DE102009010734A1 - Internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into cylinder crank housing, where intake manifold is integrated in cylinder crank housing - Google Patents

Internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into cylinder crank housing, where intake manifold is integrated in cylinder crank housing Download PDF

Info

Publication number
DE102009010734A1
DE102009010734A1 DE102009010734A DE102009010734A DE102009010734A1 DE 102009010734 A1 DE102009010734 A1 DE 102009010734A1 DE 102009010734 A DE102009010734 A DE 102009010734A DE 102009010734 A DE102009010734 A DE 102009010734A DE 102009010734 A1 DE102009010734 A1 DE 102009010734A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
engine according
integrated
compressors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102009010734A
Other languages
German (de)
Inventor
Odon Szinyi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HYON ENGINEERING GMBH, DE
Original Assignee
HYON ENGINEERING GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HYON ENGINEERING GmbH filed Critical HYON ENGINEERING GmbH
Priority to DE102009010734A priority Critical patent/DE102009010734A1/en
Publication of DE102009010734A1 publication Critical patent/DE102009010734A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
    • F02B33/34—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
    • F02B33/36—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of positive-displacement type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/028—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation for two-stroke engines
    • F02D13/0284—Variable control of exhaust valves only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/02—Crankshaft bearings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

The internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into the cylinder crank housing. An intake manifold is integrated in the cylinder crank housing. Multiple radial compressors are installed as structural parts in cylinder crank housing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, in dessen Innerem ein oder mehrere Rotationsverdichter befestigt sind und entweder von der Kurbelwelle angetrieben werden oder sie ganz ersetzen. Der erfindungsgemäße hoch aufgeladene kompakte Motor hat dadurch weniger Teile als typische aufgeladene Motoren vergleichbarer Stärke. Daraus ergeben sich weitere Vorteile.The The present invention relates to an internal combustion engine in which Inside one or more rotary compressor are attached and either driven by the crankshaft or completely replacing them. The highly charged compact invention The engine therefore has fewer parts than typical supercharged engines comparable strength. This results in further advantages.

Stand der TechnikState of the art

Mit der Anordnung einer Kurbelwelle im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine befasst sich DE 10 2006 033 975 A1 . Ziel ist ein spannungsgünstiger Übergang der Anbindung des Lagerstuhls zum eigentlichen Kurbelgehäuse. Nachteilig sind die erforderlichen, sehr engen Toleranzen bei der Bearbeitung des Zylinderkurbelgehäuses, damit die Kurbelwelle ins Kurbelgehäuse passt.With the arrangement of a crankshaft in the crankcase of an internal combustion engine deals DE 10 2006 033 975 A1 , The aim is a low-voltage transition of the connection of the bearing block to the actual crankcase. A disadvantage is the required, very tight tolerances in the machining of the cylinder crankcase so that the crankshaft fits into the crankcase.

DE 699 36 522 T2 schlägt eine aufwändige Kurbelwellen-Wiege vor, um die Hauptlager der Kurbelwelle geradlinig ausgerichtet zu halten und für eine lange Lebensdauer der Lager zu sorgen. Diese Konstruktion hat einen großen Platzbedarf. DE 699 36 522 T2 proposes an elaborate crankshaft cradle to keep the main bearings of the crankshaft aligned and provide long life for the bearings. This construction has a large footprint.

DE 603 13 009 T2 führt aus, dass die Lagerung der Kurbelwelle mit dem Luft-Treibstoff-Gemisch geschmiert wird. Dadurch dass der Zwischenraum, durch den das Luft-Treibstoff-Gemisch aus dem Inneren strömt, bei einer Kompaktierung des Motors enger wird, wird die Schmierung der Lager auch schwierig. Durchführungen zum Schmieren der Lager führen zu einer komplizierten Motorkonstruktion, wie z. B. in US-A-483 1979 beschrieben wird. DE 603 13 009 T2 states that the bearing of the crankshaft is lubricated with the air-fuel mixture. By making the clearance through which the air-fuel mixture flows from the inside narrow when the engine is compacted, the lubrication of the bearings also becomes difficult. Glands for lubricating the bearings lead to a complicated engine design, such. In US-A-483 1979 is described.

DE 10 2007 058 757 beschreibt eine Kurbelwellenlagerung, in der mindestens ein Lagerbock eine Laufbahn aufweist, auf der die Wälzkörper der Wälzkörperanordnung direkt abrollen. Die Bearbeitung ist relativ aufwändig, weil Kurbelgehäuse und Lager aufeinander abgestimmt bearbeitet werden müssen. DE 10 2007 058 757 describes a crankshaft bearing in which at least one bearing block has a track on which the rolling elements of the rolling element roll directly. The machining is relatively complex, because the crankcase and bearing must be edited coordinated.

