NL1005395C2 - Verbrandingsmotor met variabele compressieverhouding. - Google Patents

Description

Titel: Verbrandingsmotor met variabele compressieverhouding

De uitvinding heeft betrekking op een verbrandingsmotor voorzien van ten minste een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen zuiger die in combinatie met de behuizing ten minste een verbrandingsruimte 5 omsluit.

Dergelijke motoren zijn op zich bekend, zoals bijvoorbeeld de Ottomotor, wankelmotor, dieselmotor en de rotatie-motor, zoals omschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage nr 1005206.

10 In dergelijke verbrandingsmotoren is de compressiever houding van groot belang voor de prestaties, het gebruik en de emissies van de motor. De compressieverhouding wordt gedefinieerd als het getal dat de verhouding aangeeft tussen het volume van de verbrandingsruimte wanneer de zuiger zich in het 15 onderste dode punt bevindt en het eindcompressievolume waarbij de zuiger zich in het bovenste dode punt bevindt. Soms definieert men de compressieverhouding door voor de eerste factor uit te gaan van het verbrandingsruimtevolume, waarbij de lucht- of mengselinlaat van de behuizing juist is 20 afgesloten. De uitvinding heeft betrekking op beide definities voor de compressieverhouding.

De compressieverhouding is begrensd door de klopvastheid van de brandstof. Bij vollast kan spontane ontbranding optreden wanneer enerzijds de compressieverhouding te hoog is 25 en wanneer anderzijds een aantal randvoorwaarden, zoals temperatuur, koolafzetting of het octaangehalte van de brandstof ongunstig is. Daarom wordt de compressieverhouding bij de meeste verbrandingsmotoren beperkt tot 12,5. De gemiddelde waarde ligt rond de 10,5. Bij de dieselmotor ligt de waarde 30 anders. De dieselmotor kan door zijn afwijkende verbrandings-principe werken met compressieverhoudingen tot een waarde van circa 25. Hierdoor ontstaat een beduidend hoger rendement van dieselmotor. De optimale verhouding voor een verbrandingsmotor, waarbij thermodynamisch rendement en mechanisch 10 0 5 3 9 5 2 rendement beide in ogenschouw worden genomen, ligt in de buurt van ongeveer 16. Deze waarde is met de bekende motortechniek voor benzinemotoren niet haalbaar.

De uitvinding beoogt een oplossing te bieden voor het 5 hierboven geschetste probleem. Meer in het algemeen beoogt de uitvinding de prestaties, het verbruik en de emissies van alle type verbrandingsmotoren te verbeteren, zoals de Ottomotor, de dieselmotor, de wankelmotor en de hierboven genoemde rotatie-motor.

10 De uitvinding wordt dienovereenkomstig gekenmerkt in dat de verbrandingsmotor verder is voorzien van middelen voor het variëren van de compressieverhouding van het ten minste ene samenstel.

De uitvinding breekt derhalve met het vooroordeel dat de 15 compressieverhouding een onveranderlijke parameter van de verbrandingsmotor is. Door de compressieverhouding variabel uit te voeren kan deze worden geoptimaliseerd voor elk toerental en voor elke belasting van de motor. De bepaling van de optimale compressieverhouding kan met op zich bekende middelen, 20 zoals een rekeneenheid worden uitgevoerd.

In het bijzonder neemt het volume van de verbrandingsruimte achtereenvolgend toe en af door een beweging van de zuiger ten opzichte van de behuizing langs een in zichzelf gesloten voorafbepaald bewegingstraject, waarbij de grootte 25 van een kleinste volume van de verbrandingsruimte in het bewe-gingstraject varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

Het variëren van het kleinste volume van de verbrandingsruimte zal een relatief groot effect hebben op de compressie-30 verhouding. Het is eveneens mogelijk dat de grootte van een grootste volume van de verbrandingsruimte in het bewegings-traject varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding. Het variëren van het grootste volume van de verbrandingsruimte heeft uiteraard een relatief kleiner 35 effect op de variatie in de compressieverhouding. Meer in het algemeen zal echter zowel het grootste als het kleinste volume van de verbrandingsruimte worden gevarieerd voor het variëren 100 5 3 9 5 3 van de compressieverhouding. Door bijvoorbeeld het volume van de verbrandingsruimte variabel te maken door middel van een beweegbaar element in de zuiger of in een cilinder van de behuizing waarin de zuiger is opgenomen, zal het genoemde 5 grootste en kleinste volume in absolute zin in dezelfde mate toe- of afnemen. De verhouding van het grootste en kleinste volume zal hiermee eveneens variëren.

