DE102006001370B4 - Swash-plate engine - Google Patents

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Abstract

Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit zusätzlichem Niederdruckarbeitszylinder 27 zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades. Die Verbesserung wird durch eine zweite Expansionsstufe des Abgases aus dem Hochdruckarbeitszylinder 14 erreicht.Swash plate internal combustion engine with additional low-pressure working cylinder 27 to improve the overall efficiency. The improvement is achieved by a second expansion stage of the exhaust gas from the high pressure working cylinder 14.

Description

Mit einer Taumelscheiben-Brennkraftmaschine entsprechend dieser Erfindung ist es möglich, die im Abgas des Arbeitszylinders enthaltene Restenergie in Arbeit umzusetzen und damit den Wirkungsgrad einer Brennkraftmaschine zu verbessern.With a swash plate type internal combustion engine according to this invention, it is possible to put the residual energy contained in the exhaust gas of the working cylinder into work and thus to improve the efficiency of an internal combustion engine.

Dazu wird ein zusätzlicher Niederdruckarbeitszylinder in die Taumelscheiben-Brennkraftmaschine integriert. Die noch unter hohem Druck stehenden heißen Abgase des Arbeitzylinders, der in folge Hochdruckarbeitszylinder genannt wird, werden den Niederdruckarbeitszylinder zugeleitet, um sich dort unter Abgabe von Arbeit weiter zu entspannen und abzukühlen.For this purpose, an additional low-pressure working cylinder is integrated into the swashplate internal combustion engine. The still under high pressure hot exhaust gases of the working cylinder, which is called in consequence high-pressure working cylinder, the low-pressure working cylinder supplied to continue to relax there under the release of labor and cool.

In den bekannten Brennkraftmaschinen werden die Abgase gar nicht oder nur teilweise für den Antrieb eines Turboladers, zu Heizzwecken oder zur Erzeugung von Hochdruckdampf genutzt.In the known internal combustion engines, the exhaust gases are not or only partially used for driving a turbocharger, for heating purposes or for the production of high-pressure steam.

Die Taumelscheiben-Brennkraftmaschine gemäß dieser Erfindung basiert auf einer Zweitakt-Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Patentschrift DE 197 27 987 C2 .The swash plate type internal combustion engine according to this invention is based on a two-stroke swash plate internal combustion engine according to the patent DE 197 27 987 C2 ,

Sie hat einen Verdichterzylinder, einen Hochdruckarbeitszylinder und einen Niederdruckarbeitszylinder. Der Hubraum des Verdichterzylinders ist vorzugsweise größer als der Hubraum des Hochdruckarbeitszylinders. Der Niederdruckarbeitszylinder hat einen Hubraum der gleich groß oder größer ist, als der Hubraum des Hochdruckarbeitszylinders.It has a compressor cylinder, a high-pressure working cylinder and a low-pressure working cylinder. The capacity of the compressor cylinder is preferably greater than the displacement of the high-pressure working cylinder. The low-pressure working cylinder has a displacement equal to or greater than the displacement of the high-pressure working cylinder.

Die Verbrennungsluft oder das Brenngasgemisch wird vom Kolben des Verdichterzylinders bei dessen Aufwärtshub über ein Membranventil angesaugt, beim Abwärtshub verdichtet und im Bereich des unteren Todpunktes über Überstromkanäle in den Hochdruckarbeitszylinder geleitet. Der beim Abwärtshub des Verdichterzylinders aufgebaute Gaswechseldruck ist etwa gleich groß wie der Restdruck im Hochdruckarbeitszylinder am unteren Todpunkt des Hochdruckkolbens vom vorherigen Arbeitstakt. Damit wird ein sicherer Gaswechsel erreicht.The combustion air or the fuel gas mixture is sucked by the piston of the compressor cylinder in its upward stroke via a diaphragm valve, compressed in the downstroke and passed in the region of the lower dead center via overflow channels in the high-pressure working cylinder. The built-up during the downward stroke of the compressor cylinder gas exchange pressure is about the same size as the residual pressure in the high-pressure working cylinder at the bottom dead center of the high-pressure piston from the previous power stroke. This ensures a safe gas exchange.

