DD207021A1

DD207021A1 - PISTON ENGINE

Info

Publication number: DD207021A1
Application number: DD23267381A
Authority: DD
Inventors: Georg Roeske
Original assignee: Georg Roeske
Priority date: 1981-07-27
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1984-02-15

Abstract

In der Zusatzanmeldung zur obengenannten Kolbenkraftmaschine bilden Zylinder- und Klappenraum zusammen einen Verbrennungsraum. Die Klappen sind segmentfoermig mit jeweils einem zylindrischen Teilstueck versehen, um deren Achse ist die andere Stirnflaeche zylinderfoermig gestaltet, mit ringsum ein oder mehreren Nuten fuer ueberlappte Dichtungssegmente und -leisten mit Federn. Die Aufhaengung der Klappen ist in Aufnahmekloetzern, die auf der einen Seite eine Dichtflaeche fuer die zylinderfoermige Klappenflaeche haben. Quer durch die Kolben in einer laengs offenen Bohrung sind Gleitstuecke eingesetzt in der Form von glatten Zylinderbolzen mit jeweils einer laengs hohlen zylindrischen Flaeche und beiderseits Ansaetze fuer zwei Fuehrungsringe. Im Bereich des Unteren Totpunktes sind Einlassssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssschlitze und bei der hoechsten Klappenstellung sind die Auslassschlitze, diese sind auf der einen Klappenseite mittels ring- oder u-foermiger Abdichtungen abgedichtet. Auf dem einen Exzenterwellenstumpf ist eine mitlaufende Kurvenscheibe fuer radial angeordnete Einspritzgeraete.In the additional application to the above piston engine cylinder and valve chamber together form a combustion chamber. The flaps are Segmentfoermig each provided with a cylindrical Teilstueck around the axis of the other Stirnflaeche is cylindrical shaped, with all around one or more grooves for overlapped sealing segments and strips with springs. The suspension of the flaps is in Aufnahmekloetzern, which have on the one hand a Dichtflaeche for the cylinder-shaped Klappenflaeche. Through the pistons in a longitudinally open bore sliding pieces are used in the form of smooth cylinder pin, each with a long hollow cylindrical surface and on both sides approaches for two Fuehrungsringe. In the area of the bottom dead center are inlet bells Sssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssschlitze and at the highest flap position are the outlet slots, these are sealed on one side of the flap by means of ring or u-shaped seals. On the one eccentric shaft stub is a follower cam for radially arranged Einspritzgeraete.

Description

Zusatzanmeldung zur Kolbenkraftmaschine WP P02 B/220 879Additional application for piston engine WP P02 B / 220 879

Die Kolbenkraftmaschine WP P02 B/220 879 kann als Ver- { brennungskraftmaschine eine breite Anwendung in allen Baugrößen finden.The piston engine WP P02 B / 220879 can be used as encryption {internal-combustion engine widely used in all sizes find.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:

Die Kolbenkraftmaschine WP P02 B/220 879 weist einige ungeklärte Punktionsprobleme auf.The piston engine WP P02 B / 220 879 has some unclear puncture problems.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Das Ziel der Erfindung, der Zusatzanmeldung zur Kolbenkraftmaschine WP P02 B/220 879, ist es eine einwandfreie Punktion der Kolbenkraftmaschine zu erreichen.The aim of the invention, the additional application for piston engine WP P02 B / 220 879, it is to achieve a perfect puncture of the piston engine.

Darlegung des Wesens der-Erfindung:Explanation of the nature of the invention:

Die Kolbenkraftmaschine WP P02 / 220 879 enthält besonders hinsichtlich Abdichtung, Steuerung und Spülung Punktionsprobleme.The piston engine WP P02 / 220 879 contains puncture problems especially with regard to sealing, control and flushing.

Durch Veränderung der wichtigsten Bauteile wird wie folgt eine funktionsfähige und effektive Lösung erreicht.By changing the main components, a functional and effective solution is achieved as follows.

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Die Kolbenkraftmaschine besteht aus einem Gehäuse mit in einem Zylinderring radial angeordneten Zylinderbuchsen und Kolben· Im Gehäuse ist eine Exzenterwelle mit zwei entgegengesetzten Exzentern gelagert.The piston engine consists of a housing with cylindrical bushes and pistons arranged radially in a cylinder ring. · An eccentric shaft is mounted in the housing with two opposing eccentrics.

