-
Technisches
Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hubkolben-Verbrennungsmotor
und ins Besondere auf einen Hubkolben-Motor, der die obere Todpunktposition
(TDC) eines Kolbens mittels eines Kolbenkurbel-Mechanismus mit Mehrfachverbindungsstangen
verändern
kann.
-
Technischer
Hintergrund
-
Um
ein Verdichtungsverhältnis
zwischen dem Volumen in dem Motorzylinder mit dem Kolben an unterer
Totpunktposition (BDC) und dem Volumen mit dem Kolben an oberer
Totpunktposition (TDC), abhängig
von den Motorbetriebsbedingungen wie etwa Geschwindigkeit und Belastung,
zu verändern, wurden
in den letzten Jahren Hubkolbenmotoren mit Mehrfach-Verbindungsstangen,
die jeder eine Mehrfach-Verbindungsstange
verwenden, ausgeführt
als Kolbenkurbelmechanismus (Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
mit Mehrfach-Verbindungsstange), aus drei Verbindungsstangen zusammengesetzt,
und zwar einer oberen Verbindungsstange, einer unteren Verbindungsstange und
einer Steuer-Verbindungsstange.
-
Übersicht über die
Erfindung
-
In
einem Mechanismus zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
mit Mehrfach-Verbindungsstange gibt es unter der Annahme, dass ein Winkel
(ein Neigungswinkel ϕ einer oberen Verbindungsstange) zwischen
einer axialen Linie der oberen Verbindungsstange und einer axialen
Linie der Richtung der Hin- und Herbewegung eines Kolbenbolzen-Mittelpunkts
in der Nähe
des TDC annähernd 0° wird, ein
paar Nachteile aus Gründen,
die unten erläutert
werden.
-
Eine
Kolbenseitendruck-Kraft ist abhängig von
dem Neigungswinkel ϕ und der Verbrennungskraft, und folglich
ist ein unmittelbarer Energieverlust, basierend auf einem Wirkungsgrad
der Reibung zwischen der Zylinderwand (Hauptdruckfläche) und
dem Kolben, Kolbengeschwindigkeit und Kolbenseitendruck-Kraft ebenfalls
abhängig
von dem Neigungswinkel ϕ der oberen Verbindungsstange.
Deshalb ist es wünschenswert,
den Neigungswinkel ϕ genau zu bestimmen, insbesondere zu
einem Zeitpunkt, an dem das Produkt von Kolbengeschwindigkeit und Verbrennungskraft
seinen Höchststand
nach dem TDC des Verdichtungstakts erreicht, und zwar unter dem
Gesichtspunkt verminderter Kolbendruckflächen-Abnutzung, verminderten
Kolbenschlaggeräuschs
und verminderten Energieverlusts.
-
Entsprechend
ist es ein Ziel der Erfindung, einen Hubkolben-Verbrennungsmotor
zur Verfügung zu
stellen, der die zuvor genannten Nachteile vermeidet.
-
Es
ein weiters Ziel der Erfindung, einen Hubkolben-Verbrennungsmotor
zur Verfügung
zu stellen, der obere und untere Verbindungsstangen und eine Steuerstange
enthält,
deren Mechanismus in der Lage ist, den Energieverlust während der
Kolbenbewegung des Motors wirksam zu verringern, durch einen verminderten
Neigungswinkel ϕ der oberen Verbindungsstange zu einer
axialen Linie der Hubbewegungsrichtung einer Kolbenbolzenachse (d.
h. tan ϕ), insbesondere zu einem Zeitpunkt (oder einem
Kurbelwinkel), der wo ein Absolutwert |V·Wexp| eines Produkts aus
Kolbengeschwindigkeit V während
des Abwärtshubs
des Kolbens und einer Verbrennungskraft Wexp ein Maximum wird.
-
Um
die vorgenannten und andere Ziele der vorliegenden Erfindung zu
erreichen, umfasst ein Hubkolben-Verbrennungsmotor eine Kolben,
der sich durch einen Hub im Motor bewegen kann und einen Kolbenbolzen
und eine Kurbelwelle, die die Hubbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung
wandelt, aufweist und einen Kurbelzapfen und ein Gestänge besitzt,
das eine obere Verbindungsstange aufweist, die mit einem Ende des
Kolbenbolzens verbunden ist, und eine untere Verbindungsstange,
die das andere Ende der obern Verbindungsstange mit dem Kurbelzapfen
an einer oberen Todpunktposition des Kolbens verbindet, wenn von
den Verbindungspunkten zwischen der oberen und der unteren Verbindungsstange
angenommen werden kann, dass sie an beiden Seiten eines Linienabschnitts
einen Kolbenbolzenmittelpunkt des Kolbenbolzens mit einem Kurbelzapfenmittelpunkt
eines Kurbelzapfens verbinden, wobei ein erster der Verbindungspunkte
einen kleineren Neigungswinkel aufweist, der in derselben Richtung
wie eine Drehrichtung der Kurbelwelle von einer axialen Linie der
Hubbewegung des Kolbenbolzenmittelpunkts gemessen wird, und zwischen
einem Linienabschnitt ausgebildet ist, der den Kolbenbolzenmittelpunkt
und dem ersten Verbindungspunkt ausgebildet ist, im Vergleich dem
zweiten Verbindungspunkt, wobei der erste Verbindungspunkt als tat sächlicher
Verbindungspunkt der oberen und der unteren Verbindungsstange eingestellt
ist.
-
Die
anderen Ziele und Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen deutlich.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine erste Ausführungsform des Mechanismus
zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
zeigt.
-
2 ist
eine Querschnittsansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Verbindungsstangen des
Mechanismus zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform,
gezeigt in 1, zu einem Zeitpunkt zeigt,
an welchem ein absoluter Wert |V·Wexp| des Produkts einer
Kolbengeschwindigkeit V und einer Verbrennungskraft Wexp nach dem
TDC ihren Höchststand
erreicht.
-
3 ist
eine Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform des Mechanismus
zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der Erfindung zeigt.
