DE102015013059A1 - Opposite piston engine with special engines - Google Patents
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Abstract
Beim GKM ist, wie bei allen Zweitaktmotoren, die Schmierung problematisch, Rauch und Partikel lassen einen breiten Einsatz nicht mehr zu. Bekannte Lösungen wie die Ausbildung als Kreuzkopfmotor verbessern die Verhältnisse wesentlich, erfordern aber mehrere zusätzliche Bauteile und vergrößern den Motor erheblich. Die neue Lösung besteht im Einbau nur eines zusätzlichen Bauteils, der Führungshülse (4), wodurch der Arbeitskolben (3) seitenkraftfrei geführt ist und seine Schmierverhältnisse bis zum Trockenlauf steuerbar sind. Der GKM ist allen Bereichen einsetzbar, in der liegenden, flachen Bauart bes. als Range Extender im E-Auto, aber auch als Flugmotor. Im stationären Bereich z. B. in Blockheizkraftwerken. Die Erfindung wird am Besten durch die 1 charakterisiert.With the GKM, as with all two-stroke engines, the lubrication problematic, smoke and particles can not be widely used. Known solutions such as training as a crosshead motor improve the conditions significantly, but require several additional components and increase the engine considerably. The new solution consists in the installation of only one additional component, the guide sleeve (4), whereby the working piston (3) is guided free of lateral force and his lubrication conditions are controlled until dry running. The GKM can be used in all areas, in the lying, flat design especially as a range extender in the electric car, but also as an aircraft engine. In the stationary area z. B. in combined heat and power plants. The invention is best characterized by FIG.
Description
Die Erfindung betrifft einen Gegenkolbenmotor (GKM), wie er von dem Junkersflugmotor (Jumo 205/207) her bekannt ist. Er arbeitet mit zwei Kurbeltriebwerken, die an den Außenseiten der Maschine liegen. Sie bewegen die gegenläufigen Kolben, von denen der eine den Spüllufteinlass, der andere den Abgasauslass über entsprechende Zylinderschlitze steuert. Der GKM arbeitet im Zweitaktverfahren, d. h. bei jeder inneren Totlage der beiden Kolben findet ein Arbeitstakt statt. Die Auslasspartie des Motors ist – wie bei allen Zweitaktmotoren – die Problemzone, weil über die Abgasschlitze „schmierölbedingte Partikel” ausgestoßen werden. Diese Partikel entstehen aus dem mitverbrennenden Ölfilm, der an der Zylinderwandung anhaftet und für die beim Zweitaktmotor problematischen Schmierverhältnisse der Kolben/Zylindergruppe sorgt. Wenn der GKM – und der Zweitaktmotor überhaupt – wieder stärker in dem Fahrzeugbereich Fuß fassen soll, sind im Triebwerk und in der Kolben/Zylindergruppe neue Lösungen erforderlich. Die übliche Tauchkolbenbauart, d. h. der Kolben erfährt bei Schrägstellung der Pleuelstange erhebliche Seitenkräfte und die Schmierung durch das vom Triebwerk abgeschleuderte Öl ist nahezu ungeregelt, muss verlassen werden.The invention relates to an opposed piston engine (GKM), as it is known from the Junkersflugmotor (Jumo 205/207) ago. He works with two crankshaft engines that lie on the outside of the machine. They move the counter-rotating pistons, one of which controls the scavenging air inlet, the other the exhaust gas outlet via corresponding cylinder slots. The GKM works in two-stroke procedure, d. H. at each inner dead center of the two pistons a power stroke takes place. The exhaust part of the engine is - as with all two-stroke engines - the problem zone, because of the exhaust ports "lubricating oil-related particles" are ejected. These particles arise from the mitverbrennenden oil film, which adheres to the cylinder wall and provides for the two-stroke engine problematic lubricating conditions of the piston / cylinder group. If the GKM - and the two-stroke engine at all - should again gain a foothold in the vehicle sector, new solutions are required in the engine and in the piston / cylinder group. The usual plunger type, d. H. the piston undergoes considerable lateral forces when the connecting rod is inclined and the lubrication by the oil thrown off the engine is almost unregulated and has to be left.
