DE2044943A1

DE2044943A1 - Reciprocating machine based on the modular principle

Info

Publication number: DE2044943A1
Application number: DE19702044943
Authority: DE
Inventors: Die Anmelder Sind
Original assignee: Carbon, Theo, DipL-Ing., 8720 Schweinfurt; Hutter, Friedrich, 8721 Niederwerrn
Priority date: 1970-09-11
Filing date: 1970-09-11
Publication date: 1972-03-16

Description

Titel: Hubkolbenmaschine nach dem Baukastenprinzip.Title: Reciprocating piston engine based on the modular principle.

Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine insbesondere Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Arbeitszylinder, einer einseitig gelagerten Kurbelwelle, welche in einem Gehäuse, dessen Gehäuseteilungsebene schräg zur Kurbelwellenachse verläuft, fliegend gelagert ist und wobei ein Gehäuseteil kurbelwellenlagerslos ausgebildet ist: Zweck: Um den stark differenzierten und speziellen Bedürfnisseii bei rationalisierter Großstückzahlenfertigung nachkommen zu können, ist eine vor montierbare und betriebsbereite Maschineneinheit erforderlich, die nach Bekanntgabe des Bedürfnissen auf- /oder nachriislbar und zu mehr Zylindereinheiten kombinierbar ist.Field of application: The invention relates in particular to a reciprocating piston engine Internal combustion engine, consisting of a working cylinder, one mounted on one side Crankshaft, which is in a housing, the housing division plane at an angle to the crankshaft axis runs, is cantilevered and with a housing part without crankshaft bearings is trained: Purpose: To meet the highly differentiated and special needsii Being able to keep up with streamlined large-volume production is one of the priorities assemblable and ready-to-use machine unit required after notification can be increased / or adjusted according to requirements and combined to form more cylinder units is.

Stand der Tcchnik mit Fundstellen und Kritik Hubkolbenmaschinen konventioneller Bauart lassen durch das Vorhandensein von maximal zwei Wellenstummeln lediglich eine beschränkte Auf- und Nachrüstbarkeit zu. So kann z. B. die Montage der Kurbelwelle in endgültiger Ausführung erst nach Klärung der Reglerfrage (Regler oder kein Regler, Feinregler oder Grobregler) vorgenommen werden. Das gleiche gilt für die Ausbildung des Wellenstummels (Konus oder Zylinder, Durchmesser und freie Länge desselbeii) für das am Abtrieb zur Verfügung stehende maximale Drehmoment und die maximalmögliche Drehzahl. Was bei konventionellen Bauarten ebenfalls unmöglich ist, ist die Kombinierfähigkeit eines Grundmotors zu Mehrzylindermotoren der Twin- und Boxerbauart und zwar ohne Verwendung bereits funktionsprobter Grundeinheiten bei gleichzeitiger Wahrung der Auf- tind Nachrüstbarkeit. Erschwerend wirkt insbesondere bei Zweitaktmotoren die Notwendigkeit komplizierter Abdichtungssysteme zwischen den Kurbelräumen. Allgemein haftet diesen Hubkolbenmaschinen der Nachteil an, daß sie nach erfolgter Montage zu einer lauffähigen Einheit weder in Ausführungsdetails wie Reglergebläse, Kühlung, Anlasser beeinflußt werden können.State of technology with references and criticism of conventional reciprocating piston engines Design only allow the presence of a maximum of two shaft stubs limited upgradeability and retrofitting. So z. B. the assembly of the crankshaft in the final version only after the controller question has been clarified (controller or no controller, Fine control or coarse control). The same goes for training of the shaft stub (cone or cylinder, diameter and free length of the same) for the maximum torque available at the output and the maximum possible Rotational speed. What is also impossible with conventional designs is the ability to combine from a basic engine to multi-cylinder engines of the twin and boxer types and without Use of already functionally proven basic units while at the same time maintaining the Can be upgraded. The aggravating effect is particularly in the case of two-stroke engines The need for complex sealing systems between the crank spaces. Generally adheres to these reciprocating piston machines the disadvantage that they after assembly to an executable unit neither in execution details like regulator fan, Cooling, starter can be influenced.