-
4 ist
eine erläuternde
Zeichnung, die eine Analysemechanik (Vektormechanik) für angewandte
Kräfte
oder Belastungen (Wexp, Wexp·tan ϕ, μ·Wexp·tan ϕ)
und Kolbengeschwindigkeit V an dem Neigungswinkel ϕ der
oberen Verbindungsstange zeigt.
-
5A bis 5D zeigen
typische Kurven des Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
von 1 und 2, und zwar Variationen in dem
Produkt |V·Wexp|,
Neigungswinkel ϕ, unmittelbaren Energieverlust W (= μ·V·Wexp·tan ϕ),
und Kolbenhub nahe dem Ausdehnungshub und wenn der Drehpunkt der Steuer-Verbindungsstange
in einer winkligen Position gehalten wird, die einem hohen Verdichtungsverhältnis entspricht.
-
6A bis 6D zeigen
typische Kurven des Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der zweiten Ausführungsform
von 3, und zwar Variationen in dem Produkt |V·Wexp|
Neigungswinkel ϕ, unmittelbaren Energieverlust W und Kolbenhub
nahe dem Ausdehnungshub.
-
7 ist
ein erläuterndes
Diagramm, das den geometrischen Ort der Bewegung (gekennzeichnet
durch Bezugszeichen 31) eines Verbindungspunkts B zwischen
der unteren Verbindungsstange und der Steuer-Verbindungsstange,
den geometrischen Ort der Bewegung (gekennzeichnet durch Bezugszeichen 32)
eines Kurbelzapfen-Mittelpunkts
CP und den geometrischen Ort der Bewegung (gekennzeichnet durch
Bezugszeichen 33) des Verbindungspunkts A zwischen den
oberen und unteren Verbindungsstangen in dem Mechanismus der ersten
Ausführungsform
zeigt.
-
8A bis 8D zeigen
typische Kurven des Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
von 1, und zwar Variationen in dem Produkt |V·Wexp|,
Neigungswinkel ϕ, unmittelbaren Energieverlust W und Kolbenhub,
wenn der Drehpunkt der Steuer-Verbindungsstange in einer winkligen
Position gehalten wird, die einem niedrigen Verdichtungsverhältnis entspricht.
-
9A bis 9F zeigen
weitere typische Kurven des Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform, und
zwar Variationen in der Verbrennungskraft Wexp und Kolbengeschwindigkeit
V, zusätzlich
zu den in 5A bis 5D dargestellten
Charakteristiken (Variationen in dem Produkt |V·Wexp|, Neigungswinkel ϕ,
unmittelbaren Energieverlust W und Kolbenhub).
-
10 ist
eine typische Kurve von der Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub,
die durch den Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform erzielt wurde.
-
11 ist
eine typische Kurve von der Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub,
die bei der Modifikation des Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform erzielt wurde.
-
12 ist
eine typische Kurve von der Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub,
die durch den Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der in 3. gezeigten zweiten Ausführungsform erzielt wurde.
-
13 ist
eine typische Kurve von der Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub,
die durch eine Modifizierung des Mechanismus der in 3 gezeigten
zweiten Ausführungsform
erzielt wurde.
-
14A und 14B sind
schematische Zeichnungen, die jeweils erste und zweite Formen der
Verbindungsgestaltung (insbesondere das relative Positionsverhältnis zwischen
dem Kolbenbolzen-Mittelpunkt PP, Verbindungspunkt A zwischen unteren
und oberen Verbindungsstangen und Kurbelzapfen-Mittelpunkt CP) der
Ausführungsform
am TDC zeigen.
-
15A ist eine schematische Zeichnung, die eine
Art der Verbindungsgestaltung der Ausführungsform am TDC darstellt.
-
15B ist eine schematische Zeichnung, die eine
weitere Verbindungsgestaltung der Ausführungsform nach dem TDC zeigt.
-
16A ist eine schematische Zeichnung, die die erste
Art (mit Bezug auf 14A) der Verbindungsgestaltung
(insbesondere das relative Positionsverhältnis zwischen dem Kolbenbolzen-Mittelpunkt
PP, Verbindungspunkt A, Kurbelzapfen-Mittelpunkt CP und Verbindungspunkt
B) der Ausführungsform
zeigt.
-
16B ist eine schematische Zeichnung, die die zweite
Art (mit Bezug auf 14B) der Verbindungsgestaltung
(insbesondere das relative Positionsverhältnis zwischen dem Kolbenbolzen-Mittelpunkt
PP, Verbindungspunkt A, Kurbelzapfen-Mittelpunkt CP und Verbindungspunkt
B) der Ausführungsform
zeigt.
-
Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
-
Indem
nun Bezug auf die Zeichnungen genommen wird, insbesondere auf 1,
ist hier ein Zustand gezeigt, wo Kolben 9 den TDC des Mechanismus
zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
passiert. Der Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
(der Kolben-Kurbel-Mechanismus mit Mehrfach-Verbindungsstange) umfasst
obere Verbindungsstange 3, untere Verbindungsstange 4 und Steuer-Verbindungsstange 7.
Der Kolben ist bewegbar durch einen Hub in dem Motor und weist einen Kolbenbolzen 1 auf.
Ein Ende der oberen Verbindungsstange 3 ist durch den Kolbenbolzen 1 mit
dem Kolben verbunden. Untere Verbindungsstange 4 ist mit
Hilfe eines Verbindungsbolzens 21 schwingend oder fest über Bolzenverbindung
mit dem anderen Ende der oberen Verbindungsstange 3 verbunden. Kurbelwelle 12 weist
Kurbelzapfen 5 auf und verändert die Hin- und Herbewegung
des Kolbens 9 in eine Drehbewegung. Untere Verbindungsstange 4 ist ebenfalls
drehbar verbunden mit Kurbelzapfen 5 von Kurbelwelle 12.
