DE102015000596B4

DE102015000596B4 - Internal combustion engine with crank mechanism made of bevel gears

Info

Publication number: DE102015000596B4
Application number: DE102015000596.0A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2035-01-17
Also published as: DE102015000596A1

Abstract

Verbrennungsmotor mit einer Kegelzahnradkurbelwelle (2), der einen Zylinder (4) aufweist, in dem ein erster Kolben (6) und ein zweiter Kolben (8) in einer Axialrichtung des Zylinders (4) zueinander gegenläufig bewegbar geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolbenbolzen (18) des ersten Kolbens (6) zu einem Kolbenbolzen (18) des zweiten Kolbens (8) in der Axialrichtung des Zylinders betrachtet um 90° versetzt zueinander angeordnet ist.

Internal combustion engine with a bevel gear crankshaft (2) having a cylinder (4) in which a first piston (6) and a second piston (8) in an axial direction of the cylinder (4) are guided in opposite directions to each other, characterized in that a Piston pin (18) of the first piston (6) to a piston pin (18) of the second piston (8) viewed in the axial direction of the cylinder is arranged offset by 90 ° to each other.

Description

Das Dokument US 1 324 520 A und das Dokument US 1 152 561 A beschreiben jeweils einen Verbrennungsmotor.The document US 1 324 520 A and the document US 1 152 561 A each describe an internal combustion engine.

Dokument DE 1300 121 A beschreibt eine Brennkraftmaschine mit zwei Paaren ineinander übergehender Zylinder.document DE 1300 121 A describes an internal combustion engine with two pairs of mutually merging cylinder.

Dokument DE 36 00 657 A1 beschreibt einen Gegenzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor.document DE 36 00 657 A1 describes a counter cylinder two-stroke internal combustion engine.

Dokument DE 10 2013 205 113 A1 beschreibt ein Brennkraftmaschinensystem.document DE 10 2013 205 113 A1 describes an internal combustion engine system.

Vorteile der Erfindung:Advantages of the invention:

günstige Produktionskosten, hohe Leistungsdichte, kompakte Maße, geringes Gewicht, schwingungsarm, reibungsarm, verschleissarmfavorable production costs, high power density, compact dimensions, low weight, low vibration, low friction, low wear

Beschreibung am Beispiel eines Turbodieselmotors:Description using the example of a turbo diesel engine:

Die Kegelzahnradkurbelwelle (2) aus der 1. Patentanmeldung gibt die Möglichkeit, neuartige Motoren (1) zu konstruieren. Dazu ist eine Anwendung erstellt:

In einem Zylinder (4) laufen 2 Kolben (6,8) gegenläufig mit 4 aussenliegenden Pleueln (10) verbunden mit der Kegelzahnradkurbelwelle (2). Die Spülkanäle (12) der Brennräume (14,16) der Kolben (6,8) sind um 90° versetzt wie die Kolbenbolzen (18). Durch die Kolben (6,8) mit 2 Kolbenböden (20,22) entstehen 2 äußere Brennräume (14) und 2 innere (16), wobei die Inneren (16) in der Darstellung ohne Trennung, Zylinderdeckel, sind. Im dargestellten 2-Taktprinzip (4-Takt möglich) ergibt es 4 Arbeitstakte pro Kurbelwellenumdrehung. Daraus resultiert die hohe Leistungsdichte.

The bevel gear crankshaft ( 2 ) from the first patent application gives the possibility of novel motors ( 1 ) to construct. An application is created for this purpose:

In a cylinder ( 4 ) 2 pistons ( 6.8 ) in opposite directions with 4 outer connecting rods ( 10 ) connected to the bevel gear crankshaft ( 2 ). The flushing channels ( 12 ) of the combustion chambers ( 14.16 ) The piston ( 6.8 ) are offset by 90 ° as the piston pin ( 18 ). Through the pistons ( 6.8 ) with 2 piston bottoms ( 20.22 ) create 2 external combustion chambers ( 14 ) and 2 inner ( 16 ), where the interior ( 16 ) in the illustration without separation, cylinder cover are. In the illustrated 2-stroke principle (4-stroke possible) results in 4 work cycles per crankshaft revolution. This results in the high power density.