Mit der Anordnung von Kompressoren zum Betrieb von Druckluftverbrauchern in Schienenfahrzeugen befasst sich DE 10 2006 010 723 A1 . Die Konstruktion ist gar nicht kompakt und auch nicht für die Versorgung von Verbrennungsmotoren gedacht.With the arrangement of compressors for the operation of compressed air consumers in rail vehicles deals DE 10 2006 010 723 A1 , The design is not compact and not intended for the supply of internal combustion engines.

DE 10 2007 019 126 A1 behandelt eine schallgekapselte Kompressoranordnung in Verbindung mit einer Antriebseinheit mit dem Ziel eines erhöhten Lärmschutzes. Auch sie ist für den Einsatz in Schienenfahrzeugen gedacht. Nachteilig ist das für den Lärmschutz sehr aufwändige Gehäuse. DE 10 2007 019 126 A1 deals with a sound-insulated compressor assembly in conjunction with a drive unit with the aim of increased noise protection. It is also intended for use in rail vehicles. The disadvantage is the very noise-protection housing.

DE 10 2007 026 084 A1 beschreibt die Verdichtung der Luft durch einen Kolbenverdichter. Dieser muss mit Ventilen gesteuert werden, was ihn aufwändig macht. DE 10 2007 026 084 A1 describes the compression of the air by a reciprocating compressor. This must be controlled with valves, which makes it expensive.

Aufgabenstellung und LösungTask and solution

Aufgeladene Renn- und Serienmotoren benötigen ein oder mehrere hochdrehende Turbolader oder einen Kompressor, damit alle Zylinder gleichmäßig mit Druckluft versorgt werden. Obwohl die typischen, seitlich angebauten Turbolader oder auf dem Motor befestigten Kompressoren schon kompakt gebaut sind, beanspruchen sie dennoch viel Platz im Motorraum und stören dadurch den Fußgängerschutz. Beide Verdichter-Arten sind relativ teuer, weil die mit bis zu 40.000 Umdrehungen rotierenden Präzisionsteile extreme Anforderungen an die Lager stellen. Außerdem sind sie so laut, dass die Motoren zusätzlichen Lärmschutz benötigen, wodurch wiederum zusätzlicher Platz unter der Haube benötigt wird. Zudem sind Motorenlärmschutzvorrichtungen ineffizient wegen des dafür notwendigen Luftdurchsatzes.charged Racing and production engines require one or more high-revving engines Turbocharger or a compressor, so that all cylinders evenly be supplied with compressed air. Although the typical, laterally grown Turbocharger or mounted on the engine compressors already compact yet they take up a lot of room in the engine compartment and thereby disturb pedestrian protection. Both Compressor types are relatively expensive because those with up to 40,000 Revolutions rotating precision parts extreme demands to the camps. Moreover, they are so loud that the Motors require additional noise protection, which in turn requires additional space under the hood becomes. In addition, engine noise protection devices are inefficient because of the necessary air flow.

Daraus ergab sich die Aufgabenstellung, die Lautstärke zu reduzieren und gleichzeitig den insgesamt durch den Kompressor selbst benötigten Platz und den Platz, der durch zusätzliche Gehäuse oder Kapselungen außerhalb des Motors gebraucht wird, zu reduzieren. Die Aufgabe bestand aber vorrangig darin, den Motor einfacher und zuverlässiger als üblich aufzuladen. Diese Aufgabe wurde wie in Anspruch 1 beschrieben dadurch gelöst, dass Kompressoren in das Zylinderkurbelgehäuse integriert werden. Obwohl typische Turbolader und Kompressoren genauso gut Motoren mit Druckluft von innen wie von außen versorgen können, hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass dafür auch Radialverdichter benutzt werden können. Außer dass der erfindungsgemäße Motor mit eingebautem Kompressor kostengünstiger als bisher übliche Lösungen hergestellt werden kann, wird ????????????? nach Anspruch 2 generell tiefer. Außerdem besteht noch die Möglichkeit, dass sie wer ????????? gemäß Anspruch 3 das Zylinderkurbelgehäuse von innen versteifen. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist die Verwendung zuverlässiger, relativ langsam drehender, aber weitaus kostengünstigerer Rotationsverdichter, welche gemäß Anspruch 4 direkt als Lager für die Kurbelwelle verwendet werden. Weil der Verdichter so immer wieder zwischen Kolben eingebaut wird, so muss er höchstens vier benachbarte Zylinder bedienen. Auf Grund der Verwendung mehrerer einfacher Baugruppen, entsteht eine gewisse Modularität. Dadurch wird die Produktion schneller, kostengünstiger und die Zuverlässigkeit der Bauteile und des gesamten Motors wird optimiert.from that The task was to reduce the volume and at the same time the total needed by the compressor itself Space and space, thanks to additional housing or encapsulations outside the engine is needed, too to reduce. The task was primarily in the engine easier and more reliable than usual to charge. This object has been achieved as described in claim 1 that compressors are integrated into the cylinder crankcase. Although typical turbochargers and compressors are just as good engines can supply with compressed air from inside as well as from outside, has surprisingly been found that for that also radial compressors can be used. Except that the engine according to the invention with built-in Compressor cheaper than previously usual Solutions can be made, ????????????? to Claim 2 generally deeper. There is also the possibility that she who ????????? according to claim 3, the cylinder crankcase stiffen from the inside. This embodiment of the invention is the use Reliable, relatively slow-moving, but far from it cheaper rotary compressor, which according to claim 4 can be used directly as a bearing for the crankshaft. Because the compressor is always installed between pistons, So he has to serve at most four adjacent cylinders. Due to the use of several simple assemblies, arises a certain modularity. This will make production faster, more cost effective and the reliability of the components and the entire engine is optimized.

