DE102007033655B4

DE102007033655B4 - Internal combustion engine

Info

Publication number: DE102007033655B4
Application number: DE102007033655A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2027-07-18
Also published as: DE102007033655A1

Abstract

Verbrennungskraftmaschine mit zwei Schwenkkolben (5, 6), die in einem in einem Gehäuse (2) gebildeten Prozessraum gegenläufig zueinander verschwenkbar an zwei Kolbenwellen (3, 4) angeordnet sind und zwei Brennräume (7) innerhalb des Prozessraumes voneinander abtrennen, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Schieber (10, 11) zwischen den Schwenkkolben (5, 6) in den jeweiligen Brennraum (7) einführbar an dem Gehäuse (2) gelagert ist.Internal combustion engine with two pivot pistons (5, 6) which are arranged in a process space formed in a housing (2) so that they can pivot in opposite directions to one another on two piston shafts (3, 4) and separate two combustion spaces (7) from one another within the process space, characterized in that a slide (10, 11) is mounted on the housing (2) so that it can be inserted between the pivot pistons (5, 6) in the respective combustion chamber (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit zwei Schwenkkolben, die in einem in einem Gehäuse gebildeten Prozessraum gegenläufig zueinander verschwenkbar an zwei Kolbenwellen angeordnet sind und zwei Brennräume innerhalb des Prozessraumes voneinander abtrennen.The invention relates to an internal combustion engine with two oscillating pistons, which are arranged in a process space formed in a housing counter to each other pivotally mounted on two piston shafts and separate two combustion chambers within the process space from each other.

Das Prinzip eines zweiflügeligen Schwenkkolbenmotors mit gegenläufigen Kolben und einer Kraftübertragung auf ein gemeinsames Pleuel ist beispielsweise aus der DE 18 13 107 A bekannt. Innerhalb eines Gehäuses sind zwei drehverschwenkbar galagerte Rotoren voneinander getrennt. An dem Motor sind Einrichtungen vorgesehen, die das Einströmen von Brennstoff und Luft in die Verbrennungsbereiche in entsprechend zeitlicher Abstimmung mit der hin- und hergehenden Drehverschwenkung von Rotoren steuern und das Brennstoff-Luft-Gemisch innerhalb des Verbrennungsbereiches zünden. Eine Abgasöffnung ist im Verbrennungsbereich ausgebildet. Ähnliche Einrichtungen sind aus der US 4,099,448 A , der DE 22 17 766 A , der DE 703 466 A oder der FR 2 086 755 bekannt.The principle of a two-leaf rotary piston engine with counter-rotating piston and a power transmission to a common connecting rod is for example from DE 18 13 107 A known. Within a housing, two rotatable swivel-mounted rotors are separated from each other. Means are provided on the engine for controlling the flow of fuel and air into the combustion areas in correspondence with the reciprocating rotation of rotors and igniting the fuel-air mixture within the combustion area. An exhaust port is formed in the combustion region. Similar facilities are out of the US 4,099,448 , of the DE 22 17 766 A , of the DE 703 466 A or the FR 2 086 755 known.

