WO2006079526A1 - Verbrennungsmotor mit umschaltung gasfeder-/pulsationsbetrieb - Google Patents

Verbrennungsmotor mit umschaltung gasfeder-/pulsationsbetrieb Download PDF

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WO2006079526A1
WO2006079526A1 PCT/EP2006/000654 EP2006000654W WO2006079526A1 WO 2006079526 A1 WO2006079526 A1 WO 2006079526A1 EP 2006000654 W EP2006000654 W EP 2006000654W WO 2006079526 A1 WO2006079526 A1 WO 2006079526A1
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WO
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internal combustion
combustion engine
engine according
ventilation channel
crank chambers
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PCT/EP2006/000654
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Inventor
Alexander Specker
Udo Ingelfinger
Danny Steinberg
Original Assignee
Audi Ag
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • crank chamber is divided into separate crank chambers, the V8 engine, for example in four crank chambers, which are gas-tight sealed by closing all arranged therebetween ventilation cross-sections against each other, whereby in these chambers a largely adiabatic compression and expansion of the gases the piston can be reached.
  • the crank chamber is divided into separate crank chambers, the V8 engine, for example in four crank chambers, which are gas-tight sealed by closing all arranged therebetween ventilation cross-sections against each other, whereby in these chambers a largely adiabatic compression and expansion of the gases the piston can be reached.
  • a completely gas-tight closure of the crank chambers is not possible since the oil from the crank chambers must continue to be led away to the oil pan, which usually takes place through a wine opening in the form of a so-called oil lever.
  • the open ventilation cross sections between the Kurbelkammem are made as large as possible in order to minimize throttling losses in the passage of gases through the ventilation cross sections as far as possible.
  • the ventilation cross sections in an exemplary V8 engine designed as a gas spring motor are approximately 200 mm 2 , while they are approximately 4 160 mm 2 when designed as a pulsation motor.
  • the ventilation cross sections can only be increased to a limited extent in the case of the pulsation motor, which results in relatively high ventilation losses, especially at high speeds as a result of the large flow velocities of the gases. Proceeding from this, the object of the invention is to improve an internal combustion engine of the type mentioned in that the advantages of both concepts can be combined without their disadvantages.
  • crank chambers ventilation channel which can be either open or close to operate the engine as required pulsation motor or pulsation with communicating crank chambers or as a gas spring engine or gas spring with mutually sealed crank chambers.
  • the internal combustion engine is equipped according to a preferred embodiment of the invention with a device for opening or closing the ventilation duct as a function of its speed, so that the ventilation channel open in the lower speed range and can be closed in the upper speed range.
  • a device for opening or closing the ventilation duct as a function of its speed, so that the ventilation channel open in the lower speed range and can be closed in the upper speed range.
  • the ventilation cross sections of the ventilation channel between all Kurbelkammem simultaneously closed or opened, preferably in the region of the mouths of the ventilation channel into the crank chambers.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the ventilation duct runs through a parallel to the crankshaft shaft tunnel, preferably by a recessed in the crankcase balance shaft tunnel, the wave tunnel communicates with the crank chambers through lateral junctions, which is in accordance with a Close another preferred embodiment of the invention by means of a rotary valve inserted into the shaft tunnel simultaneously or open.
  • the rotary valve in such a way that the running through the shaft tunnel ventilation channel is closed in each case between two adjacent crank chambers by a disc segment, which, by a rotation of the rotary valve about its longitudinal axis either with an opening in a stationary bulkhead for Cover or twist it out of the overlap with the opening releasing the opening.
  • the rotary valve expediently comprises two coaxial, in the region of the crank chambers each with radial openings or cutouts in their tube walls tubes whose openings are congruent in an open position of the rotary valve with the lateral junctions of the crank chambers, so that ⁇ the crank chambers through the hollow interior of the Rotary valve communicate with each other.
  • the inner tube is rotatable from the open position about its longitudinal axis to bring the openings of the tubes in a closed position of the rotary valve in mutual offset and thereby To seal the ventilation channel in the hollow interior of the rotary valve in the region of the junctions in the crank chambers gas-tight.
  • the inner tube is extended at one end by a stub shaft, which is led out through a bore from the crankcase and connected to a device for speed-dependent adjustment of the rotary valve.
