DE3233314A1

DE3233314A1 - Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE3233314A1
Application number: DE19823233314
Authority: DE
Inventors: Anton 8451 Haselmühl Lehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1984-03-08

Description

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Verbrennungsmotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor mit wenigstens einem in einem Zylinder geführten Kolben, dessen hin- und hergehende Bewegung über eine Pleuelstange auf eine Kurbelwelle übertragen wird, sowie mit wenigstens einem an der Kurbelwelle drehbar gelagerten Zahnrad, welches in eine, d:..e Kurbelwelle umgebende ortsfeste und kreisringförmige Verzahnung eingreift, wobei das Zahnrad exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle an dieser gelagert ist und die Pleuels ;ange mit ihrem einen Ende exzentrisch zur Drehachse des Zahnrades an diesem angelenkt ist.

Verbrennungsmotoren sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. E.3 ist insbesondere auch bekannt, daß bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dem vom Zylinder und Kolben gebildeten Arbeitsraum erfolgt, bevor der Kolben in der Verdichtungsphase seinen oberen Totpunkt erreicht hat, d.h. die Zündung des Gemisches erfolgt beispielsweise schon 4-8 mm vor dem oberen Totpunkt des Kolbens, so daß d3r bei Zündung entstehende relativ hohe Explosionsdruck zunächst auf die sich in ihrem oberen Totpunkt befindliche Kurbelwelle übertragen wird, ohne daß ein wesentliches Drehmoment auf die Kurbelwelle ausgeübt werden kann. Erst später erfolgt dann die Ausdehnung des gezündeten Gemisches im Arbeitsraum, wodurch der Kolben schnell nach unten bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbrennungsmotor so auszubilden, daß die Kurbelwelle bzw. deren exzentrischer Teil, auf welchen die Pleuelstange einwirkt, ihren oberen Totpunkt bzw. ihre oberste Stellung bereits überschritten hat, wenn sich der Kolben zur Erzielung der maximalen Kompression des Gemisches noch nach oben bewegt, so daß schon der im Zeitpunkt der Zündung auftretende Druck voll als Drehmoment an der Kurbelwelle wirksam werden kann.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verbrennungsmotor der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß so ausgebildet, daß das wenigstens eine Zahnrad einen wirksamen Durchmesser besitzt, der halb so groß ist wie der wirksame Durchmesser der ortsfesten Verzahnung.

Bei dem Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung verzögert sich durch die exzentrische Lagerung der Pleuelstange am Zahnrad das Nach-Unten-Bewegen (vom Zylinderkopfdeckel weg) des Kolbens dadurch, daß sich zwar die Kurbelwelle bereits über ihren oberen Totpunkt bewegt hat, während die Pleuelstange mit dem Kolben noch nach oben gedruckt wird. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise so getroffen, daß sich die Kurbelwelle über einen Winkelbereich von ca. 25 bis 30 über ihren oberen Totpunkt hinausbewegt hat, wenn der Kolben seine oberste Stellung erreicht. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Zündung des Gemisches bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor zwar ebenfalls kurz vor Erreichen der obersten Stellung des Kolbens, d.h. vor Erreichen des maximalen Kompressionsdruckes erfolgen kann, der im Augenblick der Zündung auftretende Explosionsdruck im Arbeitsraum jedoch bereits voll auf die Kurbelwelle als Drehmoment übertragen wird, da die Kurbelwelle zu diesem Zeitpunkt ihren oberen Totpunkt bereit beispielsweise um den angegebenen Winkelbetrag von ca. 25 bis 30° überschritten hat. Insgesamt wird somit bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor ier durch die Zündung des Gemisches erfolgte Druck wesentlich besser auf die Kurbelwelle zur Erzeugung einer Drehleistung übertragen, als dies bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren der Fall ist.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor der wirksame Durchmesser des wenigstens einen Zahnrades halb so groß ist wie der wirksame Durchmesser der ortsfesten, kreisringförmigen und konzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle liegenden Verzahnung, wird weiterhin erreicht, daß sich das Zahnrad bei einem vollen Umlauf der Kurbelwelle insgesamt zweimal an der Verzahnung abwälzt, was einerseits bedeutet, daß das Zahnrad mit einer möglichst geringen Geschwindigkeit um seine Achse umläuft, um

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so einen unnötig hohen Verschleiß zu vermeiden, andererseits jedoch auch bedeutet, daß der Kolben beim Aufbewegen bzw. beim Abbewegen keine zusätzlichen unnötigen Verzögerungen bzw. Beschleunigungen erfährt, die zu einem übermäßigen Verschleiß der Lagerung der Pleuelstange führen oder aber ein gleichmäßiges Arbeiten des Motors beeinträchtigen könnten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur, die in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors zeigt, näher erläutert.

