CH703399A1

CH703399A1 - Swashplate motor.

Info

Publication number: CH703399A1
Application number: CH01082/10A
Authority: CH
Inventors: Eskil Suter
Original assignee: Suter Racing Technology Ag
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-13
Also published as: WO2012000126A3; WO2012000126A2

Abstract

Taumelscheibenmotor, der eine Mehrzahl um eine Z-Welle (7) angeordnete Zylinder (9) umfasst, deren Pleuel (37) an einer Taumelscheibe (33) angreifen. Von der Z-Welle (7) werden die jeweils zwischen zwei Zylindern angeordneten Nockenwellen (13) angetrieben. Die Versorgung mit Schmieröl erfolgt über eine auf der Z-Welle (7) sitzende Ölpumpe.Swashplate motor comprising a plurality of cylinders (9) arranged around a Z-shaft (7), the connecting rods (37) of which engage a swashplate (33). From the Z-shaft (7) each arranged between two cylinders camshafts (13) are driven. The supply of lubricating oil via a on the Z-shaft (7) seated oil pump.

Description

[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Taumelscheibenmotor gemäss Oberbegriff der Patentansprüche 1, 6 bis 10, 12, 14, 17, 18 und 20. The invention relates to a swash plate motor according to the preamble of claims 1, 6 to 10, 12, 14, 17, 18 and 20.

[0002] Taumelscheibenmotoren sind Hubkolbenmotoren, deren Kolben nicht mit einer Kurbelwelle, sondern mit einer Taumelscheibe verbunden sind, welche auf einer z-förmig gekröpften Welle gelagert ist, die sich im Zentrum der meist auf einem Kreis angeordneten Zylinder befindet. Die Kolben bewegen sich dadurch parallel zur Achse dieser Z-Welle. Im Gegensatz zum üblichen Hubkolbenmotor hat er also anstatt einer normalen Kurbelwelle eine sogenannte Z-Kurbelwelle mit der daran befestigten Taumelscheibe. Die Taumelscheibe macht dabei eine taumelnde Bewegung, welche durch die Lagerung und den Winkel auf der Z-Welle, sowie durch die Drehmomentstütze am Gehäuse, die oszillierende Bewegung der Kolben in eine rotierende der Z-Welle umwandelt, die dann zum Antrieb benutzt werden kann. Antriebe mit Taumelscheiben sind seit langem bekannt. Der Entwicklung des Taumelscheibenantriebs für Verbrennungsmotoren wurde seit langem keine Beachtung mehr geschenkt, da am Ende des ersten Entwicklungszeitraums vor dem zweiten Weltkrieg die Gasturbine insbesondere für den Antrieb von Flugzeugen an die Stelle eines möglichen Taumelscheibenantriebs getreten ist. Swash plate motors are reciprocating piston motors whose pistons are not connected to a crankshaft, but to a swash plate which is mounted on a z-shaped cranked shaft which is located in the center of the cylinder, which is usually arranged on a circle. The pistons move parallel to the axis of this Z-shaft. In contrast to the usual reciprocating piston engine, instead of a normal crankshaft, it has a so-called Z-crankshaft with the swash plate attached to it. The swash plate makes a tumbling movement, which converts the oscillating movement of the pistons into a rotating movement of the Z-shaft due to the bearing and the angle on the Z-shaft and the torque arm on the housing, which can then be used for driving. Drives with swash plates have long been known. The development of the swash plate drive for internal combustion engines has not been given any attention for a long time, since at the end of the first development period before the Second World War, the gas turbine took the place of a possible swash plate drive, especially for propelling aircraft.

[0003] Die grundsätzliche Funktionsweise eines Taumelscheibenmotors ist daher einerseits aus- der Literatur und andererseits durch die in den dreissiger Jahren entwickelten Taumelscheibenmotoren von Bristol und Almen als Zeugen der frühen Entwicklungen bekannt. [0003] The basic mode of operation of a swash plate motor is therefore known on the one hand from the literature and on the other hand from the swash plate motors developed by Bristol and Almen in the 1930s as witnesses to the early developments.

