EP0122299A1 - Gegenkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0122299A1
EP0122299A1 EP83103421A EP83103421A EP0122299A1 EP 0122299 A1 EP0122299 A1 EP 0122299A1 EP 83103421 A EP83103421 A EP 83103421A EP 83103421 A EP83103421 A EP 83103421A EP 0122299 A1 EP0122299 A1 EP 0122299A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
combustion engine
internal combustion
rocker
counter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP83103421A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gottlieb Dr. Wilmers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi NSU Auto Union AG
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi NSU Auto Union AG, Audi AG filed Critical Audi NSU Auto Union AG
Priority to EP83103421A priority Critical patent/EP0122299A1/de
Publication of EP0122299A1 publication Critical patent/EP0122299A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F01B7/00—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F01B7/02—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons
    • F01B7/04—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on same main shaft
    • F01B7/12—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on same main shaft using rockers and connecting-rods
    • 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
    • F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • 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
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • 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
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • 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
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
    • 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
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to a counter-piston internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such internal combustion engines are characterized by a high thermal efficiency, which u.a. due to the omission of the cylinder head and in diesel operation due to a very high compression ratio.
  • Another important advantage in realizing the 2-stroke process is the use of direct current flushing, which is known to be optimal in terms of the ratio of effort to effect.
  • the considerable construction effort was previously a disadvantage.
  • the crankshaft is provided with two crank pins, one for each connecting rod, which are offset from one another by 180 °. The production of such a shaft is relatively expensive.
  • the invention has for its object to simplify the construction of such a counter-piston internal combustion engine and to allow a torque-free absorption of the forces on the connecting rods.
  • one of the connecting rods is a fork connecting rod and the other one fold connecting rod, which is mounted between the legs of the fork connecting rod on the eccentric.
  • the eccentric itself can have two bearing points, one for the fork connecting rod and the other for the simple connecting rod, whereby these bearing points are normally concentric to one another, but their center points are slightly offset in their phase position, for example by approximately 5 °, to achieve special effects could be.
  • a common floating bearing bush can be provided for both connecting rods, which has the advantage that the load capacity is increased.
  • the counter-piston internal combustion engine according to the invention can be designed in a known manner as a two-stroke internal combustion engine, in which the cylinder has inlet slits clogged by one piston and outlet slits clogged by the other piston.
  • the connecting rod which is assigned to the piston which overrides the outlet slots, should lie with its articulation point on the rocker between the cylinder and the plane defined by the axes of rotation of the rocker and the crankshaft.
  • this piston moves faster in the area of bottom dead center than the other piston which overrides the inlet slots, which on the one hand enables large outlet control cross sections and good purging takes place and on the other hand rapid release of the outlet slots occurs, so that excessive heating occurs, which can occur if the outlet slots are opened slowly, is avoided.
  • the piston controlling the outlet slots moves more slowly from the top dead center position than the piston oversteering the inlet slots, which has the advantage that when a piston recess is arranged only in the piston controlling the inlet slots in a diesel internal combustion engine with direct injection, the piston movement distributes the fuel supported in the air by the relative living space between the combustion chamber and the injection jet.
  • the position of the connecting rod pivot points on the rockers is preferably chosen in relation to the pivot points of the rockers so that the angle between the straight rocker pivot-connecting rod pivot point and the straight connecting rod pivot point-crankshaft center point in TDC is approximately 90 ° for the piston overriding the inlet slots , while this angle for the piston oversteering the outlet slots is greater than 90 ° and is approximately 120 °. It is thereby achieved that at the beginning of the flushing, the outlet slots are released earlier than the inlet slots, but at the end of the flushing the inlet and outlet control slots are simultaneously activated. This achieves the necessary advance and minimizes the pushing back or pushing out of cargo at the end of the rinsing period.
  • the proposed kinematics enables the creation of a counter-piston internal combustion engine without double effort, which, in a manner known per se, has two cylinders parallel to one another, each with two opposing pistons.
  • Each rocker is connected to a piston of a cylinder in such a way that one piston of one cylinder is in its top dead center position when the other piston of the other cylinder is in its bottom dead center position.