In der Figur ist 1 ein Zylinder, der an seinem in der Figur 1 oberen Ende in üblicher Weise durch einen Zylinderkopf bzw. Zylinderkopf de ekel verschlossen ist und in welchem ein Kolben in bekannter Weise für eine hin- und hergehende Bewegung geführt ist. An dem Kolben 2 ist eine Pleuelstange 3 mit ihrem einen Ende angelenkt. Das andere Ende der Pleuelstange 3 ist an einem von einem kurzen Zapfen gebildeten Exzenter 4- gehalten bzw. gelagert, welcher (Exzenter) auf einem Zahnrad 5 befestigt ist. Dieses Zahnrad ist auf der Kurbelwelle 6 gelagert, und zwar exzentrisch zur Drehachse 7 dieser Kurbelwelle. Das Zahnrad 5 greift in einen äußeren, den Raum um die Kurbelwelle umschließenden und konzentrisch zur Drehachse 7 liegenden Zahnkranz 8 ein, der ortsfest angeordnet ist.Durch die hin- und hergehende Bewegung dieses Kolbens 2 wird die Kurbelwelle 6 in Richtung des Pfeiles A rotierend angetrieben. Die Ausbildung ist dabei insbesondere so getroffen,daß der wirksame Durchmesser des Zahnrades 5 gleich dem halben wirksamen Durchmesser des kreisringförmigen Zahnkranzes 8 ist, so daß sich das Zahnrad 5 "bei einem vollen Umlauf der Kurbelwelle 6 insgesamt zweimal auf dem Zahnkranz 8 abwälzt. Weiterhin ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß sich die Kurbelwelle 6 mit einem konzentrisch zur Drehachse 7 liegenden Teil beidendig, d.h. in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Figur von dem Kurbelabschnitt 6' wegerstreckt, an dem das Zahnrad 5 i*¹ der dargestellten Weise

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exzentrisch zur Drehachse 7 gelagert ist.

Die Lagerung der Kurbelwelle 6 erfolgt in üblicher Weise in dem den Zahnkranz 8 aufweisenden bzw. bildenden Kurbelgehäuse 9» und zwar jweils an Bereichen der Kurbelwelle, die konzentrisch zur Di&achse 7 liegen.

Wie die J¹XgUr weiterhin zeigt, ist die Lage des Exzenters 4-auf dem Zahnrad 5, welches sich bei in Richtung des Pfeiles A rotierender Kurbelwelle 6 in Richtung des Pfeiles B dreht, bzw. zur Lagerachse dieses Zahnrades 5 so gewählt, daß dann, wenn sich der Kolben 2 in seiner obersten Stellung befindet, die Kurbelwelle 6 ihren oberen Totpunkt bereits überschritten hat, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform um einen Winkelbetrag von ca. 30°_? so daß bereits der volle Explosionsdruck im Zeitpunkt der Zündung als Drehmoment auf die Kurbelwelle 6 übertragen werden kann.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Verbrennungsmotor mit wenigstens einem in einem Zylinder geführten Kolben, dessen Mn- und hergehende Bewegung über die Pleuelstange auf eine Kurbelwelle übertragen wird, sowie mit wenigstens einem an der Kurbelwelle drehbar gelagerten Zahnrad, welches in eine ortsfeste, die Kurbelwelle omgebende und kreisringförmig ."ausgeführte Verzahnung eingreift, wobei das wenigstens eine Zahnrad exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle an dieser gelagert ist und die Pleuelstange mit ihrem einen Ende exzentrisch zur Drehachse des Zahnrades an diesem angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Zahnrad (5) einen wirksamen Durchmesser besitzt, der halb so groß ist wie der wirksame Durchmesser der ortsfesten Verzahnung (8).
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung ein Zahnkranz (8) ist.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrische Anlenkung der Pleuelsbange

(3) an dem Zahnrad (5) so getroffen ist, daß bei der obersten Stellung des Kolbens (2) sich die Kurbelwelle (6) um ca. bis 30° über ihren oberen Totpunkt gedreht hat.