Zoals hiervoor vermeld, is de behuizing in het bijzonder voorzien van een de zuiger omvattende cilinder, waarbij de 10 zuiger in axiale richting van de cilinder heen en weer beweegbaar is ten opzichte van de cilinder tussen een eerste en tweede dode positie.

In het geval van een Ottomotor, een dieselmotor of een rotatiemotor geldt in het bijzonder dat de door de cilinder en 15 de zuiger omsloten verbrandingsruimte in de eerste dode positie kleiner is dan de door de cilinder en de zuiger omsloten verbrandingsruimte in de tweede dode positie, waarbij de middelen voor het variëren van de compressieverhouding zijn ingericht voor het variëren van de grootte van de verbrandings-20 ruimte in de eerste dode positie.

Hierbij is het eveneens mogelijk dat de middelen voor het variëren van de compressieverhouding zijn ingericht voor het variëren van de grootte van de verbrandingsruimte in de tweede dode positie. Meer in het algemeen zullen zowel de grootte van 25 de verbrandingsruimte in de eerste, alsook in de tweede dode positie worden gevarieerd.

Volgens een praktische uitvoeringsvorm van de uitvinding is de verbrandingsmotor gekenmerkt in dat de zuiger via een drijfstang met een zich althans in hoofdzaak loodrecht op de 30 axiale as van de cilinder uitstrekkende rotatiestang is verbonden, waarbij de positie van de rotatiestang ten minste in axiale richting van de cilinder variabel ten opzichte van de cilinder is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding .

35 Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm heeft de verbrandingsmotor als kenmerk dat de zuiger is verbonden met een zich althans in hoofdzaak in axiale richting van de cilin- 10 0b 395 4 der uitstrekkende drijfstang waarvan de lengte varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

Volgens een zeer geavanceerde uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor overeenkomstig de uitvinding is deze 5 gekenmerkt in dat de motor is voorzien van een rond een cilinderblokas roteerbaar uitgevoerd cilinderblok dat de ten minste ene cilinder omvat, een zuigeras die evenwijdig is aan de cilinderblokas en niet samenvalt met de cilinderblokas en een drijfstang die de zuiger en de zuigeras met elkaar 10 verbindt voor het roteerbaar aandrijven van het cilinderblok rond de cilinderblokas.

De compressieverhouding kan bij deze uitvoeringsvorm worden gevarieerd door variatie in de lengte van de drijfstang, de afstand tussen de zuigeras en de cilinderblokas 15 of door gebruik te maken van het instellichaam, zoals hierboven besproken.

Voor alle type verbrandingsmotoren geldt echter dat het samenstel eveneens kan zijn voorzien van een instellichaam dat via een opening in een wand van de cilinder althans gedeel-20 telijk inschuifbaar in de verbrandingsruimte van de cilinder is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding, waarbij de compressieverhouding wordt gevarieerd door variatie van de afstand waarover het lichaam in de verbrandingsruimte is geschoven.

25 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont:

Figuur 1 een dwarsdoorsnede van een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen zuiger van een eerste mogelijke uitvoeringsvorm van een ver-30 brandingsmotor overeenkomstig de uitvinding; figuur 2 een dwarsdoorsnede van een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen zuiger van een tweede mogelijke uitvoeringsvorm van een verbrandingsmotor overeenkomstig de uitvinding; 35 figuur 3 een dwarsdoorsnede van een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen 10 0 5 3 95 5 zuiger van een derde mogelijke uitvoeringsvorm van een verbrandingsmotor overeenkomstig de uitvinding; figuur 4 een dwarsdoorsnede van een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen 5 zuiger van een vierde mogelijke uitvoeringsvorm van een verbrandingsmotor overeenkomstig de uitvinding; figuur 5 een dwarsdoorsnede van een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen zuiger van een vijfde mogelijke uitvoeringsvorm van een ver-10 brandingsmotor overeenkomstig de uitvinding; figuur 6 een dwarsdoorsnede van een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen zuiger van een zesde mogelijke uitvoeringsvorm van een verbrandingsmotor overeenkomstig de uitvinding; 15 figuur 7 een dwarsdoorsnede van een aantal uitvoerings vormen van een rotatiemotor overeenkomstig de uitvinding; figuur 8 een dwarsdoorsnede van de verbrandingsmotor volgens figuur 7; en figuur 9 een aantal uitvoeringsvormen van een wankelmotor 20 overeenkomstig de uitvinding.