Genauer gesagt, ist untere Verbindungsstange 4 durch halbrunde
Abschnitte von zweigeteilten, miteinander verriegelten Teilen der
unteren Verbindungsstange auf dem zugehörigen Kurbelzapfen 5 gelagert,
um so die relative Drehung von unterer Verbindungsstange 4 um
die Achse von Kurbelzapfen 5 zu erlauben. Ein Ende von
Steuer-Verbindungsstange 7 ist verbunden mittels Verbindungsbolzen
mit unterer Verbindungsstange 4 verbunden. Das andere Ende
von Steuer-Verbindungsstange 7 ist dem Motorgehäuse (das
heißt
Motorzylinderblock 10) verbunden, so dass der Mittelpunkt
(Drehpunktachse) der Schwingbewegung von Steuer-Verbindungsstange 7 relativ
zum Motorkörper
(Motorzylinderblock 10) verlagert oder versetzt wird. Durch
die Steuer -Verbindungsstange ist der Freiheitsgrad der unteren
Verbindungsstange 4 genau begrenzt. Konkret gesagt, ist
das andere Ende der Steuer-Verbindungsstange 7 mit
Hilfe des Exzenternockens 8, der an einer Steuerwelle 8A befestigt
ist und dessen Drehachse exzentrisch zu der Achse von Steuerwelle 8A ist,
schwingend oder fest gelagert. Steuerwelle 8A ist auf Zylinderblock 10 angebracht
und wird im Allgemeinen durch einen Auslöser (nicht dargestellt) der
Verdichtungsverhältnis-Steuerung in Gang
gesetzt, der benutzt wird, um die Steuerwelle basierend auf den
Motorbetriebsbedingungen in einer gewünschten winkligen Position
zu halten. Tatsächlich wird
bei drehender Bewegung (oder winkliger Position) der Steuerwelle 8A,
das heißt,
durch drehende Bewegung (oder winklige Position) des Exzenternockens 8,
der Mittelpunkt (die Drehachse) der schwingenden Bewegung von Steuer-Verbindungsstange 7 relativ
zum Motorkörper
verändert
oder versetzt. Als Folge kann die Position des TDC von Kolben 9,
das heißt,
das Verdichtungsverhältnis
des Motors basierend auf den Motorbetriebsbedingungen, durch Bewegen
der Steuerwelle zu der gewünschten
winkligen Position variiert werden. In dem Mechanismus zum Verändern des
Verdichtungsverhältnisses,
dargestellt in 1, dreht sich Kurbelwelle 12 in
der Richtung der Drehung, die durch den Vektor ω (gewöhnlich "Winkelgeschwindigkeit" genannt) bezeichnet
ist, das heißt
im Uhrzeigersinn.
-
Nun
wird Bezug genommen auf 14A und 14B, die schematische Zeichnungen der ersten und
der zweiten Art der Verbindungsgestaltung des Mechanismus zum Verändern des
Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
zeigen. 14A stellt die erste Art der
Verbindungsgestaltung dar, in welcher zwei hypothetische Verbindungspunkte
(A, A) zwischen oberen und unteren Verbindungsstangen 3 und 4 auf
beiden Seiten der axialen Linie X der Richtung der Hin- und Herbewegung
des Kolbenzapfen-Mittelpunkts PP angeordnet sind, um auf beiden
Seiten eines Linienabschnitts PP-CP
zwischen und einschließlich
Kolbenbolzen-Mittelpunkt (Kolbenbolzen-Achse) PP und Kurbelzapfen-Mittelpunkt
CP angenommen werden zu können.
Andererseits stellt 14B die zweite Art des Verbindungsgestaltung
dar, in welcher zwei hypothetische Verbindungspunkte (A, A) zwischen
oberen und unteren Verbindungsstangen 3 und 4 auf
einer Seite der axialen Linie X der Richtung der Hin- und Herbewegung
von Kolbenbolzen-Mittelpunkt PP angeordnet sind, um auf beiden Seiten
des Linienabschnitts PP-CP zwischen und einschließlich Kolbenbolzen-Mittelpunkt
PP und Kurbelzapfen CP am TDC angenommen werden zu können. In
der ersten Art, gezeigt in 14A,
ist unter der Annahme, dass Neigungswinkel ϕ der axialen
Linie PP-A der oberen Verbindungsstange 3 relativ zur axialen
Linie X in der gleichen Richtung gemessen ist wie die Drehrichtung der
Motor-Kurbelwelle, die durch Vektor ω bezeichnet ist, der an dem
linksseitigen Verbindungspunkt A von Linienabschnitt PP-A erzielte
und als durchgehende Linie dargestellte Neigungswinkel ϕ kleiner
ist, als der an dem rechtsseitigen Verbindungspunkt A von Linienabschnitt
PP-A erzielte und durch eine gestrichelte Linie dargestellte Neigungswinkel ϕ.
Deshalb ist der linksseitige Verbindungspunkt A von Linienabschnitt
PP-A, dargestellt als durchgehende Linie, als der tatsächliche
Verbindungspunkt A des Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
mit Mehrfach-Verbindungsstange gewählt. In der zweiten Art, gezeigt
in 14B, ist unter oben erwähnter Annahme von Neigungswinkel ϕ,
der an dem rechtsseitigen Verbindungspunkt A des Linienabschnitts
PP-A erzielte und als durchgehende Linie gekennzeichnete Neigungswinkel ϕ kleiner,
als der an dem linksseitigen Verbindungspunkt A des Linienabschnitts
PP-A erzielte und durch die gestrichelte Linie dargestellte Neigungswinkel ϕ.
Deshalb ist der rechtsseitige Verbindungspunkt A des Linienabschnits
PP-A, dargestellt mit der durchgezogenen Linie, als tatsächlicher
Verbindungspunkt A des Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
mit Mehrfach-Verbindungsstange gewählt. Um auf diese Weise, nach
dem grundsätzlichen
Konzept der vorliegenden Erfindung, diese hypothetischen Verbindungspunkte
(A, A) auf beiden Seiten des Linienabschnitts PP-CP am TDC annehmen
zu können,
wird nur der Verbindungspunkt A, der den kleineren Neigungswinkel ϕ aufweist,
gewählt
und als der tatsächliche
Verbindungspunkt bestimmt. Die Verbindungsgestaltung des Mechanismus
zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
von 1 entspricht der ersten Art, dargestellt in 14A, und folglich ist der linksseitige Verbindungspunkt
A, wie mit der durchgehenden Linie in 14A dargestellt,
als der tatsächliche
Verbindungspunkt A ausgewählt.
