DE19925445A1 - Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents
HubkolbenbrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Eine Hubkolbenbrennkraftmaschine enthält einen mit einem Kurbeltrieb (8, 10) zusammenwirkenden Kolben (2), der sich in einem Zylinder (4) unter abwechselnder Verkleinerung und Vergrößerung einer Arbeitskammer (6) hin- und herbewegt, eine von einem im Kolben angeordneten Einlaßventil (18) gesteuerte Einlaßeinrichtung, durch die hindurch der Arbeitskammer frische Ladung zuführbar ist, und eine von einem am Zylinder angebrachten Auslaßventil (28) gesteuerten Auslaßeinrichtung, durch die hindurch verbrannte Ladung entweichen kann. Durch die Anordnung des Einlaßventils (18) im Kolben werden große Strömungsquerschnitte und gute thermodynamische Verbrennungsbedingungen geschaffen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs.
Üblicherweise haben Hubkolbenbrennkraftmaschinen eines oder mehrere Einlaßventile und
eines oder mehrere Auslaßventile, die im Zylinderkopf angeordnet sind und die in die Ar
beitskammer bzw. dem Brennraum hinein und aus ihm heraus führende Ladungswechsel
wege freigeben. Die Einström- und Ausströmquerschnitte, die von solchen Ventilen freige
geben werden können, sind verhältnismäßig begrenzt. Es ist bekannt, Hubkolbenbrenn
kraftmaschinen nach dem Viertaktverfahren oder dem Zweitaktverfahren arbeiten zu las
sen, wobei für das Zweitaktverfahren Anordnungen bekannt sind, in denen die Ventile als
Schlitze in der Zylinderwand ausgebildet sind, die vom Kolbenhemd überfahren werden.
Solche Schlitze bedingen bestimmte Hemdkonstruktionen des Kolbens und sind hinsichtlich
ihrer Öffnungsfunktionen kaum steuerbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Hubkolbenbrennkraftma
schine derart weiterzubilden, daß mit ihr gute Füllungen, d. h. hohe Drehmomente, erziel
bar sind und thermodynamisch günstige Voraussetzungen für eine schadstoffarme Verbren
nung gegeben sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Erfindungsgemäß ist das normalerweise als Tellerventil ausgebildete Einlaßventil im Kol
ben angeordnet. Damit werden die für den Ladungswechselkammer zur Verfügung stehen
de Querschnitte sowohl im Kolben als auch im Zylinderkopf genutzt und es stehen große
Ladungswechselquerschnitte zur Verfügung, die insgesamt strömungsgünstig ausgebildet
werden können. Ein weiterer Vorteil, der mit der Erfindung erzielt wird, liegt darin, daß
die Ladung die Arbeitskammer vom Kolben zum Zylinderkopf, d. h. etwa in axialer Rich
tung der Arbeitskammer, ohne wesentliche Bewegungsumkehr durchströmen kann. Dies ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Hubkolbenbrennkraftmaschine
nach dem Zweitaktverfahren betrieben wird. Mit der Erfindung wird eine Kühlung des
Kolbens erzielt, wodurch thermisch weniger belastbare Öle eingesetzt werden können oder
sogar ein ölfreier Betrieb denkbar ist.
Die Unteransprüche 2 bis 4 sind auf vorteilhafte Möglichkeiten zur Steuerung des im Kol
ben angeordneten Einlaßventils gerichtet.
Der Anspruch 5 kennzeichnet eine vorteilhafte Führung der Frischluft durch den Kurbel
raum.
Mit dem Anspruch 6 wird eine großflächige Einströmung der Frischluft in die Arbeitskam
mer erzielt.
Der Anspruch 7 kennzeichnet eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, der Arbeitskammer
durch den Kolben hindurch Frischluft zuzuführen.
Mit der Konstruktion gemäß dem Anspruch 8 werden vielfältige Möglichkeiten zur La
dungssteuerung geschaffen.
Gemäß dem Anspruch 9 eignet sich die erfindungsgemäße Maschine besonders gut für den
Einsatz des sogenannten Doppelkurbeltriebs, da bei diesem Trieb die Mitte des Kolbenbo
dens von unten her zugänglich ist.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 wird mit der Erfindung eine Zweitaktmaschine
mit sehr guter Effizienz geschaffen.
