AT414016B - Internal combustion engine has a flow path which terminates in an outlet opening in the region of the wall of a piston - Google Patents

Internal combustion engine has a flow path which terminates in an outlet opening in the region of the wall of a piston Download PDF

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Abstract

Internal combustion engine has a flow path which terminates in an outlet opening in the region of the wall of a piston (1). The outlet opening communicates in at least one piston position with an inlet opening in a cylinder wall leading to a collecting channel in the cylinder housing. Preferred Features: A check valve opening in the direction of the collecting channel is arranged in the region of an inlet opening. The outlet opening is formed by an open face of a piston bolt.

Description

22

AT 414 016 BAT 414 016 B

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, in welchem zwei gegenläufig oszillierende Kolben angeordnet sind.The invention relates to an internal combustion engine having at least one cylinder, in which two counter-oscillating pistons are arranged.

Gegenkolbenmotoren sind hinreichend bekannt, beispielsweise aus der DE 27 04 006 A1 oder 5 der DE 1 942 007 A.Opposite piston motors are well known, for example from DE 27 04 006 A1 or 5 DE 1 942 007 A.

Gegenkolbenmotoren haben den Vorteil eines guten Massenausgleichs. Da die Brennkammer zwischen den beiden Kolbenböden ausgebildet ist, kann auf einen als Kühlfläche wirkenden Zylinderkopf verzichtet werden, wodurch ein sehr guter thermischer Wirkungsgrad erzielt wer-io den kann.Counter-piston engines have the advantage of good mass balance. Since the combustion chamber is formed between the two piston crowns, it is possible to dispense with a cylinder head acting as a cooling surface, as a result of which a very good thermal efficiency can be achieved.

Durch Wandanlagerungen, insbesondere im Feuerstegbereich der Kolben, kommt es allerdings zu einer nachteiligen Beeinflussung des Brennverlaufs und des Schmierölverbrauches. 15 Die DE 863 870 C1 beschreibt eine Gegenkolben-Brennkraftmaschine mit in ihre Zylinder eingesetzten gekühlten Laufbüchsen. Ein Feuerring ist nicht vorgesehen.By Wandanlagerungen, especially in the land section of the piston, however, there is a detrimental effect on the combustion process and the consumption of lubricating oil. DE 863 870 C1 describes an opposed-piston internal combustion engine with cooled liners inserted into its cylinders. A ring of fire is not provided.

Aus der EP 1 061 294 A2 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der im Bereich der oberen Totpunktlage des Kolbens im Zylinder eine zylindrische Feuerringanordnung mit zwei separaten 20 Feuerringen angeordnet ist. Eine derartige, ohne Schlitz ausgeführte Feuerringanordnung ist für Gegenkolbenmotoren weniger geeignet.An internal combustion engine is known from EP 1 061 294 A2, in which a cylindrical ring of fire ring arrangement with two separate rings of fire rings is arranged in the region of the top dead center position of the piston in the cylinder. Such a slotless fire ring assembly is less suitable for opposed piston engines.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Gegenkolben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art Ablagerungen und den Schmierölverbrauch zu 25 reduzieren.The object of the invention is to avoid these disadvantages and to reduce deposits and the consumption of lubricating oil in an opposed-piston internal combustion engine of the type mentioned at the beginning.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass in einem der oberen Totpunktlage der Kolben zugeordneten Bereich ein im Wesentlichen zylindrischer Feuerring im Zylinder angeordnet ist, dessen Innendurchmesser vorzugsweise kleiner ist als der Durchmesser des Zylinders und 30 dass der Feuerring geschlitzt ausgeführt ist. Durch die geschlitzte Ausführung des Feuerringes wird ein leichtes Einsetzen in den vorzugsweise durch eine Zylinderbuchse gebildeten Zylinder ermöglicht. Die Breite des Feuerringes ist so dimensioniert, dass die Feuerstege der Kolben im oberen Totpunkt in den Feuerring eintauchen, wodurch Ablagerungen entfernt bzw. vermieden werden. 35According to the invention, this is achieved by arranging a substantially cylindrical ring of fire in the cylinder in an area associated with the upper dead center position of the piston, whose inner diameter is preferably smaller than the diameter of the cylinder and that the fire ring is slotted. Due to the slotted design of the fire ring easy insertion is made possible in the cylinder preferably formed by a cylinder liner. The width of the fire ring is dimensioned so that the flames of the piston at the top dead center dip into the fire ring, whereby deposits are removed or avoided. 35

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Feuerring in eine ringförmige Ausnehmung des Zylindermantels eingesetzt ist.Preferably, it is provided that the fire ring is inserted into an annular recess of the cylinder jacket.

Ein Abzeichnen des Schlitzes am Kolben durch Überfahren des Feuerringes durch den Kolben 40 kann dabei vermieden werden, wenn der Schlitz schräg, d.h. geneigt zur Zylinderachse, ausgeführt ist.A marking of the slot on the piston by passing over the fire ring by the piston 40 can be avoided if the slot obliquely, i. inclined to the cylinder axis, is executed.