I'erncr sind allgemein bekannt: Fertigungsrationalisierte Hubkolbenmaschinen mit fliegend gelagerter Kurbelwelle und die aus diesen Konstruktionen sich anbietende Schrägteilung des Kurbelgehäuses zur Kurbelwellenachse mit einfachem Abschlußdeckel. The following are generally known: Production-rationalized reciprocating piston machines with overhung crankshaft and the one offered by these constructions Inclined division of the crankcase to the crankshaft axis with a simple cover plate.

Eine Hubkolbenbrennkraftmaschine obiger Bauart ist aus der US-Patentschrift 221 8322 bekannt. A reciprocating internal combustion engine of the above type is from the US patent 221 8322 known.

Sie sieht eine fliegend gelagerte Kurbelwelle und ein um 450 geteiltes Kurbelgehäuse vor. z solche Einheiten sind bedingt dadurch die 45°Teilung zu einem Boxermotor modifizierbar. Diese bekannte Ausführung benötigt hierzu allerdings eine neue gemeinsame Kurbelwelle, wie sie in diesem Fall auch erforderlich ist. Damit ist diese bekannte Einheit im Sinne der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung keine vormontierbare betriebsbereite und lagerfähige Maschineneinheit, da sie bei Kombinationsbedarf demontiert werden muß. She sees an overhung crankshaft and a crankshaft split by 450 Crankcase in front. z such units are due to the 45 ° division to one Modifiable boxer engine. However, this known version requires a new common crankshaft, as it is also required in this case. In order to is this known unit within the meaning of the object of the present invention no pre-assembled, ready-to-use and storable machine unit, as they are included with Combination requirement must be dismantled.

Ferner sind selbstverständlich Vorgelegeausführungen bekannt, wie sie z. B. die Deutsche Patentschrift 133013 anwendet. Dieses Patent spiiclit jedoch keine Kombinierfähigkeit an. Furthermore, countershaft designs are of course known, such as she z. B. the German patent 133013 applies. However, this patent does play no ability to combine.

Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nac llteile der bekannten Ausführung zu vermeiden un<l eine vormontierbare betriebsbereite und lagerfähige Grundeinheit zu schaffen, die den verschiedenen lgedürfnisscn in bezug auf Aufrüstbarkeit, Nachrüstbarkeit und Kombinierfähigkeit zu mehr Zylinderanordnungen Rechnung trägt.Task: The invention is based on the task of the Nac llteile the known design to avoid un <l a preassembled ready-to-use and to create a storable basic unit that meets the various oil needs in in terms of upgradability, retrofitting and combinability to more cylinder arrangements Takes into account.

Lösung: Die Aufgabe word erfindungsgemäß dadurch gelöst.Solution: The object is achieved according to the invention.