  • only two rockers are required, which greatly reduces the construction effort6 compared to other opposed-piston internal combustion engines with two cylinders, which require a cranked quadruple crank and corresponding intermediate links between the crankshaft and the piston.
  • crank mechanism is particularly advantageous in this type of construction that the pistons of one cylinder are driven directly by the pistons of the other cylinder in the compression stroke via the rockers, so that this power does not run via the crank mechanism which is subject to friction.
  • the crank mechanism is
  • the position of at least one rocker bearing can be made changeable relative to the crankshaft axis of rotation, for example by being mounted in a rotatable eccentric bushing. This allows the compression ratio of both cylinders to be set, which may be desirable, for example, in order to compensate for manufacturing tolerances.
  • FIGS. 1 to 3 in which a counter-piston internal combustion engine is shown, which has a housing 1 with a cylinder 2, which accommodates two pistons 3 and 4 running in opposite directions. With their bottoms, the two pistons 3 and 4 delimit a combustion chamber, which in the TDC position shown in FIG.
  • a two-part crankshaft 6, 6a is rotatably mounted in the housing 1 via bearings 7, 7a, which has a crank pin or eccentric 8 on which two connecting rods 9 and 10 are rotatably mounted, of which the connecting rod 10 is a fork connecting rod out is formed and the connecting rod 9 is mounted as a simple connecting rod between the forks or legs of the connecting rod 10 on the eccentric 8 via a floating bearing bush 8a.
  • two rockers 11 and 12 are also rotatably supported via bearing bushes 13 and 14, respectively.
  • the connecting rod 10 is articulated on the rocker 11 via a connecting rod bolt 15 and the connecting rod 9 is articulated on the rocker 12 via a connecting rod bolt 16.
  • Each rocker 11, 12 has an extension 17 or 18, the rounded end 19 or 20 of which cooperates with the rear 21 or 22 of the piston 3 or 4.
  • the piston 3 and 4 could be connected with their rockers 11 and 12 via tabs which are rotatable on the one hand are attached to the piston and on the other hand to the rockers.
  • the housing 1 has a base plate 30, to which a support 31 for the bearing 7 of the crankshaft part (6) lying on one side is cast, the openings 32 and 33 for receiving the one ends of the bearing bushes 13, 14 the rockers 11, 12.
  • a bearing plate 34 which receives the bearing 7a on the other side of the crankshaft part 6a and the other ends of the bearing bushes 13 and 14, is connected to the carrier 31 by screws, not shown.
  • the cylinder 2 with its water jacket and fresh air and exhaust gas guide channels can be cast onto the base plate 30, as is shown in FIG. 3.
  • the entire internal combustion engine can be enclosed by a capsule 35, which creates an extremely low-noise unit.
  • the internal combustion engine shown is designed as a two-stroke diesel internal combustion engine with direct injection.
  • the cylinder 2 has inlet Control slots 25, which are overridden by the piston 3 now referred to as the inlet piston and are supplied with compressed air by a compressor 26, and outlet control slots 27, which are overridden by the piston 4 referred to below as the outlet piston and are connected to an exhaust system (not shown) .
  • the cylinder 2 also receives an injection nozzle 28 (FIG. 3) and a glow plug 29.
  • the cylinder 2 is also surrounded by a coolant chamber 2 '.
  • the arrangement is such that the connecting rod pin 16, the connecting rod 9, which is assigned to the exhaust piston 4, lies between the cylinder 2 and the plane defined by the axes of rotation D and E 'of the crankshaft 6, 6a and the rocker 12.
  • FIG. 4 shows an opposed-piston internal combustion engine which practically doubles the engine shown in FIG. 1 and has two mutually parallel cylinders 2a and 2b, each of which contains an intake piston 3a or 3b and an exhaust piston 4a or 4b.
  • the rocker 11a is designed so that it cooperates with both the inlet piston 3a of the cylinder 2a and the outlet piston 4b of the cylinder 2b, and the rocker 12a acts in a corresponding manner with the outlet piston 4a of the cylinder 2a and the inlet piston 3b of the second cylinder 2b together, in such a way that the pistons of one cylinder are in their TDC position when the pistons of the other cylinder are in their TDC position.