Rotationsverdichter sind in verschiedenen Größen herstellbar und werden gern auch in der Luftfahrtindustrie eingesetzt, z. B. als Vakuumpumpen, jedoch generell nicht als Antriebselemente oder Strukturteile. Sie gelten als eine der zuverlässigsten Arten von Verdichtern überhaupt und es ist bekannt, dass sich ihre Leistung während der Betriebszeit sogar verbessert. Der im Rahmen der Erfindung bevorzugt genutzte Rotationsverdichter – auch Umlauf- oder Zellenverdichter genannt – hat einen kreisförmigen Rotor, der exzentrisch zum Gehäuse gelagert ist und mehrere eingesetzte Schieber, welche durch die Fliehkraft immer mit dem Gehäuse Kontakt halten. Die Trennschieber bilden Zwischenräume, deren Inhalte sich durch die exzentrische Bewegung des Läufers verändern. Da das Kammervolumen auf der Ansaugseite größer ist als auf der Heißgasseite, wird das gasförmige Fluid in einem Umlauf in den sich verengenden Kammern verdichtet, bis das komprimierte Gas über einen Auslassstutzen ausgestoßen wird. Eine andere Variante ist die doppelte Ausführung, bei der sich das kreisförmige Roturteil in der Mitte eines elliptischen Hohlraumes dreht und welches dafür an zwei Stellen Einlass- und an zwei Stellen Auslassstutzen besitzt, die immer gegenüberliegend angeordnet sind. Obwohl beide Varianten in dem erfindungsgemäßen Zwei-Zylinder-Boxermotor verwendet werden können, werden zwei Rotationsverdichter der einfachen Art bevorzugt, sprich einer pro Zylinder. In kürzeren Mehrkolbenmotoren, die dafür relativ wenig Platz haben, versorgt ein größerer, doppelter Rotationsverdichter gleich alle Zylinder mit frischer Luft.Rotary compressors are available in various sizes and are also used in the aerospace industry, eg. B. as vacuum pumps, but generally not as drive elements or structural parts. They are considered to be one of the most reliable types of compressors ever and it is known that their performance even improves during operation. The rotary compressor preferably used in the context of the invention - also called rotary or cell compressor - has a circular rotor which is mounted eccentrically to the housing and a plurality of inserted slide, which always keep in contact with the housing by the centrifugal force. The isolators form spaces whose contents change due to the eccentric movement of the rotor. Since the chamber volume on the suction side is greater than on the hot gas side, the gaseous fluid is compressed in one circulation in the narrowing chambers until the compressed gas is discharged via an outlet port. Another variant is the double design, in which the circular red rudder rotates in the middle of an elliptical cavity and which has inlet ports in two places and outlet ports in two places, which are always arranged opposite one another. Although both variants can be used in the two-cylinder boxer engine according to the invention, two rotary compressors of the simple type are preferred, that is one per cylinder. In shorter multi-piston engines, which have relatively little space, a larger, double rotary compressor supplies all the cylinders with fresh air.