Um dem Exzenter im Zylinderbereich sind Kolben mit schwenkbaren Gleitstücken angeordnet. Die Kolben und auch die Zylinderbuchsen haben eine zylindrische Fläche entsprechend dem Außendurchmesser der Zylinderscheibe und quer durch die Kolben in einer längs offenen Bohrung sind die Gleitstücke eingesetzt. Die Gleitstücke sind glatte Zylinderbolzen mit jeweils einer längs hohlen zylindrischen Fläche und zum Radius dieser Fläche sind beiderseits Ansätze für die Aufnahme zweier Führungsringe. Sie gleiten seitlich an den Flächen der Gleitstücke, an der Gehäusewand und am Bund der Exzenterwelle und sichern so ein Verdrehen und die Lage der Kolben·To the eccentric in the cylinder area pistons are arranged with pivoting slides. The pistons and also the cylinder liners have a cylindrical surface corresponding to the outer diameter of the cylindrical disc and transversely through the pistons in a longitudinally open bore, the sliders are used. The sliders are smooth cylinder pin, each with a longitudinally hollow cylindrical surface and the radius of this surface are on both sides approaches for receiving two guide rings. They slide laterally on the surfaces of the sliders, on the housing wall and on the collar of the eccentric shaft, thus ensuring a rotation and the position of the pistons ·

Die hohlen Flächen der Gleitstücke entsprechen dem Durchmesser von Wälzlagern, bzw· eines Laufringes oder auch speziellen ITadelkäfigen.The hollow surfaces of the sliders correspond to the diameter of rolling bearings, or · a race or special ITadelkäfigen.

Für jeden Zylinder sind Klappen auf der Außenflache des Zylinderringes in Aufnahmeklötzer eingehängt. Die Klappen stellen Segmente eines Hinges dar, bei welchen jeweils an der einen Seite quer ein zylindrisches Teilstück herausgebildet ist, mit zirka dreiviertel Zylinderfläche,« die von den Innenflächen der Klappen aus beginnen. Auf der anderen Seite ist die Stirnfläche zylinderförmig um die Achse des zylindrischen Teilstücks geformt. Die Innenflächen der Klappen entsprechen dem Außendurchmesser des Zylinderringes. Die Außenflächen sind vom zylindrischen Teilstück bis zum Bereich der Angriffskanten abgeschrägt oder mit Hippen versehen·For each cylinder flaps are mounted on the outer surface of the cylinder ring in Aufnahmeklötzer. The flaps are segments of a Hinges, in each of which on one side transversely a cylindrical portion is formed, with approximately three-quarter cylindrical surface, «start from the inner surfaces of the flaps. On the other hand, the end face is cylindrically shaped about the axis of the cylindrical portion. The inner surfaces of the flaps correspond to the outer diameter of the cylinder ring. The outer surfaces are bevelled or hooked from the cylindrical portion to the area of the engaging edges.

In den Seitenflächen der Klappen sind ringsum eine oder mehrere Nuten für Dichtungssegmente und -leisten mit Federn. Die Dichtungssegmente sind mit den Dichtungsleisten überlappt. Bei Ausführungen von Kolbenkraftmaschinen mit einer hohen Anzahl von Zylindern können die seitlichen Abdichtungen auch gerade Dichtungsleisten sein« Die seitlichen Dichtungssegmente oder -leisten können jeweils mit einer Querleiste aus einen Stück bestehen. Die Zylinderscheibe kann bei den Klappen eine gerade Fläche haben, die Klappen sind demzufolge auf der Innenseite auch gerade.In the side surfaces of the flaps are all around one or more grooves for sealing segments and strips with springs. The sealing segments are overlapped with the sealing strips. In versions of reciprocating engines with a large number of cylinders, the side seals can also be straight sealing strips. "The lateral sealing segments or strips can each consist of one piece with a transverse strip. The cylinder disc can have a straight surface in the flaps, the flaps are therefore also on the inside and straight.

Pur die in der Gehäusewand bei der höchsten Klappenstellung befindlichen Auslaßschlitze sind auf der einen Seite der Klappen ring- oder u-förmige Abdichtungen mit Pedem, die mit den seitlichen Dichtungssegmenten überlappt sind.Pur located in the housing wall at the highest flap position outlet slots are on one side of the flaps ring or U-shaped seals with Pedem, which are overlapped with the lateral sealing segments.