Wie es aus den typischen Kurven ersehen werden kann, gezeigt in 5A bis 5D,
insbesondere konkret in 5B und 5D,
existiert in dem Mechanismus der ersten Ausführungsform von 1 und 2 ein
bestimmter Zustand, in dem die axiale Linie PP-A von oberer Verbindungs stange 3 in
Ausrichtung mit der axialen Linie X der Richtung der Hin- und Herbewegung
des Kolbenbolzen-Mittelpunkts PP gebracht und folglich Neigungswinkel ϕ während der
Hin- und Herbewegung des Kolbens 0° wird, nur während der Abwärtsbewegung
des Kolbenhubs (entsprechend des Zeitabschnitts gekennzeichnet durch "θ1" in 5D). In
der gezeigten Ausführungsform,
innerhalb eines gesamten Funktionsbereichs des Motors, existiert
der zuvor genannte bestimmte Zustand, in dem die axiale Linie PP-A
der oberen Verbindungsstange 3 in Ausrichtung mit der axialen
Linie X der Richtung der Hin- und
Herbewegung des Kolbenbolzen-Mittelpunkts PP gebracht und der Neigungswinkel ϕ folglich
0° wird,
zu einem Zeitpunkt T, an dem ein absoluter Wert |V·Wexp|
des Produkts der Kolbengeschwindigkeit V und Verbrennungskraft Wexp ein
maximaler Wert wird. Der zuvor genannte Zeitpunkt T (allgemein dargestellt
in Form eines „Kurbelwinkels"), an dem der absolute
Wert |V·Wexp|
der maximale Wert wird, variiert abhängig von einem Wechsel der
Motor-Betriebsbedingungen oder einem Wechsel in dem Verdichtungsverhältnis, gesteuert basierend
auf dem Wechsel in Motor-Betriebsbedinungen. In dem Mechanismus
der Ausführungsform ist
die Verbindung so gestaltet und dimensioniert, dass innerhalb des
gesamten Motorbetriebsbereichs der Neigungswinkel ϕ an
zumindest einem Zeitpunkt 0° wird
(das heißt,
dass an dem Zeitpunkt T der absolute Wert |V·Wexp| der maximale Wert wird).
Darüber
hinaus, wie es aus den in 5A und 5B gezeigten
Charakteristiken ersehen werden kann, ist die Verbindung so dimensioniert
und ausgelegt, dass ein absoluter Wert |ϕ| des Neigungswinkels ϕ,
erzielt zu dem Zeitpunkt T, an dem der absolute Wert |V·Wexp|
des Produkts der Kolbengeschwindigkeit V und Verbrennungskraft Wexp
maximal wird, nachdem der TDC auf dem Verdichtungshub relativ kleiner
ist als der an der TDC-Position erzielte absolute Wert |ϕ|
des Neigungswinkels ϕ. 15A zeigt
den Zustand oberer und unterer Verbindungsstangen 3 und 4 des
Mechanismus der ersten Ausführungsform am
TDC, während 15B den Zustand desselben an dem Zeitpunkt T nach
dem TDC zeigt. Wegen des an Zeitpunkt T erzielten relativ kleineren
Neigungswinkels ϕ, wie in 15B gezeigt,
ist es möglich,
den tan ϕ wirksam an Zeitpunkt T zu senken und dadurch erheblich
die Kolben-Seitendruckkraft
zu reduzieren. Wie es darüber
hinaus aus 9A bis 9F ersehen
werden kann, insbesondere aus 9B und 9F,
existiert der bestimmte Zustand, in dem die axiale Linie PP-A in
Ausrichtung zu der axialen Linie X gebracht wurde und der Neigungswinkel ϕ daher
0° ist,
nur während
des Zeitabschnitts 82 von dem Zeitpunkt des TDC bis zu
dem Zeitpunkt, an dem der absolute Wert |V| der Kolbengeschwindigkeit
V seine Spitze erreicht (siehe einen negativen Spitzenwert, dargestellt
in 9F). 16A ist
die schematische Zeichnung der Gestaltung der Mehrfachverbindung des
Mechanis mus der ersten Ausführungsform
und eng mit 14A verbunden. Nach dem in der
schematischen Zeichnung von 16A gezeigten
Konzept der Verbindungsgestaltung der Ausführungsform, befindet sich an
der TDC-Position ein Verbindungspunkt B zwischen unterer Verbindungsstange 4 und
Steuer-Verbindungsstange 7 an einer ersten Seite einer
vertikalen Linie Z, die durch Kurbelzapfen-Mittelpunkt CP läuft und
parallel zur axialen Linie X angeordnet ist, und während der
ausgewählte
Verbindungspunkt A auf der ersten Seite von vertikaler Linie Z angeordnet
ist, steht die erste Seite von vertikaler Linie Z in Beziehung zu
der gegenüberliegenden
Seite einer Richtung, die zu Verbindungspunkt A weist von Linienabschnitt
PP-CP (genauer gesagt, von einer Fläche, die sowohl die Kolbenbolzenachse PP
als auch die Kurbelzapfenachse CP einschließt). Tatsächlich ist in 16A Verbindungspunkt A zwischen oberen und unteren
Verbindungsstangen 3 und 4 an der linken Seite
von Linienabschnitt PP-CP angeordnet, und daher sind Steuer-Verbindungsstange 7 und
Verbindungspunkt B beide an der rechten Seite (der gegenüberliegenden
Seite) der vertikalen Linie Z angeordnet. Wie später vollständig beschrieben, vergrößert eine
solche Verbindungsgestaltung einen Winkel α, gebildet durch die beiden
Linienabschnitte CP-A und CP-B, und erzielt dadurch einen erweiterten
Abstandsmultiplikationseffekt der unteren Verbindungsstange 4.