Die DE 698 18 429 T2 beschreibt ein Steuerungssystem für eine Wälzkolbenmaschine mit zwei um parallele Achsen rotierenden Rotoren, die an ihren Umfängen Aussparungen aufweisen, die ineinander greifen. Bogenförmige Aussparungen innerhalb des Gehäuses sind relativ zu dem Gehäuse und den Rotoren bewegbar, um das maximale Volumen einer transienten Kammer zu variieren.The DE 698 18 429 T2 describes a control system for a Wälzkolbenmaschine with two rotatable about parallel axes rotors having at their peripheries recesses which interlock. Arcuate recesses within the housing are movable relative to the housing and the rotors to vary the maximum volume of a transient chamber.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, die einen verbesserten Wirkungsgrad bei sich verändernden Lastbedingungen aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ausgeführt.Based on this prior art, the present invention seeks to provide an internal combustion engine having improved efficiency under changing load conditions. According to the invention this object is achieved by an internal combustion engine with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are set forth in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine mit zwei Schwenkkolben, die in einem in einem Gehäuse gebildeten Prozessraum gegenläufig zueinander verschwenkbar an zwei Kolbenwellen angeordnet sind und zwei Brennräume innerhalb des Prozessraumes voneinander abtrennen, sieht vor, dass je ein Schieber zwischen den Schwenkkolben in den jeweiligen Brennraum einführbar an dem Gehäuse gelagert ist. Dadurch ist es möglich, ein variables Verdichtungsverhältnis bereitzustellen, so dass insbesondere bei einem Teillastbetrieb eine erhebliche Wirkungsgradverbesserung erreicht werden kann. In der Startphase oder in dem Leerlaufbetrieb kann die Verbrennungskraftmaschine mit einem relativ geringen Verdichtungsverhältnis betrieben werden, um beispielsweise das Anlassen des Motors zu erleichtern. Das Verdichtungsverhältnis kann bei einem Teillastbetrieb bis auf ein Verhältnis von z. B. 15:1 angehoben werden. Bei einer Verdichtung wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch komprimiert, wodurch es zu einer Temperatur- und Druckerhöhung im Arbeitsmedium kommt. Eine dann eingeleitete Verbrennung findet mit einem erhöhten Wirkungsgrad statt, da der thermische Wirkungsgrad der Verbrennung bzw. des Motors auch vom Verdichtungsverhältnis innerhalb des Brennraumes abhängt. Bei einem hohen thermischen Wirkungsgrad kann ein hoher Wirkungsgrad des motorischen Prozesses erwartet werden, was in einer verbesserten Ausnutzung des Kraftstoffes resultiert. Ein übliches Verdichtungsverhältnis für Ottomotoren liegt zwischen 7:1 und 14:9. Eine variable Verdichtung bei einem Ottomotor ist wirkungsgraderhöhend, insbesondere bei einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses im Teillastbereich. Bei Hubkolbenmotoren haben sich Systeme mit variabler Verdichtung aufgrund des hohen konstruktiven Aufwandes und der Vielzahl an mechanischen Teilen noch nicht durchgesetzt. So sind aus dem Stand der Technik Kolben mit variabler Kompressionshöhe oder eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Brennraumes durch Verschieben z. B. eines Zylinders im Zylinderkopf bekannt.The internal combustion engine according to the invention with two rotary pistons, which are arranged in opposite directions to each other in a housing formed in a process chamber pivotally on two piston shafts and two combustion chambers within the process space from each other, provides that ever a slide between the rotary piston in the respective combustion chamber insertable on the housing is stored. This makes it possible to provide a variable compression ratio, so that a considerable improvement in efficiency can be achieved, in particular in the case of a partial load operation. In the starting phase or in the idle mode, the internal combustion engine can be operated with a relatively low compression ratio, for example, to facilitate the starting of the engine. The compression ratio can at a partial load operation up to a ratio of z. B. 15: 1 be raised. In a compression, the fuel-air mixture is compressed, resulting in a temperature and pressure increase in the working fluid. A then initiated combustion takes place with an increased efficiency, since the thermal efficiency of the combustion or of the engine also depends on the compression ratio within the combustion chamber. With a high thermal efficiency, a high efficiency of the engine process can be expected, resulting in an improved utilization of the fuel. A usual compression ratio for gasoline engines is between 7: 1 and 14: 9. A variable compression in a gasoline engine is effectgraderhöhend, especially with an increase in the compression ratio in the partial load range. In reciprocating engines, systems with variable compression have not yet enforced due to the high design complexity and the variety of mechanical parts. Thus, from the prior art pistons with variable compression height or enlargement or reduction of the combustion chamber by moving z. B. a cylinder in the cylinder head.

Ebenfalls ist es möglich, die Kurbelwellenachse durch ein Parallelkurbelgetriebe zu verlagern. Auch ein zweiter verschiebbarer Anlenkpunkt für einen Pleuel wurde vorgeschlagen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die konstruktive Verwirklichung einer Verdichtungsveränderung in Abhängigkeit von dem Lastzustand einfach zu realisieren, indem der Schieber in den Brennraum zwischen die Schwenkkolben eingeführt wird. Das Einführen des Schiebers erfolgt in den Totlagenbereichen, wobei die beiden Schwenkkolben dergestalt voneinander beabstandet eine Drehrichtungsumkehr ausführen, dass sie möglichst nahe an dem eingeführten Schieber anliegen. In der Ausgangsposition kann der Schieber vollständig aus dem Brennraum hinausgezogen sein, gegebenenfalls sogar hinter die Brennraumkontur zurückgenommen werden.It is also possible to displace the crankshaft axis by a parallel crank gear. A second displaceable pivot point for a connecting rod has also been proposed. In the solution according to the invention, the structural realization of a compression change as a function of the load condition is easy to implement by the slider is inserted into the combustion chamber between the rotary piston. The insertion of the slide takes place in the dead-spot areas, wherein the two pivoting pistons spaced apart from each other perform a reversal of direction that they rest as close to the inserted slide. In the starting position, the slide may be completely pulled out of the combustion chamber, possibly even be withdrawn behind the combustion chamber contour.

