DE102017200924A1 - Opposed piston engine - Google Patents
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- F01B7/14—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on different main shafts
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- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
Abstract
Gegenkolben-Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Kolben und einem zweiten Kolben, die in einem gemeinsamen Zylinder der Gegenkolben-Brennkraftmaschine gegenläufig hubbeweglich angeordnet sind, wobei der erste Kolben über ein erstes Pleuel mit einem ersten Hubzapfen einer ersten Kurbelwelle in Wirkverbindung und der zweite Kolben über ein zweites Pleuel mit einem zweiten Hubzapfen einer zweiten Kurbelwelle in Wirkverbindung ist, wobei die erste Kurbelwelle an einem ersten Ende einen dritten Hubzapfen und die zweite Kurbelwelle an einem zu dem ersten Ende korrespondierenden Ende einen vierten Hubzapfen aufweist, die über eine Schubstange miteinander in Wirkverbindung sind.Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gegenkolben-Brennkraftmaschine wird gegenüber dem Stand der Technik eine unangenehme Geräuschentwicklung vermieden, bei reduzierten Herstellkosten.Opposite piston internal combustion engine, with at least a first piston and a second piston, which are arranged in opposite directions in a common cylinder counter piston internal combustion engine, the first piston via a first connecting rod with a first crank pin of a first crankshaft in operative connection and the second piston via a second connecting rod is operatively connected to a second crankpin of a second crankshaft, the first crankshaft having at a first end a third crankpin and the second crankshaft at a first end corresponding to the first end a fourth crankpin, which are connected via a push rod in operative connection .Due to the inventive design of the reciprocating internal combustion engine is compared to the prior art, an unpleasant noise avoided, with reduced production costs.
Description
Die Erfindung betrifft eine Gegenkolben-Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an opposed-piston internal combustion engine having the features of the preamble of patent claim 1.
Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die Deutsche Offenlegungsschrift
Weiter ist aus der Internationalen Patentanmeldung mit der internationalen Veröffentlichungsnummer
Wegen der hohen Drehungleichförmigkeit der beiden Kurbeltriebe und dem großen Achsabstand zwischen den Kurbelwellen kommt es bei den auch mechanisch stark belasteten Zahnrädern aufgrund von Toleranzen und Wärmeausdehnungen zu Heul- und Rasselgeräuschen, die eine Anwendung dieses Brennkraftmaschinenkonzepts in Fahrzeugen, die am Individualverkehr teilnehmen, nicht zulassen.Due to the high rotational nonuniformity of the two crank mechanisms and the large center distance between the crankshafts, the gears that are also heavily loaded with mechanical force cause roaring and rattling noises due to tolerances and thermal expansions, which do not permit the use of this engine concept in vehicles participating in private transport.
Weiter ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift
Auch wenn dieser bekannte Stand der Technik bereits eine Akustikverbesserung mit sich bringt, ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine noch geräuschärmere Gegenkolben-Brennkraftmaschine darzustellen.Although this known prior art already brings with it an improvement in acoustics, it is an object of this invention to present an even quieter counter-piston internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of patent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine phasenrichtige Kopplung der beiden Kurbeltriebe über eine oder auch mehrere Schubstangen zu realisieren. Dies vermeidet Heul- und Rasselgeräusche von den Stirnzahnrädern zwischen den Kurbeltrieben, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.According to the invention it is proposed to realize a phase-correct coupling of the two crank mechanisms via one or more push rods. This avoids howling and rattle noise from the spur gears between the crank gears as known in the art.
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist in ein gegenläufiger Lauf der ersten Kurbelwelle und der zweiten Kurbelwelle dargestellt, wodurch die Gaskräfte gegeneinander wirken, so dass der Lauf der Gegenkolben-Brennkraftmaschine stark beruhigt wird.With the embodiment according to
Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung zur Drehrichtungsumkehr gemäß Patentanspruch 3 ein Differenzialgetriebe.Particularly preferred is the device for reversing the direction of rotation according to
Hierbei kann das Differenzialgetriebe gemäß Patentanspruch 4 in einem ersten Ausführungsbeispiel ein Kegelraddifferenzialgetriebe mit zumindest einem Zwischenkegelrad sein.Here, the differential gear according to
In einem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Differenzialgetriebe gemäß Patentanspruch 5 ein Stirnraddifferenzialgetriebe mit zwei Zwischenstirnrädern sein.In a second embodiment, the differential gear according to claim 5 may be a Stirnraddifferenzialgetriebe with two Zwischenstirnrädern.