Auf der anderen Seite der Klappen ist am Zylinderring ein Plansch befestigt, er steht über bis auf die Höhe der Aufnahmeklötzer.On the other side of the flaps, a planch is attached to the cylinder ring, it stands over to the height of the Aufnahmeklötzer.

Im Bereich des Unteren !Totpunkts der Kolben befinden sich in der Zylinder- und Gehäusewand die Einlaßschlitze. Die Aufnahmeklötzer sind auf dem Zylinderring, an der Gehäusewand und am Plansch befestigt. In die quer befindlichen offenen Aufnahmebohrungen sind die Klappen seitlich eingebracht·In the area of the lower dead center of the pistons, the intake slots are located in the cylinder and housing wall. The mounting blocks are mounted on the cylinder ring, on the housing wall and on the planter. In the transversely located open mounting holes the flaps are inserted laterally ·

Auf der anderen Seite der Aufnahmeklötzer ist eine Dichtfläche mit dem gleichen Innenradius wie der Radius der zylinderförmigen Stirnfläche der Klappen. Die Klappen sind außen gegen die Innenfläche eines Ringes gerichtet, welcher sich auf einer Scheibe befindet, die stabil auf einem zweiten entgegengesetzten Exzenter der Exzenterwelle gelagert ist.On the other side of the Aufnahmeklötzer is a sealing surface with the same inner radius as the radius of the cylindrical end face of the flaps. The flaps are directed outwardly against the inner surface of a ring which is located on a disc which is stably supported on a second opposite eccentric of the eccentric shaft.

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Im Bereich des Oberen Totpunkts der Kolben befinden sich durch die Gehäuse, Einspritzdüsen für den Kraftstoff. Die Betätigung der außen am Gehäuse radial angeordneten Einspritzgeräte kann über eine auf dem Exzenterwellenstumpf befestigten mitlaufenden Kurve nacheinander erfolgen.In the area of top dead center of the pistons are located through the housings, injectors for the fuel. The actuation of the outside of the housing radially arranged injectors can be done successively via a mounted on the eccentric shaft stub follower curve.

Die Schmierung der Bauteile kann über eine Schmieroelpumpe und Schmierrohre zu den verschiedensten Stellen im Umlaufsystem erfolgen, die dann in eine Oelwanne abfließen. Durch einen weitgehensten Einsatz von Wälzlagern, bzw· spezieller Hadelführungen, kann der Schmierungsbedarf gering gehalten werden.The lubrication of the components can be done via a lubricating oil pump and lubrication pipes to various points in the circulation system, which then drain into an oil pan. By a wide use of rolling bearings, or · special Hadelführungen, the lubrication requirement can be kept low.

Im Gehäuse einschließlich Gehäusedeckel und Zylinderring, sowie auch im Flansch sind Hohlräume für eine Plüssigkeitsdruckumlaufkühlung. Bei größeren Ausführungen können auch die Aufnahmeklötzer und die Klappen mit Hohlräumen versehen sein. Bei den Klappen .-kann durch Leitungen, die mittels Wellendichtungen zentrisch bei dem zylindrischen Teilstück abgedichtet sind, die Kühlflüssigkeit durchgeführt werden. .In the housing including housing cover and cylinder ring, as well as in the flange are cavities for a positive pressure circulation cooling. In larger versions, the Aufnahmeklötzer and the flaps can be provided with cavities. In the case of the flaps, the cooling liquid can be passed through lines which are sealed centrally by means of shaft seals in the cylindrical section. ,

Ein Teil der Kühlung wird auch durch die Umlaufschmierung übernommen.Part of the cooling is also taken over by the circulation lubrication.

Die Arbeitsweise der Kolbenkraftmaschine ist folgendermaßen ;The operation of the reciprocating engine is as follows;

Der Start, der im Zweitaktverfahren arbeitenden Kolbenkraftmaschine erfolgt mittels eines Anlassers und Druckluft.The start of the two-stroke piston engine works by means of a starter and compressed air.