Der Hochdruckkolben und der Verdichterkolben sind miteinander fest verbunden, also einteilig, und gemeinsam über eine Pleuelstange mit dem Taumelscheibentriebwerk verbunden. Im Bereich des oberen Todpunktes des Kolbens im Hochdruckarbeitszylinder erfolgt die Verbrennung des nun hoch verdichteten Gas-Luftgemisches.The high pressure piston and the compressor piston are firmly connected to each other, so one piece, and connected together via a connecting rod with the swash plate engine. In the area of the top dead center of the piston in the high-pressure working cylinder, the combustion of the now highly compressed gas-air mixture takes place.

Wenn im Verdichterzylinder nur Luft verdichtet wurde, muss Treibstoff im Bereich des oberen Todpunktes des Kolbens in den Brennraum des Hochdruckarbeitszylinders eingespritzt werden. Der Hochdruckteil der erfindungsgemäßen Taumelscheiben-Brennkraftmaschine arbeitet im Zweitaktverfahren.If only air was compressed in the compressor cylinder, fuel must be injected in the area of the top dead center of the piston into the combustion chamber of the high-pressure working cylinder. The high-pressure part of the swashplate internal combustion engine according to the invention operates in a two-stroke process.

Der Auslasskanal des Hochdruckarbeitszylinders ist über eine Druckleitung mit dem Niederdruckarbeitszylinder verbunden. Der Niederdruckkolben bewegt sich gegenläufig synchron zum Hochdruck- und Verdichterkolben. Das beim Gaswechsel aus dem Hochdruckarbeitszylinder ausgestoßene heiße Abgas gelangt so mit seinem Restdruck in den Niederdruckarbeitzylinder dessen Niederdruckkolben in diesem Moment auf dem oberen Todpunkt ist. Beim Abwärtshub des Niederdruckkolbens entspannt sich das Abgas weiter, kühlt ab und gibt damit Arbeit ab, die über die Pleuelstange des Niederdruckkolbens auf die Taumelscheibe und damit an die Hauptwelle abgegeben wird.The outlet channel of the high-pressure working cylinder is connected via a pressure line to the low-pressure working cylinder. The low-pressure piston moves in opposite synchronism with the high-pressure and compressor pistons. The hot exhaust gas discharged from the high-pressure working cylinder during gas exchange thus arrives at the residual pressure in the low-pressure working cylinder whose low-pressure piston at this moment is at the top dead center. During the downward stroke of the low-pressure piston, the exhaust gas further relaxes, cools down and thus discharges work, which is discharged via the connecting rod of the low-pressure piston to the swash plate and thus to the main shaft.

Beim anschließenden Aufwärtshub des Niederdruckkolbens wird dessen Abgas dann durch ein nockenwellengesteuertes Auslassventil in die Auslassleitung ausgestoßen.During the subsequent upward stroke of the low-pressure piston, the exhaust gas is then expelled through a camshaft-controlled exhaust valve in the outlet.

Das Volumen der Druckleitung zwischen dem Auslasskanal des Hochdruckarbeitszylinders und des Niederdruckarbeitszylinders und der Todraum des Niederdruckarbeitszylinders sind etwa so groß wie der Hubraum und der Brennraum des Hochdruckarbeitszylinders.The volume of the pressure line between the outlet channel of the high pressure working cylinder and the low pressure working cylinder and the dead space of the low pressure working cylinder are about as large as the displacement and the combustion chamber of the high pressure working cylinder.

Die Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit Niederdruckarbeitszylinder hat einen eigenen Schmierkreislauf und verbrennt nicht wie bei bekannten Zweittaktbrennkraftmaschinen das dem Treibstoff zugesetzte Schmieröl. In den Schmierkreislauf ist eine Kolbenbodenkühlung des Hochdruck- und Niederdruckkolbens integriert.The swash plate internal combustion engine with low-pressure working cylinder has its own lubrication circuit and does not burn as in known two-stroke internal combustion engines, the fuel added to the lubricating oil. In the lubrication circuit, a piston bottom cooling of the high-pressure and low-pressure piston is integrated.