In der gezeigten Ausführungsform
ist Exzenternocken 8, dessen Mittelpunkt als der Mittelpunkt
der Schwingbewegung von Steuer-Verbindungsstange 7 relativ
zu dem Motorkörper
(Zylinderblock) dient, unten rechts von Kurbelzapfen 5 (an
der rechten Seite der axialen Linie X und an der Unterseite des
Kurbelzapfens) angebracht. Das heißt, der Mittelpunkt der Schwingbewegung
der Steuer-Verbindungsstange 7 (das heißt, der Mittelpunkt des Exzenternockens 8)
ist an der absteigenden Seite von Kurbelzapfen 5 angebracht
(an der rechten Seite der vertikalen Linie Z, siehe 16A, durch Kurbelzapfen-Mittelpunkt CP laufend
und parallel zur axialen Linie X angeordnet), während axiale Linie X zwischen
Kurbelzapfen 5 und Exzenternocken 8 gesetzt wird.
Zusätzlich
zu dem Obigen ist Verbindungspunkt B zwischen Steuer-Verbindungsstange 7 und
unterer Verbindungsstange 4 an der gleichen Seite wie Exzenternocken 8 angebracht.
An der TDC-Position des Kolbens (siehe 1) ist der Verbindungspunkt
B an der rechten Seite der vertikalen Linie Z angebracht. 5A bis 5D zeigen
typische Kurven (|V·Wexp|, ϕ,
W = μ V·Wexp·tan ϕ und Kolbenhub),
erzielt durch den Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform,
bei dem die Steuer-Verbindungsstange
in einer winkligen Position gehalten wird, die einem hohen Verdichtungsverhältnis entspricht,
während 8A bis 8D typische
Kurven darstellen (|V·Wexp|, ϕ,
W = μ·V·Wexp·tan ϕ und
Kolbenhub), erzielt durch den Mechanismus zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform,
wenn der Drehpunkt der Steuer-Verbindungsstange in einer winkligen
Position gehalten wird, die einem niedrigen Verdichtungsverhältnis entspricht. Wie
aus 8B ersehen weiden kann, wird während des Betriebs im niedrigen
Verdichtungsverhältnis
der Neigungswinkel ϕ der oberen Verbindungsstange 3 während der
ganzen Hin- und Herbewegung des Kolbens oder innerhalb des gesamten
Motorbetriebsbereichs nicht 0°.
Die Verbindungsgestaltung des Mechanismus zum Verändern des
Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
ist so gestaltet und dimensioniert, dass der absolute Wert |ϕ|
des Neigungswinkels ϕ, erzielt zum Zeitpunkt T während des
Betriebs im hohen Verdichtungsverhältnis (siehe 5B),
kleiner ist als jener, der erzielt wurde zum Zeitpunkt T während des
Betriebs im niedrigen Verdichtungsverhältnis (siehe 8B).
-
Der
Mechanismus zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform funktioniert
wie folgt.
-
Wie
oben erläutert,
ist bei der Mehrfach-Verbindungsgestaltung der Ausführungsform
Verbindungsbolzen A zwischen oberen und unteren Verbindungsstangen 3 und 4 auf
der linken Seite der axialen Linie X in Bezug auf den Kurbelzapfen
positioniert, der im Uhrzeigersinn in einem Kreis schwingt oder
dreht, wenn der Kurbelzapfen am TDC dreht (siehe 1, 2 und 14A). An der TDC-Position, wie in 1 gezeigt,
ist die obere Verbindungsstange 3 durch den Neigungswinkel ϕ in
Bezug auf axiale Line X an der TDC-Position geneigt. 1 und 2 zeigen
das Beziehungsstadium zwischen der Mehrfach-Verbindung am TDC (siehe 1)
und die Mehrfach-Verbindung nach dem TDC oder zum Zeitpunkt leicht
verzögert
vom TDC oder in der anfänglichen
Phase der Abwärtsbewegung
des Kolbenhubs (siehe 2). Beim Wechseln von dem Status von 1 zu
dem Status von 2 nähert sich die obere Verbindungsstange
stärker
ihrem aufrechten Zustand, in welchem axiale Linie PP-A der unteren Verbindungsstange 3 in
Ausrichtung mit axialer Linie X der Richtung der Hin- und Herbewegung
des Kolbenzapfen-Mittelpunkts
PP gebracht wird. Das heißt, der
Zeitpunkt, zu dem Neigungswinkel ϕ auf ein Minimum reduziert
wird, tritt nicht an der TDC-Position ein, sondern tritt zu einem
Zeitpunkt ein, der leicht verzögert
von der TDC-Position ist, vorzugsweise zu einem Zeitpunkt T, an
dem der absolute Wert |V·Wexp|
des Produkts der Kolbengeschwindigkeit V und Verbrennungskraft Wexp
maximal ist (siehe 5A und 5B). Wie
oben dargelegt, tritt unmittelbarer Energieverlust W wegen der Kolbenseitendruck-Kraft
ein, dargestellt durch Wexp·tan ϕ,
die praktisch abhängig
von der Größenordnung
des Produkts (V Wexp) der Kolbengeschwindigkeit V und Verbrennungskraft
Wexp und der Größenordnung von
tan ϕ (das heißt,
die Größenordnung
von Winkel ϕ) bestimmt wird. Mit anderen Worten, die Mehrfach-Verbindungsgestaltung
der ersten Ausführungsform
ist so gestaltet oder dimensioniert, dass Neigungswinkel ϕ zum
Zeitpunkt T näher
an 0° gebracht wird,
so dass der absolute Wert |V·Wexp|
des Produkts der Kolbengeschwindigkeit V und Verbrennungskraft Wexp
maximal wird. Deshalb ist es möglich,
den unmittelbaren Energieverlust W wirksam zu reduzieren, der wegen
des Kolbenseitendrucks (Wexp tan ϕ) eintritt. Darüber hinaus
existiert der Zeitpunkt T, an dem der Neigungswinkel ϕ 0° wird, axiale
Line PP-A der unteren Verbindungsstange 3 in Ausrichtung
mit axialer Line X gebracht wird und auf diese Weise die obere Verbindungsstange
in ihrer aufrechten Stellung gehalten wird, nur während der Abwärtsbewegung
des Kolbenhubs (entsprechend dem Zeitabschnitt θ1 in 5D). Verglichen
mit einer Verbindungsgestaltung, in der die axiale Linie (PP-A) der
oberen Verbindungsstange 3 in Ausrichtung mit axialer Linie
X der Richtung der Hin- und Herbewegung des Kolbens während der
Aufwärtsbewegung des
Kolbenhubs gebracht wird, ist es möglich, den unmittelbaren Energieverlust
noch wirksamer zu reduzieren, der wegen der Kolbenseitendruck-Kraft entsteht.