Es sind bereits Lösungen wie das
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den GKM mit Sondertriebwerken so auszustatten, dass die gegenläufigen Kolben frei von Seitenkräften arbeiten, ohne oder nahezu ohne Schmierstoff auskommen, sehr wenige, im Wesentlichen nur ein Bauteil zusätzlich erforderlich ist und der GKM keine gravierende Verlängerung erfährt. Mit der Verbesserung der Gebrauchseigenschaften bei wenig erhöhtem Bauaufwand soll es auch Aufgabe der Erfindung sein, die notwendige Koppelung der beiden außenliegenden Triebwerke zu vereinfachen.The invention has for its object to equip the GKM with special engines so that the opposing pistons operate free of side forces, without or almost no lubricant, very few, essentially only one component is additionally required and the GKM undergoes no serious extension. With the improvement of the performance characteristics with little increased construction costs, it should also be an object of the invention to simplify the necessary coupling of the two external engines.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine einzige Führungshülse mit dem Motorgehäuse fest verbunden ist und mit der Innenkontur des Arbeitskolbens direkt korrespondiert, derart, dass Innen- und Außenfläche des Arbeitskolbens gleitfähige Systeme bilden, die Innenfläche mit der Führungshülse zur Aufnahme der Seitenkräfte, die Außenfläche mit der Zylinderbüche zur Abdichtung und Aufnahme der Kolbenringe. Durch diese Lösung ist der Arbeitskolben seitenkraftfrei geführt und mehrere Teillösungen zur Schmierung für beide Gleitsysteme oder zum Trockenlauf des Arbeitskolbens sind ausführbar. Sie werden ebenso wie die Ausnutzung der Pumpwirkung des Arbeitskolbens im Ausführungsbeispiel aufgezeigt. Auch eine Lösung für eine moderne Art der winkelgenauen Koppelung der beiden Triebwerke ist angegeben.This object is achieved in that a single guide sleeve is fixedly connected to the motor housing and directly corresponds to the inner contour of the working piston, such that the inner and outer surfaces of the working piston form slidable systems, the inner surface with the guide sleeve for receiving the lateral forces, the Outer surface with the cylinder neck for sealing and receiving the piston rings. By this solution, the working piston is guided free of lateral force and several partial solutions for lubrication for both sliding systems or for dry running of the working piston are executable. They are shown as well as the utilization of the pumping action of the working piston in the embodiment. Also, a solution for a modern way of exact angle coupling of the two engines is given.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawings, an embodiment of the invention is shown.
Es zeigen:Show it:
In der
Die beim Arbeitsprozess des Motors entstehenden Blowby-Gase werden, wie bei herkömmlichen Motoren üblich, über den Ringraum
In der
Die
Für alle gleitenden Elemente, insbesondere die Zylinderbüchse
Schließlich können die erfindungsgemäßen Mittel, wie sie vorstehend beschrieben und in den Patentansprüchen präzisiert sind, auch in einem Einkolbenmotor eingesetzt werden, gleich, ob Ein- oder Mehrzylindermotor und sowohl beim Zweitakt- als auch beim Viertaktverfahren.Finally, the agents according to the invention, as described above and specified in the claims, can also be used in a single-piston engine, regardless of whether single- or multi-cylinder engine and both the two-stroke as well as the four-stroke process.