Jeder Schieber ist über zumindest eine Dichtung gegenüber dem Gehäuse abgedichtet, so dass keine Verbrennungsgase durch den Spalt zwischen Schieber und Gehäuse hindurchtreten können.Each slide is sealed against the housing via at least one seal, so that no combustion gases can pass through the gap between the slide and the housing.

Um eine definierte Ausgangsposition des Schiebers bereitstellen zu können, ist dieser entgegen der Einführrichtung federbelastet, so dass ohne Kraftbeauschlagung in Richtung auf den Brennraum der Schieber aus dem Brennraum hinausgedrückt wird. Die Blocklänge der Feder definiert de maximale Einführtiefe des Schieber in den Brennraum.In order to provide a defined starting position of the slide, this is spring-loaded counter to the insertion, so that is pressed out without force displacement in the direction of the combustion chamber of the slide from the combustion chamber. The block length of the spring defines the maximum insertion depth of the slide into the combustion chamber.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schieber hydraulisch verschiebbar gelagert ist, wodurch eine stufenlose Verstellung des Verdichtungsverhältnisses erreicht werden kann. Durch die hydraulische Beaufschlagung des Schiebers ist es zudem möglich, eine gewisse Schmierung und gleichzeitig eine Wärmeabfuhr bereitzustellen, so dass der thermisch hoch belastete Schieber einerseits zuverlässig verfahren werden kann, andererseits über die Hydraulikflüssigkeit gekühlt wird. Gleichzeitig stellt die Hydraulikflüssigkeit einen Wärmeleiter zum Gehäuse dar, so dass die durch den Schieber aufgenommene Wärme an das Gehäuse besser abgeleitet werden kann. Die Schieber können gemeinsam oder auch einzeln angesteuert werden, so dass eine Individuelle Veränderung der Verdichtungsverhältnisse realisiert werden kann. In one embodiment of the invention it is provided that the slide is mounted hydraulically displaceable, whereby a continuous adjustment of the compression ratio can be achieved. By the hydraulic loading of the slide, it is also possible to provide some lubrication and at the same time a heat dissipation, so that the thermally highly loaded slide can be reliably moved on the one hand, on the other hand is cooled by the hydraulic fluid. At the same time, the hydraulic fluid is a heat conductor to the housing, so that the heat absorbed by the slider can be better dissipated to the housing. The slides can be controlled jointly or individually, so that an individual change in the compression ratios can be realized.

Eine bessere Kühlung kann dadurch erzielt werden, dass die Hydraulkflüssigkeit bzw. das Hydraulikfluid in einem offenen Kreislauf geführt wird, in dem eine Wärmetauschereinrichtung integriert ist, so dass eine verstärkte Kühlung der Hydraulikflüssigkeit erfolgen kann.A better cooling can be achieved in that the hydraulic fluid or the hydraulic fluid is guided in an open circuit, in which a heat exchanger device is integrated, so that an increased cooling of the hydraulic fluid can take place.

Eine gemeinsame Beaufschlagung beider Schieber, die einander gegenüberliegen, mit einem hydraulischen Druck, der über eine gemeinsame Hydraulikleitung an die Schieber geleitet wird, erhöht eine Vergleichmäßigung bei der Veränderung der Verdichtungsverhältnisse in den jeweiligen Brennkammern. Eine Aufteilung der verschiedenen Fluidmengen auf die jeweiligen Schieber kann auch über einen Volumen- oder Mengenteiler erfolgen.A common admission of both slides, which face each other, with a hydraulic pressure, which is passed via a common hydraulic line to the slide, increases the homogenization in the change of the compression ratios in the respective combustion chambers. A division of the different amounts of fluid to the respective slide can also be done via a volume or flow divider.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Einspritzdüse innerhalb des Schiebers angeordnet ist, um möglichst zentral über die Einspritzdüse den Kraftstoff in den Brennraum einzusprühen. Dabei kann die Einspritzdüse fest innerhalb des Schiebers angeordnet sein, in einer alternativen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Einspritzdüse beweglich innerhalb des Schiebers gelagert ist und fest an dem Gehäuse montiert ist, um so eine Montage der Druckleitungen zu erleichtern. Zwischen dem Schieber und dem relativ dazu beweglichen Einspritzdüsenschaft ist eine Abdichtung vorgesehen.A development of the invention provides that an injection nozzle is arranged within the slide in order to spray the fuel into the combustion chamber as centrally as possible via the injection nozzle. In this case, the injection nozzle may be arranged fixedly within the slide, in an alternative embodiment, it is provided that the injection nozzle is movably mounted within the slide and is fixedly mounted on the housing so as to facilitate assembly of the pressure lines. A seal is provided between the spool and the relatively movable injector shaft.

