DE10126662A1

DE10126662A1 - Converter esp. for reciprocating piston engines has connecting rod fastened to the piston and engaging on swash plate formed as flywheel

Info

Publication number: DE10126662A1
Application number: DE2001126662
Authority: DE
Inventors: Gunter Ebert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-05

Abstract

The converter has a swash plate to convert reciprocating piston movements into rotary movements. A connecting rod (5) connected to the piston (4) engages on a swash plate (3), which is connected to the drive shaft (2). The swash plate is elliptical or concave, or has a combination of such sections, and its size and weight is that of a flywheel.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wandler, vorzugsweise für Hubkolbenmotore, der über eine Schräg- oder Taumelscheibenanordnung, die Schwingbewegungen der in Zy lindern geführten Kolben mit dem Druck der Brenngase in ein Drehmoment umwan delt.The invention relates to a converter, preferably for reciprocating engines, which a swashplate or swash plate arrangement, the oscillating movements of the in Zy alleviate guided pistons with the pressure of the fuel gases into a torque delt.

Verbrennungsmotoren sind heute in den vielfältigsten Ausführungen, beispielsweise als Hubkolben-, Kreiskolben- oder Turbinenprinzip, bekannt. Hubkolbenmotore ha ben sich zwar im Laufe der Zeit am besten bewährt, jedoch muß die Schwingbewe gung der Kolben erst durch eine Drehwelle mit einem Schwungrad und einem Drehausgleichsgewicht in eine Drehbewegung umgewandelt werden. Nachteilig ist hierbei, daß mindestens drei sich bewegende Teile notwendig sind, die jedes für sich einen bestimmten Herstellungsprozeß durchlaufen und aufwendig zu montieren sind. Eine andere Lösung wurde mit DE OS 34 46 132 vorgeschlagen. Bei dieser Brennkraft maschine wird der Kolbenhub durch eine Taumelscheibe /Schrägscheibe bewerk stelligt, welche über Kolbenanschlußpunkte direkt über Pleuelstangen oder indirekt über Schubstangen und Umlenkhebel mit dem Kolben verbunden ist. Eine Taumel scheiben-/Schrägscheibenumdrehung bewirkt dadurch am Kolben vier Hubtakte, welche in bekannter Weise mit dem Arbeitsdruck des Brenngases auch die Scheibe drehen können. Nachteilig ist die hohe Anzahl von beweglichen Verbindungsteilen, so daß der Motor, durch seinen komplizierten Aufbau, sehr wartungsintensiv sein wird.Internal combustion engines are today in the most varied designs, for example known as a reciprocating piston, rotary piston or turbine principle. Reciprocating engines ha ben have proven themselves best over time, but the oscillation must the pistons only by a rotating shaft with a flywheel and a Rotary balance weight can be converted into a rotary movement. The disadvantage is here that at least three moving parts are necessary, each for itself go through a certain manufacturing process and are difficult to assemble. Another solution has been proposed with DE OS 34 46 132. At this fuel the piston stroke is machined by a swash plate / swash plate represents which via piston connection points directly via connecting rods or indirectly is connected to the piston via push rods and bellcranks. A frenzy disc / swashplate rotation causes four strokes on the piston, which in a known manner with the working pressure of the fuel gas also the disc can turn. The disadvantage is the high number of moving connecting parts, so that the motor, due to its complicated structure, is very maintenance-intensive becomes.