Ausführungsbeispieleembodiments

1 zeigt einen Rotationsverdichter, der geeignet ist, die Kurbelwellenwangen an der Kurbelwelle zu ersetzen. Er besteht aus eine Gehäuse (1), zwei Endplatten (2), einem Rotor (3), Trennschiebern (4) die die Luft befördern und ein bis zwei Kugellagern (5), die in die Endplatten eingepresst sind. Der Verdichter hat einen Einlass- (6) und eine Auslassstutze (7) und wird von Innen als Strukturteil im Zylinderkurbelgehäuse befestigt (8). 1 shows a rotary compressor, which is suitable to replace the crankshaft cheeks on the crankshaft. It consists of a housing ( 1 ), two end plates ( 2 ), a rotor ( 3 ), Dividers ( 4 ) carrying the air and one or two ball bearings ( 5 ) pressed into the end plates. The compressor has an inlet ( 6 ) and an outlet ( 7 ) and is fastened from the inside as a structural part in the cylinder crankcase ( 8th ).

Daraus ergeben sich für den Antriebsstrang zahlreiche Vorteile:

  • 1) Wie in Anspruch 1 beschrieben wird der erfindungsgemäße Motor mit in das Zylinderkurbelgehäuse integrierten Verdichtern leiser, kompakter und aus wenigen, einfachen Teile zusammengebaut. Dadurch werden die Herstellkosten der erfindungsgemäßen Kurbelwelle und des gesamten Motors gesenkt.
  • 2) Nach Anspruch 2 liegt der resultierende Motor insgesamt tiefer, was zu einem besseren Fußgängerschutz führt. Nach Anspruch 3 entfällt das Saugrohr als separates Teil. Es wird ins Zylinderkurbelgehäuse integriert. So können ein oder mehrere Verdichter, wie im 2 dargestellt, die Luft auf dem kürzesten Weg durch einen Luftfilter ansaugen – beispielsweise von der Seite – und saubere Luft zu einem Ladeluftkühler oder direkt zur Zylinderhaube befördern.
  • 3) Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 ist in 2–3 dargestellt, in welcher die Kurbelwelle durch eine oder mehrere Verdichter-Baugruppen (9) ersetzt wird. Da in Kurbelgehäusen zwischen den Pleueln noch Platz vorhanden ist, können stark gelagerte, überdimensionierte Radialverdichter als Lager verwendet werden. Ob aus mehreren Teilen zusammengebaut oder einteilig und geschmiedet oder gegossen, besteht die Kurbelwelle aus Wellenzapfen (Hauptlager), Hubzapfen (Pleuellager) und Kurbelwangen sowie Gegengewichten. Erfindungsgemäß werden die Kurbelwellen-Hälften mit den integrierten Kurbelwangen am Verdichter-Rotor so befestigt, dass sie über Hubzapfen weiterhin die Kraft von den Pleueln (2) übertragen. Da der Verdichter zur Hälfte hohl ist, benötigt er keine schweren Teile, wodurch die Motorkonstruktion leicht bleibt.
  • 4) Weil die typische einteilige Kurbelwelle nach Anspruch 5 erfindungsgemäß durch die aus Verdichtern und Hubzapfen zusammengesteckte und geschweißte Kurbelwelle ersetzt wird, können stärkere einteilige Pleuel verwendet werden. Alle Mehrkolbenmotoren profitieren davon, wie im 2–3 zu sehen ist.
  • 5) Typische Pleuel sind ziemlich flach und werden mittig unter der Kolbenachse angeordnet, so dass sie die Kolben auf kürzestem Weg effektiv mit dem Hubzapfen der Kurbelwelle verbinden. Dies führt automatisch zu einem Versatz der Kolben und zu einer längeren Motorkonstruktion. Gemäß Anspruch 6 wird durch einen einfachen Versatz im Pleuel ein kompakter Motor erreicht. Dadurch werden, wie in 3 dargestellt, in Boxer-Motoren die gegenüberliegenden Kolben, sogar koaxial angeordnet sein.
  • 6) Die durch die Zündung bewirkten Kräfte verursachen in verschiedenen Motorarten und in unterschiedlichem Maße Laufunruhe. Die industrielle Standardlösung dagegen ist die Ausgleichswelle, die nicht nur Platz braucht, sondern oft auch kompliziert und mehrteilig ausgeführt ist. Ein Zwei-Zylinder-Boxermotor hat zwei gegenläufige Kolben, die gleichzeitig zünden, und läuft damit relativ ruhig. Dieses spürbare Drehmoment kommt teilweise vom Zylinderversatz. Nach Anspruch 7 wird der Zylinderversatz erfindungsgemäß durch den Versatz der Pleuel minimiert, wodurch der Motor ruhiger läuft.
  • 6) Wie im 2 dargestellt verwendet eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Motorkonstruktion den Pleuel gemäß Anspruch 8 in Kombination mit Hybridlagern. Die Vorteile dieser Art Lager, die aus Metallringen und härteren, perfekteren Kugeln aus Keramik bestehen, sind, dass sie höheren Betriebstemperaturen standhalten und größere Kräfte aufnehmen können. Außerdem drehen sie leichter. Selbst bei mehr als 20.000 Umdrehungen brauchen sie wenig Schmierung.