Der Feuerring ist bevorzugt verdrehsicher im Zylinder angeordnet und wird vorzugsweise durch eine Verdrehsicherung gehalten. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Verdrehsicherung des 45 Feuerringes durch eine vorzugsweise in den Schlitz eingreifende, in den Zylinder eingesetzte Schraube oder einen Stift gebildet ist. Besonders günstig ist es dabei, wenn die Verdrehscherung in den Schlitz eingesetzt ist und der Durchmesser der Schraube die Breite des Schlitzes voll ausfüllt. Auf diese Weise kann ein Verdrehen des Feuerringes, sowie auch ein unbeabsichtigtes Herausfallen verhindert werden. 50The fire ring is preferably arranged against rotation in the cylinder and is preferably held by a rotation. It can be provided that the anti-rotation of the ring of fire 45 is formed by a preferably engaging in the slot, inserted into the cylinder screw or a pin. It is particularly advantageous if the torsion shear is inserted into the slot and the diameter of the screw fully fills the width of the slot. In this way, a twisting of the fire ring, as well as an accidental falling out can be prevented. 50

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Feuerring zumindest eine Durchtrittsöffnung für einen in den Brennraum mündenden Bauteil aufweist, wobei der Bauteil vorzugsweise eine Einspritzdüse, eine Vorkammerdüse oder eine Zündkerze ist. Einspritzdüsen, Vorkammerdüsen und/oder Zündkerzen können somit durch den Feuerring hindurch in den 55 durch den Feuerring definierten Brennraum hineinragen.In a further embodiment of the invention can be provided that the fire ring has at least one passage opening for an opening into the combustion chamber component, wherein the component is preferably an injection nozzle, a pre-chamber or a spark plug. Injectors, prechamber nozzles and / or spark plugs can thus protrude through the fire ring into the combustion chamber defined by the fire ring.

Claims (8)