Zur Schadstoffminderung im Abgas können in die Druckleitung zwischen dem Auslasskanal des Hochdruckarbeitszylinders und dem Niederdruckarbeitszylinder Katalysatoren eingebaut werden und/oder noch eine geringe Menge Treibstoff zur Restumwandlung von eventuell noch vorhandenem CO Gas eingespritzt werden.To reduce pollutants in the exhaust gas, catalysts can be installed in the pressure line between the outlet channel of the high-pressure working cylinder and the low-pressure working cylinder and / or a small amount of fuel can be injected for the residual conversion of possibly still present CO gas.

Die Reibungsverluste der erfindungsgemäßen Taumelscheiben-Brennkraftmaschine sind erheblich geringer als bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen, weil insgesamt nur vier Lagerstellen am Treibwerk vorhanden sind, die als Wälzlager ausgeführt werden können und auf die Arbeitskolben (Verdichter-Hochdruckkolben und Niederdruckkolben) keine oder sehr. geringe Querkräfte einwirken. Bei der erfindungsgemäßen Taumelscheiben-Brennkraftmaschine ist die maximale Pleuelstangenauslenkung des Hochdruckkolbens etwa nur ein Grad. Bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen mit Kurbelwellentriebwerk ist die Pleuelstangenauslenkung sehr groß und damit die Querkraft auf den Arbeitskolben erheblich.The friction losses of the swash plate internal combustion engine according to the invention are considerably lower than in conventional internal combustion engines, because in total there are only four bearings on the drive, which can be designed as a rolling bearing and on the working piston (compressor high pressure piston and low pressure piston) no or very. slight lateral forces act. In the swash plate internal combustion engine according to the invention, the maximum connecting rod deflection of the high-pressure piston is only about one degree. In conventional internal combustion engines with crankshaft engine is the Connecting rod deflection very large and thus the lateral force on the working piston considerably.

Ein weiterer Vorteil des Taumelscheibentriebwerkes ist das ab einer Dreizylinderausführung keine Unwuchten erster und zweiter Ordnung auftreten.Another advantage of the swashplate engine is that from a three-cylinder design no first and second order imbalances occur.

Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit Niederdruckarbeitszylinder erfolgt anhand eines Konstruktionsbeispieles mit drei Verdichter-Hochdruckarbeitszylindern und drei Niederdruckarbeitszylindern. Die Verdichtungszylinder haben ein Hubvolumen von zusammen 750 cm3, die Hochdruckarbeitszylinder von zusammen 500 cm3 und die Niederdruckarbeitszylinder von zusammen 500 cm3.The description of the swash plate internal combustion engine according to the invention with low-pressure working cylinder is based on a construction example with three compressor high-pressure working cylinders and three low-pressure working cylinders. The compression cylinders have a stroke volume of a total of 750 cm 3 , the high-pressure working cylinder of a total of 500 cm 3 and the low-pressure working cylinder of a total of 500 cm 3 .

Es zeigen:Show it:

1: Einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit Niederdruckarbeitszylinder. 1 : A longitudinal section through the inventive swash plate internal combustion engine with low-pressure working cylinder.

2: Eine Draufsicht auf die Zylinderseite mit Schnitt durch einen Hochdruckarbeitszylinder ohne Hochdruckkolben. 2 : A top view of the cylinder side with section through a high pressure working cylinder without high pressure piston.

3: Einen Längsschnitt durch den Verdichterzylinder und den Hochdruckarbeitszylinder mit einteiligem Hochdruck- und Verdichterkolben. 3 : A longitudinal section through the compressor cylinder and the high-pressure working cylinder with one-piece high-pressure and compressor piston.