In figuur 1 is met referentienummer 1 een samenstel van een verbrandingsmotor getoond. De verbrandingsmotor is van het Otto- of dieseltype. Het samenstel omvat een behuizing 2 en een beweeglijk in de behuizing opgenomen zuiger 4. De behui-25 zing 2 en de zuiger 4 omsluiten in combinatie een verbrandingsruimte 6. In dit specifieke voorbeeld is de behuizing voorzien van een de zuiger omvattende cilinder 8. De zuiger is in axiale richting 10 heen en weer beweegbaar in de cilinder opgenomen.

30 De zuiger is heen en weer beweegbaar tussen een eerste en tweede dode positie. De op zich bekende in- en uitlaatkleppen zijn met referentienummer 11 aangeduid. In figuur 1 bevindt de zuiger 4 zich in de eerste dode positie. De bovenzijde 12 van de zuiger is in figuur 1, wanneer de zuiger 4 zich in zijn 35 tweede dode positie bevindt, gestippeld weergegeven. Het volume van de door de cilinder en de zuiger omsloten 100 5 3 95 6 verbrandingsruimte is in de eerste dode positie kleiner dan in de tweede dode positie.

De op en neer bewegende zuiger 4 is bij de bekende Otto-en dieselmotor verbonden met de hier niet getoonde bekende 5 krukas.

De compressieverhouding van het samenstel volgens figuur 1 wordt bepaald door de verhouding tussen de grootte van het volume van de verbrandingsruimte 6 wanneer de zuiger zich in de eerste dode positie bevindt en de grootte van de verbran-10 dingsruimte 6 wanneer de zuiger zich in de tweede dode positie bevindt. Bij bekende motoren ligt deze verhouding vast.

In dit voorbeeld is het samenstel volgens figuur 1 echter voorzien van middelen voor het variëren van de compressieverhouding van het samenstel 1. Het samenstel is hiertoe in dit 15 uitvoeringsvoorbeeld verder voorzien van een instellichaam 14 dat via een opening 16 in een wand 18 van de cilinder 8 althans gedeeltelijk inschuifbaar in de verbrandingsruimte 6 is. Door het instellichaam 14 in de verbrandingsruimte 6 te schuiven, zal het volume van de verbrandingsruimte afnemen. In 20 dit voorbeeld zal de grootte van het volume behorende bij de eerste dode positie, alsook het volume behorende bij de tweede dode positie afnemen. Omdat beide volumina in absolute zin in gelijke mate afnemen, zal de verhouding tussen de aldus verkregen volumina in de eerste en tweede dode positie 25 veranderen. Dit betekent dat de compressieverhouding van het samenstel afhankelijk is van de afstand waarover het instellichaam 14 in de verbrandingsruimte 6 is geschoven.

uiteraard zal met name de variatie van het volume in de eerste dode positie de variatie van de compressieverhouding 30 bepalen, omdat deze volumeverandering relatief het grootst is.

Het is bekend dat de compressieverhouding begrensd is door de klopvastheid van de brandstof. Bij vollast kan spontane ontbranding optreden wanneer de compressieverhouding te hoog is en wanneer aan een aantal randvoorwaarden, zoals een 35 hoge temperatuur, koolafzetting en/of brandstof met lagere octaangetallen is voldaan. Door overeenkomstig de uitvinding de compressieverhouding variabel te maken, kan het rendement 100 5 3 95 7 bij deellast, dit is het werkgebied waarbinnen de motor veruit het grootste gedeelte van zijn leven zijn arbeid verricht, beduidend worden opgevoerd. Hierdoor kan de voordruk in de verbrandingskamer zo hoog mogelijk gehouden worden, hetgeen 5 impliceert dat het schadelijke volume, het volume van de verbrandingsruimte 6 in de eerste dode positie, zo klein mogelijk kan worden gehouden.

De vergroting en verkleining van het schadelijke volume, dat wil zeggen in dit voorbeeld de mate waarin het instel-10 lichaam in de verbrandingsruimte is geschoven, kan worden bestuurd door een mechanisme dat rekening houdt met de belas-tingsgraad van de motor. Dit mechanisme kan bijvoorbeeld een gasklep, een motormanagementsysteem of een klopsensor zijn. Hierbij kan het instellichaam elektrisch, pneumatisch, hydrau-15 lisch of mechanisch worden ingesteld.