Ebenfalls bekannt ist ein, in DE-OS 43 20 735 beschriebener, Bewegungswandler für Brennkraftmaschinen. Hier wird vorgeschlagen, daß eine Kurbelscheibe mit der halb- Z-förmigen Kurbelwelle einen Kurbelzapfen bildet, der eine sphärische Gleitbewe gung ausführt und einen Kegelmantel unter Bildung mit der Hubkolbenebene eines Öffnungswinkels (2α) umläuft. Die Pleuelstangen sind durch Kugelgelenklager wie am Kolben so auch am Kugelscheibenrad befestigt und dessen Kolbenkraft wird auf den Kurbelscheibenrand übertragen. Bei dieser Lösung wird eine speziell gestaltete gekröpfte und verzahnte Welle benötigt und erfordert eine winklige Anordnung der Zylinder.Also known is a motion converter for the type described in DE-OS 43 20 735 Internal combustion engines. It is proposed here that a crank disc with the half Z-shaped crankshaft forms a crank pin that has a spherical sliding motion Execution and a cone jacket with formation with the piston level Opening angle (2α) revolves. The connecting rods are like through spherical plain bearings attached to the piston on the spherical disc wheel and its piston force is on transfer the edge of the crank disc. This solution uses a specially designed one cranked and toothed shaft requires and requires an angular arrangement of the Cylinder.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Wandler, vorzugsweise für Hubkolbenmo tore vorzuschlagen, der kompakt ist, zur Umwandlung der Hubbewegung des Kol bens in eine Drehbewegung mit nur zwei bewegten Teilen auskommt, dabei alle herkömmlichen Bauformen, wie Reihen-, Stern-, Boxermotor usw., gestattet und ei nen hohen Wirkungsgrad ermöglicht.The invention has for its object a converter, preferably for reciprocating engine to propose gates that are compact to convert the stroke of the Kol in one rotation with only two moving parts, all of them conventional designs, such as series, star, boxer engine, etc., permitted and ei enables high efficiency.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die mit dem Kolben ver bundene Pleuelstange lediglich an einer, mit der Antriebsachse verbundenen, Schrägscheibe anliegt und die Schrägscheibe, in Größe und Masse, als Schwung scheibe ausgeführt und in ihrer Kontur eine elliptische oder konkave Form, oder eine Kombination von elliptischen und konkaven Abschnitten aufweist.According to the invention the object is achieved in that the ver with the piston tied connecting rod only on one connected to the drive axle Swashplate is applied and the swashplate, in size and mass, as a swing disc executed and in its contour an elliptical or concave shape, or a Combination of elliptical and concave sections.

Bei kurzer Drehung der Antriebsachse wird die Pleuelstange auf einer elliptische Bahn geführt, so daß der Kolben die vier Hubtakte durchläuft und den Arbeitsprozeß in Gang setzt. Gleichzeitig erfolgt, durch die spezielle Oberflächenkontur der Schrägscheibe, eine Änderung des Winkels der Schrägscheibe zur Pleuelstange, ver längert und verkürzt den Kolbenweg.With a short rotation of the drive axle, the connecting rod is on an elliptical Path guided so that the piston passes through the four stroke cycles and the work process starts. At the same time, due to the special surface contour Swashplate, a change in the angle of the swashplate to the connecting rod, ver lengthens and shortens the piston travel.

Die Erfindung soll nachstehend anhand des in der Zeichnung gezeigten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert werden.The invention is based on the Ausfüh shown in the drawing tion example are explained in more detail.

Sie zeigt, die in einem feststehenden Gehäuse 1 gelagerte Antriebsachse 2, mit der schräg zur Antriebsachse 2 angeordneten, elliptisch geformten Schrägscheibe 3, die durch Größe und Gewicht gleichzeitig als Schwungscheibe dient. Eine Pleuelstange 5 ist mit einem Ende mit dem, in einem Zylinder geführten, Kolben 4 verbunden und liegt mit seinem anderen Ende an der Schrägscheibe 3 an. Wird die Antriebsachse 2 gedreht, bewegt sich die Pleuelstange 5 auf einer elliptischen Bahn auf der Schräg scheibe 3 und der Kolben 4 durchläuft bei einer Umdrehung alle für einen Viertakt betrieb erforderlichen Hubbewegungen. Die elliptische Form der Schrägscheibe 3 bewirkt einen kurzen Komprimierungshub und einen verlängerten Ausstoßvorgang. It shows the drive shaft 2 , which is mounted in a fixed housing 1 , with the elliptically shaped swash plate 3 , which is arranged obliquely with respect to the drive axis 2 and, due to its size and weight, also serves as a flywheel. A connecting rod 5 is connected at one end to the piston 4, which is guided in a cylinder, and bears against the swash plate 3 at its other end. If the drive shaft 2 is rotated, the connecting rod 5 moves on an elliptical path on the swash plate 3 and the piston 4 passes through all the lifting movements required for a four-stroke operation in one revolution. The elliptical shape of the swash plate 3 causes a short compression stroke and an extended ejection process.

List of the reference symbols used

11

Gehäuse
casing

22

Antriebsachse
drive axle

33

Schrägscheibe
swash plate

44

Kolben
piston

55

Pleuelstange
connecting rod

Claims

Converter, preferably for reciprocating engines which converts a reciprocating movement of one or more reciprocating pistons into a torque by means of a swashplate or swash plate, characterized in that the connecting rod ( 5 ) connected to the piston ( 4 ) is connected to one with the drive shaft ( 2 ) connected swash plate ( 3 ), which has an elliptical, or concave shape, or a combination of elliptical and concave sections, as a contour, and the swash plate ( 3 ) is designed in size and weight as a flywheel.