4: Ein Steuerungsdiagramm des Gaswechsels mit Kolbenhub der Hochdruck- und Niederdruckkolben über dem Drehwinkel der Hauptwelle. 4 : A control diagram of the gas change with piston stroke of the high pressure and low pressure pistons over the rotation angle of the main shaft.

Die Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit Niederdruckarbeitszylinder 1 bis 4 besteht aus einem Triebwerksgehäuse 1 in dem die Hauptwelle 2 in zwei Kegelrollenlagern 3 und 4 gelagert ist. Auf der Hauptwelle 2 ist die Taumelscheibe 5 auf dem winkelig abgekröpften Teil der Hauptwelle 2 in zwei Kegelrollenlagern 6 und 7 gelagert. Die Taumelscheibe 5 ist über die Kegelzahnräder 8 und 9 gegenüber dem Triebwerksgehäuse 1 drehfest verbunden, wobei das Kegelzahnrad 9 mit der Taumelscheibe 5 einteilig ausgeführt ist und das Kegelzahnrad 8 drehfest über Schrauben 10 mit dem Treibwerksgehäuse 1 fest verbunden ist. Die einteilig ausgeführten Hochdruck- und Verdichterkolben 11 sind über die Pleuelstangen 12 und die Pleuelstangenlager 13 gelenkig mit der Taumelscheibe 5 verbunden. Die Hochdruck- und Verdichterkolben 11 sind in flüssigkeitsgekühlten Hochdruckarbeitszylindern 14 und Verdichterzylindern 15 verschiebbar gelagert und mit Kolbenringen 16 in den Hochdruckarbeitszylindern 14 und Dichtringen 17 in den Verdichterzylindern 15 abgedichtet.The swash plate internal combustion engine with low pressure working cylinder 1 to 4 consists of an engine casing 1 in which the main shaft 2 in two tapered roller bearings 3 and 4 is stored. On the main shaft 2 is the swash plate 5 on the angularly bent part of the main shaft 2 in two tapered roller bearings 6 and 7 stored. The swash plate 5 is over the bevel gears 8th and 9 opposite the engine housing 1 rotatably connected, wherein the bevel gear 9 with the swash plate 5 is made in one piece and the bevel gear 8th non-rotatable about screws 10 with the drive housing 1 is firmly connected. The one-piece high-pressure and compressor pistons 11 are over the connecting rods 12 and the connecting rod bearings 13 articulated with the swash plate 5 connected. The high pressure and compressor pistons 11 are in liquid-cooled high-pressure working cylinders 14 and compressor cylinders 15 slidably mounted and with piston rings 16 in the high pressure work cylinders 14 and sealing rings 17 in the compressor cylinders 15 sealed.

Der Gaswechsel zwischen den Verdichterzylindern 15 und den Hochdruckarbeitszylindern 14 erfolgt über Überströmkanäle 18 nahe dem unteren Todpunkt des Hochdruck- und Verdichterkolbens 11. Der Auslass des verbrannten Gases aus den Hochdruckarbeitszylindern 14 erfolgt während des Gaswechsels durch den Auslasskanal 19 (siehe auch Steuerungsdiagramm 4). Der Hubraum des Verdichterzylinders 15 ist im Beispiel 50% größer als der Hubraum des Hochdruckarbeitszylinders 14. Durch Minimierung des Todraumes im Verdichterzylinder 15 im unteren Todpunkt des Hochdruck- und Verdichterkolbens 11 wird ein Gaswechseldruck erzeugt, der etwa gleich groß ist wie der Restdruck im Hochdruckarbeitszylinder 14. Der hohe Gaswechseldruck in Verbindung mit dem größeren Hubraum des Verdichterzylinders 15 führt zu einer gesteuerten hohen Aufladung des Hochdruckarbeitszylinders 14 und hebt schon dadurch die Taumelscheiben-Brennkraftmaschine in den Hochleistungsbereich.The gas exchange between the compressor cylinders 15 and the high pressure work cylinders 14 via overflow channels 18 near the bottom dead center of the high-pressure and compressor pistons 11 , The outlet of the burned gas from the high-pressure working cylinders 14 takes place during the gas exchange through the outlet channel 19 (see also control diagram 4 ). The displacement of the compressor cylinder 15 in the example is 50% larger than the displacement of the high-pressure working cylinder 14 , By minimizing the dead space in the compressor cylinder 15 at the bottom dead center of the high-pressure and compressor pistons 11 a gas exchange pressure is generated, which is about the same size as the residual pressure in the high-pressure working cylinder 14 , The high gas exchange pressure in conjunction with the larger displacement of the compressor cylinder 15 results in a controlled high charge of the high pressure working cylinder 14 and thereby lifts the swash plate internal combustion engine into the high-performance range.