Die Erfindung eignet sich für Otto-Motoren, Dieselmotoren, Pumpen usw.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und
mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit im Kolben angeordnetem
Einlaßventil,
Fig. 2 eine Detailansicht zur Erläuterung der Betätigung des Einlaßventils und der
Frischluftzufuhr,
Fig. 3 eine Detailansicht zur Erläuterung einer Ventilkonstruktion,
Fig. 4 Ansichten zur Erläuterung einer abgeänderten Ausführungsform eines Ventils
mit integrierter Luftführung,
Fig. 5 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer Brennkraftmaschine
und
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer
Brennkraftmaschine.
Gemäß Fig. 1 arbeitet ein Kolben 2 einer Brennkraftmaschine in einen Zylinder 4, und be
grenzt eine Arbeitskammer 6.
Der Kolben 3 ist über Pleuel 8 mit Kurbelscheiben 10 eines an sich bekannten Doppelkur
beltriebs verbunden, die über nicht dargestellte Verzahnungen ineinandergreifen und mit
gleicher Drehzahl gegensinnig drehen. Auf diese Weise ist der Kolben 3 innerhalb des Zy
linders 6 linear geführt und bewegt sich reibungsarm weitgehend seitenkraftfrei längs der
Zylinderwand. Der Kurbeltrieb ist innerhalb eines Gehäuses 12 aufgenommen, das mit
dem Zylinder 4 verbunden ist.
Der Boden des mit einer Mulde 14 ausgebildeten Kolbens 2 wird vom Schaft 16 eines Tel
lerventils 18 durchdrungen, dessen Teller 20 derart geformt ist, daß seine Unterseite dem
Kolbenboden angepaßt ist und seine Oberseite bei geschlossenem Ventil eine von scharfen
Übergängen freie Kontur der Mulde 14 ergibt.
Das Tellerventil 18 wird von einer Feder 22 normalerweise in Schließstellung gehalten.
In der dargestellten Stellung des Kolbens 2, in der sich dieser annähernd in seinem unteren
Totpunkt befindet, liegt der Schaft 16 an einem am Gehäuse 12 angebrachten Anschlag 24
an, so daß das Ventil geöffnet ist und aus dem Kurbelraum Luft durch zwischen der Au
ßenfläche des Schaftes 16 und dem Kolben durch eine Verrippung des Schaftes 16 gebilde
te Kanäle einströmen kann. Die Formgebung des Ventiltellers 20 und der Innenkontur der
Mulde 14 ist derart, daß günstige Bedingungen für die Einströmung von Frischluft in die
Arbeitskammer 6 geschaffen sind. Diese Frischluft strömt durch ein in dem Gehäuse 12
ausgebildetes Rückschlagventil 26 hindurch ein.
Im Kopf des Zylinders 4 arbeitet ein Auslaßventil 28 oder arbeiten mehrere Auslaßventile,
die verbrannte Ladung einem Auslaßkanal 30 zuführen. Da im Zylinderkopf kein Einlaß
ventil vorgesehen ist, kann das oder können die Auslaßventile mit großen Abströmquer
schnitten ausgebildet werden. Im Zylinderkopf ist in an sich bekannter Weise eine Ein
spritzdüse 32 sowie ggf. eine Zündkerze 34 angeordnet.
Die Funktion des Motors ist wie folgt:
Es sei angenommen, der Kolben 2 befinde sich im oberen Totpunkt (gestrichelt eingezeich net), wobei das Tellerventil 18 geschlossen ist. Der Brennraum ist weitgehend durch den Innenraum der Mulde 14 gebildet, die frische Ladung enthält, die durch die Zündkerze 34 gezündet wird. Das Auslaßventil 28 ist zu.
Es sei angenommen, der Kolben 2 befinde sich im oberen Totpunkt (gestrichelt eingezeich net), wobei das Tellerventil 18 geschlossen ist. Der Brennraum ist weitgehend durch den Innenraum der Mulde 14 gebildet, die frische Ladung enthält, die durch die Zündkerze 34 gezündet wird. Das Auslaßventil 28 ist zu.