  • the rockers 11a and 12a are connected to the eccentric 8 in the same way as described in connection with FIG. 1 via a single connecting rod 9 and 10, respectively. It can be seen that the kinematics of the double machine shown in FIG. 4 do not require more individual parts than the single cylinder shown in FIG. 1 machine. As a result, an extremely simple construction is achieved with a small space requirement.
  • crank mechanism with connecting rods and crankshaft is substantially relieved.
  • the pistons are driven directly by the parallel pistons of the second cylinder via the rockers; the crank mechanism is relieved of this work transfer. This is an important advantage in that the bearings of the crank mechanism rotate completely and thus consume far more friction work than the rocker bearings that only pivot back and forth.
  • the position of at least one rocker bearing 13 or 14 can be changed relative to the crankshaft axis of rotation. This can be achieved by the adjustable rocker bearing, e.g. 14, is mounted on a rotatable eccentric bush 36.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

Es wird eine Gegenkolben-Brennkraftmaschine in Form einer Zweitakt-Dieselmaschine vorgeschlagen, die in einer bevorzugten Ausführungsform zwei zueinander parallele Zylinder (2a, 2b) aufweist, die jeweils zwei gegenläufige Kolben (3a, 4a) bzw. (3b, 4b) enthalten. Die beiden auf der gleichen Seite liegenden Kolben (3a) und (4b) bzw. (4a), (3b) der beiden Zylinder wirken auf eine gemeinsame Wippe (11a) bzw. (12a), die im Gehäuse der Brennkraftmaschine gelagert ist. Jede Wippe (11a), (12a) ist über ein Pleuel (9) bzw. (10) mit einem gemeinsamen Exzenter (8) auf der Kurbelwelle verbunden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Gegenkolben-Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Brennkraftmaschinen zeichnen sich durch einen hohen thermischen Wirkungsgrad aus, der u.a. durch den Wegfall des Zylinderkopfes und im Dieselbetrieb durch ein sehr hohes Verdichtungsverhältnis erreicht wird. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist bei Verwirklichung des 2-Takt-Verfahrens die Anwendung der Gleichstrom-Spülung,mdie bekanntlich im Verhältnis von Aufwand zu Wirkung optimal ist. Nachteilig war bisher der erhebliche Bauaufwand. So ist bei einer bekannten Brennkraftmaschine dieser Art (DE-PS 618 478) die Kurbelwelle mit zwei Kurbelzapfen, einen für jedes Pleuel, versehen, die um 180° zueinander versetzt sind. Die Herstellung einer derartigen Welle ist verhältni.smäßig aufwendig. Außerdem ist es für den Betrieb nachteilig, daß die beiden Pleuel zwischen den Wippen und der Kurbelwelle nicht in einer Ebene angeordnet werden können. Aus dem axialen Versatz der Pleuel resultieren axiale Kräfte in den Pleuellagern und/oder Biegemomente in den Pleueln und in den Wippen-Lagerungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer derartigen Gegenkolben-Brennkraftmaschine zu vereinfachen und eine momentenfreie Aufnahme der Kräfte über die Pleuel zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die Lagerung der beiden Pleuel auf einem gemeinsamen Exzenter erhält die Kurbelwelle eine einfache Form, die mit geringem Aufwand hergestellt werden kann. Vorzugsweise wird eines der Pleuel als Gabelpleuel und das andere als einfaches Pleuel ausgebildet, das zwischen den Schenkeln des Gabelpleuels auf dem Exzenter gelagert ist. Der Exzenter selbst kann zwei Lagerstellen, eine für das Gabelpleuel und das andere für das einfache Pleuel, aufweisen, wobei diese Lagerstellen im Normalfall konzentrisch zueinander sind, deren Mittelpunkte jedoch zur Erzielung besonderer Effekte in ihrer Phasenlage geringfügig, beispielsweise um etwa 5°, zueinander versetzt sein können. Alternativ kann für beide Pleuel eine gemeinsame schwimmende Lagerbüchse vorgesehen sein, die den Vorteil hat, daß die Tragfähigkeit erhöht wird.