daß der Leistungsabtrieb über ein Vorgelege erfolgt und das Gehäuse ein Kurbelgehäuse sowie ein Vorgelegegetriebegehäuse umfaßt Weitere Ausgestaltung der Erfindung: Um eine Kombination zu Mehrzylindereinheiten zu erreichen, sind entsprechend einer weiteren A sführung der Erfindung mehrere Grundbaueinheiten durch Zwischenschaltung eines oder mehrere@ Zwischengehäuse zusammenbaubar, wobei die einzelnen Grundbaueinheiten über das Vorgelege miteinander in Wirkverbindung stehen und der Abtrieb direkt oder durch Zwischenschaltung von Getriebe- und/oder Kupplungsteilen erfolgt. that the power output takes place via a back gear and the housing A crankcase as well as a countershaft transmission housing comprises a further embodiment of the invention: To achieve a combination to multi-cylinder units, are accordingly According to a further embodiment of the invention, several basic structural units are interposed one or more @ Intermediate housing can be assembled, with the individual Basic structural units are operatively connected to one another via the intermediate gear and the Output directly or through the interposition of gear and / or coupling parts he follows.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele: In den Zeichnungen ist der Erfindungsgedanke in schematischer Darstellung aufgezeigt; weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der Anspruchsformulierung, den Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung: Fig. 1 zeigt die vormontierte und lagerfähige Grundeinheit 10 bestehend aus Arbeitszylinder 1, im Gehäuse mit fliegend gelagerter Kurbelwelle 3 und dem Vorgelege 4 Das Vorgelege kann ebenfalls fliegend gelagert scin im Vorgelegelager 5. Das Gehäuse 2 umfaßt den Vorgelegegehäuseraum 6 und den Kurbelgehäuseraum 7.Description of the exemplary embodiments: In the drawings, the Idea of the invention shown in a schematic representation; further advantageous Features result from the formulation of the claim, the drawings and the following Description: Fig. 1 shows the pre-assembled and storable base unit 10 consisting from working cylinder 1, in the housing with overhung crankshaft 3 and the Additional gear 4 The additional gear can also be cantilevered in the forward bearing 5. The housing 2 comprises the countershaft housing space 6 and the crankcase space 7.

Beide Räume sind insbesondere bei 2-Takt-Verbrennungskraftmaschinen durch eine Dichtung voneinander getrennt. Die Trennebene 9 verläuft schräg zur Kurbelwellenachse 11 und damit ebenfalls schräg zur Vorgelegeachse 11. Diese Einheit in Fig. 1 ist ihren funktionskritischen arbeitserzeugenden Teilen (Kolben, Plenel, Kurbelwelle) bereits vormontiert und kann einen Probelauf absolviert haben.Both spaces are particularly important in the case of 2-stroke internal combustion engines separated from each other by a seal. The parting plane 9 runs obliquely to the crankshaft axis 11 and thus also at an angle to the countershaft axis 11. This unit in FIG. 1 is their function-critical work-generating parts (pistons, plenels, crankshafts) already pre-assembled and may have completed a test run.

Fig.2 zeigt die in Fig. 1 beschriebene Grundeinheit in Schrägansicht.FIG. 2 shows the basic unit described in FIG. 1 in an oblique view.

Fig. 3 zeigt die Normalausführung 20, bestehend aus der unter Fig. 1 beschriebenen Grundeinheit 10, die durch einen kurbelwellenlagerlosen Abschlußdeckel 13 zu einer leistungsabgabefähigen Maschine ergänzt ist. Der Abschlußdeckel 13 umfaßt wic das Gehäuse 2 den abgeschlossenen Kurbel raum 7 und den Vorgelegeraum G. Es kann sowohl der linke Abtricbsstummel 14 wie auch der rechtc Abtriebsstummel 15 für den Leistungsal>trieb verwendet werden. Die Vorgelegeabtriebswelle kann als Verlängerungswelle für ein fliegend gelagertes Vorgclege ausgebildet sein oder durchgehende einteilige Vorgelegewelle. Ferner können auf der Vorgelegeabtricbswelle Kupplungsteile 17 oder Getriebeteile angebracht sein.Fig. 3 shows the normal version 20, consisting of the under Fig. 1 described basic unit 10, which by a crankshaft bearingless end cover 13 is supplemented to a machine capable of delivering power. The end cover 13 includes wic the housing 2, the closed crank space 7 and the intermediate space G. It Both the left output stub 14 and the right output stub 15 can be used can be used for power drive. The countershaft output shaft can be as Extension shaft for a cantilevered Vorgclege or continuous one-piece countershaft. Furthermore, coupling parts can be found on the countershaft output shaft 17 or gear parts be attached.