[0004] Bekannt sind auch Taumelscheiben-Aggregate, allerdings in umgekehrtem Sinne und zwar als Kompressoren, bei denen die Ausgangswelle (Z-Welle) angetrieben wird und die Kolben zur Verdichtung von Luft oder anderen Gasen dienen. Taumelscheiben-Antriebe haben den Vorteil, dass sie sehr kompakt gebaut werden können und sich daher insbesondere als Antriebe für Flugzeuge eignen. Durch die kompakte Bauweise ist deren Gewicht auch im Verhältnis zur gewonnenen Leistung klein. Bedingt durch die Taumelscheibe ergeben sich jedoch gravierende Konstruktionsänderungen üblicher Hauptbauteile eines Verbrennungsmotors. Um eine kompakte Bauweise zu erlangen und in der Herstellung einfach und kostengünstig zu bleiben, sind grosse Anstrengungen bezüglich der Konstruktion sämtlicher für den Betrieb eines Motors nötigen mechanischen Organe notwendig. Die geringen Anforderungen der Luftreinhaltung durch Abgase aus Hubkolbenmotoren bei Flugzeug- und Hubschrauberantrieben hat bisher dazu geführt, dass auf eine weitere zeitaufwendige Entwicklung von Taumelscheibenmotoren verzichtet worden ist. Andererseits sind die herkömmlichen Verbrennungsmotoren wie sie heute z.B. in Autos, Motorrädern und Booten- zur Anwendung gelangen, auf einen hohen Entwicklungsstand gebracht worden. Swashplate assemblies are also known, but in the opposite sense, namely as compressors in which the output shaft (Z-shaft) is driven and the pistons are used to compress air or other gases. Swash plate drives have the advantage that they can be made very compact and are therefore particularly suitable as drives for aircraft. Due to the compact design, their weight is also small in relation to the power gained. Due to the swash plate, however, there are serious design changes to the main components of an internal combustion engine. In order to achieve a compact design and to remain simple and inexpensive to manufacture, great efforts are necessary with regard to the construction of all the mechanical elements required for the operation of a motor. The low requirements for air pollution control through exhaust gases from reciprocating piston engines in aircraft and helicopter drives has so far led to the fact that a further time-consuming development of swash plate motors has been dispensed with. On the other hand, the conventional combustion engines as they are today e.g. in cars, motorcycles and boats - have been brought to a high level of development.

[0005] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Taumelscheibenmotor zu schaffen, der auf kleinstem Raum bei geringem Gewicht eine hohe Leistung ermöglicht und somit bei einer gegebenen Leistungsabgabe weit weniger Verbrennungsrückstände (Abgase) produziert. It is an object of the present invention to provide a swash plate motor which allows high performance in a small space with low weight and thus produces far less combustion residues (exhaust gases) for a given power output.

[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Taumelscheibenmotor gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1, 6 bis 10, 12, 14, 17, 18 und 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Taumelscheibenmotors sind in den Unteransprüchen der unabhängigen Ansprüche definiert. This object is achieved by a swash plate motor according to the features of claims 1, 6 to 10, 12, 14, 17, 18 and 20. Advantageous embodiments of the swash plate motor are defined in the dependent claims of the independent claims.

[0007] Durch eine gerade Anzahl der Zylinder können jeweils mit einer Nockenwelle die Ventile zweier benachbarter Zylinder betätigt werden. Zudem können mit der jeweils für zwei Zylinder zuständigen Nockenwelle auch gleichzeitig die Einspritzpumpen bei einem möglichen Pumpen-Düse-System (Pumpen-Düse = mechanische Einspritzpumpe) für die beiden Zylinder angetrieben werden. Mit einem einzigen Getriebe, welches die benötigte Untersetzung der Z-Wellendrehzahl ermöglicht, können sämtliche Nockenwellen unabhängig von der Zylinderzahl angetrieben werden. Im Falle einer Viertakt-Brennkraftmaschine werden die Nockenwellen damit mit der halben Umdrehzahl der Z-Weile betrieben. Die Nockenwellen liegen zwischen den Ventilstösseln welche direkt von Kipphebeln angetrieben werden. Die nahe beieinander auf einem Kreis angeordneten Zylinder ermöglichen einen geringen Aussendurchmesser des Motors. With an even number of cylinders, the valves of two adjacent cylinders can each be operated with a camshaft. In addition, with a possible pump-nozzle system (pump-nozzle = mechanical injection pump), the injection pumps for the two cylinders can also be driven simultaneously with the camshaft responsible for two cylinders. With a single gear, which enables the required reduction of the Z-shaft speed, all camshafts can be driven regardless of the number of cylinders. In the case of a four-stroke internal combustion engine, the camshafts are thus operated at half the speed of the Z-period. The camshafts are located between the valve tappets, which are driven directly by rocker arms. The cylinders, which are arranged close together on a circle, allow the engine to have a small outer diameter.