  • 7) Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor mit im Zylinderkurbelgehäuse integriertem Verdichter kann vielseitig verwendet werden: als kompakter Antrieb in Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen oder für Maschinen, Aggregate aber auch zur Energieversorgung. Da die Hubzapfen mit den Verdichtern durch einfaches Einstecken oder auch Schweißen zusammengebaut werden, ist der Einbau von robusteren, einteiligen Pleueln möglich. In seine Herstellung ist der Motor nach Anspruch 1–14, kostengünstiger als üblich auf Grund einer relativ geringeren Anzahl von Teilen und deutlich kürzeren Produktionszeiten.
This results in numerous advantages for the drive train:
  • 1) As described in claim 1, the engine according to the invention with quieter integrated into the cylinder crankcase compressors, compact and assembled from a few simple parts. This reduces the manufacturing costs of the crankshaft according to the invention and of the entire engine.
  • 2) According to claim 2, the resulting engine is lower overall, resulting in better pedestrian protection. According to claim 3 eliminates the suction pipe as a separate part. It is integrated into the cylinder crankcase. So can one or more compressors, as in the 2 shown, the air sucked on the shortest route through an air filter - for example from the side - and carry clean air to a charge air cooler or directly to the cylinder hood.
  • 3) A further embodiment of the invention according to claim 4 is in 2 - 3 in which the crankshaft is represented by one or more compressor assemblies ( 9 ) is replaced. Since there is still room in crankcases between the connecting rods, strongly supported, oversized centrifugal compressors can be used as bearings. Whether assembled from several parts or one-piece and forged or cast, the crankshaft consists of shaft journal (main bearing), crank pin (conrod bearing) and crank webs and counterweights. According to the invention, the crankshaft halves with the integrated crank webs are attached to the compressor rotor in such a way that they continue to hold the power from the connecting rods via crank pins (FIG. 2 ) transfer. Since the compressor is half hollow, it does not require heavy parts, which makes the engine design easy.
  • 4) Because the typical one-piece crankshaft according to claim 5 is replaced according to the invention by the crankshaft assembled and compressed from compressors and crankpins, stronger one-piece connecting rods can be used. All multi-piston engines benefit from it, as in the 2 - 3 you can see.
  • 5) Typical connecting rods are fairly flat and are placed centrally under the piston axis so that they effectively connect the pistons to the crankshaft crankpin by the shortest route. This automatically leads to an offset of the pistons and to a longer engine design. According to claim 6, a compact motor is achieved by a simple offset in the connecting rod. This will, as in 3 shown in boxer engines, the opposing pistons, even coaxially arranged.
  • 6) The forces caused by the ignition cause uneven running in different types of engines and to varying degrees. The industrial standard solution, on the other hand, is the balance shaft, which not only requires space, but is often complex and multi-part design. A two-cylinder boxer engine has two opposing pistons that ignite simultaneously, and thus runs relatively quiet. This noticeable torque comes in part from the cylinder offset. According to claim 7, the cylinder offset is inventively minimized by the displacement of the connecting rod, whereby the engine runs smoothly.
  • 6) As in the 2 illustrated uses a further embodiment of the engine construction according to the invention, the connecting rod according to claim 8 in combination with hybrid bearings. The advantages of these types of bearings, which are made of metal rings and harder, more perfect ceramic balls, are that they can withstand higher operating temperatures and take up greater forces. AUSS They also turn easier. Even with more than 20,000 revolutions they need little lubrication.
  • 7) The internal combustion engine according to the invention with integrated compressor in the cylinder crankcase can be used in many ways: as a compact drive in land, water and air vehicles or for machines, units but also for energy supply. Since the crank pins are assembled with the compressors by simple insertion or welding, the installation of more robust, one-piece connecting rods is possible. In its manufacture, the motor of claim 1-14, cheaper than usual due to a relatively lower number of parts and significantly shorter production times.

