DE102020002454B3 - Internal combustion engine with intermittent combustion - Google Patents

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DE102020002454B3
DE102020002454B3 DE102020002454.8A DE102020002454A DE102020002454B3 DE 102020002454 B3 DE102020002454 B3 DE 102020002454B3 DE 102020002454 A DE102020002454 A DE 102020002454A DE 102020002454 B3 DE102020002454 B3 DE 102020002454B3
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

Die Erfindung hat als Ziel eine Brennkraftmaschine mit intermittierender Verbrennung eines Kraftstoff-Gas-Luftgemisches mit optimiertem Antrieb und Abdichtung des Gaswechselsystems sowie mit einer verbesserten Brenngasaufbereitung. Im Gasgehäuse (16) wird ein Gaswechselring (9) vom Planetengetriebe (15) angetrieben, um die Brennräume (8) zu beatmen. Abweichend zum Patent DE 10 2018 007 650 B4 wird der Gaswechselring (9) durch die axial angeordneten Mitnehmerzungen (18) am Umfang des Hohlrades (17) zentrisch seinen thermisch-bedingten, radialen Dehnungen nachgeführt, angetrieben und mit axialen Anlegekräften zur Abdichtung der Brennräume (8) beaufschlagt. (Schema)Diese axialen Anlegekräfte werden durch verschiedene Systeme erzeugt:- Die elektro-mechanisch im Regelkreis nachgeführte Abstützung (19t) des Axialkugellagers (21) führt zur Aufnahme der Gaskräfte oder- die im Patent DE 10 2018 007 650 B4 offenbarte elektro-magnetische Abstützung (19) des Gaswechselringes (9) erzeugt die drehzahlsynchrone Aufnahme der Gaskräfte oder- die Abstützung der Gaskräfte übernimmt impulsgerecht und drehzahlsynchron die spiegelbildliche Anflanschung eines zweiten, volumen- und leistungsgleichen Exzentergehäuses (31). Der zentrale Gaswechselring (9) beatmet beide Exzentergehäuse.Zur verbesserten Homogenisierung des Brenngemisches durch Turbulenzerhöhung während des gesamten Kompressionstaktes wirkt der Exzenterring (1), indem er die Brennräume (8) von den Arbeitskammern (3) in OT-Position abtrennt.The invention aims at an internal combustion engine with intermittent combustion of a fuel-gas-air mixture with an optimized drive and sealing of the gas exchange system and with an improved fuel gas processing. In the gas housing (16), a gas exchange ring (9) is driven by the planetary gear (15) in order to ventilate the combustion chambers (8). In contrast to patent DE 10 2018 007 650 B4, the gas exchange ring (9) is centrally adjusted to its thermally-induced, radial expansions by the axially arranged driver tongues (18) on the circumference of the ring gear (17), driven and with axial contact forces to seal the combustion chambers ( 8) applied. (Scheme) These axial application forces are generated by different systems: - The support (19t) of the axial ball bearing (21), which is electro-mechanically tracked in the control loop, leads to the absorption of the gas forces or - the electro-magnetic support disclosed in the patent DE 10 2018 007 650 B4 (19) of the gas exchange ring (9) generates the speed-synchronous absorption of the gas forces or - the support of the gas forces takes over the mirror-image flange-mounting of a second eccentric housing (31) with the same volume and power. The central gas exchange ring (9) ventilates both eccentric housings. The eccentric ring (1) acts to improve the homogenization of the combustion mixture by increasing the turbulence during the entire compression cycle by separating the combustion chambers (8) from the working chambers (3) in TDC position.

Description

Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht gezogene Druckschriften:

  • DD 59 645 A1
  • DE 10 2004 034 719 A1
  • DE 10 2011118 622 B4
  • US 9 677 434 B2
  • IT BL 0000 930 026 A
  • DE 10 2018 007 650 B4
Publications considered for the assessment of patentability:
  • DD 59 645 A1
  • DE 10 2004 034 719 A1
  • DE 10 2011 118 622 B4
  • US 9 677 434 B2
  • IT BL 0000 930 026 A
  • DE 10 2018 007 650 B4

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Bedeutung der Zuverlässigkeit und Einfachheit des Gaswechselsystems von Intermittierenden Brennkraftmaschinen.The present invention addresses the importance of the reliability and simplicity of the gas exchange system of intermittent internal combustion engines.

Diese Bedeutung zeigt sich neben dem Schwerpunkt Brennraumgestaltung, der z.B. im Patent DE 10 2018 007 650 B4 herausgestellt wurde, immer wieder bei der Analyse der Entwicklung von Brennkraftmaschinen der letzten 100 Jahre.This importance can be seen in addition to the focus on combustion chamber design, for example in the patent DE 10 2018 007 650 B4 was emphasized again and again when analyzing the development of internal combustion engines over the past 100 years.

So zeigen Entwicklungsbeispiele, wie die angeführten Patente und Versuche, sie zu realisieren, dass Flachdrehschieber bei Kolbentriebwerken mit gebräuchlichem Hubvolumen von 0,5 L/Zylinder sowohl unter den hohen Gleitgeschwindigkeiten als auch unter den beachtlichen Gasdrücken bei großflächigen Dichtungsquerschnitten ohne widerstandsfähige Beschichtungen bzw. Einsatz von Keramik und aufwendigen Hartmetallen zu schnell verschleißen. Die Bemühungen, mit großzügiger Schmierung weiterzukommen, führte zu großem Ölverbrauch bei nicht gelöster Sicherheitsproblematik. Darin finden wir häufige, negative Punkte, insbesondere beim Blick auf die Zukunft unserer Umwelt.Development examples such as the cited patents and attempts to realize them show that flat rotary valves in piston engines with a common displacement of 0.5 L / cylinder both under the high sliding speeds and under the considerable gas pressures with large-area seal cross-sections without resistant coatings or the use of Ceramic and expensive hard metals wear out too quickly. Efforts to get ahead with generous lubrication resulted in large oil consumption with unsolved safety issues. In this we find frequent, negative points, especially when looking at the future of our environment.

Damit ist es für Vorhaben, wie die vorliegende Erfindung, absolut erforderlich, alle bekannten und voraussehbaren Schwachpunkte, selbstverständlich auch die der Kosten und des extremen Werkstoffaufwandes durch knappe und/oder schädliche Ressourcen zu vermeiden. Ebenso verbesserungsbedürftig ist die Brennraumgestaltung nach Lage und Form.It is therefore absolutely necessary for projects such as the present invention to avoid all known and foreseeable weak points, of course also those of costs and the extreme use of materials due to scarce and / or harmful resources. The design of the combustion chamber in terms of position and shape is also in need of improvement.

AufgabenstellungTask

Hiermit zeigen sich entscheidende Ansatzpunkte für die neue Erfindung einer Brennkraftmaschine:

  • - in der Kompliziertheit des Antriebs des Gaswechselringes (9) der Brennkraftmaschine nach DE 10 2018 007 650 B4
  • - die hohe Betriebstemperaturdifferenz dieses Ringes zum Gehäuse von bis zu 400 K,
  • - die Problematik sicherer, verschleißfreier und autonom kontrollierter Gasdichtheit
  • - Entfall von aufwendigen Bauteilen,
  • - Verwendung von normierten Baugruppen für verschiedene Aggregatgrößen,
  • - extreme Verbrennungsqualität durch optimierte Brenngasaufbereitung.
This shows crucial starting points for the new invention of an internal combustion engine:
  • - in the complexity of the drive of the gas exchange ring ( 9 ) after the internal combustion engine DE 10 2018 007 650 B4
  • - the high operating temperature difference between this ring and the housing of up to 400 K,
  • - the problem of safe, wear-free and autonomously controlled gas tightness
  • - Elimination of complex components,
  • - Use of standardized assemblies for different unit sizes,
  • - Extreme combustion quality through optimized fuel gas processing.

Lösungen der Erfindung und AusführungsbeispielSolutions of the invention and embodiment

Antrieb des Gaswechselringes (9), 1 und im Ausführungsbeispiel, 2 und 3 (Arbeitsraum: 0,9 L).Drive of the gas exchange ring ( 9 ), 1 and in the exemplary embodiment, 2 and 3 (Working space: 0.9 L).