  • FIG. 1 shows a view of an open balance shaft tunnel of a crankcase of a V8 engine according to the invention from below, showing a closable pulsation or ventilation channel opening into the four crank chambers of the crankcase; 2 shows a perspective view of a rotary valve for closing the pulsation or ventilation channel;
  • 3a is an enlarged view of the confluence of the Pulsations- or ventilation channel in one of the crank chambers in the open state.
  • 3b shows an enlarged view of the confluence of the pulsation or ventilation channel in one of the crank chambers in the closed state.
  • FIG. 4a an end view of the crankcase with the pulsation or ventilation channel open
  • Fig. 4b a. End view of the crankcase with closed pulsation or ventilation channel
  • Figure 5 is a bottom plan view of a portion of the V8 engine with the oil pan removed;
  • FIG. 7 shows a graphical representation of ventilation losses of the corresponding V8 engine according to the invention as a function of the engine speed in the combined pusher operation and gas spring operation.
  • the V8 engine 2 shown in the drawing consists essentially of an engine block 4 and a crankcase 6 flanged to the underside of the engine block 4, in which the crankshaft 8 (FIG. 4b) of the engine 2 is rotatably mounted.
  • the crankcase 6 encloses four crank chambers 10 (FIG. 1), which are each arranged below the pistons (not shown) and in the longitudinal direction of the crankshaft 8 one behind the other.
  • crankshaft centering hole in a between the crank chambers 10 and an oil pan (not shown) inserted into the crankcase 6 oil planer 12 at 14 (Fig. 5) sen.
  • the oil planer 12 is bonded at 16 to a bearing cross member 20 of the crankcase 6, so that only the oil planer outlet openings 22 remain as the opening cross section between the Kurbelkammem 10 and the oil pan, as best shown in Fig. 5.
  • the four crank chambers 10 are connected inside a balance shaft tunnel 24 (FIG.
  • the shift drum 28 consists of two coaxial tubes 30, 32,. of which the outer tube 30 pressed tightly into the balance shaft tunnel 24 and the inner tube 32 with respect to the outer tube 30 about the longitudinal axis of the two tubes 30, 32 is rotatable. Both tubes 30, 32 have in their tube walls in each case four cutouts 34, 36, which are arranged after the insertion of the shift drum 28 in the tunnel 24 respectively above a piston nozzle 38 in the region of lateral junctions 40 of the balance shaft tunnel 24 in the crank chambers 10.
  • the cutouts 34, 36 of the outer and inner tubes 30, 32 have a substantially coincident rectangular shape, partially adapted to the shape of the junctions 40, with rounded corners.
  • the inner tube 32 has a stub shaft 42 projecting beyond its front end (FIG. 2) through a sealed bore at the end of the shaft tunnel 24 is led out of the crankcase 6, as best shown in Fig. 4a and 4b.
  • a lever 44 is fixed, which can be pivoted, for example by means of an electric motor and a Bowden cable to rotate the inner tube 32 in its closed or open position.
  • the V8 engine 2 operates in the closed position of the inner tube 32 (FIG. 3b), ie with the pulsation or ventilation channel 26 closed, as a gas spring motor in which a virtually adiabatic compression and expansion of the gases in the Crank chambers 10 takes place under the piston.
  • the V8 engine 2 operates as a pulsation motor, in which the four crank chambers 10 communicate with each other through the pulsation or ventilation channel 26 with an opening cross-section of approximately 1600 mm 2 , so that the gases in the interior of the crankcase 6 to compensate for the pressure fluctuations caused by the piston movements between the crank chambers 10 can be moved back and forth.
  • a conventional gas spring motor corresponding to the V8 engine 2 has ventilation losses over the entire operating engine speed range of about 650 to 8,000 rpm in the range between 500 and 1,300 Watts and after an initial steeper rise in the range between 650 and about 2,000 rev / min from 500 watts to 1,300 watts slowly decrease again until they reach about 500 watts again at 8,000 rev / min.
  • gas spring motors are ideally suitable as sports car engines, which are operated predominantly in the high speed range, which lies beyond the point of intersection S of the curves A and B shown in FIG.
  • other motor vehicle engines are mainly operated in the lower engine speed range, where the ventilation Losses A of gas spring motors are higher than the ventilation losses B of Pulsationsmo- gates.
