DE10139601A1 - Piston stroke engine has pair of cylinders with communicating channel forming one functional unit with common combustion chamber - Google Patents

Piston stroke engine has pair of cylinders with communicating channel forming one functional unit with common combustion chamber

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Abstract

The piston stroke engine has a pair of cylinders (1) with a communicating channel (4) to form one functional unit with a common combustion chamber. The pair of cylinders has two pistons (5) operating parallel to each other and always in the same work cycle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenhubmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a piston lifting machine according to the preamble of Claim 1.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Kolbenhubmaschine, die aus mindestens zwei Zylindern (ferner Zylinderpaare) besteht. Die Erfindung ist anwendbar auf die Motoren, die nach dem Viertaktprinzip und die nach dem Otto- oder Dieselverfahren arbeiten und auf die Pumpen. The innovation relates to a piston lifting machine that consists of at least two cylinders (also cylinder pairs) exists. The invention is applicable to the motors that according to the Four-stroke principle and that work according to the Otto or Diesel process and on the pumps.

Bei den herkömmlichen Kolbenhubmaschinen wie Verbrennungsmotoren sind die Einlass- und Auslassventile im Zylinderkopf in einer Ebene parallel zum Kolbenoberteil ausgerichtet. Um höhere Durchsätze, insbesondere beim saugseitigen Einlass zu gewährleisten, wo in der Regel unkomprimierte Volumina anliegen, werden häufig mehrere parallel arbeitende Ventile eingesetzt. Dies ist jedoch aufwendig und die genaue parallele Ausrichtung der Arbeitstakte durch unterschiedliche Konstanten der Ventilfedern nicht ohne weiteres möglich. Die inzwischen sehr hohe Komplexität der Zylinderköpfe mit vier und mehr Ventilen pro Zylinder, mit sehr vielen beweglichen Teilen, mit dadurch erhöhter Reibung und Masse der Konstruktion, verursachen einen höheren Treibstoffverbrauch, Kühlprobleme und hohe Herstellungskosten. In conventional piston lifting machines such as internal combustion engines, the inlet and aligned exhaust valves in the cylinder head in a plane parallel to the piston upper part. To ensure higher throughputs, especially at the inlet on the suction side, where in the When there are usually uncompressed volumes, there are often several valves working in parallel used. However, this is expensive and the exact parallel alignment of the work cycles not easily possible due to different constants of the valve springs. The meanwhile very high complexity of the cylinder heads with four and more valves per cylinder, with very many moving parts, which increases the friction and mass of the construction, cause higher fuel consumption, cooling problems and high manufacturing costs.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine derartige Kolbenhubmaschine zu schaffen, bei welcher die Ventilquerschnitte vergrößert werden können, ohne dass jeweils mehrere Einzelventile pro Zylinder verwendet werden müssen. Die Anzahl der beweglichen Teile, die Masse und Komplexität der Zylinderkopfkonstruktion können auf ein Minimum reduziert werden. The present invention has therefore set itself the task of such To create piston lifting machine, in which the valve cross sections can be enlarged without that several individual valves must be used per cylinder. The number of Moving parts, the mass and complexity of the cylinder head construction can all affect one Minimum be reduced.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. gelöst. This object is achieved by a device with the features of claim 1.

Zwei Zylinder eines Zylinderpaares bilden eine funktionelle Einheit. Die zwei Kolben, die sich in einem Zylinderpaar befinden, bewegen sich parallel zueinander und befinden sich immer im gleichen Arbeitszyklus. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Zylinder des Zylinderpaares miteinander mittels eines Verbindungskanals verbunden sind und die Zylinder des Zylinderpaares mit jeweils mindestens einem Ventil ausgestattet sind, wobei in einem Zylinder des Zylinderpaares sich ein Einlassventil und in dem anderen Zylinder des Zylinderpaares ein Auslassventil befindet. Two cylinders of a pair of cylinders form a functional unit. The two pistons are in a pair of cylinders, move parallel to each other and are located always in the same working cycle. The invention is characterized in that the two Cylinders of the pair of cylinders are connected to one another by means of a connecting channel and the cylinders of the pair of cylinders are each equipped with at least one valve, wherein In one cylinder of the pair of cylinders there is an inlet valve and in the other cylinder of the Cylinder pair an exhaust valve is located.

