr gegeben ist, mit einer der geforderten Leistung angepaßten Hubraumgröße wirtschaftlicher, d. h. mit geringerem Treibstoffverbrauch arbeitet, über lange Betriebszeiten ausgenutzt werden kann.
  • Das Doppelwellengelenk ist vorzugsweise mit einem Gelenkzapfen in Richtung der Mittelachse der Motorhauptwelle axial verschieblich an dem Maschinengehäuse gelagert.
  • Ferner kann im Rahmen des Erfindungsgedankens der umlaufende Teil der Taumelscheibe über eine Gelenkstange mit einem konzentrisch in der Motorhauptwelle gelagerten Verstellkolben verbunden sein.
  • Dieser Verstellkolben ist beispielsweise über einen Gewindetrieb in Richtung der Mittelachse der Motorhauptwelle axial verstellbar.
  • Der Verstellantrieb kann dadurch entlastet werden, daß der Verstellkolben hydraulisch oder pneumatisch in Richtung der Taumelscheibe beaufschlagbar ist.
  • Die Ventilsteuerung bei der erfindungsgemäßen Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit einem Einlaßventil und einem Auslaßventil für jeden Zylinder in dem Zylinderkopf ergibt sich besonders einfach dadurch, daß die Ventilschäfte von Einlaß- und Auslaßventil eines Zylinders von einer gemeinsamen Steuerkurvenscheibe axial antreibbar sind.
  • Der Ventilhub von Einlaßventil und Auslaßventil kann von der Steuerkurvenscheibe zwangsgesteuert sein.
  • Vorteilhafterweise sind die Einlaß- und Auslaßventile aller Zylinder gemeinsam von einer von der Motorhauptwelle angetriebenen Königswelle antreibbar.
  • Die Auslaßventile und gegebenenfalls Einlaßventile sind zweckmäßigerweise über die Steuerkurvenscheibe gegen die Wirkung einer Schließfeder öffenbar. Dadurch wird insbesondere auch beim Saughub das Auslaßventil trotz eines Ventilspieles des Auslaßventiles in der Steuerkurvenscheibe geschlossen gehalten.
  • Die erfindungsgemäße Ventilsteuerung der Taumelscheiben-Brennkraftmaschine unterscheidet sich damit wesentlich von der Konstruktion herkömmlicher Brennkraftmaschinen mit Kurbeltrieb. Bei Motoren mit Kurbeltrieb schneiden die Mittelachsen der Zylinder rechtwinklig die Motorhauptwelle. Bei der erfindungsgemäßen Taumeischeiben-Brennkraftmaschine liegen die Zylinderachsen und die Mittelachse der Hauptmotorwelle vorzugsweise im wesentlichen oder genau parallel. Ein- und Auslaßventil können dadurch von der gleichen Steuerkurvenscheibe angetrieben werden. Ein gegebenenfalls vorgesehener zwangsgesteuerter Ventiltrieb benötigt keine Ventilfedern, womit der Motor sicher gegen Motorschäden durch Überdrehen ist.
  • Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Es zeigt :
    • Figur 1 im Axialschnitt eine Ausführungsform einer die Erfindung aufweisenden Taumelscheiben-Brennkraftmaschine, und
  • Figur 2 eine Draufsicht auf den Zylinderkopf. In einem feststehenden Motorgehäuse 1 befindet sich, vorzugsweise in ungerader Zahl, Zylinder 2 mit Kolben 3, deren Achsen parallel zur Mittelachse 4 einer Motorhauptwelle 14 liegen. Die Kolben 3 sind über Pleuelstangen 6 gelenkig mit einem nicht-umlaufenden Teil 7 einer Taumelscheibe verbunden. Dabei sind die kolbenseitigen Enden der Pleuelstangen 6 jeweils über ein Kugelgelenk 45 und die gegenüberliegenden Enden über ein kardanisches Wellengelenk 46 an dem nicht-umlaufenden Teil 7 der Taumelscheibe angebracht. Der nicht-umlaufende Teil 7 der Taumelscheibe ist selbst über ein kardanisches Doppelwellengelenk 8 mit dem Motorgehäuse 1 drehfest verbunden. Dabei ist das Doppelwellengelenk 8 mit einem zum Zylinderkopf 5 weisenden Gelenkzapfen 44 aufgrund einer Kugel-Rillen-Lagerung leicht schwenkbar und in Richtung der Mittelachse 4 der Motorhauptwelle 14 axial verschiebbar in einem Hülsenabschnitt des feststehenden Motorgehäuses 1 gelagert. Ein umlaufender Teil 9 der Taumelscheibe ist über ein Axialgleitlager 10 und ein Radiallager 11 auf einer Taumelscheibenachse 12 drehbar mit dem nicht-umlaufenden Teil 7 der Taumelscheibe verbunden. Der Mittelpunkt der kardanischen Aufhängung des nicht-umlaufenden Teils der Taumelscheibe weicht beim Schwenken der Taumelscheibe um die Schwenkachse 13 geringstmöglich von der Mittelachse 4 ab. Der umlaufende Teil 9 der Taumelscheibe ist über eine quer (rechtwinklig) exzentrisch zur Motorhauptwelle 14 liegenden