Meer in het algemeen gesteld, maakt het samenstel van figuur 1 deel uit van een verbrandingsmotor die als kenmerk heeft, dat het volume van de verbrandingsruimte 6 achtereenvolgens toe- en afneemt door een beweging van de zuiger ten 20 opzichte van de behuizing langs een in zichzelf gesloten voorafbepaald bewegingstraject. De grootte van het kleinste volume van de verbrandingsruimte in het bewegingstraject is varieerbaar uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding. Tevens geldt dat de grootte van het grootste volume van de 25 verbrandingsruimte in het bewegingstraject varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding. In dit voorbeeld wordt de absolute waarde van beide volumina met behulp van het instellichaam in eenzelfde mate vergroot of verkleind.

30 In figuur 2 is een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting volgens figuur 1 getoond. Hierbij zijn met figuur 1 overeenkomende onderdelen van eenzelfde referentienummer voorzien. Volgens deze uitvoeringsvorm bevindt het instellichaam 14 zich altijd binnen de contouren van de cilinderwand 8.

35 Evenals bij figuur 1 het geval is, bevindt de opening 16 zich in een bovenwand 20 van de cilinderwand. In figuur 2 is het instellichaam 14 getoond in een positie waarbij het volume van 1005 395 8 de verbrandingsruimte 6 in de eerste dode positie maximaal is. Tevens is het instellichaam 14 gestippeld getoond wanneer het desbetreffende volume minimaal is. In beide posities bevindt het instellichaam zich geheel binnen de contouren van de wand 5 18. Ook thans kan echter worden gesteld dat het samenstel is voorzien van een instellichaam dat via de opening 16 in de wand 20 van de cilinder althans gedeeltelijk inschuifbaar in de verbrandingsruimte 6 is uitgevoerd. In deze optiek strekt de verbrandingsruimte zich uit binnen de contouren van de wand 10 20 tot aan een bovenzijde 22 van het instellichaam 14. De opening 16 ligt dan verzonken in de bovenwand 20. Ook voor de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 geldt dat de middelen 14 voor het variëren van de compressieverhouding zijn ingericht voor het variëren van de grootte van de verbrandingsruimte in zowel 15 de eerste als de tweede dode positie.

In figuur 3 is een alternatieve uitvoeringsvorm van een samenstel van een verbrandingsmotor van het Otto- of diesel-type getoond. Hierbij zijn met de figuren 1 en 2 overeenkomende onderdelen van eenzelfde referentienummer voorzien. In 20 figuur 3 is de zuiger 4 voorzien van een opneemruimte 24 met een opening 26 die zich in een de verbrandingsruimte begrenzende zuigerwand 12 van de zuiger 4 bevindt. Het samenstel is verder voorzien van een instellichaam 28 dat ten minste voor een deel is opgenomen in de opneemruimte 24. De opening 26 25 omsluit het instellichaam 28 nauw, zodat een gasdichte afdichting wordt gevormd. Het instellichaam is ingericht om voor een varieerbaar deel uit de opneemruimte 24 in de verbrandingsruimte 6 te worden geschoven voor het variëren van de grootte van het volume van de verbrandingsruimte en voor 30 het hiermee variëren van compressieverhouding.

Het instellichaam 14 is in figuur 3 in een middenpositie getoond. De bovenzijde 30 van het instellichaam 28 is tevens gestippeld getoond wanneer het instellichaam verder uit de opneemruimte in de verbrandingsruimte 6 is geschoven, waardoor 35 het volume van de verbrandingsruimte afneemt. In dit voorbeeld neemt het volume van de verbrandingsruimte zowel in de eerste dode positie als in de tweede dode positie af, omdat de 100 5 3 9 5 9 instelling van het instellichaam afhankelijk is van de belas-tingsgraad van de motor. Indien het instellichaam geheel in de opneemruimte 24 zou zijn geschoven, wanneer de zuiger zich in zijn tweede dode positie bevindt en wanneer het instellichaam 5 14 over een voorafbepaalde afstand uit de opneemruimte 24 in de verbrandingsruimte 6 is geschoven, wanneer de zuiger 4 zich in zijn eerste dode positie bevindt, zou uiteraard alleen het volume van de verbrandingsruimte, wanneer de zuiger zich in zijn eerste dode positie bevindt, worden gevarieerd. Dit 10 vereist echter een hoogfrequente aanpassing van het instellichaam 14 en wel met een instelfrequentie die overeenkomt met het toerental van de motor.