[0008] Die Konstruktion, mit einer geraden Anzahl von Zylindern. erfordert hingegen eine ungerade Zünd(reihen-)folge um einen ruhigen und vibrationsarmen Betrieb zu gewährleisten. Mit einer ungeraden Zündreihenfolge ist die sich ändernde Winkeldistanz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zündungen (z.B. Beim Ottomotor die Zündung des Benzin-Luftgemisches, beim Dieselmotor die Einspritzung von Kraftstoff) von Zylindern gemeint. Auf der Taumelscheibe sind Kugelköpfe aufgesetzt, an denen die Pleuel der Kolben angreifen. Die Taumelscheibe kann auf einem zwischen zwei parallel verlaufenden Abschnitten der Z-Welle in einem spitzen Winkel liegenden Abschnitt, in welchem die Z-Welle geteilt ist, eingefügt werden. Die benötigte Drehmomentstütze eines Taumelscheibenmotors erfolgt mittels zweier Zahnkränze wodurch die durch die Kolben über die Pleuel und Kugelköpfe erzwungene Taumelbewegung der Taumelscheibe in eine Drehbewegung an der Z-Welle umgesetzt werden kann. The construction, with an even number of cylinders. however, requires an odd firing (sequence) sequence to ensure quiet and low-vibration operation. An uneven ignition sequence means the changing angular distance between two successive ignitions (e.g. ignition of the gasoline-air mixture in a gasoline engine, the injection of fuel in a diesel engine) of cylinders. Ball heads on which the connecting rods of the pistons engage are placed on the swash plate. The swash plate can be inserted on a section located between two parallel sections of the Z-shaft at an acute angle in which the Z-shaft is divided. The torque support required for a swash plate motor is provided by means of two toothed rims, which means that the swash plate's wobble movement, which is forced by the piston via the connecting rods and ball heads, can be converted into a rotary movement on the Z-shaft.

[0009] Die Anordnung sowohl der Öl- und der Wasserpumpen direkt auf der Z-Welle ermöglicht es, auf geringstem Raum diese Aggregate anzuordnen und ohne entsprechende Antriebsritzel auszukommen. The arrangement of both the oil and water pumps directly on the Z-shaft makes it possible to arrange these units in a very small space and to get by without a corresponding drive pinion.

[0010] Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele werden die Erfindungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1<sep>einen Querschnitt durch den Zylinderkopf mit Sicht auf die Ventilsitze, Fig. 2<sep>eine Aufsicht auf den Zylinderkopf über den Ventilen und über den Nockenwellen, Fig. 3<sep>eine Seitenansicht einer Nockenwelle mit den Ventilen und Kipphebel, Fig. 4<sep>eine 3D Ansicht des Reduktionsgetriebes und einer Nockenwelle, Fig. 5<sep>einen Axialschnitt durch einen Pleuel mit Kolben und Befestigungskugel auf der Taumelscheibe, Fig. 5.1<sep>eine 3D Ansicht des unteren Teil eines Pleuels mit Befestigungskugel und Kugelführung, Fig. 6<sep>eine Ansicht der Z-Welle vor der Montage, Fig. 7<sep>Schema des Kühlkreislaufes, Fig. 8<sep>Schema des Schmierkrauslaufes, Fig. 9<sep>Phantomzeichnung des Motors, Fig. 10<sep>schematisch zwei mögliche Zündfolgen bei einem Sechszylinder-Taumelscheibenmotor und Fig. 11<sep>eine 3D Ansicht der Taumelscheibe mit den Zahnkränzen[0010] The inventions are explained in more detail using illustrated exemplary embodiments. 1 <sep> shows a cross section through the cylinder head with a view of the valve seats, FIG. 2 <sep> shows a plan view of the cylinder head above the valves and above the camshafts, FIG. 3 <sep> shows a side view of a camshaft with the Valves and rocker arms, Fig. 4 <sep> a 3D view of the reduction gear and a camshaft, Fig. 5 <sep> an axial section through a connecting rod with piston and fastening ball on the swash plate, Fig. 5.1 <sep> a 3D view of the lower part of a connecting rod with fastening ball and ball guide, Fig. 6 <sep> a view of the Z-shaft before assembly, Fig. 7 <sep> scheme of the cooling circuit, Fig. 8 <sep> scheme of the lubricating collar, Fig. 9 <sep> phantom drawing of the engine, Fig. 10 <sep> schematically two possible firing sequences for a six-cylinder swashplate motor and Fig. 11 <sep> a 3D view of the swashplate with the toothed rings