In vorteilhafter Weise lässt sich gemäß Patentanspruch 6 mit dem zumindest einen Zwischenkegelrad oder den zwei Zwischenstirnrädern eine Phasenlage der ersten Kurbelwelle und somit auch gegenüber der zweiten Kurbelwelle, beidseitig der Trennstelle verändern, wodurch ein variables ε (variable Verdichtung) der Gegenkolben-Brennkraftmaschine einstellbar ist. Dies führt in vorteilhafter Weise zu Emissions-, Leistungs- und Verbrauchsvorteilen beim Betrieb der Gegenkolben-Brennkraftmaschine.Advantageously, can be according to
In einer Weiterbildung der Erfindung kann gemäß Patentanspruch 7 zumindest an die erste Kurbelwelle an dem, dem ersten Ende abgewandten Ende ein Generator angeordnet sein. Dieser kann zur Stromversorgung als Generator betrieben werden oder zu einer weiteren Beruhigung der Gegenkolben-Brennkraftmaschine als Elektromotor, der gegenphasig zum Kolbenverlauf angesteuert wird.In one embodiment of the invention can be arranged according to
In vorteilhafter Weise kann die Gegenkolben-Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 8 sowohl im Zweitakt- oder auch Viertakt-Modus betrieben werden.Advantageously, the counter-piston internal combustion engine according to claim 8 be operated in both two-stroke or four-stroke mode.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von zwei Figuren für zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert.
-
1 zeigt sehr schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Gegenkolben-Brennkraftmaschine. -
2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gegenkolben-Brennkraftmaschine.
-
1 shows very schematically a first embodiment of an inventive opposed piston internal combustion engine. -
2 schematically shows a second embodiment of a development of the counter-piston internal combustion engine according to the invention.
Im Folgenden gelten in den Figuren
Die erfindungsgemäße Gegenkolben-Brennkraftmaschine
Erfindungsgemäß weist die erste Kurbelwelle
In einem weiteren Ausführungsbeispiel können auch weitere dritte und vierte Hubzapfen
Durch diese Maßnahme ist eine geräuschoptimierte Gegenkolben-Brennkraftmaschine dargestellt, mit gleichsinnig umlaufenden Kurbelwellen 7, 10. Eine Umlaufrichtung der Kurbelwellen
Die Gegenkolben-Brennkraftmaschine
In bevorzugter Weise ist die Vorrichtung
In einer ersten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe ein Kegelraddifferenzialgetriebe mit zumindest einem Zwischenkegelrad
In einem zweiten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Differentialgetriebe ein Stirnraddifferentialgetriebe mit zwei Zwischenstirnrädern. Da Stirnraddifferentialgetriebe mit zwei Zwischenstirnrädern aus dem Stand der Technik allgemein bekannt sind, wird dieses an dieser Stelle nicht gesondert erläutert.In a second particularly preferred embodiment, the differential gear is a Stirnraddifferentialgetriebe with two Zwischenstirnrädern. Since Stirnraddifferentialgetriebe with two intermediate gears of the prior art are well known, this will not be explained separately at this point.
In einer weiteren Weiterbildung lässt sich mit dem Zwischenkegelrad
In einer nochmaligen Weiterbildung der Erfindung ist zumindest an die erste Kurbelwelle
Je nach Wunsch kann die erfindungsgemäße Gegenkolben-Brennkraftmaschine
Mit anderen Worten ausgedrückt:In other words:
Es wird somit für das Ausführungsbeispiel in
Um Belastung der Vorrichtung
Durch die vorgeschlagene erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt sich somit eine flach bauende, Massenwirkungs- und Drehimpulsfreie Gegenkolben-Brennkraftmaschine mit einer variablen Verdichtung.The proposed inventive design thus results in a flat-building, Massenwirkungs- and angular momentum-free piston engine with a variable compression.
Dies führt zu Emissions- und Verbrauchsvorteilen, insbesondere für elektrifizierte Fahrzeuge sowie zu einem bestmöglichen Start- und Schwingungskomfort.This leads to emission and consumption advantages, in particular for electrified vehicles and to the best possible starting and vibration comfort.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1.1.
- Gegenkolben-BrennkraftmaschineOpposed piston engine
- 2.Second
- erster Kolbenfirst piston
- 3.Third
- zweiter Kolbensecond piston
- 4.4th
- Zylindercylinder
- 5.5th
- erstes Pleuelfirst connecting rod
- 6.6th
- erster Hubzapfenfirst crankpin
- 7.7th
- erste Kurbelwellefirst crankshaft
- 8.8th.
- zweites Pleuelsecond connecting rod
- 9.9th
- zweiter Hubzapfensecond crankpin
- 10.10th
- zweite Kurbelwellesecond crankshaft
- 11.11th
- erstes Endefirst end
- 12.12th
- dritter Hubzapfenthird crankpin
- 13.13th
- vierter Hubzapfenfourth crankpin
- 14.14th
- Schubstangepushrod
- 15.15th
- Trennstelleseparation point
- 16.16th
- Vorrichtungcontraption
- 17.17th
- ZwischenkegelradZwischenkegelrad
- 18.18th
- Maschinengehäusemachine housing
- 19.19th
- abgewandtes Endeopposite end
- 20.20th
- Generatorgenerator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19857734 A1 [0002]DE 19857734 A1 [0002]
- WO 2005/124124 A1 [0003]WO 2005/124124 A1 [0003]
- DE 3010276 A1 [0005]DE 3010276 A1 [0005]
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2017
- 2017-01-20 DE DE102017200924.1A patent/DE102017200924A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
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