Während des nun einsetzenden Arbeitshubs bewegt sich der Kolben 2 nach unten und dabei
wird das Rückschlagventil 26 geschlossen. Während der Abwärtsbewegung des Kolbens,
unmittelbar nachdem die Ladung verbrannt ist, öffnet das Auslaßventil 28, das beispiels
weise von einer Nockenwelle betätigt wird, so daß eine Ausströmung der Ladung durch
den Auslaßkanal 28 stattfindet. Bei Fortsetzung der Abwärtsbewegung des Kolbens 2 ge
langt der Schaft 16 in Anlage an den Anschlag 24, so daß das Ventil 20 öffnet und eine
Strömung der im Kurbelraum komprimierten Frischluft in die Mulde 14 bzw. die Arbeits
kammer 6 einsetzt, die die verbrannte Ladung zusätzlich in den Auslaßkanal 30 drückt. Bei
der dann einsetzende Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 öffnet das Rückschlagventil 20 in
Folge des im Inneren des Gehäuses 12 entstehenden Unterdrucks, so daß Frischluft in den
Raum unter den Kolben 2 einströmt. Das Auslaßventil 28 schließt kurz bevor der Kolben
2 seinen oberen Totpunkt erreicht. In die Mulde 14 wird Kraftstoff aus der Einspritzdüse
32 eingespritzt, so daß im oberen Totpunkt der geschilderte Zyklus erneut beginnt.
Es versteht sich, daß bei Betrieb als Dieselmotor die Zündkerze 34 fehlen kann.
Durch zweckentsprechende Ausbildung der Verrippung des Schaftes 16 kann in die Mulde
eine Einströmung mit einem um die Zylinderachse gerichteten Drall erfolgen, in deren
Kern von der Einspritzdüse 32 Kraftstoff eingespritzt wird, wodurch eine außerordentlich
effiziente Verbrennung möglich ist. Wegen der weitgehenden Gestaltungsfreiheit hinsicht
lich der Einströmbedingungen und der Muldenform lassen sich die thermodynamischen
Voraussetzungen für eine hinsichtlich des Wirkungsgrades und/oder des Schadstoffaus
stoßes günstige Verbrennung optimal an die jeweiligen Verhältnisse anpassen. Dabei
bleiben der Kolben und die Zylinderwand kühl, was geringere mechanische
Beanspruchungen bedeutet.
Der Anschlag 24 kann mittels einer Hydraulik oder eines Elektromotors verschiebbar an
dem Gehäuse 12 angebracht sein, so daß sich die Öffnungsfunktion des Tellerventils 18
steuern läßt. Der Anschlag kann auch durch einen drehbaren Nocken gebildet sein.
Es versteht sich, daß die Außenrippen am Schaft 16 derart ausgebildet sein können, daß
sie bereits in einem Abstand vom Ventilteller 20 enden, so daß der Ventilteller 20 nicht
zwingend die Dichtfunktion ausüben muß, sondern die zwischen den Rippen ausgebildeten
Kanäle erst in die Mulde 14 hinein öffnen, wenn das Ventil 18 teilweise geöffnet ist.
Die Feder 22 sorgt dafür, daß das Ventil 18 zuverlässig schließt, wenn es nicht am An
schlag 24 anliegt. Bei Ausbildung des Ventils als Differenzdruck- oder Klappenventil kann
die Feder entfallen. Auch der Anschlag 24 ist bei bestimmten Ausführungsformen nicht
zwingend erforderlich, wenn das Ventil 18 als Differenzdruckventil ausgebildet sein kann,
das in der Nähe des unteren Totpunkts wegen des Überdrucks unterhalb des Kolbens öffnet
und schließt, sobald der Druck in der Arbeitskammer 6 größer ist als im Inneren des
Gehäuses 12.
Es versteht sich weiter, daß durch das Ventil 18 nicht nur Frischluft, sondern
- insbesondere bei Otto-Motoren - Frischgas oder Frischladung zugeführt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Ausbildung der Anordnung derart, daß die Frischluftzufuhr vom Inneren
des Kurbelgehäuses getrennt ist. Für funktionsähnliche Bauteile sind die gleichen Bezugs
zeichen wie in Fig. 1 verwendet.