  • Pulsations- or ventilation duct 30 is closed when the speed of the motor 2 exceeds a predetermined value, and opened when the Speed of the motor 2 drops below the predetermined speed again.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor (2) mit einem Kurbelraum, der mehrere getrennte Kurbelkammern (10) umfasst. Um eine Kombination der Vorteile eines Gasfedermotors mit geringen Ventilationsverlusten im höheren Drehzahlbereich und der Vorteile eines Pulsationsmotors mit geringen Ventilationsyerlusten im niedrigen Drehzahlbereich ohne deren Nachteile zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Kurbelkammern (10) durch einen Ventilationskanal (26) zu verbinden, der sich wahlweise öffnen oder verschließen lässt.

Description

Verbrennungsmotor mit Umschaltung Gasfeder-/Pulsationsbetrieb
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei jedem Verbrennungsmotor treten infolge von Gasbewegungen aufgrund des Kolbenhubs, aufgrund von Durchblasegasen (Blow-by) und der Drehung der Kurbelwelle im Kurbelraum unterhalb der sich bewegenden Kolben sogenannte Ventilationsverluste auf, die u.a. durch eine nicht-adiabatische Kompression und Expansion der Gase sowie durch Drosselverluste bei ihrem Hindurchtritt durch verengte Ventilationsquerschnitte verursacht werden.
Um diese Verluste zu minimieren, würden in der Vergangenheit zwei Konzepte vorgeschlagen, die beim sogenannten Gasfedermotor bzw. beim sogenannten Pulsationsmo- tor verwirklicht sind. Bei dem zuerst genannten Konzept des Gasfedermotors ist der Kurbelraum in getrennte Kurbelkammern unterteilt, beim V8-Motor zum Beispiel in vier Kurbelkammern, die durch Verschließen sämtlicher dazwischen angeordneter Ventilationsquerschnitte gasdicht gegeneinander abgedichtete werden, wodurch in diesen Kammern eine weitgehend adiabatische Kompression und Expansion der Gase unter den Kolben erreicht werden kann. Ein völlig gasdichter Verschluss der Kurbelkammern ist jedoch nicht möglich, da das Öl aus den Kurbelkammem weiterhin zur Ölwanne abgeführt werden muss, was in der Regel durch eine Weine Öffnung in Form eines sogenannten Ölho- bels erfolgt. Bei dem zuletzt genannten Konzept des Pulsationsmotors werden hingegen die offenen Ventilationsquerschnitte zwischen den Kurbelkammem möglichst groß gemacht, um Drosselverluste beim Hindurchtritt der Gase durch die Ventilationsquerschnitte weitestgehend zu minimieren. Zum Vergleich betragen die Ventilationsquerschnitte bei einem beispielhaften, als Gasfedermotor ausgelegten V8-Motor ca. 200 mm2, während sie bei einer Auslegung als Pulsationsmotor ca. 4 160 mm2 betragen. Jedoch lassen sich beim Pulsationsmotor die Ventilationsquerschnitte wegen des begrenzten Bauraums im Kurbelgehäuse nur in eingeschränktem Maße vergrößern, wodurch insbesondere bei hohen Drehzahlen infolge der großen Strömungsgeschwindigkeiten der Gase verhältnismäßig hohe Ventilationsverluste auftreten. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich die Vorteile beider Konzepte ohne deren Nachteile kombinieren lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen die Kurbelkammern verbindenden Ventilationskanal gelöst, der sich wahlweise öffnen oder verschließen lässt, um den Verbrennungsmotor nach Bedarf als Pulsationsmotor bzw. im Pulsationsbetrieb mit kommunizierenden Kurbelkammern oder als Gasfedermotor bzw. im Gasfederbetrieb mit gegeneinander abgedichteten Kurbelkammern zu betreiben.