[0011] In der Phantomzeichnung gemäss Fig. 9sind die wesentlichen Elemente und deren gegenseitige Anordnung plastisch wiedergegeben. Unten ist das Abtriebsende der Z-Welle 7, welche das Gehäuse 3 überragt, sichtbar. Darüber ist die Taumelscheibe 33 mit den Kugelköpfen 35 gut erkennbar. Auf den Kugelköpfen 35 sind die Pleuel 37 und an deren oberen Ende die Kolben 39 sichtbar, über den Hubräumen der Zylinder 9 sind die Ventile 11 und darüber die Kipphebel 17 und die Nockenwellen 13 sichtbar. Auf der Z-Weile 7 sind, in der Darstellung in Fig. 9oberhalb der Kolben 39, die beiden Ölpumpen 59 und 61 sowie die Ölleitungen 63 dargestellt. Im Kopfbereich sind die Kühlwasserleitungen und darunter das Planetengetriebe 27, welches die drei Nockenwellen 13 antreibt, sichtbar. In the phantom drawing according to FIG. 9, the essential elements and their mutual arrangement are shown vividly. The output end of the Z-shaft 7, which projects beyond the housing 3, is visible below. The swash plate 33 with the ball heads 35 is clearly visible above this. The connecting rods 37 and at their upper end the pistons 39 are visible on the ball heads 35, the valves 11 above the displacement of the cylinders 9 and the rocker arms 17 and the camshafts 13 above them. On the Z-shaft 7, in the illustration in FIG. 9 above the pistons 39, the two oil pumps 59 and 61 and the oil lines 63 are shown. In the head area, the cooling water lines and below the planetary gear 27, which drives the three camshafts 13, are visible.

[0012] In der Darstellung gemäss Fig. 1ist mit 3das Motorgehäuse bezeichnet, welches im Wesentlichen einen kreisrunden Querschnitt aufweist und auf seiner Oberfläche eine Vielzahl von Kühlrippen 5 trägt. Im Zentrum des Gehäuses 3 ist die Drehachse A der Z-Welle 7 angeordnet. Um die Z-Welle 7 herum sind im dargestellten Beispiel sechs Zylinder 9 auf einem konzentrischen Kreis mit Zentrum A angeordnet. Die im Beispiel jeweils zwei Ventile 11 pro Zylinder 9 sind derart ausgerichtet, dass die Ventilpaare 11 jeweils zweier nebeneinander liegender Zylinder (z.B. Cyl. #l & #2) parallel zueinander liegen. Auf diese Weise lassen sich sämtliche Ventile 11 aller Zylinder 9 durch drei Nockenwellen 13 (Fig. 9), welche jeweils sich zwischen den beiden Zylindern 9 befinden, ansteuern. In the illustration according to FIG. 1, 3 designates the motor housing, which has a substantially circular cross section and carries a plurality of cooling fins 5 on its surface. The axis of rotation A of the Z-shaft 7 is arranged in the center of the housing 3. In the example shown, six cylinders 9 are arranged around the Z-shaft 7 on a concentric circle with a center A. The two valves 11 per cylinder 9 in the example are aligned in such a way that the valve pairs 11 of two adjacent cylinders (e.g. Cyl. #L &# 2) are parallel to one another. In this way, all valves 11 of all cylinders 9 can be controlled by three camshafts 13 (FIG. 9) which are each located between the two cylinders 9.

[0013] In der Aufsicht auf den Ventiltrieb in Fig. 2 sind die drei sternförmig angeordneten Nockenwellen 13 mit den stirnverzahnten Ritzel 31 sichtbar, über denen die von den Nocken 15 (Fig. 3) angetriebenen Kipphebel 17 um eine rechtwinklig zur Z-Welle 7 liegende Kippwellenachse 19 schwenkbar gelagert sind. Die zweiarmigen Kipphebel greifen mit ihrem aussenliegenden Ende an den Ventilschäften 21 an (vgl. auch Fig. 3). Dort sind auch die Ventilfedern. 23 ersichtlich. In the plan view of the valve train in FIG. 2, the three star-shaped camshafts 13 with the spur-toothed pinion 31 are visible, over which the rocker arm 17 driven by the cam 15 (FIG. 3) by a right angle to the Z-shaft 7 lying tilt shaft axis 19 are pivotably mounted. The two-armed rocker arms grip the valve stems 21 with their outer ends (see also FIG. 3). There are also the valve springs. 23 can be seen.