Innerhalb des Schiebers kann eine in Richtung auf den Brennraum sich erweiternde Ausnehmung ausgebildet sein, in die die Einspritzdüse hinein ragt. Beispielsweise kann die Ausnehmung kegelförmig ausgebildet sein, wobei die Spitze der Einspritzdüse in der Spitze der kegelförmigen Ausnehmung angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, einen Sprühkegel aus der Einspritzdüse möglichst ungehindert in den Brennraum einzusprühen.Within the slide can be formed in the direction of the combustion chamber flared recess into which the injection nozzle protrudes. For example, the recess may be formed conical, wherein the tip of the injection nozzle is arranged in the tip of the conical recess. This makes it possible to spray a spray cone from the injection nozzle as unhindered into the combustion chamber.

Im eingeführten Zustand ist der Schieber zwischen den Schwenkkolben angeordnet, so dass sich zwischen Schieber und Schwenkkolben Quetschzonen ausbilden, die zu einer Verwirbelung der Brenngase benutzt werden können, so dass eine gute Verbrennung stattfinden kann. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass beidseitig des Schiebers je eine Zündkerze angeordnet ist, so dass die Verbrennungskraftmaschine für jeden Brennraum zwei einander gegenüberliegende Zündkerzen aufweist. Dadurch kann eine schnelle und gleichmäßige Verbrennung erfolgen.In the inserted state, the slide is arranged between the swivel pistons, so that pinch zones are formed between slide and swivel piston, which can be used to swirl the combustion gases, so that good combustion can take place. It can also be provided that a spark plug is arranged on each side of the slide, so that the internal combustion engine has two mutually opposite spark plugs for each combustion chamber. This can be a fast and uniform combustion.

Zur verbesserten Steuerung der Eindringtiefe und damit des realisierten Verdichtungsverhältnisses innerhalb der Brennräume ist es vorgesehen, an den Schiebern Wegsensoren anzubringen, über die die präzise Position der Schieber bestimmt werden kann. In Abhängigkeit von der Eindringtiefe verändert sich das Verdichtungsverhältnis, wobei des optimale Verdichtungsverhältnis über eine Steuereinheit in Abhängigkeit von dem Lastzustand eingestellt werden kann.For improved control of the penetration depth and thus of the realized compression ratio within the combustion chambers, it is provided to mount displacement sensors on the slides, via which the precise position of the slide can be determined. Depending on the penetration depth, the compression ratio changes, wherein the optimum compression ratio can be adjusted via a control unit in dependence on the load condition.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:

1 – eine Schnittansicht parallel zu den Kolbenwellen; 1 - A sectional view parallel to the piston shafts;

2 – eine Querschnittsansicht senkrecht zu den Kolbenwellen; sowie 2 - A cross-sectional view perpendicular to the piston shafts; such as

3 – eine Draufsicht auf einen Schieber. 3 - A top view of a slider.