Da die Ventilationsverluste bei einem als Pulsationsmotor betriebenen bzw. im Pulsationsbetrieb arbeitenden Verbrennungsmotor mit zunehmender Drehzahl überproportional ansteigen, während sie bei einem als Gasfedermotor betriebenen bzw. im Gasfederbetrieb arbeitenden Verbrennungsmotor nur in geringem Umfang drehzahlabhängig sind, jedoch im unteren Drehzahlbereich erheblich höher sind als diejenigen im Pulsationsbetrieb, ist der Verbrennungsmotor gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mit einer Einrichtung zum Öffnen bzw. Verschließen des Ventilationskanals in Abhängigkeit von seiner Drehzahl ausgestattet, so dass sich der Ventilationskanal im unteren Drehzahlbereich öffnen und im oberen Drehzahlbereich verschließen lässt. Mit anderen Worten ist es mit den erfindungsgemäßen Merkmalen möglich, zur Reduzierung der Ventilationsverluste eines im oberen Drehzahlbereich im Gasfederbetrieb arbeitenden Verbrennungsmotors im unteren Drehzahlbereich zusätzliche. Ventilationsquerschnitte für einen Pulsationsbetrieb des Motors zuzuschalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden beim Umschalten des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors zwischen den beiden Betriebsarten Gasfederbetrieb und Pulsationsbetrieb die Ventilationsquerschnitte des Ventilationskanals zwischen allen Kurbelkammem gleichzeitig verschlossen bzw. geöffnet, vorzugsweise im Bereich der Einmündungen des Ventilationskanals in die Kurbelkammern.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass der Ventilationskanal durch einen zur Kurbelwelle parallelen Wellentunnel verläuft, vorzugsweise durch einen im Kurbelgehäuse ausgesparten Ausgleichswellentunnel, wobei der Wellentunnel mit den Kurbelkammern durch seitliche Einmündungen kommuniziert, die sich gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mittels eines in den Wellentunnel eingesetzten Drehschiebers gleichzeitig verschließen bzw. öffnen lassen.
Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, den Drehschieber so auszubilden, dass der durch den Wellentunnel verlaufende Ventilationskanal jeweils zwischen zwei benachbarten Kurbelkammern durch ein Scheibensegment verschlossen wird, das sich, durch eine Drehung des Drehschiebers um seine Längsachse wahlweise mit einer Öffnung in einem ortsfesten Schott zur Deckung bringen oder unter Freigabe der Öffnung aus der Überlappung mit der Öffnung heraus verdrehen lässt.
Dazu umfasst der Drehschieber zweckmäßig zwei koaxiale, im Bereich der Kurbelkammern jeweils mit radialen Öffnungen oder Ausschnitten in ihren Rohrwänden versehene Rohre, deren Öffnungen in einer Offenstellung des Drehschiebers mit den seitlichen Einmündungen der Kurbelkammern deckungsgleich sind, so dass^ die Kurbelkammern durch das hohle Innere des Drehschiebers miteinander kommunizieren. Während das äußere Rohr des Drehschiebers zweckmäßig in den Wellentunnel eingepresst und dadurch ortsfest mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, ist das innere Rohr ist aus der Offenstellung um seine Längsachse verdrehbar, um die Öffnungen der Rohre in einer Schließstellung des Drehschiebers in gegenseitigen Versatz zu bringen und dadurch den Ventilationskanal im hohlen Inneren des Drehschiebers im Bereich der Einmündungen in die Kurbelkammern gasdicht zu verschließen.
Zur Betätigung des Drehschiebers ist das innere Rohr an einem Stirnende durch einen Wellenstumpf verlängert, der durch eine Bohrung aus dem Kurbelgehäuse herausgeführt und mit einer Einrichtung zur drehzahlabhängigen Verstellung des Drehschiebers verbunden ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: eine Ansicht eines geöffneten Ausgleichswellentunnels eines Kurbelgehäuses eines erfindungsgemäßen V8-Motors von unten her, die einen in die vier Kurbelkammern des Kurbelgehäuses mündenden verschließbaren Pulsations- oder Ventilationskanal zeigt; Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines Drehschiebers zum Verschließen des Pulsations- oder Ventilationskanals;
Fig. 3a: eine vergrößerte Ansicht der Einmündung des Pulsations- oder Ventilationskanals in eine der Kurbelkammern in geöffnetem Zustand;
Fig. 3b: eine vergrößerte Ansicht der Einmündung des Pulsations- oder Ventilationskanals in eine der Kurbelkammern in verschlossenem Zustand;
Fig. 4a: eine Stirnseitenansicht des Kurbelgehäuses bei geöffnetem Pulsations- oder Ventilationskanal;
Fig. 4b: eine. Stimseitenansicht des Kurbelgehäuses bei verschlossenem Pulsations- oder Ventilationskanal;
F; ig. 5: eine Unterseitenansicht eines Teils des V8-Motors mit abgenommener Ölwanne;
Fig. 6: eine graphische Darstellung von Ventilationsverlusten eines Gasfedermotors und eines Pulsationsmotors in Abhängigkeit von der Motordrehzahl;
Fig. 7: eine graphische Darstellung von Ventilationsverlusten des entsprechenden erfindungsgemäßen V8-Motors in Abhängigkeit von der Motordrehzahl im kombinierten PuI- sationsbetrieb und Gasfederbetrieb.