Die Pleuelstangen 12 sind an ihrem runden Schaft zwischen Verdichterzylindern 15 und Innenraum des Triebwerksgehäuses 1 durch scheibenartig seitlich verschiebbare Dichtelemente 20 abgedichtet. Die Minimierung des Todraumes in den Verdichterzylindern 15 wird durch Angleichung der Außenform des die Dichtelemente 20 tragenden Dichtelementeträgers 21 an die Innenform des Hochdruck- und Verdichterkolbens 11 erreicht.The connecting rods 12 are on their round shank between compressor cylinders 15 and interior of the engine casing 1 by disc-like laterally displaceable sealing elements 20 sealed. The minimization of the dead space in the compressor cylinders 15 is achieved by approximating the outer shape of the sealing elements 20 carrying sealing element carrier 21 to the inner shape of the high-pressure and compressor piston 11 reached.

Das Frischgas oder die Ladeluft werden durch die Lufteinlässe 22 mit den Membranventilen 23 in die Verdichterzylinder 15 während des Aufwärtshubes der Hochdruck- und Verdichterkolben 11 eingesaugt (siehe auch Steuerungsdiagramm 4).The fresh gas or the charge air are through the air inlets 22 with the diaphragm valves 23 in the compressor cylinder 15 during the upstroke of the high pressure and compressor pistons 11 sucked in (see also control diagram 4 ).

Ebenfalls an der Taumelscheibe 5 sind die für den Antrieb der Niederdruckkolben 24 Pleuelstangen 25 in Pleuelstangenlagern 26 gelenkig gelagert. Jedem Hochdruck- und Verdichterkolben 11 ist auf dem 180 Grad gegenüberliegendem Abschnitt der Taumelscheibe 5 ein Niederdruckkolben 24 mit Niederdruckarbeitszylinder 27 zugeordnet. Dadurch bewegen sich die Niederdruckkolben 24 gegenläufig synchron zu den Hochdruck- und Verdichterkolben 11. Die Ventilköpfe 28 mit ihrem Todraum über dem Niederdruckkolben 24 sind über eine Druckleitung 29 mit dem Auslasskanal 19 der Hochdruckarbeitszylinder 14 fest verbunden. Das Volumen des Todraumes im Ventilkopf 28 addiert mit dem Volumen der Druckleitung 29 soll etwa so groß sein wie der Hubraum des Hochdruckarbeitszylinders 14 addiert mit dem Brennraum 30 des Hochdruckarbeitszylinders 14.Also on the swash plate 5 are the ones for driving the low-pressure pistons 24 connecting rods 25 in connecting rod bearings 26 articulated. Each high-pressure and compressor piston 11 is on the 180 degree opposite section of the swash plate 5 a low pressure piston 24 with low pressure working cylinder 27 assigned. This causes the low-pressure pistons to move 24 in opposite synchronous to the high pressure and compressor pistons 11 , The valve heads 28 with its dead space above the low pressure piston 24 are via a pressure line 29 with the outlet channel 19 the high-pressure working cylinder 14 firmly connected. The volume of the dead space in the valve head 28 added with the volume of the pressure line 29 should be about as large as the displacement of the high-pressure working cylinder 14 added to the combustion chamber 30 of the high pressure working cylinder 14 ,

Das noch unter hohem Restdruck und hoher Temperatur stehende Abgas aus den Hochdruckarbeitszylindern 14 kann sich so beim Abwärtshub der Niederdruckkolben 24 unter Abgabe von Arbeit and die Hauptwelle 2 weiter entspannen und abkühlen.The still under high residual pressure and high temperature exhaust gas from the high-pressure working cylinders 14 so can the downstroke of the low pressure pistons 24 with delivery of work and the main shaft 2 continue to relax and cool off.