Yorverdichtete Luft strömt über eine Ringleitung oder -kanal durch die in der Gehäuse- und Zylinderwand befindlichen .Einlaßschlitze in die Zylinder.YOR compressed air flows through a loop or channel through the intake and exhaust ports in the cylinder and cylinder walls.

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Bedingt durch die exzentrische Stellung der Kolben und der Klappen wird die Luft von zwei Seiten aus komprimiert.Due to the eccentric position of the pistons and the flaps, the air is compressed from two sides.

Vor Erreichung des Oberen Totpunkts wird die Verbrennung durch die Kraftstoffeinspritzung eingeleitet. Der Einspritzvorgang kann so gestaltet werden, daß rasch ein steiler Druckanstieg erreicht wird. Bei dieser Form und Ausführung der Bauteile sind sehr hohe Verdichtungs- und Verbrennungsdrücke möglich. Die Vorverdichtung der Luft mittels Abgasturbolader, Kompressor, Ladepumpe oder dergl. kann sehr hoch sein.Before reaching top dead center, combustion is initiated by fuel injection. The injection process can be designed so that a rapid increase in pressure is achieved quickly. In this form and design of the components very high compression and combustion pressures are possible. The pre-compression of the air by means of the exhaust gas turbocharger, compressor, charge pump or the like can be very high.

Die gegen die Innenflächen der Klappen wirkenden Verbrennungsdrücke, die ein Mehrfaches größer sind, als die auf die Kolbenboden, auf Grund ihrer Flächen zueinander, bewirken eine Verschiebung des Ringes mit der Scheibe und somit eine Drehbewegung der Exzenterwelle, ohne daß sich dabei der Hing mit der Scheibe direkt mitdreht. Bei Erreichung der höchsten Klappenstellungen entweichen die Abgase durch die Auslaßschlitze in der Gehäusewand und können weiter genutzt werden. Gleichzeitig dringt mit hohen Spüldruck durch die Einlaßschlitze vorverdichtete Frischluft.The acting against the inner surfaces of the flaps combustion pressures which are several times greater than those on the piston crown, due to their surfaces to each other, cause a displacement of the ring with the disc and thus a rotational movement of the eccentric shaft, without causing the Hing with the Turn the disc directly. When the highest flap positions are reached, the exhaust gases escape through the outlet slots in the housing wall and can continue to be used. At the same time, with high flushing pressure, pre-compressed fresh air penetrates through the inlet slots.

Mittels einer mitlaufenden Kurvenscheibe zur Betätigung von Förderkorb en, die sich in radial angeordneten Einspritzgeräten befinden, wird nacheinander eingespritzt.By means of a follower cam for actuating Förderkorb s, which are located in radially arranged injection devices, is injected in succession.

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Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiei näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment:

Es zeigen: Pig. 1: einen Schnitt der Vorderansicht derIt shows: Pig. 1: a section of the front view of the

KolbenkraftmaschineReciprocating engine

Pig. 2: einen Schnitt A-A durch die Kolbenkraftmaschine, außer die Kolben im OT und UT sind nicht im Schnitt gezeichnet.Pig. 2: A section A-A by the reciprocating engine, except the pistons in the TDC and UT are not drawn in section.

Nach^Fig. 1 und Pig. 2 befinden sich im einem Gehäuse 1 mit einem Zylinderring 2 radiale Zylinder 4. Die Kolben sind auf exzentrischer Bahn auf einem Exzenter der Exzenterwelle 8 mit zwei entgegengesetzten Exzentern angeordnet. Die Kolben 5 sind mit schwenkbaren Gleitstücken 6 versehen, mit .jeweils einer hohlen zylindrischen Fläche für die auf dem Exzenter befindliche Lager und mit zwei An--Sätzen für zwei Führungsringe 7. .After ^ Fig. 1 and Pig. 2 are located in a housing 1 with a cylindrical ring 2 radial cylinder 4. The pistons are arranged on an eccentric path on an eccentric eccentric shaft 8 with two opposite eccentrics. The pistons 5 are provided with pivoting slides 6, each having a hollow cylindrical surface for the bearings located on the eccentric and two attachments for two guide rings 7.