  • Die erfindungsgemäße Gegenkolben-Brennkraftmaschine kann in bekannter Weise als Zweitakt-Brennkraftmaschine ausgebildet sein, bei der der Zylinder von dem einen Kolben übersteuerte Einlaßschlitze und von dem anderen Kolben übersteuerte Auslaßschlitze aufweist. Dabei soll das-Pleuel, das dem Kolben zugeordnet ist, der die Auslaßschlitze übersteuert, mit seiner Anlenkstelle an der Wippe zwischen dem Zylinder und der durch die Drehachsen der Wippe und der Kurbelwelle gelegten Ebene liegen. Dadurch wird erreicht, daß sich dieser Kolben im Bereich des unteren Totpunktes schneller bewegt als der andere, die Einlaßschlitze übersteuernde Kolben, wodurch einerseits große Auslaßsteuerquerschnitte ermöglicht werden und eine gute Spülung erfolgt, und andererseits ein rasches Freigeben der Auslaßschlitze eintritt, sodaß eine übermäßige Aufheizung, die bei langsamem öffnen der Auslaßschlitze eintreten kann, vermieden wird. Umgekehrt bewegt sich der die Auslaßschlitze steuernde Kolben aus der oberen Totpunktstellung langsamer als der die Einlaßschlitze übersteuernde Kolben, was den Vorteil hat, daß bei Anordnung einer Kolbenmulde nur in dem die Einlaßschlitze steuernden Kolben bei einer Diesel-Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung die Kolbenbewegung die Verteilung der Kraftstoffes in der Luft durch die Relativbeweoung zwischen Brennraum und Einspritzstrahl unterstützt.
  • Die Lage der Pleuel-Anlenkpunkte an den Wippen wird in Bezug auf die Drehpunkte der Wippen vorzugsweise so gewählt, daß für den die Einlaßschlitze übersteuernden Kolben der Winkel zwischen der Geraden Wippendrehpunkt-Pleuelanlenkpunkt und der Geraden Pleuelanlenkpunkt-Kurbelwellen-Mittelpunkt in OT annähernd 90° beträgt, während dieser Winkel für den die Auslaßschlitze übersteuernden Kolben größer als 90° ist und etwa 120° beträgt. Dadurch wird erreicht, daß zu Beginn der Spülung die Auslaßschlitze früher freigegeben werden als die Einlaßschlitze, am Ende der Spülung jedoch die Einlaß- und die:Auslaßsteuerschlitze gleichzeitig abgesteuert werden. So wird der notwendige Vorauslaß erreicht und das Rückschieben bzw. Ausschieben von Ladung am Ende der Spülperiode minimiert.
  • Die vorgeschlagene Kinematik ermöglicht ohne doppelten Aufwand die Schaffung einer Gegenkolben-Brennkraftmaschine, die in an sich bekannter Weise zwei zueinander parallele Zylinder mit je zwei gegenläufigen Kolben aufweist. Jede Wippe ist dabei mit jeweils einem Kolben eines Zylinders derart verbunden, daß der eine Kolben des einen Zylinders in seiner oberen Totpunktstellung ist, wenn sich der andere Kolben des anderen Zylinders in seiner unteren Totpunktlage befindet. Es sind also wie bei dem Einzylindermotor mit zwei gegenläufigen Kolben nur zwei Wippen erforderlich, wodurch der Bauaufwand gegenüber anderen Gegenkolben-Brennkraftmaschinen mit zwei Zylindern, die eine vierfach gekröpfte Kurbelwelle und entsprechende Zwischenglieder zwischen der Kurbelwelle und dem Kolben benötigen, außerordentlich verringert6ist.
  • Besonders vorteilhaft ist bei dieser Bauart, daß die Kolben des einen Zylinders im Verdichtungstakt über die Wippen direkt von den Kolben des anderen Zylinders angetrieben werden, sodaß diese Leistung nicht über den mit Reibung behafteten Kurbeltrieb läuft. Der Kurbeltrieb wird gegen-
  • über der Brennkraftmaschine mit nur einem Zylinder wesentlich entlastet, sodaß ein beträchtlich höherer mechanischer Wirkungsgrad erreicht wird.