1 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine 1 mit einem Gehäuse 2, in dem eine Kolbenwelle 3 gelagert ist. Die zweite Kolbenwelle 4 ist in der 2 dargestellt. An den Kolbenwellen 3, 4 sind zwei Schwenkkolben 5, 6 angeordnet, die Schwenkkolben 5, 6 bilden zwei einander gegenüberliegende Brennräume 7 aus, in die Zündkerzen 8, 9 hineinragen. Die Zündkerzen 8, 9 sind beidseitig neben einem Schieber 10, 11 angeordnet, der verschieblich innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist Der Schieber 10 kann entgegen einer Federkraft, die über zwei Federn 18, 19 aufgebracht wird, in Richtung auf die Kolbenwellen 3, 4 verschoben werden, so dass der Schieber 10 in den Brennraum 7 eindringt. Der Grad des Endringens des Schiebers 10 in den Brennraum 7 kann über eine Variation eines Hydraulikdruckes, mit dem der Schieber 10 rückseitig beaufschlagt wird, verändert werden. Alternative Verstelleinrichtungen wie Motoren oder dergleichen können ebenfalls vorgesehen sein. 1 shows an internal combustion engine 1 with a housing 2 in which a piston shaft 3 is stored. The second piston shaft 4 is in the 2 shown. At the piston shafts 3 . 4 are two swing pistons 5 . 6 arranged, the oscillating piston 5 . 6 form two opposing combustion chambers 7 out, into the spark plugs 8th . 9 protrude. The spark plugs 8th . 9 are on both sides next to a slider 10 . 11 arranged, slidable within the housing 2 The slider is arranged 10 can resist a spring force, which has two springs 18 . 19 is applied, in the direction of the piston shafts 3 . 4 be moved so that the slider 10 in the combustion chamber 7 penetrates. The degree of endringing of the slider 10 in the combustion chamber 7 can be due to a variation of a hydraulic pressure with which the slider 10 rear side is changed. Alternative adjustment devices such as motors or the like may also be provided.

Innerhalb der Schieber 10, 11 sind Einspritzdüsen 14, 15 angeordnet, die fest an dem Gehäuse 2 montiert sind, so dass die Schieber 10, 11 relativ zu den Einspritzdüsen 14, 15 beweglich sind. Die Einspritzdüsen 14, 15 werden über Dichtungen 16, 17 gegenüber dem Schieber abgedichtet. Die Schieber 10, 11 werden über Dichtungen 12, 13, die ähnlich einem Kolbenring ausgebildet sind, gegenüber dem Gehäuse 2 abgedichtet.Inside the slider 10 . 11 are injectors 14 . 15 Arranged firmly on the housing 2 are mounted, so that the slider 10 . 11 relative to the injectors 14 . 15 are mobile. The injectors 14 . 15 Be about seals 16 . 17 sealed against the slide. The sliders 10 . 11 Be about seals 12 . 13 , which are formed similar to a piston ring, relative to the housing 2 sealed.

Die Schieber 10, 11 werden über eine Hydraulikflüssigkeit in Richtung auf den Brennraum bzw. die Kolbenwellen 3, 4 verschoben, wobei ein Federdruck, der über die beiden Federn 18, 19 über Schrauben mit Abstützplatten aufgebracht wird, in Richtung auf die Kolbenwellen 3, 4 verlagert werden. Der hydraulische Druck muss dabei zumindest so groß sein, dass sowohl die Federkraft als auch der Gasdruck innerhalb des Brennraumes 7 aufgenommen werden können. Die Eindringtiefe des Schiebers 10, 11 kann über Wegsensoren kontrolliert und einzeln eingesteht werden. Ebenfalls ist es möglich, dass beide Schieber 10, 11 über eine gemeinsame Hydraulikleitung und einen Mengen- oder Volumenteiler miteinander verbunden sind, so dass eine gleichmäßige Eindringtiefe der Schieber 10, 11 in Richtung auf die Kolbenwellen 3, 4 gewährleistet ist.The sliders 10 . 11 be via a hydraulic fluid in the direction of the combustion chamber or the piston shafts 3 . 4 shifted, with a spring pressure acting over the two springs 18 . 19 is applied by means of screws with support plates, in the direction of the piston shafts 3 . 4 be relocated. The hydraulic pressure must be at least so great that both the spring force and the gas pressure within the combustion chamber 7 can be included. The penetration depth of the slider 10 . 11 can be controlled via displacement sensors and individually acknowledged. It is also possible that both slides 10 . 11 are connected to each other via a common hydraulic line and a volume or volume divider, so that a uniform penetration depth of the slide 10 . 11 in the direction of the piston shafts 3 . 4 is guaranteed.