Die Betriebsbedingungen dieses Bauteils, wie hohe Temperaturen in gleitenden Flächen, die zusätzlich unter pulsenden Flächenpressungen von </= 2 MPa auf der Stirnfläche der Spiralbandfedern (14) bei abrupter Leistungsverminderung mit 500°C an den Gaswechselringen (9duo) max. 0,5 MPa (8) auf die ganze anlegbare Fläche (9k) bezogen, aber ohne Flüssigkeitsschmierung bei Relativgeschwindigkeiten von max. 5 m/s laufen, besitzen als Vorteil gegenüber früheren Ausführungsbeispielen von Drehschiebern (z.B. IT BL 0000 930 026 A die genannten geringen Relativgeschwindigkeiten und Flächenpressungen deutlich < 2 MPa, die auch die Verwendung vorteilhafter Werkstoffe wie Grauguss erlauben. Hierbei ist berücksichtigt, dass nur bestimmte, extreme Betriebszustände bei Festkörperberührung Gaswechselring (9) / Seitenteil (13g) die genannten Flächenpressungen erreichen. (3, 7, 8) Die Erfindung geht davon aus, dass die mittleren Flächenpressungen in (9k) nur ein Antriebsdrehmoment von 15 Nm erfordern, da die flächenwirksamen Anlegekräfte durch die dagegen wirkenden Gaskräfte reduziert werden, die, wie in 8 gezeigt, die volltragende Kontaktgleitfläche (9k) zulassen. Diese geringen Festkörperreibmomente werden durch die gezielte Vorspannung der kegeligen Spiralbandfedern (14) erreicht, die mit einer Vorspannung von je 30 N die theoretische Spaltfreiheit zwischen Gaswechselring (9) und Seitenteil (13g) einstellt. Bei geringer Dauerbelastung der Spiralbandfedern (14) von p ~ 0,66 MPa Flächenpressung auf der Federkontaktfläche und mittlerer Reibgeschwindigkeit von v ~ 5 m/s bei Drehzahl der Exzenterwelle (7) von n = 5000 U/min wird die Verlustleistung Pv ~ 450 W pro Gaswechselring (8), d.h. Dauerfestigkeit ist für die beteiligten Bauteile zu erwarten. Die Anlegekräfte werden dazu regelkreisunterstützt erzeugt (4) unter Verwendung der momentan entstehenden Daten der Regelgrößen Antriebsdrehmoment, Temperaturdifferenz (9)/(2) sowie der Störgrößen z.B. ZFW-Zahl, Lastprognose, Laderdruck. Nicht nur, um zu vermeiden, dass bei Volllast mit entsprechend hohem Anlegedruck und plötzlichem Übergang in den Leerlauf, wo sich die puffernden Gaskräfte abrupt vermindern und sich der Gaswechselring (9), ohne dynamisches Eingreifen des Regelkreises (4), in eine Bremsscheibe verwandeln würde, sondern dass auch Dauerfestigkeit ohne Verschleißvorgänge, über die Einlaufvorgänge der beteiligten Bauteile hinaus, gesichert wird.The operating conditions of this component, such as high temperatures in sliding surfaces, which are additionally caused by pulsating surface pressures of </ = 2 MPa on the face of the spiral band springs ( 14th ) in the event of an abrupt power reduction of 500 ° C on the gas exchange rings ( 9duo ) max. 0.5 MPa ( 8th ) based on the entire surface that can be applied (9k), but without liquid lubrication at relative speeds of max. 5 m / s run, have an advantage over previous embodiments of rotary valves (e.g. IT BL 0000 930 026 A the mentioned low relative speeds and surface pressures significantly < 2 MPa, which also allow the use of advantageous materials such as gray cast iron. It is taken into account here that only certain extreme operating states when there is solid contact with the gas exchange ring ( 9 ) / Side panel ( 13g ) achieve the specified surface pressures. ( 3 , 7th , 8th ) The invention assumes that the mean surface pressures in ( 9k ) only a drive torque of 15th Require Nm, since the area effective application forces are reduced by the counteracting gas forces, which, as in 8th shown, the fully supporting contact sliding surface ( 9k) allow. These low solid-state frictional torques are achieved through the targeted preloading of the conical spiral ribbon springs ( 14th ) which, with a preload of 30 N each, ensure the theoretical freedom from gaps between the gas exchange ring ( 9 ) and side panel ( 13g ) adjusts. With low permanent load on the spiral band springs ( 14th ) of p ~ 0.66 MPa surface pressure on the spring contact surface and an average friction speed of v ~ 5 m / s at the speed of the eccentric shaft ( 7th ) of n = 5000 rpm the power loss Pv is ~ 450 W per gas exchange ring ( 8th ), ie fatigue strength is to be expected for the components involved. The contact forces are generated with the support of a control loop ( 4th ) using the currently generated data of the control variables drive torque, temperature difference (9) / (2) as well as the disturbance variables e.g. ZFW number, load forecast, loader pressure. Not only to avoid that at full load with a correspondingly high application pressure and a sudden transition to idle, where the buffering gas forces abruptly decrease and the gas exchange ring ( 9 ), without dynamic intervention of the control loop ( 4th ), would be transformed into a brake disc, but that fatigue strength without wear processes, beyond the running-in processes of the components involved, is ensured.

Das innenverzahnte Hohlrad (17), welches die Übertragung des Antriebsdrehmomentes des Planetensatzes (15) und die Gasreaktionskräfte vom abstützenden Axiallager (21) in den 12 Mitnehmerzungen (18) des Ausführungsbeispiels zusammen führt und auf den Gaswechselring (9) überträgt, hat in seinen Eigenschaften: Präzision, Verschleißfestigkeit und Federkonstanten eine große Bedeutung für den sicheren, wartungsfreien Betrieb der Anlage. Das U-förmige Profil dieses im Ausführungsbeispiel (3) mit Außendurchmesser ca. 280 mm großen Ringes bietet nicht nur eine robuste Grundlage für die Mitnehmerzungen (18), sondern ermöglicht auch die Verwindungs- und Spreizwiderstände, die erforderlich sind, bei pulsenden, axialen Gaskräften die Mitnehmerzungen (18) in stabiler axialer Lage zu halten. Die Biegesteifigkeit der Mitnehmerzungen (18) nimmt die umfänglich gleichmäßig auftretenden Wärmedehnungen elastisch auf und somit erfüllen die Zungen (18) sowohl ihre zentrierende wie auch rückführende und antreibende Funktion. Auch die zusätzlich positiv wirkenden Axialkräfte eines schrägverzahnten Planetentriebes (15) werden über die Mitnehmerzungen (18) an den Gaswechselring (9) weitergegeben.The internally toothed ring gear ( 17th ), which transfers the drive torque of the planetary set ( 15th ) and the gas reaction forces from the supporting thrust bearing ( 21 ) in the 12 driver tongues ( 18th ) of the embodiment and on the gas exchange ring ( 9 ) has the following properties: precision, wear resistance and spring constants are of great importance for the safe, maintenance-free operation of the system. The U-shaped profile of this in the exemplary embodiment ( 3 ) with an outer diameter of approx. 280 mm large ring not only offers a robust basis for the driver tongues ( 18th ), but also enables the torsion and expansion resistances that are required in the case of pulsating, axial gas forces, the driving tongues ( 18th ) in a stable axial position. The bending stiffness of the driver tongues ( 18th ) absorbs the circumferentially evenly occurring thermal expansions elastically and thus the tongues ( 18th ) their centering as well as returning and driving function. The additional positive axial forces of a helical planetary drive ( 15th ) are via the driver tongues ( 18th ) to the gas exchange ring ( 9 ) passed on.

Die elektro-mechanisch mittels Linearaktuatoren (19t) positionierte Abstützung des Axialkugellagers (21) erleichtert die Optimierungsaufgabe des Regelkreises (4) in einfacher Weise. Um die geforderte Flächenpressung zwischen Gaswechselring (9) mit seiner Kontaktgleitfläche (9k) auf dem Seitenteil (13g) für vollflächigen Kontakt einzuhalten, fahren die Linearaktuatoren (19t) entsprechend der bekannten, gespeicherten Kenndaten der Spiralbandfedern (14) zu dem damit verbundenen Antriebsmoment des Gaswechselrings (9) und spannen dabei auch die Vorspannungsfedern (19v). Dieser Vorgang spielt sich z.B. während der ersten 3 Umläufe (Dauer ~ 3s) des Gaswechselrings (9) nach Anlasserstart ab. Damit ist dem Motormanagement (54) bekannt, in welchem Zustand sich, abhängig von den Temperaturen der verschiedenen beteiligten Bauteile, Kühlwasser nach Betriebsruhe, die Abstützungen der Linearaktuatoren (19t) mit ihrer Vorspannungsfeder (19v), der Gaswechselring (9) und die Spiralbandfedern (14) befinden: die Spiralbandfedern (14) sind maximal bis zum Anschlag der Kontaktgleitfläche (9k) auf dem Seitenteil (13g) gespannt und durch die Vorspannungskräfte (19v) herrscht in der Kontaktgleitfläche (9k) der Sollwert der Flächenpressung Ap von z.B.: 0,03 MPa einschließlich der Pressung auf den Spiralbandfedern (14). Da hierbei vom Gaswechselring (9) schon Antriebsmomente (36) festgestellt werden, kann sogar eine Aussage gemacht werden über die Gleitreibungsverhältnisse im abdichtenden Kontakt der gespannten Spiralbandfedern (14) / Seitenteil (13g), was sowohl für den momentanen Start des Motors, wie auch zur Verfolgung des Motorzustandes bzgl. Wartung und Sicherheit im Datenspeicher des lernenden Motormanagements (54) von Bedeutung ist. Diese Kalibrierungen müssen nach Änderungen der Motorlast z.B. abhängig von der Abgastemperatur wiederholt werden. Das federnde Glied (19v) in der Übertragungskette Aktuator (19t)/Axiallager (21) vergrößert die Verfahrwege der Linearaktuatoren (19t) und hilft ganz entscheidend, dem Regelkreis (4) die Stellgrößen zur Feinabstimmung des Kontaktgleitflächenzustandes zu dosieren. (3)The electro-mechanical by means of linear actuators ( 19t) positioned support of the axial ball bearing ( 21 ) facilitates the optimization task of the control loop ( 4th ) in a simple way. In order to achieve the required surface pressure between the gas exchange ring ( 9 ) with its contact sliding surface ( 9k ) on the side part ( 13g ) for full-surface contact, the linear actuators ( 19t ) according to the known, stored characteristics of the spiral ribbon springs ( 14th ) to the associated drive torque of the gas exchange ring ( 9 ) and also tension the preload springs ( 19v ). This process takes place, for example, during the first 3 Circulations (duration ~ 3s) of the gas exchange ring ( 9 ) after starting the starter. This means that the engine management system ( 54 ) known the state in which, depending on the temperatures of the various components involved, cooling water after shutdown, the supports of the linear actuators ( 19t) with its preload spring ( 19v) , the gas exchange ring ( 9 ) and the coil springs ( 14th ) are located: the spiral band springs ( 14th ) are at most up to the stop of the contact sliding surface ( 9k ) on the side part ( 13g ) tensioned and by the pre-tensioning forces ( 19v ) prevails in the contact sliding surface ( 9k ) the nominal value of the surface pressure Ap of e.g. 0.03 MPa including the pressure on the spiral band springs ( 14th ). Since the gas exchange ring ( 9 ) already drive torque ( 36 ) can be determined, a statement can even be made about the sliding friction conditions in the sealing contact of the tensioned spiral ribbon springs ( 14th ) / Side panel ( 13g ), which is important both for the momentary start of the engine and for tracking the engine status with regard to maintenance and safety in the data memory of the learning engine management ( 54 ) matters. These calibrations must be repeated after changes in the engine load, for example depending on the exhaust gas temperature. The resilient member ( 19v ) in the actuator transmission chain ( 19t ) / Thrust bearing ( 21 ) increases the travel of the linear actuators ( 19t ) and decisively helps the control loop ( 4th ) to dose the manipulated variables for fine adjustment of the contact sliding surface condition. ( 3 )