1 Rotationskompressor mit der Zusatzfunktion, die Kurbelwelle zu halten oder zu ersetzen. Gehäuse (1), Endplatten (2), Rotor (3), Trennschieber (4), Kugellager (5), Einlassstutzen (6), Auslassstutzen (7) und Verschraubung im Zylinderkurbelgehäuse (8). 1 Rotary compressor with the additional function of holding or replacing the crankshaft. Casing ( 1 ), End plates ( 2 ), Rotor ( 3 ), Isolation slide ( 4 ), Ball-bearing ( 5 ), Inlet socket ( 6 ), Outlet ( 7 ) and screwing in the cylinder crankcase ( 8th ).

2 Kolbentrieb des hochgeladenen, kompakten V8-Motors. In dieser Ansicht zu erkennen: Rotationsverdichter Baugruppe (9) mit einem elliptischen Hohlraum (15) für die doppelte Ausführung, seitlichen Luftfiltern (16), oberem und unterem Sammler (17), die Druckluft in den Ladeluftkühler fördern 2 Piston engine of the uploaded, compact V8 engine. Recognizable in this view: Rotary compressor assembly ( 9 ) with an elliptical cavity ( 15 ) for the double version, side air filters ( 16 ), upper and lower collector ( 17 ), which convey compressed air into the intercooler

3 Kolbentrieb des hochgeladenen, kompakten Zweizylinder-Boxer-Motors. Zu erkennen: Rotationsverdichter Baugruppe (9) mit eingepressten Lagern (5), Kurbelwellen-Hälfte mit integrierten Kurbelwangen (10), Boxer- Motor typisches, zentrales Schwungrad (11), versetzte Pleuel (12) mit gelagertem Hubzapfen-Bereich (13), aus dem Pleuel-Versatz resultierenden koaxialen Kolben (14), die in dem resultierenden kompakten Motor – ohne Ausgleichwelle – erhöhte Laufruhe verursachen. 3 Piston engine of the highly charged, compact two-cylinder boxer engine. To recognize: Rotary compressor assembly ( 9 ) with pressed-in bearings ( 5 ), Crankshaft half with integrated crank webs ( 10 ), Boxer engine typical, central flywheel ( 11 ), staggered connecting rods ( 12 ) with a stored crankpin area ( 13 ), from the conrod offset resulting coaxial piston ( 14 ), which cause in the resulting compact engine - without balance shaft - increased smoothness.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102006033975 A1 [0002] - DE 102006033975 A1 [0002]
  • - DE 69936522 T2 [0003] - DE 69936522 T2 [0003]
  • - DE 60313009 T2 [0004] - DE 60313009 T2 [0004]
  • - US 4831979 A [0004] - US 4831979 A [0004]
  • - DE 102007058757 [0005] - DE 102007058757 [0005]
  • - DE 102006010723 A1 [0006] DE 102006010723 A1 [0006]
  • - DE 102007019126 A1 [0007] - DE 102007019126 A1 [0007]
  • - DE 102007026084 A1 [0008] DE 102007026084 A1 [0008]

Claims (14)

Ein Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Verdichter in das Zylinderkurbelgehäuse integriert werden und dadurch den Motor von innen sehr platzsparend, leise und dennoch effektiv mit Frischluft versorgen.An internal combustion engine, characterized in that one or more compressors are integrated into the cylinder crankcase and thereby provide the engine from the inside very space-saving, quiet and yet effective with fresh air. Ein Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor insgesamt tiefer gelegt ist und damit der Schutz für Fußgänger erhöht wird.An internal combustion engine according to claim 1, characterized that the engine is placed lower overall and thus the protection for pedestrians is increased. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Funktion des Saugrohrs in das ZKG integriert wird.An internal combustion engine according to claims 1 or 2, characterized in that additionally the function of the suction tube is integrated into the ZKG. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Radialverdichter in das Zylinderkurbelgehäuse als Strukturteile eingebaut sind, die Kurbelwelle ersetzen und eine oder mehrere Zylinder mit Druckluft versorgen.An internal combustion engine according to claims 1-2, characterized in that a plurality of radial compressor in the cylinder crankcase are installed as structural parts, replace the crankshaft and a or supply several cylinders with compressed air. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die für Pleuel nötigen Hubzapfen auf die Kurbelwangen des Verdichters gesteckt oder geschweißt sind.An internal combustion engine according to claims 1-2, characterized in that the necessary for connecting rods Stroke pin stuck on the crank webs of the compressor or welded are. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pleuel einen Versatz hat und der Motor dadurch kompakter wird.An internal combustion engine according to claims 1-4, characterized in that the connecting rod has an offset and the This makes the engine more compact. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor als Boxer-Variante auf Grund der koaxialen Anordnung der gegenüber liegenden Kolben mit einer höheren Laufruhe als übliche Boxermotoren mit Zylinderversatz arbeitet.An internal combustion engine according to claims 1-5, characterized in that the engine as a boxer variant due the coaxial arrangement of the opposing pistons with a smoother running than standard boxer engines works with cylinder offset. Ein Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pleuel mit einem Hybridlager versehen ist.An internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the connecting rod with a hybrid bearing is provided. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass er zum Antrieb von Landfahrzeugen verwendet wird.An internal combustion engine according to claims 1-8, characterized in that it is used for propulsion of land vehicles becomes. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass er zum Antrieb von Wasserfahrzeugen verwendet wird.An internal combustion engine according to claims 1-8, characterized in that it is used to drive watercraft is used. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass er zum Antrieb von Luftfahrzeugen verwendet wird.An internal combustion engine according to claims 1-8, characterized in that it is used for propulsion of aircraft becomes. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass er in der Energieversorgung verwendet wird.An internal combustion engine according to claims 1-8, characterized in that it is used in the power supply becomes. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass er zum Antrieb von Maschinen verwendet wird.An internal combustion engine according to claims 1-8, characterized in that it is used to drive machinery becomes. Ein Verbrennungsmotor gemäß Ansprüchen 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass er sehr kostengünstig für alle Industriebereiche hergestellt werden kann.An internal combustion engine according to claims 1-13, characterized in that it is very cost effective for all industrial sectors can be manufactured.
DE102009010734A 2009-02-26 2009-02-26 Internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into cylinder crank housing, where intake manifold is integrated in cylinder crank housing Ceased DE102009010734A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009010734A DE102009010734A1 (en) 2009-02-26 2009-02-26 Internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into cylinder crank housing, where intake manifold is integrated in cylinder crank housing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009010734A DE102009010734A1 (en) 2009-02-26 2009-02-26 Internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into cylinder crank housing, where intake manifold is integrated in cylinder crank housing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009010734A1 true DE102009010734A1 (en) 2010-09-02