  • Die Lage mindestens eines Wippenlagers kann relativ zur Kurbelwellen-Drehachse veränderbar ausgeführt sein, beispielsweise, indem es in einer verdrehbaren Exzenterbüchse gelagert ist. Dadurch läßt sich das Verdichtungsverhältnis beider Zylinder einstellen, was beispielsweise erwünscht sein kann, um Fertigungstoleranzen auszugleichen.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt einer Gegenkolben-Brennkraftmaschine mit einem Zylinder,
    • Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie II-II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
    • Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 1, und
    • Fig. 4 einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1 einer Gegenkolben-Brennkraftmaschine mit zwei zueinander parallelen Zylindern.
  • Es sei zunächst auf Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, in denen eine Gegenkolben-Brennkraftmaschine dargestellt ist, die ein Gehäuse 1 mit einem Zylinder 2 aufweist, der zwei gegenläufige Kolben 3 und 4 aufnimmt. Die beiden Kolben 3 und 4 begrenzen mit ihren Böden einen Brennraum, der in der Fig. 1 dargestellten OT-Lage im wesentlichen ausschließlich von einer Kolbenmulde 5 im Boden des Kolbens 3 gebildet ist. Senkrecht zur Längsachse des Zylinders 2 ist im Gehäuse 1 über Lager 7, 7a eine zweiteilige Kurbelwelle 6, 6a drehbar gelagert, die einen Kurbelzapfen oder Exzenter 8 aufweist, auf dem zwei Pleuel 9 und 10 drehbar gelagert sind, von denen das Pleuel 10 als Gabelpleuel ausgebildet ist und das Pleuel 9 als einfaches Pleuel zwischen den Gabeln oder Schenkeln des Pleuels 10 auf dem Exzenter 8 über eine schwimmende Lagerbüchse 8a gelagert ist. Im Gehäuse 1 sind ferner zwei Wippen 11 und 12 über Lagerbüchsen 13 bzw. 14 drehbar gelagert. An der Wippe 11 ist das Pleuel 10 über einen Pleuelbolzen 15 und an der Wippe 12 ist das Pleuel 9 über einen Pleuelbolzen 16 angelenkt. Jede .Wippe 11, 12 hat einen Fortsatz 17 bzw. 18, dessen abgerundetes Ende 19 bzw. 20 mit der Rückseite 21 bzw. 22 des Kolbens 3 bzw. 4 zusammenwirkt. Ein Mitnehmerstift 23 bzw. 24, der keine Gaskräfte aufzunehmen hat, verbindet den Kolben 3 bzw. 4 mit seiner Wippe 11 bzw. 12. Alternativ könnten-die Kolben 3 und 4 mit ihren Wippen 11 und 12 über Laschen verbunden werden, die drehbar einerseits an den Kolben und andererseits an den Wippen angebracht sind.
  • Erwähnenswert ist noch, daß das Gehäuse 1 eine Grundplatte 30 aufweist, an die ein Träger 31 für das auf der einen Seite liegende Lager 7 des Kurbelwellenteiles (6) angegossen ist, der öffnungen 32 und 33 zur Aufnahme der einen Enden der Lagerbüchsen 13, 14 der Wippen 11, 12 aufweist. Ein Lagerschild 34, das das auf der anderen Seite liegende Lager 7a des Kurbelwellenteiles 6a und die anderen Enden der Lagerbüchsen 13 und 14 aufnimmt, ist mit dem Träger 31 durch nicht gezeigte Schrauben verbunden. Ferner kann an die Grundplatte 30 der Zylinder 2 mit seinem Wassermantel und Frischluft- und Abgasfüh-rungskanälen angegossen sein, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die gesamte Brennkraftmaschine kann von einer Kapsel 35 umschlossen werden, wodurch ein äußerst geräuscharmes Aggregat geschaffen ist.
  • Die dargestelle Brennkraftmaschine ist als Zweitakt-Dieselbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung ausgebildet. Zu diesem Zweck weist der Zylinder 2 Einlaßsteuerschlitze 25 auf, die von dem nunmehr als Einlaßkolben bezeichneten Kolben 3 übersteuert und durch einen Verdichter 26 mit verdichteter Luft versorgt werden, sowie Auslaßsteuerschlitze 27, die von dem im folgenden als Auslaßkoeben bezeichneten Kolben 4 übersteuert werden und mit einer nicht gezeigten Auspuffanlage in Verbindung stehen. Der Zylinder 2 nimmt weiterhin eine Einspritzdüse 28 (Fig. 3) sowie eine Glühkerze 29 auf. Der Zylinder 2 ist ferner von einem Kühlmittelraum 2' umgeben.