In der 2 ist zu erkennen, dass die beiden Kolbenwellen 3, 4 parallel zueinander angeordnet sind und Schwenkkolben 5, 6 aufweisen. Zwischen diesen Schwenkkolben 5, 6, die vorliegend in der unteren Stellung kurz vor der Drehrichtungsumkehr gezeigt sind, wird ein Brennraum 7 ausgebildet, in den der Schieber 11 hinein bewegt werden kann. Durch das Eindringen des Schiebers 11 in den Brennraum 7 wird eine Veränderung des Verdichtungsverhältnisses bewirkt. Vorteilhafterweise wird die Veränderung der Eindringtiefe vorgenommen, wenn nicht das maximale Verdichtungsverhältnis vorliegt, also die Schwenkkolben 5, 6 sich in der oberen Position befinden. in der 2 ist angedeutet, dass der Schieber 11 in mehreren Positionen innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sein kann, beispielsweise auch außerhalb der Kontur des Brennraumes, also zurückgezogen in einem Schacht innerhalb des Gehäuses 2 gelagert sein kann.In the 2 it can be seen that the two piston shafts 3 . 4 are arranged parallel to each other and pivoting piston 5 . 6 exhibit. Between these swing pistons 5 . 6 , which are shown here in the lower position shortly before the reversal of direction, is a combustion chamber 7 trained, in which the slide 11 can be moved into it. By the penetration of the slider 11 in the combustion chamber 7 a change in the compression ratio is effected. Advantageously, the change in the penetration depth is made, if not the maximum compression ratio is present, so the oscillating piston 5 . 6 are in the upper position. in the 2 is hinted that the slider 11 in several positions within the housing 2 can be arranged, for example, outside the contour of the combustion chamber, so withdrawn in a slot inside the housing 2 can be stored.

In der eingeführten Stellung bilden sich zwischen den Schenkkolben 5, 6 und dem Schieber 11 Quetschzonen, wobei die Schwenkkolben 5, 6 möglichst nah an den Schieber 11 heran bewegt werden, um möglichst einen gleichmäßigen Brennraum 7 ohne Zerklüftungen bereitzustellen. Die Quetschzonen fördern die Verwirbelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches und tragen somit zu einer verbesserten Verbrennung bei.In the inserted position form between the thrust piston 5 . 6 and the slider 11 Crushing zones, the pivoting pistons 5 . 6 as close to the slide 11 be moved up to possibly a uniform combustion chamber 7 to provide without fissures. The pinch zones promote the turbulence of the fuel-air mixture and thus contribute to improved combustion.

Während bei herkömmlichen Hubkolbenmotoren die unterschiedlichen konstruktiven Lösungen für ein variables Verdichtungsverhältnis außerordentlich schwer zu realisieren sind, ist mit dar vorgeschlagenen Erfindung eine einfache konstruktive Lösung bereitgestellt, mit der insbesondere für den Teillastbereich eine hohe Verdichtung realisiert werden kann. In den Totpunktbereichen der Schwenkkolben 5, 6, in denen eine Zündung erfolgt, wird der kolbenringartig abgedichtete Schieber 11 auf Basis einer hydraulischen Steuerung betätigt, so dass eine stufenlose Veränderung des Brennraumvolumens und damit des Verdichtungsverhältnisses verwirklicht werden kann. Des Maß der Veränderung des Verdichtungsverhältnisses hängt von den ursprünglichen baulichen Gegebenheiten, wie Breite, Länge und Hub des Schiebers 11 ab, ebenso von der Ausgangsposition des Schiebers 11. Der Schieber 11 wird vollflächig in einem Schlitz innerhalb des Gehäuses 2 geführt und hydraulisch betätigt, so dass die Hydraulikflüssigkeit gleichzeitig ein Wärmeübertragungsmedium ist und eine wärmetechnische Verbindung zwischen dem Schieber 11 und dem Gehäuse 2 bereitstellt. Gleichzeitig kann das Hydraulikfluid die Wärme aus der unmittelbaren Nähe des Schiebers 11 abführen.While in conventional reciprocating engines, the different constructive solutions for a variable compression ratio are extremely difficult to implement, with the proposed invention, a simple constructive solution is provided, with the high compression can be realized especially for the part-load range. In the dead center of the rotary piston 5 . 6 , in which an ignition takes place, the piston-ring-like sealed slide 11 operated on the basis of a hydraulic control, so that a stepless change of the combustion chamber volume and thus the compression ratio can be realized. The degree of change in the compression ratio depends on the original structural conditions, such as width, length and stroke of the slider 11 from, as well as the starting position of the slider 11 , The slider 11 is completely in a slot within the housing 2 guided and hydraulically actuated, so that the hydraulic fluid is a heat transfer medium at the same time and a thermal connection between the slide 11 and the housing 2 provides. At the same time, the hydraulic fluid can absorb the heat from the immediate vicinity of the slider 11 dissipate.