Beim folgenden Aufwärtshub der Niederdruckkolben 24 werden die Auslassventile 31 von der mit der Hauptwelle 2 drehfest verbundenen Nockenwelle 32 geöffnet und das Abgas in die Auslassleitung 33 entlassen. Die Nockenwelle 32 ist mit der Hauptwelle 2 über die Kupplungshülse 34 drehfest verbunden. Die Nockenwelle 32 ist in den Nadellagern 35 und 36 gelagert und steuert die Hubbewegung der Auslassventile 31 über die Nocke 37 und die federbelasteten Tassenstössel 38 entsprechend dem Steuerungsdiagramm 4.The next upstroke is the low-pressure piston 24 become the exhaust valves 31 from the one with the main shaft 2 rotatably connected camshaft 32 opened and the exhaust gas in the outlet pipe 33 dismiss. The camshaft 32 is with the main shaft 2 over the coupling sleeve 34 rotatably connected. The camshaft 32 is in the needle bearings 35 and 36 stored and controls the lifting movement of the exhaust valves 31 over the cam 37 and the spring-loaded bucket tappets 38 according to the control diagram 4 ,

Die Schmierung und Innenkühlung der Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit Niederdruckarbeitszylinder erfolgt durch Schmieröl, das eine nicht dargestellte Ölpumpe aus einem ebenfalls nicht dargestellten Ölvorratsbehälter durch den Öleinlass 39 in die Hauptwelle 2 und von dort über die Ölbohrungen 40 der Taumelscheibe 5 und von dort in die Pleuelstangenlager 13 und 26 fördert. Durch die hohl gebohrten Pleuelstangen 12 und 25 gelangt das Schmieröl dann in den oberen Teil der Hochdruck- und Verdichterkolben 11 und der Niederdruckkolben 24 und kühlt diesen oberen Bereich. Das Schmieröl des Hochdruck- und Verdichterkolbens 11 fließt dann durch die Ölrückflussbohrungen 41 in den Ölsammelraum 42. Von dort über die Ölrückflussbohrungen 43 direkt ins Triebwerksgehäuse 1.The lubrication and internal cooling of the swash plate internal combustion engine with low-pressure working cylinder is effected by lubricating oil, which is an oil pump, not shown, from an oil reservoir, also not shown, through the oil inlet 39 into the main shaft 2 and from there via the oil wells 40 the swash plate 5 and from there to the connecting rod bearings 13 and 26 promotes. Through the hollow drilled connecting rods 12 and 25 then the lubricating oil enters the upper part of the high-pressure and compressor pistons 11 and the low-pressure piston 24 and cools this upper area. The lubricating oil of the high-pressure and compressor pistons 11 then flows through the oil return holes 41 in the oil collection room 42 , From there via the oil return bores 43 directly into the engine housing 1 ,

Die Kühlung des Niederdruckarbeitszylinder 27 und der Ventilköpfen 28 ist über eine nicht dargestellte Zuleitung an den Schmierkreislauf angeschlossen. Der Gesamtrückfluss des Schmieröls aus dem Triebwerksgehäuse 1 in den nicht dargestellten Ölvorratsbehälter erfolgt durch den Ölauslass 44. Die Taumelscheiben-Brennkraftmaschine mit Niederdruckarbeitszylinder gibt ihre Antriebsleistung über den Mitnahmeflansch 45 ab.The cooling of the low-pressure working cylinder 27 and the valve heads 28 is connected via a supply line, not shown, to the lubrication circuit. The total return of the lubricating oil from the engine casing 1 in the oil reservoir, not shown, through the oil outlet 44 , The swash plate internal combustion engine with low-pressure working cylinder gives its drive power via the driving flange 45 from.