[0014] In der Ansicht gemäss Fig. 4ist unter Weglassung benachbarter Elemente, ein Ende der Z-Welle 7 dargestellt. Auf diesem sitzt, im vorliegenden Beispiel, koaxial ein Planetengetriebe 27, welches die Drehzahl der Z-Welle 7 soweit wie nötig verringert, um über das Ritzel 29, die drei stirnseitig auf den Nockenwellen 13 sitzenden Ritzel 31 anzutreiben. In Fig. 4ist nur eine Nockenwelle 13 dargestellt; die beiden übrigen um 120° versetzten Nockenwellen 13 sind der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. In the view according to FIG. 4, one end of the Z-shaft 7 is shown with the omission of adjacent elements. In the present example, a planetary gear 27 is coaxially seated on this, which reduces the speed of the Z-shaft 7 as much as necessary in order to drive the three pinions 31 seated on the end faces of the camshafts 13 via the pinion 29. In Fig. 4 only one camshaft 13 is shown; the other two camshafts 13 offset by 120 ° have been omitted for the sake of clarity.

[0015] Aus der Darstellung in Fig. 4ist deutlich ersichtlich, auf welch kompakte Weise die Ventiltriebe einer geradezahligen Anzahl von Zylindern, es können statt sechs auch eine andere geradlinige Anzahl sein, durch die Z-Welle 7 mit einem Planetengetriebe 27 mit einem einzigen Abtriebsritzel 29 antreibbar sind. From the illustration in Fig. 4 it can be clearly seen in what compact manner the valve trains of an even number of cylinders, instead of six, there can also be another straight number, through the Z-shaft 7 with a planetary gear 27 with a single output pinion 29 can be driven.

[0016] Fig. 5 zeigt die an der Taumelscheibe 33 über die Kugelköpfe 35 gelagerten Kolben 39 mit entsprechenden Pleueln 37. Die Anbindung der Kolben auf die Pleuel 37 erfolgt über eine sphärische Kontaktfläche 45, der Kolbenpfanne. Diese Art der Kolbenlagerung wird bedingt durch den andersartigen Bewegungsablauf eines Taumelscheibenmotors gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren. Die Schmierung der Kontaktfläche 45 wie auch der Oberfläche der Kugel 35 erfolgt über die • Taumelscheibe 33, welche über die Z-Welle 7 mit Öl versorgt wird. Das Öl erreicht unter Druck die Kugeln 35, gelangt von dort über mehrere Ölkanäle 36 in ein Führungsrohr 38 innerhalb des Pleuels 37 - und von dort zur Kontaktfläche 45. Das innerhalb des Pleuels liegende Führungsrohr 38 ist so konzipiert, dass temperaturbedingte Längenunterschiede des Pleuels ausgeglichen werden. Die Kugelköpfe 35 können dabei wie in Fig. 5gezeigt als in die Taumelscheibe 33 (siehe Fig. 11) verschraubbare, verpressbare oder verschweissbare Bauteile ausgelegt oder auch bereits Teil der Taumelscheibe sein. Fig. 5 shows the piston 39 mounted on the swash plate 33 via the ball heads 35 with corresponding connecting rods 37. The connection of the piston to the connecting rod 37 takes place via a spherical contact surface 45, the piston socket. This type of piston mounting is due to the different movement sequence of a swash plate motor compared to conventional internal combustion engines. The lubrication of the contact surface 45 as well as the surface of the ball 35 takes place via the swash plate 33, which is supplied with oil via the Z-shaft 7. The oil reaches the balls 35 under pressure, from there passes through several oil channels 36 into a guide tube 38 within the connecting rod 37 - and from there to the contact surface 45. The guide tube 38 located inside the connecting rod is designed in such a way that temperature-related differences in length of the connecting rod are compensated for . The ball heads 35 can, as shown in FIG. 5, be designed as components that can be screwed, pressed or welded into the swash plate 33 (see FIG. 11), or they can already be part of the swash plate.

[0017] Fig. 5.1 zeigt die Führungen 41 an den Pleueln 37, welche dazu dienen, dass die Pleuel sich auf den Kugelköpfen 35 nur in einem bestimmten Winkel drehen können und ein Verkanten der Pleuel somit verhindert wird. 5.1 shows the guides 41 on the connecting rods 37, which are used to ensure that the connecting rods can only rotate on the ball heads 35 at a certain angle and tilting of the connecting rods is thus prevented.