Die bekannte elektro-magnetische Erzeugung der gasdruckbedingten Anlegekräfte des Gaswechselringes (9) benötigt demgegenüber keine Kalibrierung der Magnetlage (19), da nach dem Anlasserstart, der z.B. mit der 100% - Vorspannung (19a) = 450 N der Spiralbandfedern (14) erfolgt, sofort Daten vom Antriebsdrehmoment (36) des Gaswechselringes (9) für die permanenten Optimierungen der Dichtverhältnisse durch die Funktionen des Regelkreises (4) zur Verfügung stehen. Die 100% Grund-Vorspannung der Spiralbandfedern (14) sind auch für die Grundlast des Axialkugellagers (21) erforderlich und sichern das volle Tragen in der Kontaktgleitfläche ab. Die hier erforderliche Ausgangsbasis für die Arbeit der Elektromagnete erfolgt durch die Übernahme des Drehmomentergebnisses (36) bei den vorgegebenen Werten der Vorspannung (9a). Der dynamische Verlauf der Magnetkräfte (19) stellt aktiv den Gaskräften, die axial auf den Gaswechselring (19) einwirken, die Magnetkräfte entgegen, die keinen Abstand Gaswechselring (19) zum Seitenteil (13g) zulassen. Diese Stellgröße wird aus dem Wert des zugehörigen gemessenen Antriebsmoments (36) des Gaswechselringes (9) errechnet und ist als mittlere Größe zu verstehen. Aufgrund der mit der Leistungsanforderung ansteigenden Brenngasdrücken wird das Antriebsdrehmoment am Gaswechselring (9) durch die abnehmenden Flächenpressungen reduziert, was nur ohne Entspannung der Spiralbandfedern (14) erwünscht ist. Das Verhalten der Antriebsdrehmomente (36) zeigt diesen Grenzwert des beginnenden Abhebens des Gaswechselringes (19) aus der Kontaktgleitfläche (9k) an. Da die Gaskräfte umlaufend mit der Frequenz der Exzenterwelle (7) pulsieren, stellt sich bei simultaner, gleichstarker Ansteuerung der Aktuatoren, also zentral wirkendem Eingriff der Magnetkräfte, eine axiale Taumelschwingung des Gaswechselringes (9) und auch eine Neigung zur Rotationsschwingung ein. Eine drehzahlsynchrone Komponente der im Regelkreis 4 errechneten Magnetkräfte wirkt diesen Schwingungsneigungen entgegnet. Die Drehzahlsynchronität bezieht sich auf die Exzenterwelle (7).The well-known electro-magnetic generation of the gas pressure-related application forces of the gas exchange ring ( 9 ) does not require calibration of the magnet position ( 19th ), because after starting the starter, for example with the 100% preload ( 19a) = 450 N of the spiral ribbon springs ( 14th ) takes place, data from the drive torque ( 36 ) of the gas exchange ring ( 9 ) for the permanent optimization of the sealing conditions through the functions of the control loop ( 4th ) be available. The 100% basic preload of the spiral ribbon springs ( 14th ) are also used for the basic load of the axial ball bearing ( 21 ) required and ensure full wearing in the contact sliding surface. The starting basis required here for the work of the electromagnets is carried out by adopting the torque result ( 36 ) at the specified values of the preload ( 9a) . The dynamic course of the magnetic forces ( 19th ) actively provides the gas forces that axially act on the gas exchange ring ( 19th ) counteract the magnetic forces, which do not have a gap between the gas exchange ring ( 19th ) to the side part ( 13g ) allow. This manipulated variable is derived from the value of the associated measured drive torque ( 36 ) of the gas exchange ring ( 9 ) and is to be understood as an average size. Due to the fuel gas pressures increasing with the power demand, the drive torque on the gas exchange ring ( 9 ) is reduced by the decreasing surface pressure, which can only be achieved without relaxation of the coil springs ( 14th ) is desired. The behavior of the drive torque ( 36 ) shows this limit value of the beginning lifting of the gas exchange ring ( 19th ) from the contact sliding surface ( 9k) at. Since the gas forces rotate with the frequency of the eccentric shaft ( 7th ) pulsate, with simultaneous, equally strong control of the actuators, i.e. centrally acting intervention of the magnetic forces, an axial tumbling oscillation of the gas exchange ring occurs ( 9 ) and also a tendency towards rotational oscillation. A speed-synchronous component of the control loop 4th The calculated magnetic forces counteract this tendency to vibrate. The speed synchronicity relates to the eccentric shaft ( 7th ).

Eine weiterführende Lösung zur Aufnahme der auf den Gaswechselring (9) wirkenden Gaskräfte, bietet der Betrieb mit einer gleichdimensionierten spiegelbildlich angeflanschten Exzentergehäuseeinheit (31lks). (6) Hierzu wird der Gaswechselring (9duo) geteilt und vom Teilungsspalt aus durch federnde C-Dichtringe oder Tellerfeder-Dichtungen (20) mit der Kontaktgleitfläche (9k) an die Seitenteile (13g) gedrückt. Die Dichtungsfedern (20) nehmen die Wärmedehnung der Gaswechselringe (9duoa u. 9duob) auf, die mit entsprechender Hysteresis dem Lastwechsel folgt. Der Teilungsspalt ist nach der maximalen Wärmedehnung + Sicherheitsabstand ausgelegt. Beide Gehäuse (31lks) und (31rts) werden vom zentralen Gasgehäuse (16duo) und damit von den geteilten Gaswechselringen (9duoa) und (9duob) beatmet. (6, 7) Das Ausführungsbeispiel in 6 (Durchmesser ~ 500 mm) erlaubt mit der Verdoppelung der Motoreinheit, bei effektivem Einsatz nur eines Gaswechselgehäuses (16duo), ein Arbeitsvolumen von 2,8 L zu realisieren (6). Da beim symmetrischen Betrieb der beiden gleichwertigen Exzentergehäuse (31lks, rts) kein freier, axialer Kraftvektor am Gaswechselringsatz (9duo) existiert, entfällt das Axialkugellager (21), das bei der Mono-Ausführung auch die radiale Führung des Planetenhohlrades (17) übernimmt. (3, 6) Das Planetenhohlrad (17) ist im Verbund mit den beiden Mitnehmerzungenkränzen (18duo) auf dem Planetensteg (34) mittels Gleitlagerung zentriert. Die Mitnehmerzungenkränze (18duo) führen die Gaswechselringe (9duoa) und (9duob) radial, indem sie wie bei der Mono-Ausführung den Wärmedehnungen des Gaswechselringes (9duo) elastisch folgen. Die axiale Führung des Verbundes Planetenhohlrad (17) / Mitnehmerzungenkränze (18duo) übernimmt der Gaswechselringsatz (9duo). (6) Das Gasgehäuse (16duo) besteht nur noch aus einem Ring, der die Verteiler-Kanäle für Kühlwasser enthält, welches, von einer Ringleitung (24) aus, die axialen Kanäle zu den Brennräumen (8) versorgt. Auch die Bohrungen für Luft und Abgas führen radial rundum zu ihren jeweiligen Ringverteilern (41) in den Gaswechselringen (9duoa) und (9duob). Zur Trennung von Luft und Abgas im Gasgehäuse (16duo) ist um den Gaswechselring (9duo) ein Labyrinth mit Druckluftzufuhr (23) eingesetzt, die auch für das Belüftungsventil (55) genutzt wird. Da das Gasgehäuse (16duo) keine Seite für die Aggregataufnahme besitzt, ist der Schrittmotor für die Steuerzeitenverstellung (35) mit Drehmomentsensor (36) im Seitenteil (13g) des Exzentergehäuses (31lks) montiert. Die Zuleitung verläuft über den Ölsammlerring (28) im (13g). 6 Die flexible Wahl der Zündfolge ZFW, wie vom Patent DE 10 2018 007 650 B4 bekannt, kann bei dem Duo-Motor angewendet werden. Mit den 30 Brennkammern des Ausführungsbeispiels erreicht man im ZFW-Betrieb eine größere Gleichförmigkeit des Motorlaufs, indem z.B. bei 50%-Betrieb, wo nur jeder 2. Brennraum aktiv ist, die beiden Brennraumkreise um eine Zündfolgezahl versetzt gezündet werden. Das bedeutet, dass bei ZFW 50% die 15 aktivierten Brennräume (8) nicht paarweise gleichzeitig, sondern gleichmäßig hintereinander zünden. Mit der asymmetrischen Wahl der ZFW-Zahl zwischen beiden Exzentergehäusen werden eventuell auftretende Resonanzschwingungen durch Verwendung von ZFW -Variationen im Regelkreis 3 vermieden.A further solution for the inclusion of the gas exchange ring ( 9 ) acting gas forces are offered by operation with an equally dimensioned, mirror-inverted flanged eccentric housing unit (31lks). ( 6th ) For this purpose, the gas exchange ring (9duo) is divided and from the dividing gap by resilient C sealing rings or disc spring seals ( 20th ) with the contact sliding surface ( 9k) to the side panels ( 13g ) pressed. The sealing springs ( 20th ) absorb the thermal expansion of the gas exchange rings (9duoa and 9duob), which follows the load change with corresponding hysteresis. The dividing gap is designed according to the maximum thermal expansion + safety distance. Both housings (31lks) and (31rts) are ventilated by the central gas housing (16duo) and thus by the split gas exchange rings (9duoa) and (9duob). ( 6th , 7th ) The embodiment in 6th (Diameter ~ 500 mm), by doubling the motor unit, with effective use of only one gas exchange housing (16duo), a working volume of 2.8 L can be achieved ( 6th ). Since there is no free, axial force vector on the gas exchange ring set (9duo) when the two equivalent eccentric housings (31lks, rts) are operated symmetrically, the axial ball bearing is not required ( 21 ), which in the mono version also has the radial guidance of the planetary ring gear ( 17th ) takes over. ( 3 , 6th ) The planetary ring gear ( 17th ) is in combination with the two driver tongue rings (18duo) on the planetary web ( 34 ) centered by means of plain bearings. The driver tongue rims (18duo) guide the gas exchange rings (9duoa) and (9duob) radially by elastically following the thermal expansion of the gas exchange ring (9duo) as in the mono version. The axial guidance of the planetary ring gear assembly ( 17th ) / Driver tongue rims (18duo) are handled by the gas exchange ring set (9duo). ( 6th ) The gas housing (16duo) only consists of a ring that contains the distribution channels for cooling water, which, from a ring main ( 24 ), the axial channels to the combustion chambers ( 8th ) provided. The bores for air and exhaust gas also lead radially all around to their respective ring distributors ( 41 ) in the gas exchange rings (9duoa) and (9duob). To separate air and exhaust gas in the gas housing (16duo) there is a labyrinth around the gas exchange ring (9duo) with a compressed air supply ( 23 ) are used, which are also used for the ventilation valve ( 55 ) is being used. Since the gas housing (16duo) does not have a side for the unit mount, the stepper motor for the timing adjustment ( 35 ) with torque sensor ( 36 ) in the side part ( 13g) of the eccentric housing (31lks). The supply line runs through the oil collector ring ( 28 ) in (13g). 6th The flexible choice of the ZFW firing order, as in the patent DE 10 2018 007 650 B4 known, can be used with the duo motor. With the 30 combustion chambers of the exemplary embodiment, a greater uniformity of the engine running is achieved in ZFW operation, for example in 50% operation where only each 2 . Combustion chamber is active, the two combustion chamber circuits are ignited offset by an ignition sequence number. This means that with ZFW 50% the 15 activated combustion chambers ( 8th ) do not ignite in pairs at the same time, but evenly one behind the other. With the asymmetrical selection of the ZFW number between the two eccentric housings, any resonance vibrations that may occur are eliminated through the use of ZFW variations in the control loop 3 avoided.