Innerhalb des Gehäuses 12 (in Fig. 2 nicht dargestellt) ist starr ein Luftführungsgehäuse
40 angebracht, das einen zylinderartigen, umlaufende Vorsprung 42 aufweist, der in dich
tende Anlage an einen entsprechenden, zylinderartigen Vorsprung 44 des Kolbens 2
kommt. Vom Boden des Luftführungsgehäuses 40 steht ein Ansatz 46 vor, dessen oberes
Ende den Anschlag 24 bildet. Von dem Luftführungsgehäuse 40 führt ein gestrichelt einge
zeichneter Kanal 48 in den Außenraum, wobei in der Mündung des Kanals 48 nach außen
das Rückschlagventil 26 angeordnet ist.
Die Funktion der Anordnung gemäß Fig. 2 entspricht der der Fig. 1, wobei jedoch der
Verdichtungsraum erheblich kleiner ist. Um dies zu kompensieren, kann der Frischluft
kanal 48 von einem Ladegebläse mit unter Überdruck stehender Luft versorgt werden, wo
bei das Rückschlagventil 26 fehlen kann.
Im dargestellten Beispiel kommt der Vorsprung 44 von dem Vorsprung 42 bei einer Auf
wärtsbewegung des Kolbens 2 frei, so daß das Innere des Luftführungsgehäuses 40 mit
dem Inneren des Kurbelgehäuses verbunden ist, wodurch, falls der Kurbelmechanismus mit
Öl geschmiert werden muß, die Gefahr besteht, daß Öl mit in den Brennraum gelangt. Um
dies zu unterbinden, kann zwischen den Vorsprüngen 42 und 44 oder zwischen dem Vor
sprung 42 und dem Kolben 2 ein nicht dargestellter Balg angeordnet sein, der für eine
ständige Trennung des Kurbelgehäuses vom Inneren des Luftführungsgehäuses sorgt. Im
letzteren Fall kann der Vorsprung 44 am Kolben 2 entfallen.
Alternativ kann die Anordnung gemäß Fig. 2 auch derart sein, daß die Vorsprünge 42 und
44 während des gesamten Kolbenhubs in gegenseitiger Überlappung sind. Zusätzlich kann
zwischen beiden eine Dichtung angeordnet sein, sodaß das Innere des
Luftzuführungsraumes zuverlässig gegen das Innere des Kurbelgehäuses abgedichtet ist.
Fig. 3 zeigt Details einer Ventilkonstruktion, wobei Fig. 3a einen Querschnitt und Fig. 3b
eine Ansicht von oben auf das Ventil zeigt.
Der Teller des Tellerventils 18 ist als Lochplatte 50 ausgebildet, die auf dem Boden des
Kolbens 2 im geschlossen Zustand des Ventils 18 aufliegt. Im Boden des Kolbens 2 sind
von der Mitte sternförmig nach außen verlaufende Nuten 52 ausgespart, die in der Ansicht
gemäß Fig. 3b gestrichelt eingezeichnet sind. Wie ersichtlich, sind Löcher 54 der Loch
platte 50 in Bereichen außerhalb der Nuten 52 ausgebildet. Wenn das Tellerventil 18 ge
schlossen ist, liegt die Lochplatte 50 unter Abdichtung an den nicht ausgesparten Bereichen
des Kolbenbodens 2 an. Sobald das Ventil 18 öffnet und vom Kolben 2 abhebt, kann die
außerhalb des Schaftes 16 durch den Kolben 2 hindurchströmende Frischluft aus den Nuten
52 ausströmen und durch die Löcher 54 hindurch in die Arbeitskammer strömen. Auf diese
Weise wird eine großflächige Einströmung der Frischluft erzielt, die gleichzeitig zur Küh
lung der Lochplatte 50 beiträgt. Die Lochplatte 50 kann bis unmittelbar an die
Zylinderwand herangeführt sein.
Fig. 4 zeigt in a) eine seitliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Kolbens mit
Einlaßventil und in b) einen Schnitt durch die Figur a) längs der Ebene b-b.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der Schaft 56 des Ventils 18 hohl ausgebildet
und durchragt den Kurbeltrieb. Der Schaft 56 ist mittels gehäusefesten Führungen 58 ge
führt und weist in der Nähe seines unteren Endes eine radiale Lufteinlaßöffnung 60 und in
der Nähe seines den Ventilteller zugewandten Endes radiale Luftauslaßöffnungen 62 auf.