Der Hochdruck- und Verdichterkolben 11 und der Niederdruckkolben 24 sind zweiteilig ausgeführt. Jeweils die Kolbenböden 46 und 47 sind verschraubt, so dass ungeteilte Kolbenringe 16 und Dichtringe 17 verwendet werden können.The high pressure and compressor pistons 11 and the low-pressure piston 24 are made in two parts. In each case the piston bottoms 46 and 47 are bolted so that undivided piston rings 16 and sealing rings 17 can be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
TriebwerksgehäuseEngine casing
22
Hauptwellemain shaft
33
KegelrollenlagerTapered roller bearings
44
KegelrollenlagerTapered roller bearings
55
Taumelscheibeswash plate
66
KegelrollenlagerTapered roller bearings
77
KegelrollenlagerTapered roller bearings
88th
Kegelzahnradbevel gear
99
Kegelzahnradbevel gear
1010
Schraubescrew
1111
Hochdruck- und VerdichterkolbenHigh pressure and compressor pistons
1212
Pleuelstangeconnecting rod
1313
Pleuelstangenlagerconnecting rod bearing
1414
HochdruckarbeitszylinderHigh pressure cylinder
1515
Verdichterzylindercompression cylinder
1616
Kolbenringepiston rings
1717
Dichtringeseals
1818
Überströmkanaloverflow
1919
Auslasskanalexhaust port
2020
Dichtelementsealing element
2121
DichtelementeträgerSealing element carrier
2222
Lufteinlassair intake
2323
Membranventildiaphragm valve
2424
NiederdruckkolbenLow-pressure piston
2525
Pleuelstangeconnecting rod
2626
Pleuelstangenlagerconnecting rod bearing
2727
NiederdruckarbeitszylinderLow-pressure cylinder
2828
Ventilkopfvalve head
2929
Druckleitungpressure line
3030
Brennraumcombustion chamber
3131
Auslassventiloutlet valve
3232
Nockenwellecamshaft
3333
Auslassleitungoutlet pipe
3434
Kupplungshülsecoupling sleeve
3535
Nadellagerneedle roller bearings
3636
Nadellagerneedle roller bearings
3737
Nockecam
3838
Tassenstösseltappets
3939
Öleinlassoil inlet
4040
Ölbohrungoil well
4141
ÖlrückflussbohrungOil return bore
4242
ÖlsammelraumOil collection chamber
4343
ÖlrückflussbohrungOil return bore
4444
Ölauslassoil outlet
4545
Mitnahmeflanschdriving flange
4646
Kolbenbodenpiston crown
4747
Kolbenbodenpiston crown

Claims (8)