[0018] In Fig. 6 ist die Z-Welle 7 dargestellt, bevor die beiden Wellenabschnitte 7 ́ und 7 ́ ́ zusammengefügt werden. Auf der linken Seite ist der in den Figuren unten befindliche Abschnitt 7 ́ sichtbar, welcher die Ausgangswelle des Motors bildet. Der zentrale, dazwischen liegende Verbindungsbereich der beiden Abschnitte 7 ́ und 7 ́ ́ nimmt die Taumelscheibe 33 auf (Taumelscheibe nicht dargestellt), welche dadurch in einem spitzen Winkel zur Drehachse A der Z-Welle 7 zu liegen kommt. Um den Wellenabschnitt 7 ́ ́ sind um die Achse A herum die Zylinder angeordnet. Die beiden Abschnitte 7 ́ und 7 ́ ́ liegen, wenn die zentralen Abschnitte, die die Aufnahme der Taumelscheibe bilden, über die Polygonprofilverbindung 8 an deren Ende zusammengefügt und mit einer Dehnschraube 5-7 verbunden sind, auf der gemeinsamen Drehachse A. In Fig. 6, the Z-shaft 7 is shown before the two shaft sections 7 'and 7' 'are joined together. On the left side of the figure below, section 7 'is visible, which forms the output shaft of the motor. The central connecting area between the two sections 7 'and 7' 'receives the swash plate 33 (swash plate not shown), which thereby comes to lie at an acute angle to the axis of rotation A of the Z-shaft 7. The cylinders are arranged around the axis A around the shaft section 7 ''. The two sections 7 'and 7' 'are on the common axis of rotation A when the central sections that form the receptacle for the swash plate are joined at the end of the polygonal profile connection 8 and connected with an expansion screw 5-7.

[0019] In Fig. 8 ist schematisch der Schmierkreislauf des Taumelscheibenmotors dargestellt. Über die Z-Welle 7 werden zwei Ölpumpen angetrieben. Die erste Ölpumpe 61 pumpt Schmieröl von einem externen Schmiermitteltank (nicht dargestellt) über ein Druckregelventil 65 (PRV-Pressure Release Valve) und einen optionalen Filter 79 über entsprechende Ölleitungen (Bohrungen) 63 im Motorgehäuse 3 in die zu schmierenden Stellen (Nockenwellen 13, Planetengetriebe 27, Z-Welle 7, Taumelscheibe 33, Kugelköpfe 35, Kolben 39); die zweite Ölpumpe 59 dient als Spülpumpe und saugt Schmiermittelnebel aus der Nockenwellen und der Taumelscheibenkammer und führt diese Flüssigkeit wieder zurück ausserhalb des Motorgehäuses zu einem Luft-Schmiermittelseparator 75, einem Wärmetauscher 77 und schlussendlich zurück in den Schmiermitteltank. Zur Steuerung des Öldrucks ist nach der ersten Ölpumpe ein Druckregelventil 65 integriert. In Fig. 8, the lubrication circuit of the swash plate motor is shown schematically. Two oil pumps are driven via the Z-shaft 7. The first oil pump 61 pumps lubricating oil from an external lubricant tank (not shown) via a pressure control valve 65 (PRV Pressure Release Valve) and an optional filter 79 via corresponding oil lines (bores) 63 in the motor housing 3 into the points to be lubricated (camshafts 13, planetary gears 27, Z-shaft 7, swash plate 33, ball heads 35, piston 39); the second oil pump 59 serves as a flushing pump and sucks lubricant mist out of the camshafts and the swash plate chamber and returns this fluid outside the motor housing to an air-lubricant separator 75, a heat exchanger 77 and finally back to the lubricant tank. A pressure regulating valve 65 is integrated after the first oil pump to control the oil pressure.

[0020] In Fig. 7 ist schematisch der Kühlkreislauf des Taumelscheibenmotors dargestellt. Die Kühlflüssigkeit fliesst von der Kühlwasserpumpe 69, die am Ende der Z-Welle sitzt, über die Kühlwasserrohre 67 zu den Zylindern 9 und wird dort in zwei unabhängige Ströme aufgeteilt. Ein Strom führt in einem inneren Kühlmantel entlang der Zylinder 9 nahe der Z-Welle 7. Der andere Fluss wird in einem Kühlmantel auf der. aussenliegenden Seite des Motorgehäuses 3 geführt. Auf der Aussenseite des Motors 1 befinden sich für den Wärmeaustausch die Kühlrippen 5 (vgl. Fig. 1). Anschliessend vereinigen sich die beiden Flüsse und führen zurück in den Bereich der Ventile 11-und von dort zurück zur Pumpe 69 (siehe Pfeile). Das ganze Kühlwassersystem erstreckt sich kreisförmig angeordnet im Motorgehäuse. In Fig. 7, the cooling circuit of the swash plate motor is shown schematically. The cooling liquid flows from the cooling water pump 69, which is located at the end of the Z-shaft, via the cooling water pipes 67 to the cylinders 9, where it is divided into two independent flows. One flow is in an inner cooling jacket along the cylinder 9 near the Z-shaft 7. The other flow is in a cooling jacket on top of the. outer side of the motor housing 3 out. The cooling fins 5 are located on the outside of the motor 1 for the exchange of heat (see FIG. 1). The two flows then merge and lead back into the area of the valves 11 and from there back to the pump 69 (see arrows). The entire cooling water system extends in a circle in the motor housing.