Die Erfindung leitet insgesamt eine Renaissance des Zweitaktmotors ein. Als GKM setzt er – nun schadstoffarm – die Tradition der Junkersmotoren fort. Die einfache Schlitzsteuerung, der gute Massenausgleich und die große Leistungsdichte bis 90 KW/l Hubraum prädestiniert diesen Zweitaktmotor für alle Einsatzgebiete zu Lande, zu Wasser und in der Luft. Als Flugmotor ist dieser GKM ein ernstzunehmender Wettbewerber für herkömmliche Viertaktmotoren, wobei hier sein bekanntes niedriges Baugewicht von besonderem Vorteil ist. Als Stationärmotor kann er von wenigen bis vielen Hundert KW Leistung ausgeführt werden. Für einen solchen Großmotor, z. B. als BHKW-Antrieb, steht ein 3-zylindriger GKM einem herkömmlichen 12-zylindrigen Viertaktmotor gegenüber. Die bei Gasbetrieb solcher Motoren bekannten Lebendauerprobleme des Ventiltriebs entfallen beim GKM vollständig.The invention introduces a total of a renaissance of the two-stroke engine. As GKM, it continues the tradition of Junkers engines - now low in pollutants. The simple slot control, the good mass balance and the high power density up to 90 KW / l displacement predestines this two-stroke engine for all applications on land, water and in the air. As a flight engine, this GKM is a serious competitor to conventional four-stroke engines, with its known low construction weight being of particular advantage here. As a stationary engine, it can run from a few to many hundreds of KW of power. For such a large engine, z. B. as a CHP drive, a 3-cylinder GKM is compared to a conventional 12-cylinder four-stroke engine. The life-time problems of the valve train known in gas operation of such engines are completely eliminated in the GKM.
Als 1-Kolbenmotor der erfindungsgemäßen Bauart kann er in den üblichen Handgeräten, kleinen Zweiradfahrzeugen und Wasserfahrzeugen eingesetzt werden.As a 1-piston engine of the type according to the invention, it can be used in the usual hand-held small two-wheeled vehicles and watercraft are used.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Motorgehäusemotor housing
- 22
- Zylinderbüchsecylinder liner
- 33
- Arbeitskolbenworking piston
- 44
- Führungshülseguide sleeve
- 55
- Pleuelstangeconnecting rod
- 66
- Kugelkopfball head
- 77
- Ölkanaloil passage
- 88th
- Dichtelement/FührungshülseSeal / grommet
- 99
- Dichtelement/ArbeitskolbenSealing member / working piston
- 1010
- Zusatzbohrungadditional drilling
- 1111
- Ringraumannulus
- 1212
- Ablasskanaldrain channel
- 1313
- Kurbelgehäusecrankcase
- 1414
- Luftkanalair duct
- 1515
- Halbschalehalf shell
- 1616
- Lagerschalebearing shell
- 1717
- Ölrohroil pipe
- 1818
- elektr. Generatorelec. generator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10026458 [0002] DE 10026458 [0002]
- DE 102012010967 [0002] DE 102012010967 [0002]
Claims (7)
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DE102015013059.5A DE102015013059B4 (en) | 2015-10-05 | 2015-10-05 | Opposite piston engine with special drives |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015013059.5A DE102015013059B4 (en) | 2015-10-05 | 2015-10-05 | Opposite piston engine with special drives |
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DE102015013059A1 true DE102015013059A1 (en) | 2017-04-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102015013059.5A Active DE102015013059B4 (en) | 2015-10-05 | 2015-10-05 | Opposite piston engine with special drives |
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DE10026458A1 (en) | 2000-05-27 | 2001-12-13 | Hermann Golle | Low-emission opposed-piston 2-stroke engine with undersides of working pistons and automatic valves acting as scavenging pumps and connected to scavenging medium container |
DE102012010967A1 (en) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Golle Motor Gmbh | Crosshead/piston unit for e.g. piston engine, has cross-head bolts utilized for transmitting normal lateral forces of cross head on cap-shaped trained guide bush, and closure formed by work area and metal sheet tabs |
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US2452247A (en) * | 1946-01-24 | 1948-10-26 | Everett P Larsh | Piston rod connecting device |
JPS5523313A (en) * | 1978-08-02 | 1980-02-19 | Toyota Motor Corp | Two-cycle diesel engine |
-
2015
- 2015-10-05 DE DE102015013059.5A patent/DE102015013059B4/en active Active
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