Die zentrale Frage der Betriebssicherheit, liegt beim Duo-Motor (6), parallel zum Thema Trockenreibung auf der Kontaktgleitfläche (9k), in der Temperaturdifferenz zwischen dem gekühlten Gasgehäuse (16duo) und Gaswechselring (9duo). Bei Verwendung von Al-Legierungen für das Gasgehäuse (16duo) und z.B. Gusseisen für den Gaswechselring (9duo) ist dies durch die Nutzung der relativ kleinen Wärmedehnungsfaktoren von Eisenwerkstoffen zu lösen. Mit geeigneten Keramikwerkstoffen mit sehr geringer Wärmedehnung für die Gaswechselringe (19duo) ist der vorzugebende Federweg der C-Teilungsfedern (20) im Trennspalt der beiden Gaswechselringteile (9duoa) und (9duob) entsprechend kleiner auszulegen. (siehe auch [0005]) Wie schon in [0003] angedeutet, hat die Sicherheit bei der Dichtungsfrage absoluten Vorrang. So kann die sichere, möglichst blowby-freie Dichtung in der Kontaktgleitfläche (9k) nur gewährleistet werden, wenn neben den gespannten Spiralbandfedern (14) in der Kontaktgleitfläche eine dauerhafte Flächenpressung bei gleitfähiger Oberfläche besteht. Dazu erzeugen die Dichtungsfedern (20) im Teilungspalt des Gaswechselringsatzes (19du0) auch dauernde Flächenpressungen in der Kontaktgleitfläche [9k]. Diese Aufgabe der Dichtungsfedern (20) besteht neben dem Wärmedehnungsausgleich GWR/Gasgehäuse. (8) Im Motormanagement (54) werden permanent zu den Temperaturdifferenzen ΔT auch die Reibungszustände zwischen Gaswechselring (9duo) und Seitenteil (13g) über den Drehmomentsensor (36) im Schrittmotorantrieb der Stegsteuerzeitenverstellung (35) überwacht (4) und mittels Regelkreis 4 durch die Stellgrößen ZFW-Zahl und Kühlwassertemperatur eingegriffen.The central question of operational safety lies with the duo motor ( 6th ), parallel to the topic of dry friction on the contact sliding surface ( 9k) , in the temperature difference between the cooled gas housing (16duo) and gas exchange ring (9duo). When using Al alloys for the gas housing (16duo) and, for example, cast iron for the gas exchange ring (9duo), this can be solved by using the relatively small thermal expansion factors of ferrous materials. With suitable ceramic materials with very low thermal expansion for the gas exchange rings (19duo), the spring deflection of the C-division springs ( 20th ) in the separating gap between the two gas exchange ring parts (9duoa) and (9duob) should be designed correspondingly smaller. (see also [0005]) As already indicated in [0003], safety has absolute priority when it comes to sealing. In this way, the secure, blowby-free seal possible in the contact sliding surface ( 9k) can only be guaranteed if in addition to the tensioned spiral band springs ( 14th ) there is permanent surface pressure in the contact sliding surface with a sliding surface. To do this, the sealing springs ( 20th ) in the division gap of the gas exchange ring set (19 du0) also permanent surface pressures in the contact sliding surface [ 9k ]. This task of the sealing springs ( 20th ) exists in addition to the thermal expansion compensation GWR / gas housing. ( 8th ) In engine management ( 54 ) In addition to the temperature differences ΔT, the friction conditions between the gas exchange ring (9duo) and the side part ( 13g) via the torque sensor ( 36 ) in the stepper motor drive of the bridge timing adjustment ( 35 ) supervised ( 4th ) and by means of a control loop 4th intervened by the manipulated variables ZFW number and cooling water temperature.

Die Brennraumgestaltung (1) hat mit der Lage im Seitenteil (13g) den Vorteil, dass mit der Exzenterringbewegung (1) das gesamte Volumen des Brennraumes (8) im Seitenteil (13g) konzentriert werden kann, was eine kompaktere Form der Brennräume (8) ermöglicht, Die Zündungs- und Einspritzeinrichtungen (11) befinden sich im Seitenteil (13g). 1 Neben dem Vorteil von geringeren Wärmeverlusten bei den thermisch wichtigsten Vorgängen Verdichtung und Verbrennung, wird vor allem während der Kompression eine intensive Turbulenz erzeugt, in deren Maximum sehr gezielt Kraftstoff eingespritzt wird.The combustion chamber design ( 1 ) has with the position in the side part ( 13g) the advantage that with the eccentric ring movement ( 1 ) the entire volume of the combustion chamber ( 8th ) in the side part ( 13g) can be concentrated, resulting in a more compact shape of the combustion chambers ( 8th ) enables the ignition and injection devices ( 11 ) are located in the side part ( 13g) . 1 In addition to the advantage of lower heat losses in the thermally most important processes of compression and combustion, intense turbulence is generated, especially during compression, at the maximum of which fuel is injected in a very targeted manner.

Darstellungen zum AusführungsbeispielRepresentations of the exemplary embodiment

1 zeigt als Übersicht die Weiterentwicklungen des Gaswechselantriebs gegenüber dem Patent DE 10 2018 007 650 B4 So ist das Profil und die Lage des Planetenhohlrades (17) mit seinen Mitnehmerzungen (18) zu erkennen. Das Axialkugellager (21) liegt zwischen den Aktuatoren (19) und dem Planetenhohlrad (17). 1 shows as an overview the further developments of the gas exchange drive compared to the patent DE 10 2018 007 650 B4 So the profile and the position of the planetary ring gear ( 17th ) with its driver tongues ( 18th ) to recognize. The axial ball bearing ( 21 ) lies between the actuators ( 19th ) and the planetary ring gear ( 17th ).