Family

ID=42371746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009010734A Ceased DE102009010734A1 (en) 2009-02-26 2009-02-26 Internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into cylinder crank housing, where intake manifold is integrated in cylinder crank housing

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009010734A1 (en)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE296548C (en) *
FR523096A (en) * 1919-11-24 1921-08-11 Oxylithe L Two-stroke combustion engine
DE363856C (en) * 1918-06-09 1922-11-14 Arnold Zoller Multi-cylinder explosion engine with rotary compressor
DE495997C (en) * 1930-04-14 Arnold Zoller Two-stroke internal combustion engine with a rotary piston charge compressor provided in the crankcase
DE736712C (en) * 1940-06-30 1943-06-25 Hugo Ruppe Rotating internal combustion engine in boxer arrangement
US4831979A (en) 1987-04-27 1989-05-23 Outboard Marine Corporation Wrist pin lubrication system for two-cycle engines
DE8990148U1 (en) * 1988-06-17 1991-02-28 Koyo Seiko Co., Ltd., Osaka, Jp
DE3331367C2 (en) * 1983-08-31 1997-08-07 Siegfried Miadowitz Supercharged two-stroke multi-cylinder engine
US6050234A (en) * 1994-07-22 2000-04-18 James G. Hannoosh Two-cycle ceramic/metallic internal combustion engine
DE60313009T2 (en) 2002-10-11 2007-08-16 Kawasaki Jukogyo K.K., Kobe TWO-STROKE MOTOR WITH AIR FLUSHING
DE102006010723A1 (en) 2006-03-08 2007-09-13 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH compressor assembly
DE102006033975A1 (en) 2006-07-22 2008-01-24 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Crank shaft arrangement e.g. for crank case of internal combustion engine, has crank shaft and crank shaft side forming mass compensation providing chamber of crankcase and bearing block
DE69936522T2 (en) 1998-05-29 2008-03-20 Mendler, Edward Charles RIGID CRANKSHAFT SUPPORT AND ACTUATOR
DE102007058757A1 (en) 2007-12-06 2008-09-04 Daimler Ag Automotive engine crankshaft bearing has roller races formed directly upon bearing block surface
DE102007019126A1 (en) 2007-04-23 2008-10-30 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Sound-insulated compressor arrangement for use in railway vehicle, has ventilator unit discharging exhausted cooling air and designed as radial ventilator to bypass cooling air flow in fitting area
DE102007026084A1 (en) 2007-05-25 2008-11-27 Frank Neugebauer Compressed-air engine e.g. piston/stroke piston engine, for driving e.g. motor vehicle, has electronically controllable injection nozzle to inject compressed air from storage unit via ignition channel, and air outlet with outlet valve