Schwenkachse 13 mit der Motorhauptwelle 14, und zwar über eine Schwungscheibe 47 schwenkbar verbunden. Durch Schwenken des umlaufenden Teils 9 der Taumelscheibe um die Schwenkachse 13 in Richtung der Zylinder 2 und der Kolben 3 verkleinert sich der Hub der Kolben 3. Damit wird der Hubraum des Motors reduziert. Für die Ausführung der Schwenkbewegung ist der umlaufende Teil 9 der Taumelscheibe im Bereich der Mittelachse 4 über eine Gelenkstange 18 mit einem Verstellkolben 17 verbunden, die auf beiden Seiten in einer gemeinsamen Ebene verschwenkbar angelenkt ist. Der Verstellkolben 17 ist konzentrisch in der Motorhauptwelle 14 axial verschiebbar gelagert. Die Motorhauptwelle 14 selbst ist in Wälzlagern 15 und 16 in dem Motorgehäuse 1 gelagert. Die Hubraumverstellung mittels des Verstellkolbens 17 erfolgt über eine Zahnstange 19, deren Achse exzentrisch quer zur Mittelachse 4 verläuft und die an einer zur Mittelachse 4 koaxialen Gewindehülse 20 angreift, die ihrerseits über ein Steilgewinde 21 mit dem Motorgehäuse 1 in Wirkverbindung steht. Von der sich axial verschiebenden Gewindehülse 20 aus wird über ein Drucklager 22, einen Druckring 23 und Verbindungsstangen 24 der Verstellkolben 17 relativ zur Motorhauptwelle 14 axial verschoben.
  • Die Verstellung der Zahnstange 19 wird mit an sich bekanntem Regelantrieb so optimiert, daß der Motor mit dem für die jeweils erforderliche Leistung geringstmöglichem Hubraum und damit am wirtschaftlichsten arbeitet. Die rückwärtige Stirnseite des Verstellkolbens 17 ist über einen Druckmittelkanal 48 mit einem pneumatischen oder hydraulischen Druckmedium beaufschlagbar, wodurch eine Gegenkraft zu den Kräften der Kolben 3 ausgeübt wird, welche die zur Hubraumänderung aufzuwendenden Verstellkräfte verringert. Der Abtrieb des Motors erfolgt über das Wellenende 25 der Motorhauptwelle 14.
  • Der Gaswechsel in den Zylindern 2 wird über Auslaßventile 27 und Einlaßventile 26 gesteuert. Auf dem jeweiligen Schaft 28 des Auslaßventils 27 ist über ein Verstellgewinde ein Ventilheber 29 mit einer Kontermutter 30 befestigt. Der Ventilheber 29 hat einen seitlich weisenden Steuerstift 31, der in eine Steuerkurvenscheibe 32 eingreift, und einen (gegenüberliegend) radial abstehenden Kulissenstift 33, der durch eine Kulissenführung 34 den Ventilheber 29 gegen Verdrehung sichert. Auf der Achse 35 der Steuerkurvenscheibe 32, welche ebenfalls parallel zur Mittelachse 4 verläuft, ist eine Zahnriemenscheibe 36 befestigt, die über einen Zahnriemen 37, eine Antriebsscheibe 38, eine parallel zur Motorhauptwelle 14 verlaufende Königswelle 39, ein Antriebsrad 40, ein Zwischenrad 41 und ein Hauptwellenrad 42 von der Motorhauptwelle 14 aus antreibbar ist. Die Steuerkurvenscheibe 32 ist zu den Mitten der Schäfte 28 des Einlaßventils 26 und des Auslaßventils 27 so angeordnet, daß der Winkel zwischen den Verbindungslinien der Steuerkurvenmitte und den Mitten der Schäfte 28 des Einlaßventils 26 und des Auslaßventils 27 etwa 90° beträgt. Mit dieser Anordnung können Einlaßventil 26 und Auslaßventil 27 von der gleichen Steuerkurvenscheibe 32 angetrieben werden. Der Antrieb aller Steuerkurvenscheiben 32 für sämtliche Zylinder 2 erfolgt über den gemeinsamen Zahnriemen 37. Insbesondere das Auslaßventil ist über die Steuerkurvenscheibe 32 gegen die Wirkung einer Schließfeder 43 öffenbar. Von der Schließfeder 43 wird somit das Auslaßventil 27 beim Saughub geschlossen gehalten, obwohl zwischen der Steuerkurvenscheibe 32 und dem Steuerstift 31 des Ventilhebers 29 ein hinreichendes Ventilspiel eingestellt ist.
  • Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Prinzips ist es nicht nur möglich, eine im Aufbau einfache und damit in seiner Herstellung kostengünstige Taumelscheiben-Brennkraftmaschine hoher Betriebsdauer zu schaffen, deren Hubraum veränderlich ist, sondern auch kostengünstig die Produktion von Motoren mit serienverschiedenen fest eingestellten Hubraums wirtschaftlicher zu gestalten. Im letzteren Fall brauchen lediglich die Mittel, die die Schwenkbarkeit der Taumelscheibe gewährleisten, weggelassen und durch unverstellbare, noch kostengünstigere Mittel ersetzt zu werden.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002