Die 1 mit dem verlagerten Exzenterring (1) wurde hinzugefügt, um anhand dieses schematischen Motorlängsschnittes diesen wichtigen Entwicklungspunkt hervorzuheben. Die Zünd- und Einspritzvorrichtungen (11) sind im Seitenteil (13g) eingebaut. Auch die in der Endphase des Kompressionstaktes sehr intensive Turbulenz ist in dem gewölbten Brennraum (8) angedeutet.The 1 with the relocated eccentric ring ( 1 ) was added in order to emphasize this important development point on the basis of this schematic engine longitudinal section. The ignition and injection devices ( 11 ) are in the side part ( 13g) built-in. The very intense turbulence in the final phase of the compression stroke is also present in the curved combustion chamber ( 8th ) indicated.

In der Zeichnung 2 zeigen die Motorschnitte die Weiterentwicklung des Patentes DE 10 2018 007 650 B4 mit der Lage und Gestaltung des neuen Planetenhohlrades (17) mit seinen Mitnehmerzungen (18). In 3 ist die neue Erfindung mit vergrößerten Merkmalen wiedergegeben. Hier ist deutlich zu erkennen, wie kompakt und materialsparend die Führungskette von den Vorspannungsfedern (19a) und (19v) über Aktuator (19) bzw. (19t) und Axialkugellager (21) zum Planetenhohlrad (17) mit den 12 Mitnehmerzungen (18) aufgebaut ist.In the drawing 2 the engine sections show the further development of the patent DE 10 2018 007 650 B4 with the location and design of the new planetary ring gear ( 17th ) with its driver tongues ( 18th ). In 3 the new invention is shown with enlarged features. Here you can clearly see how compact and material-saving the guide chain is from the preload springs ( 19a ) and ( 19v ) via actuator ( 19th ) or. ( 19t ) and thrust ball bearings ( 21 ) to the planetary ring gear ( 17th ) with the 12 driver tongues ( 18th ) is constructed.

Die Lage der 12 Mitnehmerzungen (18) ist in Fig, 5 im Quer- bzw. Segmentschnitt E - F hervorgehoben.The position of the 12 driver tongues ( 18th ) is highlighted in FIG. 5 in the cross section or segment section E - F.

In 4 hat sich gegenüber Patent DE 10 2018 007 650 B4 die Zahl der möglichen Stellgrößen um die elektrischen Linearaktuatoren (19t) und die Kühlwassertemperatur erhöht. Die Temperaturdifferenz Gaswechselring (9) zum gekühlten Gasgehäuse (16) hat die Regelgrößen um einen wichtigen Sicherheitspunkt erweitert, um auch die Problematik beim Duo-Motor (6) zu berücksichtigen. Bei den Störgrößen ist auch die ZFW-Wahl von Bedeutung, da sich infolge der fortlaufenden Optimierung des Betriebes sowohl Drehzahl als auch Lastprognose an der Zahl der aktiven Brennräume (8) orientieren.In 4th has opposed patent DE 10 2018 007 650 B4 the number of possible manipulated variables around the electrical linear actuators ( 19t ) and the cooling water temperature increases. The temperature difference between the gas exchange ring ( 9 ) to the cooled gas housing ( 16 ) has added an important safety point to the control variables in order to also address the problems with the duo motor ( 6th ) must be taken into account. When it comes to disturbance variables, the choice of ZFW is also important because, as a result of the ongoing optimization of the operation, both the speed and the load forecast depend on the number of active combustion chambers ( 8th ) orientate.

Die Ölversorgung des Duo-Motors 6 hat ihren Zulauf im Ölringverteiler (28a) im Exzentergehäuse (31rts) und spritzt von dort aus über eine Zentralbohrung der Exzenterwelle (7) in das Zentrum des Gasgehäuses (16duo). Vom schnelllaufenden Sonnenrad des Planetengetriebes wird der entstehende Ölnebel radial über das Planetengetriebe durch Öffnungen an den Mitnehmerzungen (18) und zu den Absaugöffnungen an den Innendurchmessern der Gaswechselringe (9duoa, 9duob) geführt. Von den Absaugöffnungen über die Sammelringleitungen (28) beider Exzentergehäuse (31rts und lks) findet die Absaugung durch das regelkreisunterstützte Vakuum der Exzentergehäuse (31rts und lks) über die Rollenhauptlagerlager (29), Ölsammelringleitungen (26) und Gewindeanschluss (64) ihren Ausgang.The oil supply of the duo motor 6th has its inlet in the oil ring distributor ( 28a) in the eccentric housing (31rts) and from there injects through a central hole in the eccentric shaft ( 7th ) in the center of the gas housing (16duo). The resulting oil mist is radially transferred from the high-speed sun gear of the planetary gear via the planetary gear through openings on the driver tongues ( 18th ) and to the suction openings on the inside diameter of the gas exchange rings (9duoa, 9duob). From the suction openings via the collecting ring lines ( 28 ) of both eccentric housings (31rts and lks) the suction takes place through the control loop-supported vacuum of the eccentric housings (31rts and lks) via the main roller bearing bearings ( 29 ), Oil collecting ring lines ( 26th ) and threaded connection ( 64 ) their exit.

In 7 und 8 ist die Situation an dem geteilten Gaswechselring (9duo) des Duo-Motors aufgezeigt. Die Darstellung in 8 besitzt keine lineare Zeitbeziehung! Die Abszisse zeigt die Motorleistung, statisch gesehen, als ΔT bzw. als Wärmeausdehnung des Gaswechselringsatzes (9duo). Dazu enthält 7 alle Bezugszeichen, die bei der Flächenpressungsanalyse der 8 verwendet werden. Für die Wirkung der Kräfte werden Vorzeichen +/- verwendet, die sich auf die Flächenpressungen Ap in der Kontaktgleitfläche (9k) zwischen den Gaswechselringen (19duo) und den Seitenteilen (13g) beziehen.In 7th and 8th the situation on the split gas exchange ring (9duo) of the duo motor is shown. The representation in 8th has no linear time relationship! The abscissa shows the engine power, viewed statically, as ΔT or as thermal expansion of the gas exchange ring set (9duo). This includes 7th all reference symbols used in the surface pressure analysis of the 8th be used. The +/- signs are used for the effect of the forces, which relate to the surface pressures Ap in the contact sliding surface ( 9k ) between the gas exchange rings (19duo) and the side parts ( 13g ) Respectively.