Auf dem Zylinderring 2 sind den Zylindern 4 Klappen 9 zugeordnet, die in Aufnahmeklötzern 10 eingehängt sind. Die Klappen 9 stellen Segmente eines Ringes dar, bei welchen jeweils an der einen Seite quer ein zylindrisches Teilstück herausgebildet ist, mit zirka dreiviertel Zylinderfläche, die von den Innenflächen der Klappen 9 aus beginnen.On the cylinder ring 2 4 valves 9 are assigned to the cylinders, which are mounted in Aufnahmeklötzern 10. The flaps 9 represent segments of a ring, in which a cylindrical portion is formed transversely on each side, with approximately three-quarter cylindrical surface starting from the inner surfaces of the flaps 9.

Auf der anderen Seite ist die Stirnfläche zylinderförmig um die Achse des zylindrischen Teilstückes geformt. Am Zylinderring 2 ist nach Fig. 1 rechts ein Plansch 3 befestigt, welcher bis auf die Höhe der Aufnahmeklötzer übersteht.On the other hand, the end face is cylindrically shaped about the axis of the cylindrical portion. On the cylinder ring 2, a planter 3 is attached to the right of FIG. 1, which projects beyond the height of the Aufnahmeklötzer.

Die Klappen 9 sind ringsum gasdicht mittels überlappten Dichtungssegmenten und -leisten 10 mit Federn abgedichtet.The flaps 9 are sealed gas-tight all around by means of overlapped sealing segments and strips 10 with springs.

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Durch die Gehäuse- und Zylinderwand im Bereich der Unteren Totpunkte sind die Sinlaßschlitze 12 und "bei der höchsten Klappenstellung sind die Auslaßschlitze 13 in der Gehäusewand· Pur die Auslaßschlitze 13 sind in den Klappen 9 auf der einen Seite überlappte ringförmige Abdichtungen 15· Me Form und Ausführungen der Bauteile, ohne solche Teile, wie Kolbenbolzen, Pleuels, Kurbelwelle usw., ermöglichen hohe Verdichtungs- und Verbrennungsdrücke und durch eine günstige Gleichstromspülung erreicht, sondern auch dadurch, daß die Klappen 9 mit mehrfachen Druckkräften, als die auf die Kolbenboden wirkenden Druckkräfte, auf Grund ihrer "Flächen zueinander, als einseitige Hebelarme gegen den Ring mit 11 wirken.The outlet slots 13 are in the flaps 9 on the one side overlapped annular seals 15 · Me form and in the flaps 9 on the one side overlapped annular seals Designs of the components, without such parts, such as piston pin, connecting rod, crankshaft, etc., allow high compression and combustion pressures and achieved by a favorable DC flushing, but also in that the flaps 9 with multiple compressive forces, as the forces acting on the piston crown pressure forces, due to their "surfaces to each other, acting as one-sided lever arms against the ring with 11.

Außerdem bilden die Zylinderräume und die Räume unter den Klappen jetzt vorteilhafte große Verbrennungsräume. Insgesamt wird dadurch, bei einem günstigen Masse-Leistungs-Verhältnis, einem geringen Kraftstoffverbrauch und bei weniger giftigen Abgasen ein hoher Wirkungsgrad erreicht.In addition, the cylinder chambers and the spaces under the flaps now form advantageous large combustion chambers. Overall, a high efficiency is achieved, with a low mass-performance ratio, low fuel consumption and less toxic exhaust gases.

Claims

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invention claim

The additional application to the piston engine WP F02 / 220 879 is characterized in that the cylinders (4) with smooth cylinder bores, segmental flaps (9) are arranged, each with a cylindrical portion about the axis of the other end face is cylindrical, with all around or several hats for overlapped sealing segments and strips (14) with springs, that for the flaps (9) receiving blocks (10) are arranged on the cylinder ring (2) with longitudinally open receiving bores and sealing surfaces for the cylindrical end faces of the flaps (9), that are transverse to the piston (5) in a longitudinally open bore sliders (6) are used, these are smooth cylinder pin, each with a longitudinally hollow cylindrical surface and the radius of this surface are on both sides approaches and surfaces for two guide rings (7) that in The area of the bottom dead center in the cylinder (4), the inlet slots (12) and at the highest flap Positioning through the housing wall are the outlet slots (13), for the one side of the flap ring or u-fb'rmige seals (15) are arranged and that on one stub of the eccentric shaft (8) a cam for radially arranged injectors (16 ) is fastened.

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