[0021] In der Fig. 10 sind schematisch zwei Zündfolgen bei einem Sechszylinder-Taumelscheibenmotor aufgezeichnet. Dabei folgen sich die Zündungen der Zylinder 1 und 2 nach 60° Drehung, die Zündfolgen der Zylinder 5 und 6 nach 240° und 300°, die Zündfolgen der Zylinder 3 und 4 nach 480° und 540° und nach 720° wiederum die Zündung im Zylinder 1. In der zweiten möglichen Ausführung sind die Zündfolgen 1, 3 und 5 jeweils nach 120° und bei den Zylindern 2, 4, 6 nach jeweils weiteren 120°. Die Zündung beim Zylinder 1 erfolgt dann wiederum bei 720°, d.h. bereits nach 60°. Selbstverständlich sind auch andere Zündfolgen möglich. In Fig. 10, two ignition sequences are shown schematically in a six-cylinder swash plate motor. The firings of cylinders 1 and 2 follow each other after a 60 ° rotation, the firing orders of cylinders 5 and 6 after 240 ° and 300 °, the firing orders of cylinders 3 and 4 after 480 ° and 540 ° and after 720 ° the ignition in turn Cylinder 1. In the second possible embodiment, the firing sequences 1, 3 and 5 are each after 120 ° and for cylinders 2, 4, 6 after a further 120 °. The ignition in cylinder 1 then takes place again at 720 °, i.e. already after 60 °. Other firing sequences are of course also possible.

[0022] Fig. 11 zeigt die an der Z-Welle (7) gelagerte Taumelscheibe (33) mit Zahnkranz (71) als Drehmomentenstütze. Dieser Zahnkranz greift in den am Motorgehäuse befestigten zweiten Zahnkranz (73) ein und verhindert ein Drehen der Taumelscheibe. Ebenfalls ersichtlich 3 der 6 Kolben mit Pleuel (37) und Kugelköpfen (35), befestigt an der Taumelscheibe (33). Fig. 11 shows the swash plate (33) mounted on the Z-shaft (7) with a toothed ring (71) as a torque support. This ring gear engages in the second ring gear (73) attached to the motor housing and prevents the swash plate from rotating. Also visible are 3 of the 6 pistons with connecting rods (37) and ball heads (35), attached to the swash plate (33).

Claims

1. Swashplate motor. (1) with a plurality of n cylinders (9) arranged around a Z-shaft (7), one on one. Z-shaft (7) arranged swash plate (33) on which the connecting rods (37) engage, characterized in that an even number n cylinders (9) are arranged on a circle around the Z-shaft (7) and each between a camshaft (13) is arranged on the valve shafts (21) of two adjacent cylinders (Z1, Z2, Z3, Z4, ... Zn-1, Zn), the camshafts (13) via a on the Z-shaft (7) seated gear (27) can be driven.

2. Swashplate motor according to claim 1, characterized in that the cylinders (9) are arranged at regular intervals or in pairs at regular intervals or angles around the Z-shaft (7) and that the camshafts (13) are aligned in a star shape and via rocker arms (17) actuate the valves (11) assigned to the respective camshaft (13).

3. Swashplate motor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the drive of the camshafts (13) via an angular gear consisting of pinion (29) coaxial to the Z-shaft (7) and spur-toothed pinion (31) on the camshaft.

4. Swash plate motor according to claim 2, characterized in that a planetary gear (27) placed on the Z-shaft (7) acts as a reduction gear, the output shaft of which is coaxial with the Z-shaft (7).

5. Swash plate motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cylinder head with the cylinder (9) and part of the swash plate housing are integrally formed as a monoblock and elements such as pistons (39), valves (11) and the oil pumps (59, 61), which means that no cylinder head gasket is required.

6. Swashplate motor with a plurality of n cylinders (9) arranged around a Z-shaft, a swashplate (33) arranged on a Z-shaft, on which a number of ball heads (35) corresponding to the number of cylinders are arranged, on which the Engaging the connecting rod (37) of the piston guided in the cylinders, characterized in that the connection of the connecting rod (37) to the piston (39) is formed by a spherical contact surface (45) formed on the piston-side end of the connecting rod (37) and a convex contact surface Pressure surface (45) takes place on the back of the piston.