Das Kurbelwellenende ist in Fig. 3 mit einer Zündanlage 19 aufgerüstet. Es kann jedoch noch zusätzlich als Leistungsabtrieb Verwendung finden. The end of the crankshaft is equipped with an ignition system 19 in FIG. 3. However, it can also be used as a power output.

Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 beschriebene Grundeinheit in Schrägansicht. FIG. 4 shows the basic unit described in FIG. 3 in an oblique view.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Zweizylinderausführung durch Kombination zweier Grundeinheiten mit einem Zwischen gehäuse 21, bzw. 22, das den Abschlußdeckel 13 ersetzt. Dadurch ist eine Twin-Ausführung 40. Figs. 5 and 6 show a two-cylinder embodiment by combination two basic units with an intermediate housing 21, or 22, which is the cover plate 13 replaced. This makes a twin version 40.

resp. Boxerausführung 50, geschaffen. resp. Boxer version 50, created.

Fig. 7 und 8 stellen die Twin-Ausführung 40 und die Boxerausführung 50 in Schrägansicht dar. 7 and 8 show the twin version 40 and the boxer version 50 in an oblique view.

Fig. 9 u. 12 zeigt eine 4-Zylinder-Ausführung kombiniert aus zwei Boxereinheiten 50, die mit einem Sonderzwischengehäuse 24 aufgebaut sind. Die Zwischengehäuse können Getriebe- und/oder Kupplungselemente enthalten. Ebenso eine Variation der Abtriebsstummel links und rechts. 9 and 12 show a 4-cylinder version combined from two Boxer units 50 which are constructed with a special intermediate housing 24. The intermediate housing can contain gear and / or coupling elements. Likewise a variation of the Output stub left and right.

Fig.10 u. 11 zeigt eine Ausführung mit ausgerüstetem Lüfter 61 62 und Starter, welche bei sämtlichen Baueinheiten durchgeführt werden kann. 10 and 11 show an embodiment with an equipped fan 61 62 and starter, which can be carried out on all structural units.

Erzielbare Vorteile: Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß statt einer Vielzahl von unterschiedlichen Grundtypen von Motoren für die verschiedenen Anwendungen nur wenig verschiedene Hubkolbenbaueinheiten hergestellt und auf Lager gehalten werden müssen. Dadurch vereinfacht sich die Disposition insbesondere im Hinblick auf eine gleichmäßige Kapazitätsauslastung.Achievable Advantages: The advantages achieved with the invention exist in particular that instead of a large number of different basic types of Engines for the various applications only slightly different reciprocating piston assemblies must be manufactured and kept in stock. This simplifies the disposition especially with regard to an even capacity utilization.

Die jeweils günstigste Ausführung und Kombination einer oder mehrerer Hubkolbenbaueinheiten braucht erst bei Bedarf bestimmt und kann vom Lager weg ohne Demontage der Baueinheit durch einfache Ergänzung hergestellt werden. Zu den Besonderheiten der Ausführungen und Kombination gehören die nachträgliche Aus- und Aufrüstung mit Zündlichtanlagen, Rcglern der unterschiedlichsten Bauart, J,ilftern sowie sonstigen Abtriebsorganen sodann die Kombinierbarkeit der Baueinheit zu Zweizylindermotoren der Twin- und Boxerart sowie Vierzylindermotoren der Boxerart. Ein weiterer Vorteil besteht in der freien Vcrfügbarkeit von mindestens 3 Wellenenden, die iiir Links-oder Rechtslauf sowie für unterschiedliche Drehzahlen benutzt werden können, da Kurbelwelle und Vorlegewelle im allgemeinen mit unterschiedlicher Drehzahl laufen. Als Vorteil gilt auch, daß die Kurbelräume ohne besondere Maßnahme voneinander getrennt sind, was für 2-Taktmotoren von besonderer Bedeutung ist und allgemein komplizierte Labyrinthdichtungen erfordert. Vorteilhaft ist auch die Möglichkeit des Einbaus eines Sekundärgetriebes innerhalb des Vorgelegegehäuses. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der Anspruchsformul ierung, den Zeichnungen und der -Beschreibung. The cheapest version and combination of one or more Lifting piston assemblies only need to be determined when required and can be removed from the warehouse without Disassembly of the unit can be made by simple addition. To the special features the designs and combinations belong the subsequent training and upgrading with ignition light systems, regulators of various types, J, filters as well as other output elements then the ability to combine the unit to form two-cylinder engines of the twin and boxer type as well as four-cylinder engines of the boxer type. Another advantage consists in the free availability of at least 3 shaft ends, which are left or right Clockwise rotation as well as for different speeds can be used because crankshaft and countershaft generally run at different speeds. As an advantage it also applies that the crank chambers are separated from one another without any special measures, which is of particular importance for 2-stroke engines and generally complicated labyrinth seals requires. The possibility of installing a secondary gear is also advantageous inside the gear case. Further advantageous features emerge from the claim formulation, the drawings and the description.