Der Anschlag zur Betätigung des Ventils 18 ist im Beispiel der Fig. 4 durch eine Nocken
welle 64 gebildet, die einen beweglichen bzw. verstellbaren Anschlag darstellt.
Wie aus Fig. 4b ersichtlich, weist der Doppelkurbeltrieb jeweils zwei Kurbelscheiben 10a
und 10b auf, die über eine Welle 12a und 12b starr miteinander verbunden sind. Es sind
insgesamt vier Pleuel 8 vorgesehen, die an Pleuelzapfen 66 und entsprechenden Lagerun
gen am Kolben 2 angreifen. Der Schaft 56 erstreckt sich mittig durch den Kurbeltrieb hin
durch.
Wie ersichtlich, kann in der dargestellten geöffneten Stellung des Ventils Luft aus einem
beispielsweise unter Überdruck stehenden Luftzufuhrkanal 70 in den Schaft 56 einströmen
und aus den nicht in Überdeckung mit dem Kolben 2 befindlichen Auslaßöffnungen 62 aus
strömen. Bei geschlossenem Ventil sind die Auslaßöffnungen 62 durch die Kolbenwandung
verschlossen. Die Ausbildung des Ventils mit einem großflächigen Teller hat den Vorteil,
daß dieser Teller, der während der Verbrennung den Kolbenboden bildet, durch die ein
strömende Frischluft wirksam gekühlt wird.
Mittels der Nockenwelle 64 kann die Öffnungsdauer des Ventils verlängert werden und
kann die Geschwindigkeit, mit der der Schaft auf den Anschlag bzw. die Nockenwelle auf
prallt, vermindert werden. Wenn der Motor im Zweitaktverfahren betrieben wird, dreht
sich die Nockenwelle 64 ebenso wie eine das oder die Auslaßventile antreibende Nocken
welle mit Kurbelwellendrehzahl. Wenn der Motor im Viertaktverfahren betrieben werden
soll, dreht sich die das oder die Auslaßventile betätigende Nockenwelle mit halber Kurbel
wellendrehzahl. Die Nockenwelle 64 kann dann beispielsweise durch einen Anschlag er
setzt werden, der nach jedem zweiten Bewegungszyklus in die Bewegungsbahn des Schafts
zur Öffnung des Ventils 18 hineinbewegt wird. Auch ein solcher gemäß Fig. 4 beispiels
weise radial bewegter Anschlag kann in axialer Richtung des Schaftes verstellt werden.
Es versteht sich, daß die Ausführungsform des Ventils gemäß Fig. 4 dahingehend geändert
werden kann, daß der Schaft 56 einen ortsfesten Rohrstutzen (nicht dargestellt) überragt.
Die Luft- oder Gaszufuhr erfolgt dann in den Rohrstutzen beispielsweise unterhalb des
Kurbeltriebs. Der Schaft endet oberhalb des Kurbeltriebs und weist einen Bund auf, der
mit einem beispielsweise als Nocken ausgebildeten Anschlag zusammenwirkt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Brennkraftmaschine, die sich von den bisherigen
dadurch unterscheidet, daß der Zylinder 4 unterhalb des Kolbens 72 eine Trennwand 74
aufweist, durch die ein Schaft 76 des Kolbens 72 unter Abdichtung beweglich hindurchge
führt ist. Der Kurbeltrieb des Kolbens 72 ist in Fig. 5 nicht dargestellt. Der Kurbeltrieb
ist mit dem unteren Ende des Schafts 76 verbunden und beispielsweise als Doppelkurbel
trieb gemäß Fig. 1 ausgebildet. Der Kurbeltrieb kann auch ein konventioneller Kurbeltrieb
mit nur einer Kurbelscheibe sein, der an dem Schaft 76 angreift, wobei die Führung des
Schaftes im Zylinder derart ausgebildet ist, daß ein Kippen verhindert ist.
Es sind zwei verschiedene Arten von Einlaßventilen dargestellt, wobei das Einlaßventil 18a
mit einer Nockenwelle 64 als Anschlag zusammenwirkt, wohingegen der Anschlag für das
Einlaßventil 18b durch die Trennwand 74 selbst gebildet ist. Es können beide Arten von
Einlaßventilen, eine Art von Einlaßventil mehrfach oder nur ein Einlaßventil vorgesehen
sein. Es versteht sich, daß die Nockenwelle 64 oder ein verstellbarer Anschlag in der
Kammer 78 angeordnet sein kann.