Dergelijke varianten worden eveneens geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

15 In figuur 4 is een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting volgens figuur 3 getoond. Ook hierbij zijn overeenkomende onderdelen van eenzelfde referentienummer voorzien. Enigszins analoog aan figuur 2 geldt bij figuur 4 dat het instellichaam 28 zich voor al zijn mogelijke instelling binnen 20 de contouren van de zuiger 14 bevindt. Het instellichaam is getoond wanneer het volume van de verbrandingsruimte in de eerste dode positie maximaal is. Tevens is het instellichaam gestippeld weergegeven wanneer het volume van de verbrandingsruimte in de eerste dode positie minimaal is. Ook voor deze 25 uitvoeringsvorm kan worden gesteld dat de opening 26 zich binnen de contouren van de zuiger bevindt en dat de verbrandingsruimte 6 zich tot aan de opening 26 uitstrekt. De verbrandingsruimte 6 is, volgens deze definitie, in figuur 4 met van links naar rechts schuinaflopende arceringen getoond. Het 30 instellichaam kan wederom hydraulisch, pneumatisch, elektrisch of mechanisch instelbaar zijn uitgevoerd.

In figuur 5 is een alternatieve uitvoeringsvorm volgens figuur 1 getoond, waarin met figuur 1 overeenkomende onderdelen wederom van dezelfde referentienummers zijn voorzien. De 35 zuiger 14 is verbonden met een zich althans in hoofdzaak in axiale richting 10 van de cilinder 8 uitstrekkende drijfstang 30, die in dit voorbeeld met een as 32 is verbonden. Indien de 10 0 5 3 5 10 inrichting volgens figuur 5 bij een Otto- of dieselmotor wordt toegepast, zal deze as 32 in het algemeen de krukas zijn. In dit voorbeeld is de lengte L van de drijfstang variabel uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding. De drijf-5 stang bestaat hiertoe uit een eerste deel 34 van de drijfstang 30, dat met de as 32 is verbonden en een tweede deel 36, dat in het eerste deel 34 is geschoven. De mate waarover het tweede deel 36 in het eerste deel is geschoven, bepaalt de lengte van de drijfstang 30 en bepaalt hiermee de compressie-10 verhouding. Het op lengte instellen van de drijfstang 30 kan wederom hydraulisch, pneumatisch, elektrisch of mechanisch worden uitgevoerd.

Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm bestaat de as 32 uit een krukas waarvan de slaglengte 1 varieerbaar is uitge-15 voerd voor het variëren van de compressieverhouding. De slaglengte 1 van de krukas kan in principe op eenzelfde wijze worden gevarieerd als de lengte van de drijfstang 30 en behoeft derhalve geen nadere toelichting.

In figuur 6 is een alternatieve uitvoeringsvorm getoond 20 van het samenstel volgens figuur 5, waarin met figuur 5 overeenkomende onderdelen van dezelfde referentienummers zijn voorzien. Hierbij is de as 32 in axiale richting 10 verplaatsbaar ten opzichte van de behuizing 2 uitgevoerd. In dit voorbeeld is de as 32 hiertoe via een roteerbaar in de 25 behuizing 2 opgenomen excenter 33 met de behuizing 2 verbonden. Ten gevolge van een met de pijl 35 aangegeven rotatie van het excenter 33 zal de as 32 omhoog of omlaag worden bewogen. Hiermee kan wederom de compressieverhouding worden gevarieerd. Met andere woorden, de zuiger 14 is via een 30 drijfstang 30 met de zich althans in hoofdzaak loodrecht op de axiale as 10 van de cilinder uitstrekkende rotatiestang 32 verbonden, waarbij de positie van de rotatiestang 32 ten minste in axiale richting 10 van de cilinder 8 variabel ten opzichte van die cilinder is uitgevoerd voor het variëren van 35 de compressieverhouding.

Aan de hand van de figuren 7 en 8 wordt een verbrandingsmotor omschreven die is voorzien van een rond een cilinder- 100 5 3 9 5 11 blokas 38 roteerbaar uitgevoerd cilinderblok 40. Voor een uitgebreide bespreking van deze motor wordt verwezen naar de Nederlandse octrooiaanvrage nr. 1005206. De werking van de in de figuren 7 en 8 getoonde rotatiemotor zal hierna kort uiteen 5 worden gezet.