  • Um die gegenläufige Bewegung der Kolben 3, 4 zu erreichen, liegen die Pleuelbolzen 15, 16, mit denen die Pleuel 9, 10.an ihren zugehörigen Wnppen 11, 12 angelenkt sind, auf verschiedenen Seiten der Ebenen, die durch die Drehachse D der Kurbelwelle 6 und die Drehachsen E bzw. E' der Wippen 9, 10 gelegt sind. Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß der Pleuelbolzen 16 das Pleuel 9, das dem Auslaßkolben 4 zugeordnet ist, zwischen dem Zylinder 2 und der durch die Drehachsen D und E' der Kurbelwelle 6, 6a und der Wippe 12 gelegten Ebene liegt. Dadurch wird erreicht, daß der Auslaßkolben 4 im Bereich von OT eine langsamere Bewegung ausführt als der Einlaßkolben 3, sodaß die Volumenvergrößerung nach OT verhältnismäßig langsam vor sich geht und so relativ viel Zeit für das Einbringen des Kraftstoffes in die Kolbenmulde 5 zur Verfügung steht und zunächst eine annähernde Gleichdruckverbrennung stattfindet. Umgekehrt bewegt sich im Bereich UT der Auslaßkolben 4 schneller als der Einlaßkolben 3, was zur Folge hat, daß-große Auslaßsteuerquerschnitte untergebracht werden können, die eine gute Spülung des Zylinders 2 ermöglichen, und .außerdem ein rasches Freigeben der Auslaßsteueröffnungen 27 eintritt, wodurch eine übermäßige Aufheizung des Zylinders 2 in diesem Bereich vermieden wird, die bei schleichender Freigabe eintreten könnte.
  • Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, beträgt für den Einlaßkolben 3 der Winkel α zwischen der Geraden Wippendrehpunkt E-Pleuelanlenkpunkt F und der Geraden Pleuelanlenkpunkt F - Kurbelwellenmittelpunkt D in der OT-Stellung annähernd 90°. Daraus ergibt sich für den Auslaßkolben 4 ein entsprechender Winkel ß von etwa 120°. Diese Anordnung der Dreh- und Schwenkachsen hat eine derartige Bewegung der Kolben 3 und 4 zur Folge, daß die Einlaß- und Auslaßsteuerschlitze 25 bzw. 27 etwa gleichzeitig schließen, die Auslaßsteuerschlitze 27 jedoch etwas früher freigegeben werden als die Einlaßsteuerschlitze 25. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß sich einerseits der Zylinderinhalt vor dem Freigeben der Einlaßschlitze wesentlich entspannt und andererseits das Rückschieben von Ladung während der Verdichtung so gering wie möglich gehalten wird.
  • In Fig. 4 ist eine Gegenkolben-Brennkraftmaschine dargestellt, die praktisch eine Verdoppelung der in Fig. 1 gezeigten Maschine darstellt und zwei zueinander parallele Zylinder 2a und 2b aufweist, die jeweils einen Einlaßkolben 3a bzw. 3b und einen Auslaßkolben 4a bzw. 4b enthalten. Die Wippe lla ist so ausgebildet, daß sie sowohl mit dem Einlaßkolben 3a des Zylinders 2a als auch mit dem Auslaßkolben 4b des Zylinders 2b zusammenwirkt, und die Wippe 12a wirkt in entsprechender Weise mit dem Auslaßkolben 4a des Zylinders 2a und dem Einlaßkolben 3b des zweiten Zylinders 2b zusammen, und zwar derart, daß sich die Kolben des einen Zylinders in ihrer OT-Stellung befinden, wenn die Kolben des anderen Zylinders in ihrer UT-Stellung sind. Die Wippen lla und 12a sind in der gleichen Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben jeweils über ein einziges Pleuel 9 bzw. 10 mit dem Exzenter 8 verbunden. Es ist ersichtlich, daß die Kinematik der in Fig. 4 gezeigten Doppelmaschine nicht mehr Einzelteile erfordert als die in Fig. 1 gezeigte Einzylindermaschine. Dadurch wird ein außerordentlich einfacher Aufbau bei geringem Raumbedarf erreicht.