Sogar nach Zeitpunkt T ist es möglich,
Neigungswinkel ϕ in einem vergleichsweise kleinen Winkel
während
einer bestimmten Zeitspanne konstant zu halten, während welcher
der absolute Wert |V·Wexp|
des Produkts von Kolbengeschwindigkeit V und Verbrennungskraft Wexp
immer noch groß ist. Auf
diese Weise ist es möglich,
den gesamten Energieverlust (∫ W
(t) dt) bemerkenswert wirksam zu reduzieren, definiert als der Wert
der Gesamtheit des unmittelbaren Energieverlusts W (= μ·V·Wexp·tan ϕ) während des
Betriebs des Motors (wie aus den in 5C gezeigten
Charakteristiken zu ersehen ist). Darüber hinaus ist die Verbindung
so dimensioniert und ausgelegt, dass der absolute Wert |ϕ|
des Neigungswinkels, der zum Zeitpunkt T gegeben ist, an dem der
absolute Wert |V·Wexp|
des Produkts der Kolbengeschwindigkeit V und Verbrennungskraft Wexp
einen maximalen Wert erreicht, relativ kleiner ist als der absolute
Wert des Neigungswinkels |ϕ|, gegeben an der TDC-Position
(siehe 5B), wodurch wirksam der Integrationswert ∫ W (t) dt
des unmittelbaren Energieverlusts W reduziert wird. Darüber hinaus
sind in der Mehrfach-Verbindungsgestaltung der ersten Ausführungsform
der Mittelpunkt der Schwingbewegung der Steuer-Verbindungsstange 7 relativ
zu dem Motorkörper
und Verbindungspunkt B zwischen Steuer-Verbindungsstange 7 und
unterer Verbindungsstange 4 wie oben erläutert angebracht. Unter
Berücksichtigung
der Richtung (in 7 entsprechend der Richtung
mit "y" bezeichnet) der
Hin- und Herbewegung des Kolbens, kann die untere Verbindungsstange 4 als
ein Schwingarm betrachtet werden, dessen Drehpunkt der zuvor genannte
Verbindungspunkt B ist. Unter der Annahme, dass der Mittelpunkt
von Exzenternocken 8 fixiert ist oder konstant gehalten
wird, bewegt sich Verbindungspunkt B entlang dem als Kreisbogen
geformten hypothetischen geometrischen Ort der Bewegung, bezeichnet mit
Bezugszeichen 31. Unter Berücksichtigung der Versetzung
(auf welche sich hiernach als eine "vertikale Versetzung" bezogen wird) des Verbindungspunkts
B in der y-Richtung (der Richtung der Hin- und Herbewegung des Kolbens),
ist die vertikale Versetzung des Verbindungspunkts unbedeutend klein,
und folglich kann die Bewegung von Verbindungspunkt B betrachtet
werden, als ob Verbindungspunkt B stillstehend gehalten wird. Andererseits
ist der zuvor genannte Verbindungspunkt A auf der gegenüberliegenden
Seite von Verbindungspunkt B angeordnet, wobei Kurbelzapfen 5 zwischen
zwei Verbindungsstifte A und B eingefügt oder eingelegt ist. Auf
diese Weise neigt die vertikale Versetzung von Verbindungspunkt
A dazu, im Vergleich zu der vertikalen Versetzung von Kurbelzapfen-Mittelpunkt
CP vergrößert zu
werden. In 7 bezeichnet der Kreis, gekennzeichnet
durch Bezugszeichen 32, den geometrische Ort der Bewegung
von Kurbelzapfen-Mittelpunkt CP, während der im Wesentlichen elliptische geometrische
Ort der Bewegung, gekennzeichnet durch Bezugszeichen 33,
die Bewegung von Verbindungspunkt A bezeichnet. Wie durch den Vergleich zwischen
dem im Wesentlichen elliptischen geometrischen Ort der Bewegung 32 von
Kurbelzapfen-Mittelpunkt CP gesehen werden kann, ist es wegen der genauen
vergrößerten vertikalen
Versetzung von Verbindungspunkt A möglich, einen längeren Kolbenhub
bereitzustellen als der Durchmesser der Umdrehung von Kurbelzapfen 5 um
die Kurbelwelle. Mit anderen Worten, es ist möglich, den Kurbelradius (genauer,
die Länge
des Kurbelarms, der in der Mitte zwischen Kurbelwelle 12 und
Kurbelzapfen 5 angeordnet ist), der erforderlich ist, um
einen vorbestimmten Kolbenhub zu erzeugen, auf einen vergleichsweise
niedrigen Wert zu setzen, um auf diese Weise die Festigkeit von
Kurbelwelle 12 zu erhöhen.
Wie aus der erläuternden
Ansicht, dargestellt in 7, ersehen werden kann, ist
zu erkennen, dass die Versetzung (auf welche hiernach als „horizontale
Versetzung" Bezug
genommen werden wird) von Verbindungspunkt B in der X-Richtung rechtwinklig
zu der Richtung der Hin- und Herbewegung des Kolbens dazu dient,
die horizontale Versetzung des Kurbelzapfen-Mittelpunkts CP aufzufangen.