Het cilinderblok 40 omvat ten minste één en in dit voorbeeld drie cilinders 8. Het cilinderblok 40 is roteerbaar in een stationaire behuizing 41 opgenomen, welke stationaire behuizing een inlaatpoort 46 en een uitlaatpoort 48 omvat. De 10 in- en uitlaatpoort worden respectievelijk gebruikt voor het toe- en afvoeren van verbrandingsgassen. Elke cilinder is voorzien van een zuiger 4 die in axiale richting van de desbetreffende cilinder ten opzicht van deze cilinder tussen een eerste en tweede dode positie heen en weer beweegbaar is. 15 De zuigers zijn in figuur 7 met de referentienummers 4.1, 4.2 en 4.3 aangeduid. De inrichting is voorts voorzien van een zuigeras 42, die evenwijdig is aan en niet samenvalt met de cilinderblokas 38. Meer in het bijzonder zijn de cilinder-blokas 38 en de zuigeras 42 op een voorafbepaalde afstand van 20 elkaar gescheiden. Elke zuiger 4.1-4.3 is met een drijfstang 30.1-30.3 met de zuigeras 42 verbonden. De zuigeras 42 is een niet-roterende, stationaire as.

De gaswisseling kan zowel via een conventionele cilinder-kop met kleppen, alsook via een tweetakt systeem of via een 25 afwijkend systeem verlopen. In de getoonde uitvoeringsvorm volgens figuur 7 en figuur 8 is een dergelijk afwijkend systeem gegeven, waarbij door middel van een eindeloze flexibele band 44 met een gatenpatroon, de cilinderkop afwisselend aan- of afwezig is. Hierbij is als gevolg van het 30 continue karakter van het gaswisselingsysteem de trilling in het gaswisselingsysteem als gevolg van massakrachten uitgeschakeld, terwijl bij de ene cilinderomwenteling de cilinder volledig afgesloten is en bij de volgende cilinderomwenteling de cilinder geheel of gedeeltelijk afhankelijk van de band aan 35 zijn bovenzijde geopend is. De timing van de flexibele band kan gebeuren door het cilinderblok licht conisch te maken, waarmee de omtrek variabel wordt en met een nokkensysteem 100 5 3 95 12 onder veerdruk de mogelijkheid bestaat de band altijd op de juiste positie op het blok te houden. De motor volgens de figuren 7 en 8 kan zowel volgens het Otto-, als volgens het dieselprincipe worden uitgevoerd.

5 In de getoonde rotatieve positie van het roterende cilin- derblok 40 is de verbrandingsruimte behorende bij de zuiger 4.1 minimaal, dat wil zeggen, de zuiger 4.1 bevindt zich in zijn eerste dode positie. De verbrandingsruimte 6.2 behorende bij de zuiger 4.2 is bijna maximaal, dat wil zeggen, dat de 10 zuiger 4.2 zich juist voor zijn tweede dode positie bevindt. Hierbij wordt verondersteld dat het cilinderblok 40 met de wijzers van de klok meedraait. Voorts is het volume van de verbrandingsruimte 6.3 behorende bij de zuiger 4.3 juist maximaal geweest, dat wil zeggen, dat de zuiger 4.3 juist de 15 tweede dode positie heeft verlaten.

Ook voor samenstellen die bestaan uit een zuiger 4.i (i = 1, 2, 3) en een cilinder 8.i (i = 1, 2, 3) in het cilinderblok 40 geldt dat de compressieverhouding wordt bepaald door de verhouding tussen het volume van de verbrandingsruimte wanneer 20 de zuiger zich in de eerste dode positie bevindt en het volume van de verbrandingsruimte wanneer de desbetreffende zuiger zich in de tweede dode positie bevindt.

Overeenkomstig de uitvinding kan de compressieverhouding wederom variabel worden uitgevoerd. De compressieverhouding 25 behorende bij de zuiger 4.1 kan bijvoorbeeld worden gevarieerd door de zuiger te voorzien van een instellichaam 14, zoals getoond in figuur 3 of figuur 4. Tevens kan de lengte van de drijfstang instelbaar worden uitgevoerd volgens het principe dat getoond is in figuur 5. Ook kan de afstand d tussen de 30 zuigeras 42 en het cilinderblok 38 instelbaar worden uitgevoerd. Wanneer bijvoorbeeld in de stand, zoals getoond in figuur 7, de afstand d wordt verkleind, zal het volume van de verbrandingsruimte 6.1 toenemen, zodat de compressieverhouding zal afnemen.

35 Dergelijke varianten vallen binnen het kader van de uitvinding.

100 5 3 95 13

Tenslotte is in figuur 9 een verbrandingsmotor getoond volgens het principe van de wankelmotor. Deze is voorzien van een stationaire behuizing 50 waarin een roterende zuiger 52 is opgenomen. Tussen de behuizing 50, ook wel cilinder genaamd en 5 de zuiger 52 zijn drie verbrandingsruimten 6.1-6.3 gevormd. De zuiger 52 bestaat hiermee in feite uit drie zuigers die vast met elkaar zijn verbonden. De roterende zuiger 52 is roteerbaar rond een rotatieas 54 opgenomen. In dit voorbeeld draait de roterende zuiger 52 tegen de wijzers van de klok in.