Taumelscheiben-Brennkraftmaschine dadurch gekennzeichnet, dass einem Hochdruckarbeitszylinder 14 ein Niederdruckarbeitszylinder 27 zugeordnet ist, in dem sich das Abgas des Hochdruckarbeitszylinders 14 unter Abgabe von Arbeit weiter entspannt und abkühlt.Swash plate internal combustion engine, characterized in that a high-pressure working cylinder 14 a low-pressure working cylinder 27 is assigned, in which the exhaust gas of the high-pressure working cylinder 14 further relaxed and cooled while handing in work. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Hauptwelle 2 synchron gesteuertes Auslassventil 31 sich beim Aufwärtshub des Niederdruckkolbens 24 öffnet und das Abgas in eine Auslassleitung 33 entlässt.Swash plate internal combustion engine according to claim 1, characterized in that one of the main shaft 2 synchronously controlled outlet valve 31 during the upstroke of the low-pressure piston 24 opens and the exhaust gas into an outlet pipe 33 dismisses. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle des Auslassventils 31 ein angetriebener Drehschieber beim Aufwärtshub des Niederdruckkolbens 24 den Ausgang zur Auslassleitung 33 öffnet. Swash plate internal combustion engine according to claim 1, characterized in that instead of the exhaust valve 31 a driven rotary valve during the upward stroke of the low-pressure piston 24 the outlet to the outlet 33 opens. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2 oder 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckkolbens 24 im Niederdruckarbeitszylinder 27 an der gleichen Taumelscheibe 5 wie der Hochdruck- und Verdichterkolben 11 jedoch um 180 Grad versetzt oder achsparallel gegenseitig der Anlenkung zum Pleuelstangenlager 13 an die Taumelscheibe 5 angelenkt ist.Swash plate internal combustion engine according to claim 1 and 2 or 1 and 3, characterized in that the low-pressure piston 24 in the low-pressure working cylinder 27 on the same swashplate 5 like the high pressure and compressor pistons 11 However, offset by 180 degrees or axis-parallel each other the linkage to the connecting rod bearing 13 to the swash plate 5 is articulated. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2 oder 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass dem Hochdruckarbeitszylinder 14 und dem Niederdruckarbeitszylinder 27 ein eigenes Taumelscheibentriebwerk zugeordnet ist.Swash plate internal combustion engine according to claim 1 and 2 or 1 and 3, characterized in that the high-pressure working cylinder 14 and the low-pressure working cylinder 27 its own swashplate engine is assigned. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass in jede Druckleitung 30 ein Katalysator und wenn nötig ein Abgasfühler zur Verbesserung der Abgaswerte eingebaut ist.Swash plate internal combustion engine according to claim 1 to 5, characterized in that in each pressure line 30 a catalytic converter and, if necessary, an exhaust gas sensor to improve the exhaust gas values is installed. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 5 oder 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass in jede Druckleitung 30 oder den Todraum im Ventilkopf über dem Niederdruckkolben 24 zusätzlich Kraftstoff eingespritzt wird, um eventuell noch unverbrannte Überschussluft zur Leitungssteigerung im Hochlastbetrieb zu verbrennen oder den eventuell noch vorhandenen CO Gehalt des Abgases zu verringern.Swash plate internal combustion engine according to claim 1 to 5 or 1 to 6, characterized in that in each pressure line 30 or the dead space in the valve head above the low pressure piston 24 In addition, fuel is injected to burn any unburned excess air to increase the line in high load operation or to reduce the possibly still existing CO content of the exhaust gas. Taumelscheiben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruck- und Verdichterkolben 11 und der Niederdruckkolben 24 zweiteilig mit abnehmbaren Kolbenboden 46 und 47 ausgeführt sind, damit ungeteilte Kolbenringe 16 und Dichtringe 17 montierbar sind.Swash plate internal combustion engine according to claim 1 to 7, characterized in that the high-pressure and compressor piston 11 and the low-pressure piston 24 two-piece with removable piston bottom 46 and 47 are executed, so undivided piston rings 16 and sealing rings 17 can be mounted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2820552A1 (en) * 1977-05-12 1978-11-23 Seca PRESSURE MEDIUM MACHINE
DE2931377A1 (en) * 1979-08-02 1981-02-26 Mathias Prof Dipl Ing Ott Axial piston unit pump compressor or motor - has pistons directly coupled to swash plate via spherical bearing halves movable in piston
DE19727987C2 (en) * 1997-07-01 1999-05-20 Dieter Dipl Ing Lehmann Two-stroke swashplate internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2820552A1 (en) * 1977-05-12 1978-11-23 Seca PRESSURE MEDIUM MACHINE
DE2931377A1 (en) * 1979-08-02 1981-02-26 Mathias Prof Dipl Ing Ott Axial piston unit pump compressor or motor - has pistons directly coupled to swash plate via spherical bearing halves movable in piston
DE19727987C2 (en) * 1997-07-01 1999-05-20 Dieter Dipl Ing Lehmann Two-stroke swashplate internal combustion engine

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