Der Raum zwischen der Trennwand 74 und dem Kolben 72 bzw. dessen Boden bildet eine
Frischluftkammer 78, die vom Kurbelraum völlig getrennt ist und in unterschiedlichster
Weise genutzt werden kann. Beispielsweise kann die Frischluftkammer 78 durch ein oder
mehrere entsprechend angeordneten Ventile 80 als Verdichterkammer genutzt werden, ähn
lich wie das Innere des Kurbelgehäuses gemäß Fig. 1. Über das Ventil 80 kann die 78
auch mit von einem Ladegebläse zusätzlich vorverdichteter Luft beschickt werden usw.
Die Erfindung wurde anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben. Diese Ausführungs
beispiele können in mannigfaltiger Weise verändert und in ihren Merkmalen miteinander
kombiniert werden.
Die Kombination des mit dem Einlaßventil versehenen Kolbens und des Doppelkurbeltriebs
hat den Vorteil, daß das Zentrum des Kolbens vom Kurbelraum her gut zugänglich ist, der
seitenkraftfrei laufende Kolben mit großer Fläche ausgebildet sein kann und die Zusatzmas
se des Ventils die Gebrauchstauglichkeit nicht nachteilig beeinflußt.
Durch zweckentsprechende Ausgestaltung der Außenumfänge der Kurbelscheiben 10 der
Fig. 1 und deren Zusammenwirken mit entsprechenden, im Gehäuse 12 angeordneten Luft
führungen oder der Innenwand des Gehäuse 12 selbst können die Kurbelscheiben 10 selbst
zur Luftverdichtung benutzt werden, wobei diese verdichtete Luft dann durch den Kolben
2 hindurch in die Arbeitskammer 6 geleitet wird.
Die Ausbildung der Nuten 52 (Fig. 4) oder der Auslaßöffnungen 62 (Fig. 6) ist vorteilhaf
terweise derart, daß die Einströmung der Frischladung mit einer Komponente in Umfangs
richtung (Drall) erfolgt.
Fig. 6 zeigt eine insgesamt der Ausgangsform gemäß Fig. 4 ähnliche Brennkraftmaschine.
Für funktionsähnliche Bauteile sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 verwendet.
Der Schaft 56 des Ventils 18 endet bei dieser Ausführungsform oberhalb der
Kurbelscheiben 10 in einem Bund 86, mit dem ein gegebenenfalls verstellbarer Anschlag
24 zusammenwirkt. In den Schaft 56 hinein erstreckt sich ein an dem nicht dargestellten
Motorgehäuse starr angebrachter Rohrstutzen 88, dem über den Luft- bzw. Gaszufuhrkanal
70 Frischladung zugeführt wird. Die Längen des Rohrstutzens 88 und des Schaftes 56 sind
derart aufeinander abgestimmt, daß während des gesamten Kolbenhubs eine Überlappung
zwischen beiden bestehen bleibt, sodaß eine zuverlässige Trennung zwischen dem Inneren
des Kurbelgehäuses und der in die Arbeitskammer 6 einströmenden Frischluft bzw.
Frischladung gewährleistet ist.
In weiterer Abänderung zu den bisher geschilderten Ausführungsformen ist bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 6 das Auslaßventil 28 mittig im Zylinder angeordnet und
weist eine Fläche auf, die fast annähernd so groß ist wie die Bohrung des Zylinders 4. Die
Einspritzung beispielsweise von Dieselkraftstoff erfolgt bei dieser Ausführungsform durch
einen in dem Schaft des Auslaßventils 28 ausgebildeten Kanal 90 hindurch, der in einer
Einspritzdüse 92 endet.
Es versteht sich, daß auch die Ausführungsform gemäß Fig. 6 für einen Ottomotor
geeignet ist, wobei die Elektroden der Zündkerze am Auslaßventil 28 angebracht sein
können, das Auslaßventil durchragen können oder seitlich des Auslaßventils am Zylinder
angebracht sein können. Die Einspritzung des Kraftstoffes kann ebenfalls durch den Kanal
90 hindurch oder im Bereich des Zufuhrkanals 70 oder innerhalb des Rohrstutzens 88
erfolgen.