7. Swash plate motor with a plurality n around a Z-shaft: arranged cylinder (9), a swash plate (33) arranged on a Z-shaft on one of the number of cylinders. corresponding number of ball heads (35) are arranged on which the connecting rods (37) of the piston guided in the cylinders engage, characterized in that the ball heads (35) are part of the swash plate (33), the ball heads are integrated in the swash plate are.

8. Swash plate motor with a plurality of n cylinders (9) arranged around a Z-shaft, a swash plate (33) arranged on a Z-shaft, on which a number of ball heads (35) corresponding to the number of cylinders are arranged, on which the Attack connecting rods (37) from the pistons guided in the cylinders, characterized in that the connecting rods (37) are guided on the ball heads (35) by means of guides (41) fastened or integrated on the connecting rods in such a way that the connecting rods are only restricted in one direction Angle with respect to the ball heads can be rotated and tilting of the same on the ball heads is prevented.

9. Swash plate motor with a plurality of n cylinders (9) arranged around a Z-shaft, a swash plate (33) arranged on a Z-shaft, on which a number of ball heads (35) corresponding to the number of cylinders are arranged, on which the Attack connecting rods (37) from the pistons guided in the cylinders, characterized in that the lubrication and / or cooling of the ball heads (35) and the pistons (39) takes place in such a way that lubricant is passed into the interior of the ball heads (35) via the swash plate is passed from there via channels (36) into guide tubes (38) located within the connecting rods (37) and then passed into or to the piston (39) at the upper end of the connecting rods.

10. A swashplate motor with a plurality of n cylinders arranged around a Z-shaft, a swashplate arranged on a Z-shaft, on which the connecting rods engage the pistons guided in the cylinders, characterized in that the Z-shaft (7) is inclined Section in the area of the swash plate is divided and these two parts (7 ́, 7 ́ ́) of the Z-shaft are joined together in a twist-proof manner by means of one or more polygonal connection (s) (8).

11. Swash plate motor according to claim 10, characterized in that the two sections of the Z-shaft are connected by means of one or more expansion screw (s) (57).

12. A swashplate motor with a plurality of n cylinders arranged around a Z-shaft, a swashplate arranged on a Z-shaft, on which the connecting rods of the pistons guided in the cylinders engage, characterized in that for cooling the motor on the Z-shaft (7) a water pump (69) is arranged, which leads the coolant in a closed circuit through channels embedded in the motor housing, the cooling being carried out via an outer cooling water jacket on the outer surface of which cooling fins (5) are formed.

13. Swash plate motor according to claim 12, characterized in that the water pump (69) sits concentrically on the Z-shaft (7).

14. Swashplate motor with a plurality of n cylinders arranged around a Z-shaft, a swashplate arranged on a Z-shaft, on which the connecting rods engage from the pistons guided in the cylinders, characterized in that on the Z-shaft (7) concentrically at least one oil pressure pump (61) is arranged.

15. Swash plate motor according to claim 14, characterized in that in addition at least one flushing pump (59) for returning the lubricant from the chambers receiving the swash plate (33) and the camshafts (13) is arranged concentrically on the Z-shaft (7).

16. Swash plate motor according to one of claims 14 or 15, characterized in that the pumps (59, 61) used are gear, rotary vane, vane or rotary piston pumps.

17. Swashplate motor with a plurality of n cylinders arranged around a Z-shaft and a swashplate arranged on a Z-shaft, on which the connecting rods of the pistons guided in the cylinders engage, characterized in that mechanical injection pumps over the cylinders (3) for direct injection are arranged and can be driven by the camshafts (13).

18. Swashplate motor with a plurality of n cylinders arranged around a Z-shaft, a swashplate arranged on a Z-shaft, on which the connecting rods of the pistons guided in the cylinders engage, characterized in that this engine, as a four-stroke engine, has an odd firing sequence .

19. Swashplate motor according to claim 18, characterized in that in the version with six cylinders (9) the ignition takes place in one of the two following sequences

20. Swashplate motor with a plurality of n cylinders arranged around a Z-shaft, a swashplate arranged on a Z-shaft, on which the connecting rods of the pistons guided in the cylinders engage, characterized in that the swashplate (33) by means of a rotating ring gear (71), attached to the swash plate or part of it, is supported opposite the motor housing, which also houses a second toothing (73) which is in engagement with the first, so that a rotation of the first and thus the swash plate (33) is prevented.

21. Swash plate motor according to claim 20, characterized in that the rotating ring gears (71, 73) of the swash plate have bevel gear teeth.