Die Dichtungen 12, 13 dienen einerseits einer Abdichtung des Brennraumes 7 gegenüber dem Eindringen einer Hydraulikflüssigkeit und andererseits gegenüber dem Austreten von Verbrennungsgasen durch die Spalten zwischen dem Schieber 10, 11 und dem Gehäuse 2. Sollte es trotzdem zu einem Gasdurchtritt kommen, sind Hydraulikanschlüsse 21, 22 an Bereichen vorgesehen, an denen sich Leckgase sammeln können, so dass bei einem bevorzugten offenen hydraulischen System die Leckgase abgeführt wenden können. Ebenfalls können Entlüftungsventile vorgesehen sein.The seals 12 . 13 on the one hand serve to seal the combustion chamber 7 against the ingress of hydraulic fluid and, on the other hand, against the escape of combustion gases through the gaps between the spool 10 . 11 and the housing 2 , Should it nevertheless come to a gas passage, are hydraulic connections 21 . 22 provided at areas where can collect leakage gases, so that in a preferred open hydraulic system, the leakage gases can turn away. Also can be provided vent valves.

In der 3 ist eine Brennkammer von unten dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die beiden Zündkerzen 8, 9 seitlich neben dem Schieber 10 angeordnet sind. Die Einspritzdüse 14 ist zentral innerhalb des Schiebers 10 angeordnet und relativ zu dem Schieber 10 beweglich gelagert. Innerhalb des Schiebers 10, wie in der 1 zu erkennen, ist eine kegelförmige Ausnehmung 20 angeordnet, die im Wesentlichen dem Sprühwinkel der Einspritzdüse 14 entspricht, so dass eine ungehinderte Zufuhr des Brennstoff-Kraftstoffgemisches oder des Brennstoffes als solchem in den Brennraum 7 erfolgen kann. Die Kegelform ist dabei so bemessen, dass auch in der weitestmöglichen eingefahrenen Stellung, also bei einem maximalen Verdichtungsverhältnis, ein ungehindertes Einsprühen des Kraftstoffes erfolgen kann. Die Spitze der Einspritzdüse 14 ragt dabei in die kegelförmige Ausnehmung 20 hinein.In the 3 is a combustion chamber shown from below. It can be seen that the two spark plugs 8th . 9 laterally next to the slider 10 are arranged. The injector 14 is central within the slider 10 arranged and relative to the slider 10 movably mounted. Inside the slider 10 , like in the 1 to recognize, is a conical recess 20 arranged substantially the spray angle of the injector 14 corresponds, so that unimpeded supply of the fuel-fuel mixture or the fuel as such in the combustion chamber 7 can be done. The conical shape is dimensioned so that even in the widest possible retracted position, ie at a maximum compression ratio, an unimpeded spraying of the fuel can take place. The tip of the injector 14 protrudes into the conical recess 20 into it.

Über die Federn 18, 19 wird bei Nichtbeaufschlagung mit einem hydraulischen Druck der Schieber 10, 11 in die Ausgangsposition mit einem kleinen Verdichtungsverhältnis bewegt. Bei einem Motorstart liegt somit ein geringes Verdichtungsverhältnis vor. Grundsätzlich sind auch andere Steuerungsmechanismen möglich, beispielsweise eine motorische Steuerung oder eine umgekehrte Vorspannung, bei der ein Federdruck in Richtung auf die Kolbenwellen 3, 4 ausgeübt wird.About the springs 18 . 19 when non-pressurized with a hydraulic pressure, the slide 10 . 11 moved to the starting position with a small compression ratio. When starting the engine is thus a low compression ratio. In principle, other control mechanisms are possible, such as a motor control or a reverse bias, in which a spring pressure in the direction of the piston shafts 3 . 4 is exercised.

Bei einer hydraulischen Steuerung ist der Fluiddruck der Hydraulik entsprechend dem Gasdruck innerhalb des Brennraumes 7 zusammen mit dem Federdruck der Federn 18, 19. Eine Positionsveränderung der Schieber 10, 11 wird nicht bei einem maximalen Brennraumdruck erfolgen, so dass eine Verstellung mit einem geringeren Fluiddruck möglich ist.In a hydraulic control, the fluid pressure of the hydraulics is in accordance with the gas pressure within the combustion chamber 7 together with the spring pressure of the springs 18 . 19 , A change in the position of the slides 10 . 11 will not occur at a maximum combustion chamber pressure, so that an adjustment with a lower fluid pressure is possible.