Der in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße V8-Motor 2 besteht im Wesentlichen aus einem Motorblock 4 und einem an der Unterseite des Motorblocks 4 angeflanschten Kurbelgehäuse 6, in der die Kurbelwelle 8 (Fig. 4b) des Motors 2 drehbar gelagert ist. Das Kurbelgehäuse 6 umschließt vier Kurbelkammern 10 (Fig. 1), die jeweils unterhalb der Kolben (nicht dargestellt) und in Längsrichtung der Kurbelwelle 8 hintereinander angeordnet sind.
Bei dem V8-Motor 2 sind mehrere Maßnahmen zur Vermeidung von Gasbewegungen innerhalb des Kurbelgehäuses 6 vorgesehen: Erstens ist eine Kurbelwellen- Zentrierbohrung in einem zwischen den Kurbelkammern 10 und einer Ölwanne (nicht dargestellt) in das Kurbelgehäuse 6 eingesetzten Ölhobel 12 bei 14 (Fig. 5) verschlos- sen. Zweitens ist der Ölhobel 12 bei 16 mit einer Lagertraverse 20 des Kurbelgehäuses 6 verklebt, so dass als Öffnungsquerschnitt zwischen den Kurbelkammem 10 und der Ölwanne nur die Ölhobelaustrittsöffnungen 22 verbleiben, wie am besten in Fig. 5 dargestellt. Drittens sind die vier Kurbelkammern 10 innerhalb eines oberhalb der Kurbelwelle 8 angeordneten und zu dieser parallelen Ausgleichswellentunnels 24 (Fig. 1) im Innen-V- des Kurbelgehäuses 6 durch einen Pulsations- oder Ventilationskanal 26 verbunden, der mittels einer in den Tunnel 24 eingesetzten, als Drehschieber ausgebildeten Schaltwalze 28 wahlweise verschlossen oder geöffnet werden kann, um die vier Kurbelkammem 10 gasdicht gegeneinander abzudichten bzw. einen Druckausgleich zwischen den Kurbelkammem 10 zu ermöglichen.
Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, besteht die Schaltwalze 28 aus zwei koaxialen Rohren 30, 32,. von denen das äußere Rohr 30 dicht in den Ausgleichswellentunnel 24 ein- gepresst und das innere Rohr 32 in Bezug zum äußeren Rohr 30 um die Längsachse der beiden Rohre 30, 32 verdrehbar ist. Beide Rohre 30, 32 weisen in ihren Rohrwänden jeweils vier Ausschnitte 34, 36 auf, die nach dem Einsetzen der Schaltwalze 28 in den Tunnel 24 jeweils oberhalb von einer Kolbenspritzdüse 38 im Bereich von seitlichen Einmündungen 40 des Ausgleichswellentunnels 24 in die Kurbelkammern 10 angeordnet sind. Die Ausschnitte 34, 36 des äußeren und des inneren Rohrs 30, 32 weisen einen im Wesentlichen übereinstimmenden, teilweise an die Form der Einmündungen 40 ange- passten rechteckigen Umriss mit gerundeten Ecken auf. Dadurch werden die Strömungswiderstände im Bereich des Übergangs zwischen den Kurbelkammem 10 und dem Pulsations- oder Ventilationskanal 26 minimiert, wenn die Rohre 30, 32 so gegeneinander verdreht sind, dass die Ausschnitte 34, 36 im inneren und äußeren Rohr 32, 30 jeweils deckungsgleich übereinander liegen, wie in Fig. 3a dargestellt. Umkehrt wird der Pulsations- oder Ventilationskanal 26 an den Einmündungen 40 der Kurbelkammem 10 vollständig verschlossen, wenn das innere Rohr 32 aus dieser Öffnungsstellung um einen Winkel von etwas weniger als 180 Grad in eine Schließstellung verdreht wird, in der sich die zusammengehörigen Ausschnitte 34, 36 der beiden Rohre 30, 32 in Umfangs- richtung nicht mehr überlappen, wie in Fig. 3b dargestellt.