10 Zoals in figuur 9 goed te zien is, is het volume van de verbrandingsruimte 6.1 minimaal. De zuiger 52 bevindt zich derhalve ten behoeve van de verbrandingsruimte 6.1 in zijn eerste dode positie. Tegelijkertijd bevindt de zuiger 52 zich ten behoeve van de verbrandingsruimte 6.2 in zijn tweede dode 15 positie, hetgeen tevens geldt voor de verbrandingsruimte 6.3.

Ook voor de inrichting volgens figuur 9 geldt dat het volume van de verbrandingsruimten achtereenvolgens toe- en afnemen door een beweging van de zuiger 52 ten opzichte van de behuizing 50 langs een in zichzelf gesloten voorafbepaald be-20 wegingstrajeet. De grootte van het kleinste volume van de verbrandingsruimte in het bewegingstraject kan varieerbaar worden uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhou-ding. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd doordat de zuiger is voorzien van een eerste opneemruimte 24.1 met een 25 opening die zich in de verbrandingsruimte 6.1 begrenzende zuigerwand 27.1 van de zuiger bevindt. Het samenstel is verder, geheel conform aan figuur 3 of figuur 4, voorzien van een gearceerd aangegeven instellichaam 28.1. Geheel analoog aan de beschrijving in figuur 3 en figuur 4 kan het instel-30 lichaam 28.1 in en uit de opneemruimte 24.1 worden geschoven voor het variëren van de grootte van de verbrandingsruimte 6.1.

In figuur 9 is het instellichaam 28.1 gedeeltelijk uit de opneemruimte 24.1 in de verbrandingsruimte 6.1 geschoven.

35 Evenzo is in figuur 9 zichtbaar dat een instellichaam 28.3 gedeeltelijk uit een opneemruimte 24.3 in de verbrandingsruimte 6.3 is geschoven voor het verkleinen van de verbrandings- 10 0 5 3b5 14 ruimte 6.3. Uiteraard is in de zuigerwand 27.2, die grenst aan de verbrandingsruimte 6.2 eveneens een opening aangebracht die toegang geeft tot een opneemruimte 24.2 waarin verschuifbaar een instellichaam 28.2 is opgenomen voor het instellen van de 5 compressieverhouding van de motor. Ook voor de inrichting volgens figuur 9 geldt dat het instellichaam weer hydraulisch, pneumatisch, elektrisch of mechanisch kan worden ingesteld.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor geschetste uitvoeringsvormen. Ook uitvoeringsvormen welke voor 10 de vakman in het kader van deze beschrijving voor de hand liggen, worden derhalve geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

100 5 3 95

Claims (21)

1. Verbrandingsmotor voorzien van ten minste een samenstel omvattende een behuizing en een beweeglijk in de behuizing opgenomen zuiger die in combinatie met de behuizing ten minste een verbrandingsruimte omsluit, met het kenmerk, dat de 5 verbrandingsmotor verder is voorzien van middelen voor het variëren van de compressieverhouding van het ten minste ene samenstel.

2. Verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het volume van de verbrandingsruimte achtereenvolgend toe- 10 en afneemt door een beweging van de zuiger ten opzichte van de behuizing langs een in zichzelf gesloten voorafbepaald bewegingstraject, waarbij de grootte van een kleinste volume van de verbrandingsruimte in het bewegingstraject varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

3. Verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het volume van de verbrandingsruimte achtereenvolgend toe-en afneemt door een beweging van de zuiger ten opzichte van de behuizing langs een in zichzelf gesloten voorafbepaald bewegingstraject, waarbij de grootte van een grootste volume 20 van de verbrandingsruimte in het bewegingstraject varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

4. Verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het volume van de verbrandingsruimte achtereenvolgend toe-en afneemt door een beweging van de zuiger ten opzichte van de 25 behuizing langs een in zichzelf gesloten voorafbepaald bewegingstraject, waarbij de grootte van een grootste volume en een kleinste volume van de verbrandingsruimte in het bewegingstraject varieerbaar zijn uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

5. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de behuizing is voorzien van een de zuiger omvattende cilinder, waarbij de zuiger in axiale richting van de cilinder heen en weer beweegbaar is ten opzichte van de cilinder tussen een eerste en tweede dode 35 positie. 100 5 395 «

6. Verbrandingsmotor volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de door de cilinder en de zuiger omsloten verbrandingsruimte in de eerste dode positie kleiner is dan de door de cilinder en de zuiger omsloten verbrandingsruimte in de tweede 5 dode positie, waarbij de middelen voor het variëren van de compressieverhouding zijn ingericht voor het variëren van de grootte van de verbrandingsruimte in de eerste dode positie.