Neben einer fest eingebauten Einspritzdüse 14, 15 kann diese auch beweglich gelagert und fest mit dem Schieber 10, 11 verbunden sein, was Abdichtungsprobleme verringert, jedoch eine gewisse Problematik hinsichtlich der Zuführung des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffes mit sich bringt.In addition to a permanently installed injection nozzle 14 . 15 This can also be stored movably and firmly with the slide 10 . 11 be connected, which reduces sealing problems, but brings some problems with regard to the supply of high-pressure fuel with it.

Da trotz der Druckgleichheit im Brennraum und im Schieberschlitz Gasteile in den hydraulischen Teil der Schieberführung eindringen können, also in den rückwärtigen Teil des Schiebers 10, 11, muss gewährleistet sein, dass diese Gasteile im Zuge der hydraulischen Betätigung der Schieber 10, 11 wieder aus der Hydraulikflüssigkeit entfernt werden. Dies kann durch einen Umlauf der Hydraulikflüssigkeit oder einen sukzessiven Austausch und einer Regeneration erfolgen. Zur leichteren Abfuhr der Gasanteile sind die Hydraulikanschlüsse 21, 22 an dem Gehäuse 2 so angeordnet, dass sie an Sammelpunkten der Gasanteile angeordnet sind, also oben an Hohlräumen, so dass der spezifisch leichtere Gasanteil sich dort semmeln kann und über einen Fluidaustausch abgeführt werden kann.Since, in spite of the pressure equality in the combustion chamber and in the slide slot, gas parts can penetrate into the hydraulic part of the slide guide, that is to say into the rear part of the slide 10 . 11 , it must be ensured that these gas parts in the course of hydraulic actuation of the slide 10 . 11 be removed again from the hydraulic fluid. This can be done by a circulation of the hydraulic fluid or a successive replacement and regeneration. For easier removal of the gas components are the hydraulic connections 21 . 22 on the housing 2 arranged so that they are arranged at collection points of the gas fractions, so at the top of cavities, so that the specific lighter gas fraction can be there and can be dissipated via a fluid exchange.

Die nicht dargestellten Wegsensoren, die zur Kontrolle des Eindringweges und damit des Verdichtungsverhältnisses innerhalb des Brennraumes 7 vorgesehen sind, können induktiv oder kapazitiv arbeiten, wodurch eine berührungslose Messung erfolgen kann.The displacement sensors, not shown, for controlling the Eindringweges and thus the compression ratio within the combustion chamber 7 are provided, can work inductively or capacitively, whereby a non-contact measurement can take place.

Claims

Internal combustion engine with two oscillating pistons ( 5 . 6 ) housed in a housing ( 2 ) formed process space pivotable in opposite directions to each other on two piston shafts ( 3 . 4 ) and two combustion chambers ( 7 ) within the process space from each other, characterized in that a respective slide ( 10 . 11 ) between the oscillating pistons ( 5 . 6 ) into the respective combustion chamber ( 7 ) insertable on the housing ( 2 ) is stored.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the slide ( 10 . 11 ) via at least one seal ( 12 . 13 ) opposite the housing ( 2 ) is sealed.

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the slide ( 10 . 11 ) is spring-loaded against the insertion direction.

Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the slide stroke by the block length of the spring ( 18 . 19 ).

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the slide ( 10 . 11 ) is mounted hydraulically displaceable.

Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that an open hydraulic fluid circuit is provided with a heat exchanger means.

Internal combustion engine according to claim 5 or 6, characterized in that both slides ( 10 . 11 ) are connected to each other via a common hydraulic line.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that in the slide ( 10 . 11 ) an injection nozzle ( 14 . 15 ) is arranged.

Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the injection nozzle ( 14 . 15 ) opposite the slider ( 10 . 11 ) is movably mounted.

Internal combustion engine according to claim 8 or 9, characterized in that in the slide ( 10 . 11 ) one in the direction of the combustion chamber ( 7 ) widening recess ( 20 ) is formed, in which the injection nozzle ( 14 . 15 ) protrudes into it.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that in the inserted state between the rotary piston ( 5 . 6 ) and the sliders ( 10 . 11 ) Quetschzonen are formed.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that on both sides of a slide ( 10 . 11 ) one spark plug each ( 8th . 9 ) is arranged.