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE296548C (en) *
DE495997C (en) * 1930-04-14 Arnold Zoller Two-stroke internal combustion engine with a rotary piston charge compressor provided in the crankcase
DE363856C (en) * 1918-06-09 1922-11-14 Arnold Zoller Multi-cylinder explosion engine with rotary compressor
FR523096A (en) * 1919-11-24 1921-08-11 Oxylithe L Two-stroke combustion engine
DE736712C (en) * 1940-06-30 1943-06-25 Hugo Ruppe Rotating internal combustion engine in boxer arrangement
DE3331367C2 (en) * 1983-08-31 1997-08-07 Siegfried Miadowitz Supercharged two-stroke multi-cylinder engine
US4831979A (en) 1987-04-27 1989-05-23 Outboard Marine Corporation Wrist pin lubrication system for two-cycle engines
DE8990148U1 (en) * 1988-06-17 1991-02-28 Koyo Seiko Co., Ltd., Osaka, Jp
US6050234A (en) * 1994-07-22 2000-04-18 James G. Hannoosh Two-cycle ceramic/metallic internal combustion engine
DE69936522T2 (en) 1998-05-29 2008-03-20 Mendler, Edward Charles RIGID CRANKSHAFT SUPPORT AND ACTUATOR
DE60313009T2 (en) 2002-10-11 2007-08-16 Kawasaki Jukogyo K.K., Kobe TWO-STROKE MOTOR WITH AIR FLUSHING
DE102006010723A1 (en) 2006-03-08 2007-09-13 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH compressor assembly
DE102006033975A1 (en) 2006-07-22 2008-01-24 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Crank shaft arrangement e.g. for crank case of internal combustion engine, has crank shaft and crank shaft side forming mass compensation providing chamber of crankcase and bearing block
DE102007019126A1 (en) 2007-04-23 2008-10-30 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Sound-insulated compressor arrangement for use in railway vehicle, has ventilator unit discharging exhausted cooling air and designed as radial ventilator to bypass cooling air flow in fitting area
DE102007026084A1 (en) 2007-05-25 2008-11-27 Frank Neugebauer Compressed-air engine e.g. piston/stroke piston engine, for driving e.g. motor vehicle, has electronically controllable injection nozzle to inject compressed air from storage unit via ignition channel, and air outlet with outlet valve
DE102007058757A1 (en) 2007-12-06 2008-09-04 Daimler Ag Automotive engine crankshaft bearing has roller races formed directly upon bearing block surface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2633166B1 (en) Machine combination comprising an internal combustion engine and a generator
DE102005040495B3 (en) Multicylinder dry running operation for piston compressors for producing compressed air has pistons which work in their respective chambers and crankshaft encloses separating agent so that different pressure ratios develop in chambers
WO2007006469A2 (en) Gas flow control for opposed piston engine comprising sliding sleeves
DE102015122956A1 (en) Turbocharger with a hybrid axlebox system
DE102011054881B3 (en) Crankshaft for a four-cylinder internal combustion engine and a four-cylinder internal combustion engine
WO2008019416A1 (en) Multi-stage compressor
EP1548280B1 (en) Piston compressor
WO2012013170A1 (en) Environmentally friendly internal combustion engine having an integrated compressor
DE19917951A1 (en) Spark ignition engine, flat and with opposite cylinders
DE102012022942A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle
DE102009010734A1 (en) Internal combustion engine is provided with compressors that are integrated into cylinder crank housing, where intake manifold is integrated in cylinder crank housing
DE102015210597A1 (en) Reciprocating engine and motor vehicle
US1736507A (en) Compressor-operating means
DE10107921B4 (en) Four-cylinder internal combustion engine System Otto or Diesel with power transmission from the combustion chambers via four pistons rigidly connected to a sliding link - sliding block - crankshaft
WO2017016644A1 (en) Compressor
DE102007005228B4 (en) Motor with a piston with a rectangular cross section
DE102013114224A1 (en) TURBOCHARGER
DE102012017788B4 (en) Internal combustion engine with double crank drive
DE19727987C2 (en) Two-stroke swashplate internal combustion engine
DE102007034941A1 (en) Rotation motor i.e. classical stroke piston motor for two-stroke or four-cycle machine e.g. reciprocating piston machine, has drive shaft eccentrically supported to center axis connected with right-angled formed connecting rod
DE102015013059B4 (en) Opposite piston engine with special drives
EP2247855B1 (en) Rocking piston compressor
CH718696A2 (en) Reciprocating engine with rocker arm and crank drive.
DE102013000253A1 (en) Reciprocating engine for transforming lifting movement into rotary movement and vice-versa, has crank connecting rod which additionally executes rotational movement about three hundred sixty degrees per lifting cycle
DE102012217045B3 (en) Two-stroke swash plate motor for internal combustion engine, has cylinder with temporarily closeable inlet in region of suction chamber, where inlet is closable independent of piston position in cylinder

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
R082 Change of representative

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HYON ENGINEERING GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: HYON ENGINEERING GMBH, 76689 KARLSDORF-NEUTHARD, DE

Effective date: 20120703

R082 Change of representative

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE

Effective date: 20120703

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE

Effective date: 20120629

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE, DE

Effective date: 20120703

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE, DE

Effective date: 20120629

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20140114