3 AT 414 016 B Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert. Die Figur zeigt einen Zylinder einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine im Längsschnitt. In einem durch eine Zylinderbuchse 2 gebildeten Zylinder 4 einer Gegenkolben-Brennkraftmaschine sind zwei gegenläufig synchron oszillierende Kolben 6, 8 angeordnet. Die Kolben 6, 8 stehen über eine nicht weiter dargestellte Pleuelstange mit jeweils einem nicht weiter dargestellten Kurbeltrieb in Verbindung, wobei die Kurbeltriebe miteinander synchronisiert sind. Die Figur zeigt die beiden Kolben 6, 8 in der oberen Totpunktlage, bei der die Kolben 6, 8 die größte Annäherung erfahren. Im Bereich des einen Brennraum 10 definierenden Zwischenraumes zwischen den beiden Kolben 6, 8 ist ein Feuerring 12 angeordnet, wobei der Feuerring 12 in einer vorzugsweise durch einen Hinterstich gebildeten ringförmigen Ausnehmung 14 der Zylinderbuchse 2 eingesetzt ist. Der Innendurchmesser d des Feuerrings 12 ist kleiner als der Durchmesser D des Zylinders 4. Der Feuerring 12 weist dabei einen geneigt zur Zylinderachse 16 ausgebildeten Schlitz 18 auf, wodurch der Durchmesser des Feuerringes 12 beim Montieren geringfügig elastisch verkleinert werden kann, um ein Einschieben in die Zylinderbuchse 2 zu ermöglichen, bis der Feuerring 12 in die Ausnehmung 14 einrastet. Dadurch, dass der Schlitz 18 schräg zur Zylinderachse 16 ausgeführt ist, wird ein Abzeichnen des Schlitzes 18 durch das Überfahren der Kolben 6, 8 vermieden. Um ein Verdrehen des Feuerringes 12 zu vermeiden, ist dieser in der Zylinderbuchse 2 verdrehsicher angeordnet. Die Verdrehsicherung kann dabei durch eine in den Schlitz 18 eingreifende, mit der Zylinderbuchse 2 verbundene Schraube 20 gebildet sein, dessen Durchmesser die Breite b des Schlitzes 18 voll ausfüllt. Damit wird ein Verdrehen des Feuerringes 12, sowie ein unbeabsichtigtes Verkleinern des Innendurchmessers des Feuerringes 12 und damit ein unbeabsichtigtes Herausfallen aus der Zylinderbuchse 2 verhindert. Der Feuerring kann zumindest eine radiale Ausnehmung 22 für eine Einspritzdüse, eine Vorkammerdüse oder eine Zündkerze aufweisen. Durch den Feuerring kann sehr wirksam das sogenannte "Borepolishing" durch Ablagerungen verhindert und eine Reduktion bzw. eine Langzeitstabilisierung des Schmierölverbrauches erreicht werden. Patentansprüche: 1. Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder (4), in welchem zwei gegenläufig oszillierende Kolben (6, 8) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der oberen Totpunktlage der Kolben (6, 8) zugeordneten Bereich ein im Wesentlichen zylindrischer Feuerring (12) im Zylinder (4) angeordnet ist, dessen Innendurchmesser (d) vorzugsweise kleiner ist als der Durchmesser (D) des Zylinders (4) und dass der Feuerring (12) geschlitzt ausgeführt ist.3 AT 414 016 B The invention will be explained in more detail below with reference to FIG. The figure shows a cylinder of an internal combustion engine according to the invention in longitudinal section. In a cylinder 4 formed by a cylinder liner 2 of an opposed piston internal combustion engine two counter-synchronously oscillating piston 6, 8 are arranged. The pistons 6, 8 are connected via a connecting rod, not shown, in each case with a crank drive not shown in connection, wherein the crank mechanisms are synchronized with each other. The figure shows the two pistons 6, 8 in the top dead center, in which the pistons 6, 8 experience the greatest approximation. In the region of a combustion space 10 defining gap between the two pistons 6, 8, a fire ring 12 is disposed, wherein the fire ring 12 is inserted in a preferably formed by an undercut annular recess 14 of the cylinder liner 2. The inner diameter d of the fire ring 12 is smaller than the diameter D of the cylinder 4. The fire ring 12 has an inclined to the cylinder axis 16 formed slot 18, whereby the diameter of the fire ring 12 can be reduced slightly elastically when mounting to a push in the To enable cylinder liner 2 until the fire ring 12 engages in the recess 14. Characterized in that the slot 18 is formed obliquely to the cylinder axis 16, a marking of the slot 18 by passing over the piston 6, 8 is avoided. To prevent twisting of the fire ring 12, this is arranged against rotation in the cylinder liner 2. The rotation can be formed by an engaging in the slot 18, connected to the cylinder liner 2 screw 20 whose diameter fully fills the width b of the slot 18. Thus, a rotation of the fire ring 12, as well as an inadvertent reduction of the inner diameter of the fire ring 12 and thus inadvertent falling out of the cylinder liner 2 is prevented. The fire ring may have at least one radial recess 22 for an injection nozzle, a pre-chamber nozzle or a spark plug. Due to the fire ring, the so-called " Borepolishing " prevented by deposits and a reduction or long-term stabilization of the lubricating oil consumption can be achieved. 1. Internal combustion engine with at least one cylinder (4), in which two counter-oscillating pistons (6, 8) are arranged, characterized in that in a top dead center of the piston (6, 8) associated with a substantially cylindrical ring of fire ring (12) in the cylinder (4) is arranged, whose inner diameter (d) is preferably smaller than the diameter (D) of the cylinder (4) and that the fire ring (12) is designed slotted. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerring (12) in eine vorzugsweise durch einen Hinterstich gebildete ringförmige Ausnehmung (14) des Zylindermantels des Zylinders (4) eingesetzt ist.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the fire ring (12) is inserted into a preferably formed by an undercut annular recess (14) of the cylinder jacket of the cylinder (4). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (18) des Feuerringes (12) geneigt zur Zylinderachse (16) ausgeführt ist.3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the slot (18) of the fire ring (12) inclined to the cylinder axis (16) is executed. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerring (12) verdrehfest im Zylinder (4) angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Feuer- 4 AT 414 016 B ring (12) durch eine Verdrehsicherung gehalten ist.4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fire ring (12) rotationally fixed in the cylinder (4) is arranged, wherein preferably the fire ring (12) is held by an anti-rotation. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung des Feuerringes (12) durch eine vorzugsweise in den Schlitz (18) eingreifende, in den Zylinder (4) eingesetzte Schraube (20) oder einen Stift gebildet ist.5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the rotation of the fire ring (12) by a preferably in the slot (18) engaging, in the cylinder (4) inserted screw (20) or a pin is formed. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung die Breite (b) des Schlitzes (18) an zumindest einer Stelle voll ausfüllt.6. Internal combustion engine according to claim 4 or 5, characterized in that the anti-rotation device fills the width (b) of the slot (18) in at least one place. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (4) durch eine Zylinderbuchse (2) gebildet ist.7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cylinder (4) is formed by a cylinder liner (2). 8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerring (12) zumindest eine Durchtrittsöffnung (22) für einen in den Brennraum mündenden Bauteil aufweist, wobei der Bauteil vorzugsweise eine Einspritzdüse, eine Vorkammerdüse oder eine Zündkerze ist. Hiezu 1 Biatt Zeichnungen8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fire ring (12) has at least one passage opening (22) for opening into the combustion chamber component, wherein the component is preferably an injection nozzle, a pre-chamber or a spark plug. Including 1 Biatt drawings
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