Um das Verdrehen des inneren Rohrs 32 zum Öffnen bzw. Verschließen des Pulsations- oder Ventilationskanals 26 zu ermöglichen, weist das innere Rohr 32 einen über sein eines Stirnende überstehenden Wellenstumpf 42 (Fig. 2) auf, der durch eine abgedichtete Bohrung am Ende des Wellentunnels 24 aus dem Kurbelgehäuse 6 herausgeführt ist, wie am besten in Fig. 4a und 4b dargestellt. Auf dem nach außen überstehenden freien Ende des Wellenstumpfs 42 ist ein Stellhebel 44 befestigt, der beispielsweise mit Hilfe eines Elektromotors und eines Bowdenzugs verschwenkt werden kann, um das innere Rohr 32 in seine Schließ- bzw. Öffnungsstellung zu drehen.
Durch die zuvor genannten Maßnahmen arbeitet der V8-Motor 2 in der Schließstellung des inneren Rohrs 32 (Fig. 3b), d.h. bei verschlossenem Pulsations- oder Ventilationskanal 26, als Gasfedermotor, bei dem im Betrieb eine nahezu adiabate Verdichtung und Expansion der Gase in den Kurbelkammern 10 unter den Kolben erfolgt. In der Offenstellung des inneren Rohrs 32 (Fig. 3a) arbeitet der V8-Motor 2 hingegen als Pulsationsmotor, bei dem die vier Kurbelkammern 10 durch den Pulsations- oder Ventilationskanal 26 mit einem Öffnungsquerschnitt von etwa 1600 mm2 miteinander kommunizieren, so dass die Gase im Inneren des Kurbelgehäuses 6 zum Ausgleich der durch die Kolbenbewegungen verursachten Druckschwankungeπ pulsierend zwischen den Kurbelkammern 10 hin und her bewegt werden können.
Wie in Fig. 6 mit einer durchgezogenen Linie A dargestellt, weist ein dem V8-Motor 2 entsprechender konventioneller Gasfedermotor Ventilationsverluste auf, die über den gesamten Betriebs-Drehzahlbereich des Motors von etwa 650 bis 8 000 U/min im Bereich zwischen 500 und 1 300 Watt liegen und nach einem anfänglichen steileren Anstieg im Bereich zwischen 650 und etwa 2 000 U/min von 500 Watt auf 1 300 Watt langsam wieder absinken, bis sie bei 8 000 U/min wieder etwa 500 Watt erreichen. Wie in Fig. 6 mit einer unterbrochenen Linie B dargestellt, steigen demgegenüber bei einem dem V8-Motor 2 entsprechenden konventionellen Pulsationsmotor, bei dem die Kurbelkammern 10 durch offene Pulsationsbohrungen verbunden sind und weder die Kurbelwellen-Zentrierbohrung bei 14 geschlossen noch der Ölhobel 12 mit der Lagertraverse 22 des Kurbelgehäuses 6 verklebt ist, die Ventilationsverluste von einem Wert von nahezu 0 Watt im Bereich zwischen 650 und 1 500 U/min ungefähr parabelförmig auf mehr als 5 000 Watt bei 8 000 U/min an, so dass sie bei dieser Drehzahl um 4 900 Watt größer als bei dem konventionellen Gasfedermotor sind.
Aus diesem Grund eignen sich Gasfedermotoren idealerweise als Sportwagenmotoren, die überwiegend im hohen Drehzahlbereich betrieben werden, der jenseits des Schnittpunkts S der in Fig. 6 dargestellten Kurven A und B liegt. Andere Kraftwagenmotoren werden jedoch überwiegend im unteren Drehzahlbereich betrieben, wo die Ventilations- Verluste A von Gasfedermotoren höher als die Ventilationsverluste B von Pulsationsmo- toren sind.
Um die Vorteile beider Konzepte auszunutzen und gleichzeitig deren Nachteile zu vermeiden, wird bei dem erfindungsgemäßen V8-Motor 2 der mit der Schaltwalze 28 bestückte Pulsations- oder Ventilationskanal 30 verschlossen, wenn die Drehzahl des Motors 2 einen vorbestimmten Wert übersteigt, und geöffnet, wenn die Drehzahl des Motors 2 wieder unter die vorbestimmte Drehzahl absinkt.