-
Wie
durch die gestrichelten Linien in 7 gekennzeichnet,
wird angenommen, dass der Mittelpunkt der Schwingbewegung von Steuer-Verbindungsstange 7 und
der Verbindungspunkt zwischen unterer Verbindungsstange 4 und
Steuer-Verbindungsstange 7 auf der gegenüberliegenden
Seite angeordnet sind, das heißt,
ein Teil der Mehrfach-Verbindungsgestaltung wird von den Positionen
des Exzenternockens 8 und Verbindungspunkt B verändert, dargestellt
als durchgezogene Linie, zu den Positionen von Exzenternocken 8' und Verbindungspunkt B', dargestellt durch
die gestrichelte Linie. Genauer gesagt, sind die Positionen von
Exzenternocken 8 und Verbindungspunkt B, dargestellt als
durchgezogene Linie, und die Positionen von Exzenternocken 8' und Verbindungspunkt
B', dargestellt
durch die gestrichelte Linie, liniensymmetrisch im Hinblick auf
axiale Linie X. Mit anderen Worten, an der TDC-Position ist der
Verbindungspunkt B' zwischen
der hypothetischen unteren Verbindungsstange und Steuer-Verbindungsstange
auf einer zweiten Seite der vertikalen Linie Z angebracht, die durch
Kurbelzapfen-Mittelpunkt
CP läuft
und parallel zur axialen Linie X angeordnet ist, und die zweite
Seite von vertikaler Linie Z ist entsprechend der gleichen Seite
orientiert wie die Richtung, die auf Verbindungspunkt A von Linienabschnitt
PP-CP weist (genauer, von der Fläche,
die sowohl die Kolbenbolzenachse PP und die Kurbelzapfenachse CP
umfasst). Wie zu dieser Zeit zu ersehen ist durch Vergleich zwischen
dem Dreieck e CPAB, gebildet durch drei Punkte CP, A und B, und dem
Dreieck e CPAB' (hiernach
darauf Bezug genommen als ein "hypothetisches
Dreieck"), gebildet durch
drei Punkte CP, A und B',
scheint der Winkel α (das
heißt ∠ ACPB') zwischen Linienabschnitten CP-A
und CP-B' des hypothetischen
Dreiecks e CPAB' kleiner
zu sein als der Winkel α (das
heißt ∠ ACPB)
zwischen Linienabschnitten CP-A und CP-B des Dreiecks e CPAB. Im
Falle der Verbindungsgestaltung entsprechend dem hypothetischen
Dreieck e CPAB, dargestellt durch die gestrichelte Linie, wird der
vertikale Versetzungs-Multiplikationseffekt der unteren Verbindungsstange 4,
der als der Schwingarm dient, unerwünschterweise reduziert. 10 zeigt
eine typische Kurve von der Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub
für die
Verbindungsgestaltung (siehe Bezugszeichen 8 und B), dargestellt
als durchgezogene Linie in 7, in welcher
beide Enden von Steuer-Verbindungsstange 7 auf der rechten Seite
der axialen Linie X positioniert sind. Im Gegensatz dazu zeigt 11 die
typische Kurve von der Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub für die hypothetische
Verbindungsgestaltung (siehe Bezugszeichen 8' und B'), dargestellt durch die gestrichelte Linie
in 7, in welcher beide Enden der Steuer-Verbindungsstange 7 auf
der linken Seite der axialen Linie X positioniert sind. Wie es aus
dem Vergleich zwischen den Charakteristiken von 10 und 11 ersichtlich
wird, ergibt sich darin ein bemerkenswerter Unterschied zwischen
den Kolbenhub-Charakteristiken durch Veränderung der Gestaltung der
Steuer-Verbindungsstange in Bezug auf axiale Linie X, die als Referenzlinie
dient. Tatsächlich
ist die Amplitude (Kolbenhub) der typischen Kurve von 10 länger als
die von 11. Im Vergleich zu Verbindungspunkt
B', angeordnet zwischen
der unteren Verbindungsstange und der Steuer-Verbindungsstange beim
TDC auf der zweiten Seite der vertikalen Linie Z, deren zweite Seite
der gleichen Seite entspricht, die in Richtung auf Verbindungspunkt
A von Linienabschnitt PP-CP orientiert ist, ist es möglich, in der
Ver bindungsgestaltung der Ausführungsform,
in der dieser Verbindungspunkt B zwischen der unteren Verbindungsstange
und Steuer-Verbindungsstange beim TDC angeordnet ist, auf der ersten
Seite der vertikalen Linie Z, deren erste Seite der gegenüberliegenden
Seite entspricht, die in Richtung auf Verbindungspunkt A von Linienabschnitt
PP-CP orientiert ist, den vertikalen Versetzungs-Multiplikationseffekt
der unteren Verbindungsstange 4 zu erhöhen, der das Verhältnis von
Kolbenhub zu dem Durchmesser der Umdrehung von Kurbelzapfen 5 (oder
das Verhältnis
von Kolbenhub zu Kurbelradius) vervielfacht. Deshalb ist es möglich, den
Kurbelradius zu bestimmen (das heißt, die Länge des Kurbelarms), der erforderlich
ist, einen vorbestimmten Kolbenhub mit einem vergleichsweise niedrigen
Wert zu erzeugen und auf diese Weise die Festigkeit von Kurbelwelle 12 zu
erhöhen.
Wie vorher beschrieben, ist darüber
hinaus die Verbindungsgestaltung des Mechanismus zum Verändern des
Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
so gestaltet und dimensioniert, dass der Neigungswinkel ϕ,
erzielt zum Zeitpunkt T während
des hohen Verdichtungsverhältnisses
(siehe 5B), kleiner ist als jener,
der zum Zeitpunkt T während
des niedrigen Verdichtungsverhältnisses
(siehe 8B) erzielt wird. Während der Betriebsart
des hohen Verdichtungsverhältnisses,
in der die thermodynamische Effizienz des Motors hoch ist, ist es
möglich,
den durch Kolbenseitendruck entstehenden Energieverlust wirksamer
zu reduzieren und auf diese Weise die maximale Effizienz des Motors
zu erhöhen.
-
Indem
nun Bezug auf 3 genommen wird, ist dort der
Mechanismus zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der zweiten Ausführungsform gezeigt.
Wie vorher mit Bezug auf 14A und 14B erläutert,
entspricht die Verbindungsgestaltung des Mechanismus zum Verändern des
Verdichtungsverhältnisses
der ersten Ausführungsform
von 1 der ersten Art, dargestellt in 14A, und folglich ist der linksseitige Verbindungspunkt
A, dargestellt als durchgezogene Linie in 14A,
als der tatsächliche
Verbindungspunkt A ausgewählt.