Die schematische Darstellung der Flächenpressung Ap zeigt in 3 verschiedenen Verläufen auch extreme Betriebszustände des Duo-Motors nach 6: Starten, sofortiger Sprint mit kaltem Motor, Wechsel Bremsen/Beschleunigen (untere Kurve). Der gestrichelte Verlauf zeigt entlang seiner Pfeile Flächenpressungen Ap aus Volllast abruptes Bremsen welches die Gasdrücke pg =0 werden lässt, wobei die Flächenpressungen Ap über die festeingestellten Vorspannungen bei Start hinaus schießen und anschließenden Leerlauf mit langsamem Abkühlen der Gaswechselringe, wo die Flächenpressungen Ap zum Startzustand mit seiner Vorspannung aus (20) zurück kehren. Die mittlere Kurve zeigt ruhigeres Verzögern aus Volllast mit anschließender Wiederbeschleunigung unter etwa gleich bleibender Last und in Richtung Startzustand infolge Lastzurücknehmens (pg = 0) die Flächenpressung Ap wieder ansteigen lässt. Deutlich wird bei allen Kurven, dass die Flächenpressungen Ap in der Kontaktgleitfläche (9k) nicht verloren gehen, wenn die Vorspannung in den Teilungs-C-Federn (20) korrekt eingestellt wird. Sehr anschaulich zeigt die gestrichelte Kurve in ihrem Gipfel mit 150% der Startpressung die Wirkung der noch hohen Temperatur des Gaswechselringsatzes (9duo) nach der Volllast, die der Abkühlung voraus geht. Liste der Bezugszeichen Brennkraftmaschine AZ 10 2020 002 454.8 Bezug Bedeutung Bemerkungen (1) Exzenterring Treibt Exzenterwelle (7) über Lager (30) an (2) Gehäusering, Innenradius = R bildet mit den Seitenteilen (13g), (13öl) das Exzentergehäuse (31) für (1) und (7) (3) Arbeitskammern Expansionsraum im Innenraum zwischen (2) und (1), Exzenterkammerraum (3a) (4) Trennschieber Haupt-(4a), Nebenschieber(4b), Federführung(4c), Blattfeder(4d), Kalottenschlitz(Ae), Haltebolzen (4f), Führungsnasen(4g) (5) Zylinderkalotten geviertelt Viertelkalotten lang (5a) u. kurz (5b) quergeteilt für Federaufnahme (5c), Vorspannung(5d), Aufgaben: Führung und Abdichtung von Trennschieber (4) zu Exzenterring (1), Seitenteilen (13g), (13öl) und Dichtungssegmenten (39) (7) Exzenterwelle (8) Brennraum Raum außerhalb der Exzenterkammern (3) bei OT (9) Gaswechselring (9k) Kontaktgleitfläche Kontakt zwischen Gaswechselring (9) und Seitenteil (13g) (9duo) Zentraler Gaswechselring Zusammenschaltung zweier Exzentergehäuse (10) Einschnitt Teil der Brennkammer (11) Einspritzventil, Zündkerze (12) Einlasskanal bildet mit Auslasskanal (65) das Gaswechselprogramm im Gaswechselring (9) (13) Seitenteile Gasseite (13g), Kupplungsseite (13öl) (14) Spiralbandfeder, kegelig gewickelt Abdichtelement zwischen Brennraum (8), Brennraumöffnung (22) und Gaswechselring (9) 100% Spannung => Nullspalt zwischen (9) u. (13g) (15) Planetenradantrieb 3 Planetenradsätze zum Antrieb des Gaswechselringes (9) (16) Gasgehäuse Gehäuse der Gaswechselseite (16duo) Gasgehäuse des Duo-Motors Gehäuse der zentralen Gaswechseleinheit (17) Innenverzahntes Hohlrad des Planetengetriebes trägt die Mitnehmerzungen (18) zum Antrieb des Gaswechselringes (9) (18) Mitnehmerzungenkranz am Hohlrad (17) Antrieb des Gaswechselringes (9) und Zentrierung bei Wärmedehnungsausgleich mit 12 achsparallelen Mitnehmerzungen (18) (18duo) Doppelte Mitnehmerzungenkränze mit Lagerringen Aufnahme des Hohlrades (17), Antrieb des Gaswechselringes (9duo) und dessen Zentrierung bei Wärmedehnungsausgleich (19) Aktuator, Vorspannung (19a), Linearaktuator (19t) mit Vorspannungsfeder (19v) Elektro-magnetische Gaswechselring- Anlegung oder Linearaktuator (19t) auf Lager (21) wirkend (20) C-Feder oder Tellerfeder als Teilungsfedern Teilungsfederdichtungen im Trennschnitt der Gaswechselringe (9duoa und 9duob). Sie nehmen die Wärmedehnung Dw = f(ΔT) auf (21) Axiales Kugellager Abstützung des Gaswechselringes (9) (22) Brennraumöffnung zwischen Gaswechselring (9) und Brennräumen (8) (23) Labyrinth-Dichtringe mit Druckluftzufuhr zwischen Gasgehäuse (16) und Gaswechselring (9) (23duo) Labyrinth-Dichtringe mit Druckluftzufuhr im Gasgehäuse (16) zwischen den beiden Gaswechselringen (9duo) (24) Ringleitung Kühlwasser ein im Gasgehäuse (16) Ringverteiler(24a) u. (24b) im Seitenteil (13g) als Ringleiter zur Kühlung der Brennkammern (8) (25) Ringleitung Kühlwasser aus integriert im Seitenteil (13öl) (26) Ringleitung Ölnebelsammler integriert im Seitenteil (13öl) (27) Ölzufuhr Gasseite nur in der Mono-Ausführung (28) (28a) Ölverteilerring Exzenterseite Ölsammlerring Exzenterseite Ölleiterring für Zulauf im Seitenteil (13g) + (13öl), nur im Seitenteil (13g) nur für Seitenteil (13rts) (29) Hauptlager Exzenterwelle (7) Zylinderrollenlager (30) Exzenterlager Zylinderrollenlager (31) Exzentergehäuse, Enthält: Exzenterring (1), Gehäusering (2), Seitenteile (13g), (13öl), Arbeitskammern (3), Exzenterwelle (7), Trennschieber (4), Zylinderkalotten (5) (31lks) (31rts) Exzentergehäuse für Zusammenschaltung (33) Abgasführung im Gasgehäuse (16) aus Ringraum des Gaswechselringes (9) (34) Planetensteg Verstellung Gaswechselzeiten (35) Steuerzeitenverstellung Schrittmotorantrieb (36) Drehmomentsensor für Antriebsmoment des Gaswechselringes (9) (41) Einlassringraum Einlassverteiler integriert im Gaswechselring (9) (51) Temperatursensor Gasgehäuseseite, Gaswechselseite (54) Regelgerät im Motormanagement (55) Belüftungsventil für Gasgehäuse (16) (61) Ölabflüsse durch Trennschieber (4) gesteuert (65) Auslasskanal ZFW Brennkammer-Zündfolgenwahl Lastbedingte Auswahl der Brennkammern (8) durch Zündfolgenvariation mit Beteiligung aller Brennkammern, flexible Brennkammer -ab und - zuschaltung durch Kraftstoffzuteilung R Innenradius vom Gehäusering (2) e Exzentrizität Radius der Zirkulationsbewegung des Exzenterringes (1) ms Millisekunden p Druck in Megapascal [MPa] MPa Druckeinheit 1 Megapascal = 1 N/mm2 -> 10 bar Pv Verlustleistung in Watt [W] L Liter Volumeneinheit des Arbeitsraumes (3) L/s Liter pro Sekunde Öl-Gas-Gemischmengen pro Zeit OT Oberer Totpunkt Gaswechsel od. Kompressionsmaximum bei 4Takt GWR Gaswechselring (9) ΔT Temperaturdifferenz [K] Gasgehäuse (16duo)/ Gaswechselring (9duo) SBF Kräfte [N] der Spiralbandfedern (14) spaltvergrößernd und werden bei Spalt = 0 z.B. mit 30 N vorgespannt Fc Kräfte [N] der Teilungsfedern (20) Pressung Ap in der Kontaktfläche (9k) erhöhend und legen mit der Vorspannung die Gaswechselringe (9duo) an die Seitenteile (13g) pg Brenngasdruck [MPa] vermindert die Flächenpressung Ap: den Federkräften Fc entgegen gerichtet Dw Wärmedehnung [µm] der Gaswechselringe (9duo) erhöht die Flächenpressung Ap durch die Temperaturdifferenz ΔT. Ap Flächenpressung GWR / (13g) Wichtigste Größe in Kontaktgleitfläche (9k) Bedingung: Ap = f (Fc, SBF, pg, Dw) > 0 The schematic representation of the surface pressure Ap shows in 3 various courses, including extreme operating states of the duo engine 6th : Start, immediate sprint with a cold engine, change braking / accelerating (lower curve). The dashed course shows along its arrows Surface pressures Ap from full load abrupt braking which causes the gas pressures pg = 0, whereby the surface pressures Ap shoot beyond the pre-set pre-stresses at start and then idle with slow cooling of the gas exchange rings, where the surface pressures Ap to the starting state with its pre-stress from ( 20th ) to return. The middle curve shows slower deceleration from full load with subsequent re-acceleration under approximately the same load and in the direction of the starting state as a result of load reduction (pg = 0) the surface pressure Ap increases again. It is clear from all curves that the surface pressures Ap in the contact sliding surface ( 9k ) are not lost if the preload in the dividing C-springs ( 20th ) is set correctly. The dashed curve at its peak with 150% of the starting pressure shows very clearly the effect of the still high temperature of the gas exchange ring set (9duo) after full load, which precedes the cooling. List of reference symbols for internal combustion engine AZ 10 2020 002 454.8 reference importance Remarks (1) Eccentric ring Drives eccentric shaft (7) via bearings (30) (2) Housing ring, inner radius = R forms with the side parts (13g), (13öl) the eccentric housing (31) for (1) and (7) (3) Chambers of labor Expansion space in the interior between (2) and (1), eccentric chamber space (3a) (4) Slide gate valve Main slide (4a), secondary slide (4b), spring guide (4c), leaf spring (4d), cap slot (Ae), retaining bolt (4f), guide lugs (4g) (5) Cylinder domes quartered Quarter calottes long (5a) and short (5b) cut across for spring retainer (5c), preload (5d), tasks: guiding and sealing the slide gate (4) to the eccentric ring (1), side parts (13g), (13öl) and sealing segments ( 39) (7) Eccentric shaft (8th) Combustion chamber Space outside the eccentric chambers (3) at OT (9) Gas exchange ring (9k) Contact sliding surface Contact between gas exchange ring (9) and side part (13g) (9duo) Central gas exchange ring Interconnection of two eccentric housings (10) incision Part of the combustion chamber (11) Injector, spark plug (12) Inlet port forms the gas exchange program in the gas exchange ring (9) with the outlet channel (65) (13) Side panels Gas side (13g), clutch side (13öl) (14) Spiral ribbon spring, conically wound Sealing element between combustion chamber (8), combustion chamber opening (22) and gas exchange ring (9) 100% tension => zero gap between (9) and (13g) (15) Planetary gear drive 3 planetary gear sets to drive the gas exchange ring (9) (16) Gas housing Housing on the gas exchange side (16duo) Gas housing of the duo motor Housing of the central gas exchange unit (17) Internal toothed ring gear of the planetary gear carries the driver tongues (18) to drive the gas exchange ring (9) (18) Driving tongue ring on the ring gear (17) Drive of the gas exchange ring (9) and centering for thermal expansion compensation with 12 axially parallel driver tongues (18) (18duo) Double drive tongue rings with bearing rings Receipt of the ring gear (17), drive of the gas exchange ring (9duo) and its centering with thermal expansion compensation (19) Actuator, preload (19a), linear actuator (19t) with preload spring (19v) Electro-magnetic gas exchange ring application or linear actuator (19t) acting on bearing (21) (20) C-springs or disc springs as dividing springs Dividing spring seals in the separating section of the gas exchange rings (9duoa and 9duob). They absorb the thermal expansion Dw = f (ΔT) (21) Axial ball bearing Support of the gas exchange ring (9) (22) Combustion chamber opening between gas exchange ring (9) and combustion chambers (8) (23) Labyrinth sealing rings with compressed air supply between gas housing (16) and gas exchange ring (9) (23duo) Labyrinth sealing rings with compressed air supply in the gas housing (16) between the two gas exchange rings (9duo) (24) Ring line cooling water in in the gas housing (16) Ring distributor (24a) and (24b) in the side part (13g) as a ring conductor for cooling the combustion chambers (8) (25) Ring line cooling water off integrated in the side part (13 oil) (26) Ring line oil mist collector integrated in the side part (13 oil) (27) Gas side oil supply only in the mono version (28) (28a) Oil distributor ring on eccentric side Oil collector ring on eccentric side Oil guide ring for inlet in the side part (13g) + (13öl), only in the side part (13g) only for side part (13rts) (29) Main bearing eccentric shaft (7) Cylindrical roller bearings (30) Eccentric bearing Cylindrical roller bearings (31) Eccentric housing, Contains: eccentric ring (1), housing ring (2), side parts (13g), (13öl), working chambers (3), eccentric shaft (7), separating slide (4), cylinder domes (5) (31lks) (31rts) Eccentric housing for interconnection (33) Exhaust system in the gas housing (16) from the annular space of the gas exchange ring (9) (34) Planetary bridge Adjustment of gas exchange times (35) Timing adjustment Stepper motor drive (36) Torque sensor for the drive torque of the gas exchange ring (9) (41) Inlet annulus Inlet distributor integrated in the gas exchange ring (9) (51) Temperature sensor Gas housing side, gas exchange side (54) Control device in engine management (55) Ventilation valve for gas housings (16) (61) Oil drains controlled by slide gate valve (4) (65) Exhaust duct ZFW Combustion chamber ignition sequence selection Load-related selection of the combustion chambers (8) by varying the ignition sequence with the participation of all combustion chambers, flexible combustion chamber switching on and off through fuel allocation R. Inner radius from the housing ring (2) e eccentricity Radius of the circulation movement of the eccentric ring (1) ms Milliseconds p Pressure in megapascals [MPa] MPa Pressure unit 1 megapascal = 1 N / mm 2 -> 10 bar Pv Power loss in watts [W] L. liter Volume unit of the working space (3) L / s Liters per second Oil-gas mixture quantities per time OT Top Dead Center Gas change or compression maximum at 4 stroke GWR Gas exchange ring (9) ΔT Temperature difference [K] Gas housing (16duo) / gas exchange ring (9duo) SBF Forces [N] of the coil springs (14) Gap enlargement and are preloaded with 30 N, for example, if gap = 0 Fc Forces [N] of the dividing springs (20) Increase the pressure Ap in the contact surface (9k) and place the gas exchange rings (9duo) on the side parts (13g) with the preload pg Fuel gas pressure [MPa] reduces the surface pressure Ap: counter to the spring forces Fc Dw Thermal expansion [µm] of the gas exchange rings (9duo) increases the surface pressure Ap due to the temperature difference ΔT. Ap Surface pressure GWR / (13g) Most important variable in the contact sliding surface (9k) Condition: Ap = f (Fc, SBF, pg, Dw)> 0