Der Motor (1) ist sehr schwingungsarm, da 2 Kolben (6,8) samt Pleueln (10) gegeneinander laufen. Auch in der Vertikalen und Horizontalen bewegen sich die Pleuel (10) eines Kolbens (6,8) gegeneinander durch die umgekehrte Drehrichtung. Durch die Führung der Kolben (6,8) mit 2 Kolbenböden (20,22) und Kolbenringen (28) kann er nicht kippen . Es gibt auch keine Kippmomente, da sich die Pleuel (10) jedes Kolben (6,8) entgegengesetzt bewegen. Die mittige Schmierung der Kolben (6,8) ist sichergestellt über die Schlitze (30) in der Zylinderwandung (32), in der die Kolbenbolzen (18) laufen. Weiterhin sind die einwirkenden Kräfte auf die beiden Kolben (6,8) bei jedem Kurbelwellenwinkel gleich und entgegengesetzt. So ist vorstellbar, dass der Motor (1) sehr schwingungsarm und verschleissarm ist.The motor ( 1 ) is very low-vibration, since 2 pistons ( 6.8 ) including connecting rods ( 10 ) run against each other. Also in the vertical and horizontal move the connecting rods ( 10 ) of a piston ( 6.8 ) against each other by the reverse direction of rotation. By guiding the piston ( 6 . 8th ) with 2 piston bottoms ( 20.22 ) and piston rings ( 28 ) he can not tilt. There are also no tilting moments, as the connecting rods ( 10 ) each piston ( 6.8 ) move in opposite directions. The central lubrication of the pistons ( 6.8 ) is ensured via the slots ( 30 ) in the cylinder wall ( 32 ), in which the piston pin ( 18 ) to run. Furthermore, the forces acting on the two pistons ( 6 . 8th ) are equal and opposite at each crankshaft angle. So it is conceivable that the engine ( 1 ) is very low in vibration and low in wear.

Es bestehen nicht mehr die alten Probleme der 2-Taktmotoren. Durch Kraftstoffdirekteinspritzung und getrennte Schmierung gelangen keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe mehr in den Auslasstrakt; auch bei Benzin- Gasmotoren wird kein Schmieröl zu den Brennräumen zugeführt. Die Spülverluste bestehen nur aus Luft. Damit sind die Abgase sauber und der Verbrauch niedrig. Durch Auslasswalzen/ -klappen oder andere Steuerungen/Auslassysteme kann es optimiert werden.There are no longer the old problems of 2-stroke engines. By fuel direct injection and separate lubrication no unburned hydrocarbons get into the exhaust tract; Even with gasoline gas engines, no lubricating oil is supplied to the combustion chambers. The flushing losses consist only of air. Thus, the exhaust gases are clean and consumption low. It can be optimized by outlet rollers / flaps or other control / exhaust systems.

Der Motor (1) ist nicht selbstansaugend. Im Betrieb erbringen externe Lader den Ladedruck. Zum Starten kann der Ladedruck aufgebaut werden zum Beispiel durch einen Elektromotor, der den Abgasturbolader antreibt.The motor ( 1 ) is not self-sufficient. During operation, external boosters provide the boost pressure. To start the boost pressure can be built up, for example, by an electric motor that drives the exhaust gas turbocharger.

Claims

Internal combustion engine with a bevel gear crankshaft (2) having a cylinder (4) in which a first piston (6) and a second piston (8) in an axial direction of the cylinder (4) are guided in opposite directions to each other, characterized in that a Piston pin (18) of the first piston (6) to a piston pin (18) of the second piston (8) viewed in the axial direction of the cylinder is arranged offset by 90 ° to each other.

Internal combustion engine Claim 1 wherein each of the pistons (6, 8) for transmitting power between the respective pistons (6, 8) and the bevel gear crankshaft (2) is arranged outside of a cylinder wall (32) of the cylinder (4) in a radial direction of the cylinder (4) , Connecting rod (10) with the bevel gear crankshaft (2) is connected.

Internal combustion engine Claim 2 , wherein each one of the two connecting rods (10) of the respective piston (6, 8) on one of two oppositely arranged bevel gears of the bevel gear crankshaft (2) is fixed.

Internal combustion engine Claim 1 wherein each of the piston pins (18) is guided in respective slots (30) in the cylinder wall (32).

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein each of the pistons (6, 8) has a first piston head (20) at its first end portion and a second piston head (22) at its second end portion opposite the first end portion.

Internal combustion engine Claim 5 wherein a respective outer combustion chamber (14) is delimited by the respective first piston crown (20) and a respective associated cylinder cover (24) and the cylinder (4), and wherein a respective inner combustion chamber (16) of the respective second piston head (22) and of a respective associated cylinder (4) is limited.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein the respective piston (6, 8) associated scavenging passages (12) of the combustion chambers (14, 16) in the axial direction of the cylinder (4) viewed as offset by 90 ° to each other.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein by means of the slots (30) in the cylinder wall (32) a central lubrication of the respective piston (6, 8) is ensured.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein an external charger for generating a boost pressure in the respective combustion chambers (14, 16) is provided, which is drivable for starting the internal combustion engine.