  • Weiter ist deutlich, daß bei dieser Zweizylindermaschine der Kurbeltrieb mit Pleueln und Kurbelwelle wesentlich entlastet wird. Die Kolben werden in der Verdichtungsphase direkt durch die parallelen Kolben des zweiten Zylinders über die Wippen angetrieben, der Kurbeltrieb wird von dieser Arbeitsübertragung entlastet. Dies ist insofern ein wichtiger Vorteil, als die Lager des Kurbeltriebes voll umlaufen und damit weit mehr Reibarbeit verbrauchen als die nur hin- und herschwenkenden Wippenlager.
  • Um das Verdichtungsverhältnis der beiden Zylinder 2a und 2b unabhängig von Fertigungstoleranzen abgleichen zu können, ist es zweckmäßig, daß die Lage mindestens eines Wippenlagers 13 bzw. 14 relativ zur Kurbelwellen-drehachse veränderbar ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das einstellbare Wippenlager, z.B. 14, auf einer verdrehbaren Exzenterbüchse 36 gelagert ist.

Claims (8)

1. Gegenkolben-Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse mit mindestens einem Zylinder, der zwei gegenläüfige Kolben aufnimmt, die mit ihren Böden einen Brennraum begrenzen, wobei die Bewegung jedes Kolbens über eine im Gehäuse drehbar gelagerte Wippe und ein an dieser angelenktes Pleuel auf eine Kurbelwelle übertragen wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Pleuel (9, 10), die den beiden, in einem Zylinder (2) angeordneten Kolben (3, 4) zugeordnet sind, auf einem gemeinsamen Exzenter (8) drehbar gelagert sind und daß die Anlenkstellen (15, 16) der Pleuel (9, 10) an den zugehörigen Wippen (11, 12) auf verschiedenen Seiten der Ebenen liegen, die durch die Drehachse (D) der Kurbelwelle (6) und die Drehachsen (E bzw. E') der Wippen (9, 10) gelegt sind.
2. Gegenkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 in Form einer Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der der Zylinder von dem einen Kolben übersteuerte Einlaßschlitze und von dem anderen Kolben übersteuerte Auslaßschlitze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (10), das dem Kolben .(4) zugeordnet ist, der die Auslaßschlitze (27) übersteuert, mit seiner Anlenkstelle (16) an der Wippe (12) zwischen dem Zylinder (2) und der durch die Drehachsen (E', D) der Wippe (12) und der Kurbelwelle (6) gelegten Ebene liegt.
3. Gegenkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den die Einlaßschlitze (25) übersteuernden Kolben (3) der Winkel zwischen der Geraden Wippendrehpunkt (E) - Pleuelanlenkpunkt (F) und der Geraden Pleuelanlenkpunkt (F) - Kurbelwellenmittelpunkt (D) im OT annähernd 90° beträgt.
4. Gegenkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 und 3, in Form einer Zweitakt-Dieselbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, dadurch gekennzeichnet, daß nur im Boden des die Einlaßschlitze (25) übersteuernden Kolbens (3) eine Kolbenmulde (5) angeordnet ist.
5. Gegenkolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwei zueinander parallele Zylinder (2a, 2b) mit je zwei gegenläufigen Kolben (3a, 4a; 3b, 4b) vorgesehen sind, wobei jede Wippe (lla, 12a) mit jeweils einem Kolben (3a, 4b bzw. 3b, 4a) eines Zylinders derart verbunden ist, daß der eine Kolben in seiner oberen Totpunktstellung ist, wenn sich der andere in seiner unteren Totpunktlage befindet, und daß die Drehachsen (D bzw. E, E') der Kurbelwelle (6) und der Wippen (lla, 12a) in einer gemeinsamen Ebene liegen.
6. Gegenkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage mindestens eines Wippenlagers (13, 14) relativ zur Kurbelwellen-Drehachse (D) veränderbar ist.
7. Gegenkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Wippenlager (14) in einer verdrehbaren Exzenterbüchse (36) gelagert ist.
8. Gegenkolben-Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der Pleuel (9, 10) auf dem Exzenter (8) eine schwimmende Lagerbüchse (8a) vorgesehen ist.
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