Im Gegensatz dazu entspricht die Verbindungsgestaltung des Mechanismus
zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der zweiten Ausführungsform
von 3 der zweiten Art, gezeigt in 14B, und folglich ist der rechtsseitige Verbindungspunkt
A, dargestellt als durchgezogene Linie in 14B und
näher an
axialer Linie X, als der tatsächliche
Verbindungspunkt A ausgewählt.
Wie es aus den typischen Kurven ersichtlich ist, gezeigt in 6A bis 6D,
insbesondere in 6B und 6D, ist
in dem Mechanismus der zweiten Ausführungsform von 3 an der
TDC-Position die
obere Verbindungsstange 3 in Bezug auf axiale Linie X leicht
geneigt. An dem Zeitpunkt T nach dem TDC rückt die axiale Linie PP-A der
unteren Verbindungsstange 3 näher an ihre aufrechte Position
heran, und auf diese Weise wird der Nei gungswinkel ϕ im
Wesentlichen auf 0° reduziert. Auf
diese Weise ist es möglich,
den unmittelbaren Energieverlust W wirksam zu reduzieren, der durch den
Kolbenseitendruck während
der Hin- und Herbewegung des Kolbens entsteht. 16B ist die schematische Zeichnung des Mechanismus
mit Mehrfach-Verbindungsgestaltung der zweiten Ausführungsform
und eng bezogen auf 14B. Nach dem Konzept der Verbindungsgestaltung
der Ausführungsform
wie in der schematischen Zeichnung von 16B gezeigt,
ist der Verbindungspunkt B an der TDC-Position auf einer ersten
Seite der vertikalen Line Z angeordnet, deren erste Seite entsprechend der
gegenüberliegenden
Seite ist, in der die Richtung auf Verbindungspunkt A von Linienabschnitt
PP-CP (genauer, von einer Fläche,
die sowohl die Kolbenbolzenachse PP und Kurbelzapfenachse CP umfasst)
orientiert ist. Tatsächlich
ist in 16B Verbindungspunkt A zwischen
unteren und oberen Verbindungsstangen 3 und 4 auf
der rechten Seite von Linienabschnitt PP-CP angeordnet, und deshalb sind Steuer-Verbindungsstange 7 und
Verbindungspunkt B beide auf der linken Seite (der gegenüberliegenden Seite)
von vertikaler Linie Z angeordnet. Wie es aus dem Vergleich zwischen
den schematischen Zeichnungen von 16A (erste
Ausführungsform)
und 16B (zweite Ausführungsform) zu ersehen ist,
ist Steuer-Verbindungsstange 7, eingeschlossen in den Mechanismus
zum Verändern
des Verdichtungsverhältnisses
der zweiten Ausführungsform,
auf der gegenüberliegenden
Seite (siehe 16B) von Steuer-Verbindungsstange 7 der
ersten Ausführungsform angeordnet
oder ausgelegt. Wie es von der Verbindungsgestaltung von 3 und 16B ersehen werden kann, ist in der zweiten Ausführungsform
der Mittelpunkt der Schwingbewegung von Steuer-Verbindungsstange 7 (das
heißt,
dem Mittelpunkt von Exzenternocken 8) auf der aufsteigenden
Seite von Kurbelzapfen 5 (siehe 16B,
auf der linken Seite von vertikaler Linie Z, durch Kurbelzapfen-Mittelpunkt
CP führend
und parallel zur axialen Linie X angeordnet), weg von axialer Linie
X zwischen Kurbelzapfen 5 und Exzenternocken 8.
Zusätzlich
zu dem Obigen ist Verbindungspunkt B zwischen Steuer-Verbindungsstange 7 und
unterer Verbindungsstange 4 auf der gleichen Seite wie
Exzenternocken 8 angeordnet (das heißt, auf der linken Seite von
vertikaler Linie Z). Als ein Ergebnis daraus, in der gleichen Weise
wie die erste Ausführungsform
in 1, ermöglicht
die Verbindungsgestaltung der zweiten Ausführungsform dem Winkel α (das heißt, ∠ ACPB), zwischen
Linienabschnitt CP-A und CP-B des Dreiecks e CPAB auf einen größeren Winkel
gesetzt zu werden. Deshalb ist es möglich, den vertikalen Versetzungs-Multiplikationseffekt
der unteren Verbindungsstange 4, die als der Schwingarm
dient, wirksam zu vergrößern. 12 zeigt
eine typische Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub für die Verbindungsgestaltung,
in welcher beide Enden von Steuer-Verbindungsstange 7 auf
der rechten Seite von axialer Line X positioniert sind, wie in 3 und 16B dargestellt. Im Gegensatz dazu zeigt 13 die
typische Beziehung von Kurbelwinkel zu Kolbenhub für die hypothetische
Steuer-Verbindungsgestaltung, in welcher beide Enden der Steuer-Verbindungsstange 7 auf
der rechten Seite von axialer Line X positioniert sind und die hypothetische Steuer-Verbindungsstangen-Gestaltung
und die Steuer-Verbindungsstangen-Gestaltung
in 16B symmetrisch zueinander in Bezug auf axiale
Linie X sind. Wie es aus dem Vergleich zwischen den Charakteristiken
von 12 und 13 ersichtlich
ist, ergibt sich ein bemerkenswerter Unterschied zwischen Kolbenhub-Charakteristiken
aus der Veränderung
der Steuer-Verbindungsstangen-Gestaltung in Bezug auf axiale Linie
X. Tatsächlich
ist die Amplitude (Kolbenhub) der typischen Kurve von 12 länger als
die von 13.
-
Während das
Obige eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zur Aisführung der
Erfindung darstellt, ist es verständlich, dass die Erfindung
nicht auf die bestimmten Ausführungsformen beschränkt ist,
die hier gezeigt und beschrieben werden, sondern dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Umfang dieser
Erfindung zu verlassen, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert
ist.