Durch diese Neuerung wird erreicht, dass die zur Verfügung stehende Ein- und Auslassfläche für die Versorgung der Zylinder erhöht wird, die Widerstände und die Masse des Systems im Vergleich zu herkömmlichen Zwei-, Vier-, usw. (pro Zylinder) Mehrventilmaschinen, effektiv vermindert wird. Auch die Komplexität und Anzahl an beweglichen Teilen (in diesem Fall nur ein ungeteiltes Ventil pro Zylinder) und somit der Energieverlust durch die Reibung und die zu bewegende Masse können vermindert werden. Die Anzahl der Versorgungskanäle pro Zylinder kann effektiv sogar halbiert werden im Vergleich zu den herkömmlichen Maschinen. This innovation ensures that the available inlet and outlet area for the supply of the cylinders, the resistances and the mass of the system is increased Comparison to conventional two, four, etc. (per cylinder) multi-valve machines, is effectively reduced. The complexity and number of moving parts (in in this case only one undivided valve per cylinder) and thus the energy loss through the Friction and the mass to be moved can be reduced. The number of Supply channels per cylinder can effectively be halved compared to the conventional machines.

Die Energieausbeute einer solchen Konstruktion im Vergleich zu den herkömmlichen Maschinen kann weiter erhöht werden. The energy yield of such a construction compared to the conventional one Machines can be increased further.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. The embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigen Show it

Zeichnungen 1, 2 und 3/die Vorder-, Seitenansicht und Draufsicht einer Kolbenhubmaschine mit dem Zylinderpaar und zwei Kolben und dem Verbindungskanal zwischen den beiden Zylindern des Zylinderpaares. Drawings 1, 2 and 3 / the front, side view and top view of a piston lifting machine with the cylinder pair and two pistons and the connecting channel between the two cylinders of the cylinder pair.

Zeichnung 4, 5, 6 und 7/die vier Arbeitszyklen eines Viertaktverbrennungsmotors mit dem Verbindungskanal zwischen den beiden Zylindern eines Zylinderpaares. Drawing 4, 5, 6 and 7 / the four working cycles of a four-stroke internal combustion engine with the connecting channel between the two cylinders of a pair of cylinders.

Zwei Zylinder eines Zylinderpaares 1 bilden eine funktionelle Einheit. Die in dem Zylinderpaar beweglichen Kolben 5 arbeiten parallel zueinander und befinden sich immer im gleichen Arbeitszyklus. Die Zylinder des Zylinderpaares 1 sind miteinander mittels eines Verbindungskanals 4 verbunden. In einem Zylinder des Zylinderpaares 1 befindet sich ein Einlassventil 3 und in dem anderen Zylinder des Zylinderpaares 1 befindet sich ein Auslassventil 2. Der Verbindungskanal 4 ermöglicht, dass die Versorgung des Zylinderpaares 1 über das einzige Einlassventil 3 gewährleistet ist. Die Einlassleitung versorgt das Zylinderpaar 1 über das Einlassventil 3, wobei der einlassseitige Zylinder des Zylinderpaares 1 direkt über das Einlassventil 3 versorgt wird und der auslassseitige Zylinder des Zylinderpaares 1 indirekt über das Einlassventil 3 mit Hilfe des Verbindungskanals 4 gefüllt wird. Der Verbindungskanal 4 ermöglicht auch, dass die Austreibung der Abgase aus dem Zylinderpaar 1 über das einzige Auslassventil 2 gewährleistet ist. Der auslassseitige Zylinder des Zylinderpaares 1 wird direkt über das Auslassventil 2 entleert. Die Abgase werden aus dem einlassseitigem Zylinder des Zylinderpaares 1 über den Verbindungskanal 4 zum Auslassventil 2 befördert. Um die Durchsätze des Einlassventils 3 und des Auslassventils 2 zu optimieren ist deren Größe, Anzahl und Lage im Zylinderkopf des Zylinderpaares 1 frei wählbar (in den Zeichnungen nicht abgebildet). Two cylinders of a pair of cylinders 1 form a functional unit. The pistons 5 movable in the pair of cylinders work parallel to one another and are always in the same working cycle. The cylinders of the pair of cylinders 1 are connected to one another by means of a connecting channel 4 . In a cylinder of the cylinder pair 1 there is an inlet valve 3 and is located in the other cylinder of the cylinder pair 1 an exhaust valve. 2 The connection channel 4 enables the supply of the cylinder pair 1 to be ensured via the single inlet valve 3 . The inlet line supplies the cylinder pair 1 via the inlet valve 3 , the inlet-side cylinder of the cylinder pair 1 being supplied directly via the inlet valve 3 and the outlet-side cylinder of the cylinder pair 1 being filled indirectly via the inlet valve 3 with the aid of the connecting channel 4 . The connecting duct 4 also enables the exhaust gases to be expelled from the cylinder pair 1 via the single exhaust valve 2 . The cylinder on the exhaust side of the pair of cylinders 1 is emptied directly via the exhaust valve 2 . The exhaust gases are conveyed from the intake-side cylinder of the cylinder pair 1 via the connecting channel 4 to the exhaust valve 2 . In order to optimize the throughputs of the intake valve 3 and the exhaust valve 2 , their size, number and position in the cylinder head of the cylinder pair 1 can be freely selected (not shown in the drawings).