Wie in Fig. 7 für den erfindungsgemäßen V8-Motor sowie für einen Schaltpunkt S der Schaltwalze 28 von etwa 4 400 U/min mit einer durchgezogenen Linie C dargestellt, erhält man auf diese Weise bei Drehzahlen oberhalb des Schaltpunkts S dieselben Ventilationsverluste wie bei dem reinen Gasfedermotor in Fig. 6, während die Ventilationsverluste unterhalb des Schaltpunkts S etwas höher als diejenigen des reinen Pulsationsmo- tors in Fig. 6 sind, jedoch bedeutend unter denjenigen des reinen Gasfedermotors liegen. Der Grund für die im Vergleich zum reinen Pulsationsmotor etwas höheren Ventilationsverluste im unteren Drehzahlbereich liegt unter anderem darin; dass anders als bei diesem die Kurbelwellen-Zentrierbohrung bei 14 geschlossen und der Ölhobel 12 bei 16 mit der Lagertraverse 20 des Kurbelgehäuses 6 verklebt ist, so dass die Drosselverluste etwas höher als beim reinen Pulsationsbetrieb sind.
Zum besseren Vergleich sind die Ventilationsverluste des reinen Gasfedermotors und des reinen Pulsationsmotors aus Fig. 6 noch in Fig. 7 mit einer unterbrochenen Linie A bzw. mit einer strichpunktierten Linie B dargestellt.
B EZUGSZEICH EN LISTE
Verbrennungsmotor Motorblock Kurbelgehäuse Kurbelwelle Kurbelkammern Ölhobel Verschluss Zentrierbohrung Verklebung . Lagertraverse Ölhobelaustrittsöffnungen Wellentunnel Ventilationskanal Schaltwalze, Drehschieber äußeres Rohr inneres Rohr Öffnungen Öffnungen Kolbenspritzdüse Einmündung Wellenstumpf Stellhebel

Claims

PATEN TAN S P RÜC H E
1. Verbrennungsmotor mit einem Kurbelraum, der mehrere getrennte Kurbelkammern umfasst, gekennzeichnet durch einen die Kurbelkammern (10) verbindenden Ventilationskanal (26), der sich wahlweise öffnen oder verschließen lässt.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilationskanal (26) bei niedrigen Drehzahlen öffnen und bei hohen Drehzahlen verschließen lässt.
3. Verbrennungsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (42, 44) zum Öffnen bzw. Verschließen des Ventilationskanals (26) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (2).
4. Verbrennungsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilationskanal (26) an seinen Einmündungen in die Kurbelkammern (10) verschließbar ist.
5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilationskanal (26) an sämtlichen Einmündungen gleichzeitig verschließen bzw. öffnen lässt.
6. Verbrennungsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilationskanal (26) parallel zu einer Kurbelwelle (8) durch ein Kurbelgehäuse (6) des Verbrennungsmotors (2) erstreckt.
7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilationskanal (26) durch einen zur Kurbelwelle (8) parallelen Wellentunnel (24) verläuft, der durch seitliche Einmündungen (40) mit den Kurbelkammern (10) kommuniziert.
8. Verbrennungsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilationskanal (26) mittels eines Drehschiebers (28) verschließbar ist.
9. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (28) zwei koaxiale, im Bereich der Kurbelkammern (10) jeweils mit Öffnungen versehene Rohre (30, 32) umfasst, wobei das innere Rohr (32) um seine Längsachse verdrehbar ist, um zusammengehörige Öffnungen im inneren bzw. äußeren Rohr (30, 32) zum Öffnen des Ventilationskanals (26) miteinander zur Deckung oder Überlappung zu bringen und zum Schließen des Ventilationskanals (26) in Umfangsrichtung der Rohre (30, 32) gegeneinander versetzt anzuordnen.
10. Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Rohr (32) des Drehschiebers (28) in eine Bohrung oder einen Wellentunnel (24) des Kurbelgehäuses (6) eingepresst ist.
11. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch; gekenrH zeichnet, dass das innere Rohr (30) des Drehschiebers (28) an einem Stirnende durch eine Bohrung aus dem Kurbelgehäuse (6) herausgeführt ist. ,
12. , Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr (30) des Drehschiebers (28) mit einem Stellorgan (44) verbunden ist.
13. Verbrennungsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- - kennzeichnet, dass die Kurbelkammern (10) bei verschlossenem Ventilationskanal (26) im Wesentlichen gasdicht gegeneinander abgedichtet sind.
14. Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch einem Verbrennungsmotor (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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