Claims (9)

1. Taumeischeiben-Brennkraftmaschine mit veränderbarem Hubraum, deren Taumelscheibe in dem Maschinengehäuse (1) relativ zu der Motorhauptwelle (14) um eine sich rechtwinklig mit der Mittelachse (4) der Motorhauptwelle (14) kreuzende Achse schwenkbar ist, wobei der umlaufende Teil (9) der Taumelscheibe um eine mit der Motorhauptwelle (14) umlaufende exzentrisch quer zur Motorhauptwelle (14) liegende Schwenkachse (13) an einer am Ende der Motorhauptwelle (14) ausgebildeten Schwungscheibe (47) schwenkbar ist, und wobei der nicht umlaufende Teil (7) der Taumelscheibe über ein Doppelwellengelenk (8) mit dem Maschinengehäuse (1) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorhauptwelle (14) auf nur einer Seite des Maschinengehäuses (1) unterstützt und gelagert ist und die am Ende der Motorhauptwelle (14) ausgebildete Schwungscheibe (47) fliegend angeordnet ist, und daß ein mit der Schwungscheibe (47) fest verbundener Zapfen die Schwenkachse (13) bildet.
2. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelwellengelenk (8) mit einem Gelenkzapfen (44) in Richtung der Mittelachse (4) der Motorhauptwelle (14) axial verschieblich an dem Motorgehäuse (1) gelagert ist.
3. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Teil (9) der Taumelscheibe über eine Gelenkstange (18) mit einem konzentrisch in der Motorhauptwelle (14) gelagerten Verstellkolben (17) verbunden ist.
4. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkolben (17) über einen Gewindetrieb (19, 21) in Richtung der Mittelachse (4) der Motorhauptwelle (14) axial verstellbar ist.
5. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkolben (17) hydraulisch oder pneumatisch in Richtung der Taumelscheibe druckbeaufschlagbar ist.
6. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Einlaßventil und einem Auslaßventil für jeden Zylinder in den Zylinderkopf, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschäfte (28) von Einlaß- und Auslaßventil (26, 27) eines Zylinders (2) von einer gemeinsamen Steuerkurvenscheibe (32) axial antreibbar sind.
7. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhub von Einlaßventil (26) und Auslaßventil (27) von der Steuerkurvenscheibe (32) zwangsgesteuert ist.
8. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßventile (26, 27) aller Zylinder (2) gemeinsam von einer von der Motorhauptwelle (14) angetriebenen Königswelle (39) antreibbar sind.
9. Taumeischeiben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (27) und gegebenenfalls Einlaßventil (26) über die Steuerkurvenscheibe (32) gegen die Wirkung einer Schließfeder (43) zu öffnen sind.
EP82111151A 1981-12-04 1982-12-02 Taumelscheiben-Brennkraftmaschine Expired EP0081205B1 (de)

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AT82111151T ATE20687T1 (de) 1981-12-04 1982-12-02 Taumelscheiben-brennkraftmaschine.

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DE3148027A DE3148027C2 (de) 1981-12-04 1981-12-04 Taumelscheiben-Brennkraftmaschine
DE3148027 1981-12-04

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