Claims (8)

1. Die Kolbenhubmaschine, die aus einem Zylinderpaar 1 besteht und die nach dem Viertaktprinzip und nach dem Otto- oder Dieselverfahren oder im Pumpzyklus arbeitet. Das Zylinderpaar 1 beinhaltet zwei parallel hin- und herbeweglichen, im gleichen Arbeitszyklus arbeitende Kolben 5. Das Zylinderpaar 1 besitzt ein Einlassventil 3 und ein Auslassventil 2. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderpaar 1 einen Verbindungskanal 4 besitzt und dadurch eine funktionelle Einheit bildet mit einem gemeinsamen Brenn-, Arbeitsraum. 1. The piston lifting machine, which consists of a pair of cylinders 1 and which works on the four-stroke principle and on the Otto or diesel process or in the pump cycle. The cylinder pair 1 contains two pistons 5 which can be moved back and forth in parallel and work in the same working cycle. The cylinder pair 1 has an intake valve 3 and an exhaust valve 2 . The invention is characterized in that the pair of cylinders 1 has a connecting channel 4 and thereby forms a functional unit with a common combustion and working space. 2. Die Kolbenhubmaschine nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderpaar 1 die zwei Kolben 5 besitzt, die parallel zueinander arbeiten und sich immer im gleichen Arbeitszyklus befinden. 2. The piston lifting machine according to claim 1 is characterized in that the cylinder pair 1 has the two pistons 5 , which work parallel to each other and are always in the same working cycle. 3. Die Kolbenhubmaschine nach Anspruch 1. und Anspruch 2. ist dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung des Zylinderpaares 1 mit mindestens einem Einlassventil 3 und mindestens einem Auslassventil 2 auskommt, wobei der Verbindungskanal 4 des Zylinderpaares 1 für die Füllung und Entleerung des Zylinderpaares 1 unentbehrlich ist. 3. The reciprocating engine according to claim 1 and claim 2 is characterized in that the supply of the pair of cylinders 1 with at least one intake valve 3 and at least one exhaust valve 2 manages, wherein the connecting channel 4 of the cylinder pair 1 for the filling and emptying of the cylinder pair 1 indispensable is. 4. Die Kolbenhubmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass durch den geschaffenen Verbindungskanal 4 des Zylinderpaares 1 eine höhere Anzahl der Ventile 2 und 3 zwecks Optimierung der Versorgung und Entleerung des Zylinderpaares 1 möglich ist. 4. The piston lifting machine according to one of the preceding claims is characterized in that a higher number of valves 2 and 3 is possible through the created connecting channel 4 of the cylinder pair 1 in order to optimize the supply and emptying of the cylinder pair 1 . 5. Die Kolbenhubmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass durch den geschaffenen Verbindungskanal 4 die Anordnung der Ventile 2 und 3 im Zylinderkopf des Zylinderpaares 1 frei wählbar ist (z. B. Einlassventil 3 über dem Verbindungskanal 4). 5. The piston lifting machine according to one of the preceding claims is characterized in that the arrangement of the valves 2 and 3 in the cylinder head of the cylinder pair 1 is freely selectable by the created connecting channel 4 (z. B. inlet valve 3 above the connecting channel 4 ). 6. Die Kolbenhubmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Ventile 2 und 3 frei wählbar ist. 6. The piston lifting machine according to one of the preceding claims is characterized in that the size of the valves 2 and 3 is freely selectable. 7. Die Kolbenhubmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass alle bekannte Zusatzvorrichtungen eines Viertaktverbrennungsmotors wie Turboaufladung, Kraftstoffeinspritzung, verstellbare Ventilöffnung, mehrere Zündanlagen u. ä. in dieser Maschine verwendet werden können. 7. The piston lifting machine according to one of the preceding claims is thereby characterized that all known accessories of a four-stroke internal combustion engine such as turbocharging, fuel injection, adjustable valve opening, several Ignition systems u. Ä. Can be used in this machine. 8. Die Kolbenhubmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderpaar 1 mehrfach mit anderen Zylinderpaaren 1 in einer Reihen-, V-, Boxer- Stern- oder W-Anordnung zusammengeschlossen werden kann. 8. The piston lifting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder pair 1 can be connected several times with other cylinder pairs 1 in a series, V, boxer star or W arrangement.
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