Patentansprüche: 'Hubkolbenmaschine, insbesondere P,rennkraftschine, bestehend aus einem Zylinder, einer einseitig gelagerten Kurbelwelle, welche in einem Gehäuse fliegend gelagert ist, dessen Gehäuseteilung schräg zur Kurbelwellenachse verläuft, wobei das eine Gehäuseteil kurbelwellenlagerlos ausgebildet ist.Claims: 'reciprocating piston engine, especially P, racing engine, consisting of a cylinder, a crankshaft with bearings on one side, which is in a housing is cantilevered, the housing division obliquely to the crankshaft axis runs, wherein the one housing part is designed without a crankshaft bearing.

Es ist dadurch gekennzeichnet, daß a) der Leistungsabtrieb in an sich bekannter Weise über ein Vorgelege erfolgt, b) das Gehäuse ein Kurbelgehäuse und ein Vorgelegetriebegehäuse umfaßt.It is characterized in that a) the power output in itself takes place in a known manner via a countershaft, b) the housing and a crankcase includes a countershaft housing.

2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei 2-Takt- Brennkraftmaschinen das Kurbelgehäuse einen vom Vorgelegegetriebegehäuse abgedichteten Raum darstellt.2. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that in particular In 2-stroke internal combustion engines, the crankcase is one from the countershaft gearbox represents sealed space.

Claims

3. Reciprocating piston machine according to claim 1 and 2, characterized in that that pre-transmission gear housing and crankcase in a per se known Wcise Form component.

4. Reciprocating piston machine according to claim 1 to 3 characterized

characterized that the I (urbelwellc an additional output shaft represents.

5. Reciprocating piston machine according to claim 1 to 4, characterized in that that the two ends of the countershaft are provided with output members.

6. Reciprocating piston machine according to claim 1 to 5, characterized in that that this is a self-contained and ready-to-use basic unit for Represents two- and multi-cylinder machines.

7. Reciprocating piston machine according to claim G, characterized in that several Basic units assembled by interposing one or more intermediate housings are, with the individual basic structural units in operative connection with one another via the lay-up stand and the output directly or through the interposition of gear and / o (ler Coupling parts takes place.

8. Reciprocating piston machine according to claim 1 to 6, characterized in that that in the single-cylinder version the housing is covered by a cover without a crankshaft bearing is completed, which in turn represents the crankcase cover and gearbox cover.

9. reciprocating piston machine according to claim 1 i) is 7 characterized in that that in the case of a multi-cylinder design, the intermediate housing is also part of the crankcase and the gear housing is.

10. Reciprocating piston machine according to claim 1-9, characterized in that that the gear and / or coupling parts are arranged in the intermediate housing.

11. Reciprocating piston machine according to claim 1 - 9, characterized in that that the gear and / or coupling parts are arranged in the cover.