Claims (10)
1. Hubkolbenbrennkraftmaschine, enthaltend
einen mit einem Kurbeltrieb (8, 10) zusammenwirkenden Kolben (2; 72), der sich in einem Zylinder (4) unter abwechselnder Verkleinerung und Vergrößerung einer Ar beitskammer (6) hin- und herbewegt,
einer von einem Einlaßventil (18) gesteuerten Einlaßeinrichtung, durch die hin durch der Arbeitskammer frische Ladung zuführbar ist, und
einer von einem am Zylinder angebrachten Auslaßventil (28) gesteuerten Aus laßeinrichtung, durch die hindurch verbrannte Ladung entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (18) im Kolben (2; 72) angeordnet ist.
einen mit einem Kurbeltrieb (8, 10) zusammenwirkenden Kolben (2; 72), der sich in einem Zylinder (4) unter abwechselnder Verkleinerung und Vergrößerung einer Ar beitskammer (6) hin- und herbewegt,
einer von einem Einlaßventil (18) gesteuerten Einlaßeinrichtung, durch die hin durch der Arbeitskammer frische Ladung zuführbar ist, und
einer von einem am Zylinder angebrachten Auslaßventil (28) gesteuerten Aus laßeinrichtung, durch die hindurch verbrannte Ladung entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (18) im Kolben (2; 72) angeordnet ist.
2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Anschlag (24; 64; 74) vorgesehen ist, der im Bereich des unteren Totpunktes des Kolbens (2; 72) derart in Anlage an einen Schaft (16; 76) des Einlaßventils (18) kommt, daß das Einlaßventil öffnet.
daß ein Anschlag (24; 64; 74) vorgesehen ist, der im Bereich des unteren Totpunktes des Kolbens (2; 72) derart in Anlage an einen Schaft (16; 76) des Einlaßventils (18) kommt, daß das Einlaßventil öffnet.
3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (64) verstellbar ist.
4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag durch einen drehbaren Nocken (64) gebildet ist.
5. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (2) einen Vorsprung (44) aufweist, der im Bereich des un
teren Totpunktes unter Abdichtung in einen entsprechenden Vorsprung (42) eines Luftfüh
rungsgehäuses (40) eintaucht, durch das hindurch bei offenem Einlaßventil (18) Luft in doe
Arbeitskammer (6) einströmt.
6. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (18) eine den Kolbenboden zumindest teilweise über
deckende Lochplatte (50) aufweist und der Kolbenboden mit Luftverteilnuten (52) ausgebil
det ist, wobei die Löcher (54) und die Luftverteilungsnuten (52) derart angeordnet sind,
daß die Lochplatte die Luftverteilnuten im geschlossenen Zustand des Ventils (18) ver
schließt und im offenen Zustand des Ventils eine Einströmung der Luft durch die Luftver
teilnuten und die Löcher freigibt.
7. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Schaft (56) des Einlaßventils (18) hohl ausgebildet ist und einen Einströmkanal für
die Luft bildet.
8. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (72) einen Schaft (76) aufweist, der in einer Trennwand
(74) geführt ist, die auf der von der Arbeitskammer (6) abgewandten Seite des Kolbens im
Zylinder (4) ausgebildet ist, wobei eine zwischen der Trennwand und dem Kolben ausge
bildete Kammer eine Frischluftkammer (78) bildet, durch die und den Kolben hindurch die
Arbeitskammer mit Frischluft versorgt wird.
9. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb als Doppelkurbeltrieb ausgebildet ist, bei dem der
Kolben (2) über Pleuel (8) mit zwei sich gegensinnig mit gleicher Drehzahl drehenden
Kurbeln (10) verbunden und dadurch linear geführt ist.
10. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Maschine nach dem Zweitaktverfahren arbeitet.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE1999125445 DE19925445A1 (de) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
DE2000125873 DE10025873A1 (de) | 1999-06-02 | 2000-05-25 | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999125445 DE19925445A1 (de) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19925445A1 true DE19925445A1 (de) | 2000-12-14 |
Family
ID=7910130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999125445 Withdrawn DE19925445A1 (de) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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