Claims (8)

Die Brennkraftmaschine mit intermittierender Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches enthält, Gehäusering (2), der mit zwei Seitenteilen (13g) und (13öl) das Exzentergehäuse (31) mit einem Innendurchmesser von 2 x R bildet. In diesem Gehäuse ist die drehbare Exzenterwelle (7) mit der Exzentrizität e zentrisch gelagert, in dessen Seitenteil (13g) eine große Anzahl von Brennräumen (8) kreisförmig angeordnet sind, die mit zugeordneten Arbeitskammern (3) des Exzentergehäuses (31) durch Einschnitte (10) verbunden sind, deren Volumen und Form nicht nur das geometrische Verdichtungsverhältnis mitbestimmt, sondern auch die Durchmischbarkeit des Brenngases beeinflusst. Für den Gaswechsel einer beliebigen Anzahl von Brennräumen (8) sorgt mindestens ein drehbar gelagerter, abgedichteter und mit den verbrennungsprogrammgerechten Kanälen und Dichtflächen ausgerüsteter Gaswechselring (9), der vom Gasgehäuse (16) aus die Brennräume (8) beatmet. Die Antriebselemente und die Lagerung mit ihrer Abstützung der Gaskräfte des Gaswechselringes (9) übertragen nicht nur Drehmoment und Dichtungskräfte sondern gleichen auch die Wärmedehnungsdifferenzen gegenüber dem Gasgehäuse (16) aus, dadurch gekennzeichnet, dass - zwischen einem Planetenhohlrad (17) und dem Gaswechselring (9) gleitreibungsunabhängige mechanische Elemente zur spielfreien Übertragung von tangentialen und axialen Kräften eingesetzt werden, die ohne Wechselwirkung auf die Qualität der Dehnungsnachführung und der Zentrierung des Gaswechselringes (9) arbeiten, dass - die Abstützung des Axiallagers (21) des Gaswechselringes (9) durch elektro-mechanische Elemente erzeugt wird, dass - bei der bekannten elektro-magnetischen Erzeugung der Abstützungskräfte des Axiallagers (21) zumindest ein Teil der Axialkräfte des Gaswechselringes (9) drehzahlsynchron zur Exzenterwelle (7) erfolgt, dass - sich die axialen Gaskräfte des Gaswechselringes (9) durch Zusammenschaltung von zwei gleichdimensionierten Exzentergehäusen (31) in Bezug auf die axiale Abstützung des Gaswechselrings (9) eliminieren und dass - sich das Volumen der Brennkammern (8) durch das Positionieren des Exzenterringes (1) und/oder der Lage der Brennkammern (8) im Seitenteil (13g) ohne Einschnitte (10) auf die Lage im Seitenteil (13g) konzentriert.The internal combustion engine with intermittent combustion of the fuel-air mixture contains housing ring (2) which, with two side parts (13g) and (13öl), forms the eccentric housing (31) with an inner diameter of 2 x R. The rotatable eccentric shaft (7) with the eccentricity e is mounted centrally in this housing, in the side part (13g) of which a large number of combustion chambers (8) are arranged in a circle, which are connected to the associated working chambers (3) of the eccentric housing (31) by incisions ( 10), the volume and shape of which not only determine the geometric compression ratio, but also influence the mixability of the fuel gas. For the gas exchange of any number of combustion chambers (8) there is at least one rotatable, sealed gas exchange ring (9) equipped with channels and sealing surfaces suitable for the combustion program, which ventilates the combustion chambers (8) from the gas housing (16). The drive elements and the bearing with their support for the gas forces of the gas exchange ring (9) not only transmit torque and sealing forces but also compensate for the differences in thermal expansion compared to the gas housing (16), characterized in that - between a planetary ring gear (17) and the gas exchange ring (9 ) Mechanical elements that are independent of sliding friction are used for the backlash-free transmission of tangential and axial forces, which work without interaction on the quality of the expansion tracking and the centering of the gas exchange ring (9), that - the support of the axial bearing (21) of the gas exchange ring (9) by electrical mechanical elements are generated that - with the known electro-magnetic generation of the support forces of the axial bearing (21) at least some of the axial forces of the gas exchange ring (9) are synchronized with the speed of the eccentric shaft (7), that - the axial gas forces of the gas exchange ring (9) by interconnecting two equ Eliminate i-dimensioned eccentric housings (31) with regard to the axial support of the gas exchange ring (9) and that - the volume of the combustion chambers (8) is increased by the positioning of the eccentric ring (1) and / or the position of the combustion chambers (8) in the side part (13g ) without incisions (10) concentrated on the position in the side part (13g). Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der Gaswechselring (9) vom kugelgelagerten, innenverzahnten Hohlrad (17) mit mehreren am Umfang des innenverzahnten Hohlrades (17) gleichmäßig verteilten axial ausgerichteten Zungen (18), in Taschen des Gaswechselringes (9) greifend, angetrieben und zentriert wird, dass - die Belastung des innenverzahnten Hohlrades (17) durch die zu übertragenden Gaskräfte nur eine Verformung zulässt, die weder die Lage der Zungen (18) noch die Eingriffspräzision der Innenverzahnung beeinträchtigt und dass - die Zentrierung des Gaswechselringes (9) durch die gleichmäßig am Umfang des innenverzahnten Hohlrades (17) radial-federnden Zungen (18) entsprechend der Wärmedehnung des Gaswechselringes (9) nach- bzw. zurückgeführt wird.Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that - the gas exchange ring (9) from the ball-bearing, internally toothed ring gear (17) with several axially aligned tongues (18) evenly distributed on the circumference of the internally toothed ring gear (17), gripping, driven and centered in pockets of the gas exchange ring (9) is that - the load on the internally toothed ring gear (17) by the gas forces to be transmitted only allows a deformation that neither affects the position of the tongues (18) nor the meshing precision of the internal toothing and that - the centering of the gas exchange ring (9) by means of the radially resilient tongues (18), which are uniformly on the circumference of the internally toothed ring gear (17), is adjusted or returned according to the thermal expansion of the gas exchange ring (9). Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung der pulsierenden Gaskräfte am Axiallager (21) durch mechanische Widerlager erfolgt, die mittels Linearaktuatoren (19t) justiert werden, die innerhalb des Regelkreises nach den Temperatur-Differenzen Gaswechselring (9) - Gasgehäuse (16), dem Antriebsmoment des Gaswechselringes (9) aus Drehmomentsensor (36) und der Lastprognose des Motormanagement-Algorithmus (54) arbeiten und dass - die Linearaktuatoren (19t) über Vorspannungsfedern (19v) das Axiallager (21) abstützen.Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that the pulsating gas forces on the axial bearing (21) are supported by mechanical abutments which are adjusted by means of linear actuators (19t) which, within the control loop, are operated according to the temperature differences between gas exchange ring (9) and gas housing (16), the drive torque of the gas exchange ring (9) from the torque sensor (36) and the load forecast of the engine management algorithm (54) work and that - the linear actuators (19t) support the axial bearing (21) via preload springs (19v). Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Dimension der drehzahlsynchronen Dynamik des jeweiligen Anteils der gesamt erforderlichen Anlagekräfte der elektro-magnetischen Aktuatoren (19) die Regelung des Anlegedruckes in jeder Betriebssituation sichert, dass - zusätzlich zur druckbelasteten Kontaktgleitfläche (9k) federnde Spiralbandfedern (14), die Brennräumöffnungen (22) umschließend, in Einstichen unter Vorspannung (19a) arbeiten, dass - der Laderdruck im Ringraum (41) des Einlasses (12) beim Aufbau der Anlegekräfte des Gaswechselringes (9) im Regelkreis berücksichtigt wird dass - axiale Kräfte vom schrägverzahnten Planeten-Antrieb (15) als selbstregelnde Komponente der Anlegekräfte des Gaswechselringes (9) in die Stellgrößenberechnung der Systemregelung einbezogen werden und dass - das Motormanagement (54) die im Betrieb erworbenen Daten für die Optimierung des Regelkreisverhaltens und für die Qualitäts-Verfolgung des Motorzustandes verwendet.Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that - the dimension of the speed-synchronous dynamics of the respective share of the total required contact forces of the electro-magnetic actuators (19) ensures the control of the contact pressure in every operating situation that - in addition to the pressure-loaded contact sliding surface (9k), resilient spiral band springs (14), Surrounding the combustion chamber openings (22), working in grooves under pretension (19a) that - the supercharger pressure in the annular space (41) of the inlet (12) is taken into account when building up the application forces of the gas exchange ring (9) in the control loop that - axial forces from the helical planetary - Drive (15) as a self-regulating component of the application forces of the gas exchange ring (9) are included in the calculation of the manipulated variables of the system control and that - the engine management (54) uses the data acquired during operation for optimizing the control loop behavior and for monitoring the quality of the engine status. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Brennkammern (8) zweier zusammengeschalteter Exzentergehäuse (31) gemeinsam von einem Gaswechselringsatz (9duoa + 9duob)) beatmet werden, dass - das Zungenringpaar (18duo) auf dem Planetensteg (34) mittels Gleitlager zentriert und axial vom Gaswechselring (9duo) geführt wird, dass - die Druckluftzufuhr der Labyrinth-Dichtung (23duo) für das Belüftungsventil (55) verwendet wird und dass - der elektrische Schrittmotor (35) zur Verstellung der Gaswechselphasen am Planetensteg (34) mit seinem Drehmomentsensor (36) in einem Seitenteil (13g), wird.Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that - the combustion chambers (8) of two interconnected eccentric housings (31) are jointly ventilated by a gas exchange ring set (9duoa + 9duob)) that - the tongue ring pair (18duo) centered on the planetary web (34) by means of slide bearings and axially from the gas exchange ring (9duo) that - the compressed air supply of the labyrinth seal (23duo) is used for the ventilation valve (55) and that - the electric stepper motor (35) for adjusting the gas exchange phases on the planetary web (34) with its torque sensor (36) in a side part (13g). Brennkraftmaschine nach 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass - die Freigängigkeit des Gaswechselringes (9duo) bei jeder Belastung des Motors durch die Federwege der C-Federn/Tellerfedern (20) gewährleistet wird, die größer als die maximale Wärmedehnungsdifferenz zwischen den Gaswechselringen (9duoa und 9duob) und dem Gasgehäuse (16duo) sind, dass - die Federsteifigkeiten, -höhen und -wege der beiden Federsätze C-Federn (20) und Spiralbandfedern (14) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Kontaktgleitflächen (9k) zwischen den Gaswechselringen (9duo) und den Seitenteilen (13g) bei jeder Belastung des Motors die Seitenteile (13g) kontaktieren, dass - im kalten Motorzustand nicht nur die Spiralbandfedern (14) bis zum vollen Tragen der Gaswechselringe (9duo) in den Kontaktgleitflächen (9k) durch die C-Federn (20) gespannt werden, sondern gleichzeitig die maximal zu erwartende Flächenpressung in (9k) hergestellt wird und dass - die beim Starten des Motors gewonnenen Daten des Gaswechselringantriebs (15) bezüglich Reibwerte und Temperaturen (51) im Motormanagement (54) als Grundlage der Überwachung und Regelung des Motorbetriebes verwendet werden.Internal combustion engine according to 1 and 5, characterized in that - the freedom of movement of the gas exchange ring (9duo) is guaranteed with every load on the engine by the spring travel of the C-springs / disc springs (20), which is greater than the maximum thermal expansion difference between the gas exchange rings (9duoa and 9duob) and the gas housing (16duo) are such that - the spring stiffness, height and travel of the two sets of springs C-springs (20) and spiral band springs (14) are coordinated so that the contact sliding surfaces (9k) between the gas exchange rings (9duo ) and the side parts (13g) contact the side parts (13g) with every load on the engine, so that - when the engine is cold, not only the spiral band springs (14) until the gas exchange rings (9duo) are fully supported in the contact sliding surfaces (9k) by the C- Springs (20) are tensioned, but at the same time the maximum surface pressure to be expected is produced in (9k) and that - the data of the gas exchange valve obtained when the engine is started ing drive (15) with regard to coefficients of friction and temperatures (51) in the engine management (54) can be used as the basis for monitoring and regulating engine operation. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass - beim ZFW-Betrieb der zusammengeschalteten Exzentergehäuse ein besserer Gleichlauf aller 30 vorhandenen Brennkammern (8) durch eine versetzte Zündfolgeaktivierung der beiden zusammengeschalteten Exzentersysteme erreicht wird, dass - auch bei asymmetrischem Betrieb mit zwei spiegelbildlich montierten Exzentergehäusen (31) regelkreisunterstützt das für jede Lastanforderung ermittelte optimale Drehmoment des Gaswechselringantriebs (15) eingehalten wird, dass - die Ölversorgung durch zentrale Einspritzung aus der Exzenterwelle (7) im Gasgehäuse ins Zentrum des Planetensatzes (15) erfolgt, dass - nach der Versorgung des Planetensatzes (15) die Absaugung des Öl-Gas-Nebels von der Innenkante des Gaswechselringes (9duo) durch umfänglich verteilte Verbindungsbohrungen in die Ölsammelringe (28) beider Seitenteile (13g) führt, von wo über die Exzenterwellenlager (29) mittels Unterdruck der Exzentergehäuse (31lks und 31rts) über die Kalotten-Trennschiebersätze (4) in die Ringleitungen (26) und ins Aufbereitungssystem zurückgeführt wird und dass - das Kühlwasser von der Ringleitung (24) zur Schleife um die Brennräume (8), durch die Kühlleitungen der Gehäuseringe (2) und Ringleitungen (25) ausfließt. 6)Internal combustion engine after Claim 1 and 5 , characterized in that - during ZFW operation of the interconnected eccentric housings, better synchronization of all 30 existing combustion chambers (8) is achieved by staggered ignition sequence activation of the two interconnected eccentric systems, that - even with asymmetrical operation with two eccentric housings (31) mounted in mirror image, the control loop supports the The optimal torque of the gas exchange ring drive (15) determined for each load requirement is maintained, that - the oil is supplied by central injection from the eccentric shaft (7) in the gas housing into the center of the planetary gear set (15), that - after the planetary gear set (15) has been supplied with suction of the oil-gas mist leads from the inner edge of the gas exchange ring (9duo) through circumferentially distributed connecting bores into the oil collecting rings (28) of both side parts (13g), from where the eccentric housing (31 lks and 31rts) is fed back via the spherical slide valve sets (4) into the ring lines (26) and into the treatment system and that - the cooling water from the ring line (24) to the loop around the combustion chambers (8), through the cooling lines of the housing rings (2 ) and ring lines (25) flows out. 6) Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Brennräume (8) vom Exzenterring (1) bei seinem Weg nach OT von den Arbeitskammern (3) abgeriegelt werden, dass - die Brennräume (8) eine ovale und kompakte Form besitzen, dass - die Überdeckung zwischen Brennräumen (8) und Exzenterring (1) bei 2 x e liegt 1) und dass - die Kraftstoffeinspritzung und Zündanlage (11) im Seitenteil (13g) liegen.Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that - the combustion chambers (8) are sealed off by the eccentric ring (1) on its way to TDC from the working chambers (3), that - the combustion chambers (8) have an oval and compact shape, that - the overlap between combustion chambers (8) and eccentric ring (1) is at 2 xe 1) and that - the fuel injection and ignition system (11) are in the side part (13g).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034719A1 (en) 2004-07-17 2006-02-09 PÖSCHEL, Günter High performance single- and two-stroke axial piston Otto diesel and hybrid engine system
US9677434B2 (en) 2014-02-14 2017-06-13 Manousos Pattakos Disk rotary valve having opposed acting fronts
DE102011118622B4 (en) 2011-11-16 2017-06-29 Mahle International Gmbh Axial piston machine with outlet control
DE102018007650A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-30 Klaus Heck Intermittent combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034719A1 (en) 2004-07-17 2006-02-09 PÖSCHEL, Günter High performance single- and two-stroke axial piston Otto diesel and hybrid engine system
DE102011118622B4 (en) 2011-11-16 2017-06-29 Mahle International Gmbh Axial piston machine with outlet control
US9677434B2 (en) 2014-02-14 2017-06-13 Manousos Pattakos Disk rotary valve having opposed acting fronts
DE102018007650A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-30 Klaus Heck Intermittent combustion engine
DE102018007650B4 (en) 2018-10-16 2020-07-09 Klaus Heck Intermittent combustion engine

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