DE10209041A1

DE10209041A1 - Hubkolbenaggregat, insbesondere Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE10209041A1
Application number: DE2002109041
Authority: DE
Inventors: Helmut Obieglo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-02
Filing date: 2002-03-02
Publication date: 2003-09-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zu deren Betrieb, insbesondere als Dieselmotor mit wenigstens einer Brennkammer und einem Antrieb, welcher durch die zugeführte Energiemenge Nutzarbeit verrichten kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zu deren Betrieb, insbesondere als Dieselmotor mit wenigstens einer Brennkammer und einem Abtrieb, welcher durch die zugeführte Energiemenge Nutzarbeit verrichten kann.
Verbrennungskraftmaschinen sind seit Jahrzehnten bekannt.
Ziel der Erfindung ist es, eine Hubkolbenmaschine, insbesondere Verbrennungskraftmaschine mit einfachen Mitteln zu gestalten, welche Kompakt und dennoch effektiv arbeitet und über besondere Eigenschaften verfügt, derart, dass ein wirkungsvoller Kreisprozess zustande kommt, so dass effektive Nutzarbeit zur Verfügung gestellt werden kann.
Die erfindungsgemässe Maschine kann im Dieselverfahren und insbesondere mit Benzin als High-Compression-Self-Ignition-Engine betrieben werden; also ein Dieselmotor, der mit Benzindirekteinspritzung und Selbstzündung arbeiten kann. Außerdem soll der effektive Wirkungsgrad erheblich gesteigert, das Drehmomentenverhalten optimiert und das Abgasverhalten deutlich verbessert werden.
Ein prinzipielles Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt:
Um den Drehpunkt D dreht sich ein Kurbelzapfen 1 in bekannter Art und Weise. Letzterer trägt ein erfindungsgemäss geformtes Pleuel 2 dessen zweiter Drehpunkt mit dem Kolbenbolzen 3 in Verbindung steht und dessen stielförmige Erweiterung 4 in Führungskontakt mit dem erfindungsgemäss gestalteten Bodenbereich des Hauptkolbens 5 ist. Letzterer ist verschieblich in dem Nebenkolben 6 gelagert und weist mindestens einen fest integrierten Zuganker 7 auf. Ein elastisches Element 8, insbesondere Feder, dient zum spielfreien Betrieb dieser Anordnung und ist durch eine Scheibe 9 und einen Stift 10 gegen Loslösen gesichert. Erfindungsgemässe Anordnung ist beweglich in dem Zylinder 12 geführt. Mit 11 ist eine bevorzugte Brennraummulde gekennzeichnet. In diese kann vorteilhaft unmittelbar nach einem Verdichtungstakt über nicht gezeigte konventionelle Mittel, z. B. Einspritzdüse, Betriebsmittel zugeführt werden.
In Fig. 1 kennzeichnet φ den Winkel, in der der Hauptkolben 5 im oberen Totpunkt OT verweilt während sich der Nebenkolben 6 durch die Rotation um die Strecke H verschoben hat.
Durch diesen überaus positiven Effekt hat das Betriebsmittel zusätzliche Zeit gewonnen, um zu entflammen und sogar vollständig in OT zu verbrennen (hier: Gleichraumverbrennung). Hierdurch wird die Russbildung nahezu vollkommen verhindert. Die Abgasqualität verbessert sich drastisch positiv.
In vorteilhafter Weise steht erfindungsgemäss nunmehr (gestrichelt gezeichnete Position) bereits sehr frühzeitig ein besonders grosser wirksamer Hebel um den Drehpunkt D zur Verfügung, woraus sich bereits jetzt ein enormes Drehmoment entwickeln lässt.
Es zeigt sich, dass die insgesamt grossen Hebelarme während des Arbeitstaktes maximale Drehmomente ermöglichen, welche mit konventioneller Technik nicht zu erreichen sind. Kühl- und Schmiersysteme arbeiten nach konventionellen Methoden. U. U. zweckmässige Hilfsmittel für den Gaswechsel (z. B. Flatterventil, Drehschieber, Pilzventile, Roots-Gebläse oder ggf. Zündkerze) sind der besseren Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet; sie gehören ja auch zum Stand der Technik.
Es sind übliche Verfahren nach dem 2-Takt-Betrieb oder 4-Takt-Betrieb möglich.
Erfindungsgemäss lassen sich alle möglichen Treibstoffe bis hinunter zu sehr schwer entflammbaren Stoffen wie Schwerölen oder Rohölen verbrennen.
Durch diese funktionale Ausführung gelingt erfindungsgemäß eine Realisierung eines fortschrittlichen und effektiven Verbrennungsmotors.

Claims

1. Hubkolbenaggregat, insbesondere Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Zylinder und sich darin bewegendem Kolben, welcher vor allem gasförmige Medien komprimiert, und aus einer Antriebs- bzw. Abtriebswelle besteht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sektion 4 am Pleuel 2 besteht, welche in Führungskontakt mit erfindungsgemässen, also speziell geformten und dem Brennraum abgewanden, Wirkflächen des Kolbens 5 steht und neben den beiden konventionellen Lagerstellen des Pleuels 2 existiert.

2. Hubkolbenaggregat nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der (Haupt-)Kolben 5 verschieblich an einem (Neben-)Kolben 6 angebracht ist.

3. Hubkolbenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturgestaltung der Sektion 4, des (Haupt-)Kolbens 5 und des (Neben-)Kolbens 6 im wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten entspricht.

4. Hubkolbenaggregat nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben 6 in Antriebsverbindung mit dem Pleuel 2 steht.

5. Hubkolbenaggregat nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kolben 5 mindestens ein Zuganker 7 fest integriert ist und an letzterem Elemente für den spielfreien und gesicherten Betrieb des Aggregates existieren, die insbesondere aus Feder 8, Scheibe 9 und Stift 10 bestehen.

6. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung des Kraftstoffes bzw. Kraftstoffgemisches bei konstantem Druck oder konstantem Volumen im Zylinder erfolgt.