7. Verbrandingsmotor volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de door de cilinder en zuiger omsloten verbrandingsruimte 10 in de eerste dode positie kleiner is dan de door de cilinder en de zuiger omsloten verbrandingsruimte in de tweede dode positie, waarbij de middelen voor het variëren van de compressieverhouding zijn ingericht voor het variëren van de grootte van de verbrandingsruimte in de tweede dode positie. 15

8, Verbrandingsmotor volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de door de cilinder en zuiger omsloten verbrandingsruimte in de eerste dode positie kleiner is dan de door de cilinder en de zuiger omsloten verbrandingsruimte in de tweede dode positie, waarbij de middelen voor het variëren van de 20 compressieverhouding zijn ingericht voor het variëren van de grootte van de verbrandingsruimte in de eerste en tweede dode positie.

9. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies 5-8, met het kenmerk, dat de zuiger via een drijfstang met een 25 zich althans in hoofdzaak loodrecht op de axiale as van de cilinder uitstrekkende rotatiestang is verbonden, waarbij de positie van de rotatiestang ten minste in axiale richting van de cilinder variabel ten opzichte van de cilinder is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

10. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies 5-9, met het kenmerk, dat de verbrandingsmotor verder is voorzien van een door de zuiger aangedreven krukas waarvan de slaglengte variabel is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

11. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies 5-10, met het kenmerk, dat de zuiger is verbonden met een zich althans in hoofdzaak in axiale richting van de cilinder 100 5 395 4 uitstrekkende drijfstang waarvan de lengte varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

12. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies 5-8, met het kenmerk, dat de motor is voorzien van een rond 5 een cilinderblokas roteerbaar uitgevoerd cilinderblok dat de ten minste een cilinder omvat, een zuigeras die evenwijdig is aan de cilinderblokas en niet samenvalt met de cilinderblokas en een drij fstang die de zuiger en de zuigeras met elkaar verbindt voor het roteerbaar aandrijven van het cilinderblok 10 rond de cilinderblokas.

13. Verbrandingsmotor volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de lengte van de drijfstang varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

14. Verbrandingsmotor volgens conclusie 12 of 13, met het 15 kenmerk, dat de afstand tussen de zuigeras en de cilinderblokas varieerbaar is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding.

15. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies 5-14, met het kenmerk, dat het samenstel verder is voorzien 20 van een instellichaam dat via een opening in een wand van de cilinder althans gedeeltelijk inschuifbaar in de verbrandingsruimte van de cilinder is uitgevoerd voor het variëren van de compressieverhouding, waarbij de compressieverhouding wordt gevarieerd door variatie van de afstand waarover het lichaam 25 in de verbrandingsruimte is geschoven.

16. Verbrandingsmotor volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de opening zich in een bovenwand van de cilinder bevindt.

17. Verbrandingsmotor volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de slaglengte van de krukas hydraulisch, pneumatisch, 30 elektrisch of mechanisch instelbaar is uitgevoerd.

18. Verbrandingsmotor volgens conclusie 11 of 13, met het kenmerk, dat de genoemde lengte hydraulisch, pneumatisch, elektrisch of mechanisch instelbaar is uitgevoerd.

19. Verbrandingsmotor volgens conclusie 14, met het kenmerk, 35 dat de genoemde afstand hydraulisch, pneumatisch, elektrisch of mechanisch instelbaar is uitgevoerd. 100 5 3 95

20. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de zuiger is voorzien van een opneem-ruimte met een opening die zich in een de verbrandingsruimte begrenzende zuigerwand van de zuiger bevindt, waarbij het 5 samenstel verder is voorzien van een instellichaam dat ten minste voor een deel is opgenomen in de opneemruimte, dusdanig dat de opening het instellichaam nauw omsluit, waarbij het instellichaam is ingericht om voor een varieerbaar deel uit de opneemruimte in de verbrandingsruimte te worden geschoven voor 10 het variëren van de compressieverhouding.

21. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies 15, 16 of 20, met het kenmerk, dat het instellichaam hydraulisch, pneumatisch, elektrisch of mechanisch instelbaar is uitgevoerd. 15 10 0 5 3 9 5