DE2206458A1

DE2206458A1 - DRIVE MACHINE, IN PARTICULAR COMBUSTION MACHINE WITH CRANKSHAFT-FREE POWER TRANSMISSION

Info

Publication number: DE2206458A1
Application number: DE19722206458
Authority: DE
Inventors: Erich Oelmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-02-11
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1973-08-16

Description

Antriebsmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit kurbelwellenfreier Kraftübertragung (Zusatz zu P 21 34 584.6) Die Erfindung betrifft eine Antriebsmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einer kurbelwellenfreien Kraftübertragung mit einem zylindrischen Gehäuse, einer in das zylindrische Gehäuse eingesetzten Zylinderlaufbuchse und einem in der Zylinderlaufbuchse hin- und hergehenden Kolben nach Patent P 21 34 584. Drive machine, in particular internal combustion engine with a crankshaft-free Power transmission (addition to P 21 34 584.6) The invention relates to a drive machine, in particular internal combustion engine with a crankshaft-free power transmission a cylindrical housing, a cylinder liner inserted into the cylindrical housing and a piston reciprocating in the cylinder liner according to patent P 21 34 584.

Die in der Patentanmeldung P 21 34 584.6 offenbarte Brennkraftmaschine weist ein zylindrisches Gehäuse mit einer Zylinderlaufbuchse und einem darin hin- und hergehenden Kolben auf. Der Kolben besitzt zwei einander diametral gcgenüberliegende und radial nach außen abstehende Bolzen die durch einen endlosen, in der Abwicklung wellenförmigen Schlitz in der Zylinierlaufbuchse hindurchgreifen. Der wellenförmige Schlitz in der Zylinderlaufbuchse wird durch zwei in axiales Abstand vonei.nander angeordnete Hälften e.i.ner Zylinderlaufbuchse gebildet. Die Enden der durch den wellenförmigen Schlitz hindurchgreifenden Bolzen greifen i.n je.The internal combustion engine disclosed in patent application P 21 34 584.6 has a cylindrical housing with a cylinder liner and a and reciprocating pistons. The piston has two diametrically opposed to each other and radially outwardly protruding bolts which are supported by an endless one in the development Reach through the wave-shaped slot in the cylinder liner. The wavy one The slot in the cylinder liner is created by two axially spaced apart arranged halves e.i.ner cylinder liner formed. The ends of the wave-shaped slot penetrating bolts grip i.n each.

weils eine Axialnut am Innenumfang eines das zylindrische Gehäuse umgebenden Zahnkranzes ein. Wemi der Kolben in herkömmlicher Weise durch die Verbrem-lung eines Luft-/Kraftstoffgemisches hin- und herbewegt wird, gleiten die vom Kolben radial abstehenden Bolzen längs des wellenförmigen Schlitzes bzw. längs der wellenförmigen Bahn, so daß der Kolben während seines Hubes in Drehung versetzt wird. Die Drehbewegung des Kolbens wird über die von ihm radial abstehenden Bolzen auf den das zylindrische Gehäuse umgebenden Zahnkranz übertragen. Die Drehbewegungen des Zahnkranzes können in herkömmlicher Weise über bekarnite Zahntriebe über herkömmliche Getriebe auf die Antriebsachsen eines Kraftfahrzeuges übertragen werden.because an axial groove on the inner circumference of the cylindrical housing surrounding sprocket. Wemi the piston in a conventional manner by the combustion an air / fuel mixture is moved back and forth, the slide from the piston radially protruding bolts along the wave-shaped slot or along the wave-shaped Path, so that the piston is set in rotation during its stroke. The rotary motion of the piston is on the cylindrical Transferring the gear ring surrounding the housing. The rotary movements of the ring gear can in a conventional manner via bekarnite gear drives via conventional gears the drive axles of a motor vehicle are transmitted.

Die hin- und hergehenden Bewejingen des Kolbens werden somit durch die Zwangsfülirung der radial vom Kolben ab stehenden Bolzen in der wellenförmigen Bahn der Zylinderlaufbuchse in Drehbewegungen umgewandelt. Die wellenförmige Bahn der Zylinderlaufbuchse muß daher die vom hin- und hergehenden Kolben ausgeübten Kräfte aufnehmen. Wenn die Berührflächen zwischen den vom Kolben radial abstehenden Bolzen und der wellenförmigen Bahn gering sind, treten einerseits sehr hohe Flächenpressungen auf und besteht andererseit.s die Gefahr, daß die Zylinderlaufbuchse unter ungünstigen Betriebsbedingungen zu Abstützaufgaben herangezogen wird. Beim Auftreten von hohen Flächenpressungen wesen an die Werkstoffe sehr hohe Anforderungen gestellt und Verschleißerscheinungen begünstigt. Wenn die Zylinderlaufbuchse zu Abstützaufgaben herangezogen wird, kann eine einseitige Abnutzung der Zylinderlaufbuchse auftreten, welche den lichten Kreisquerschnitt der Zylinderlaufbuchse verändert und damit die Laufeigenschaften und den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine verschlechtert, da zwischen Kolben und Zylinderlaufbuchse ein unzulässiges Spiel. entstanden ist.The reciprocating movements of the piston are thus carried out the forced feeding of the bolts protruding radially from the piston in the wave-shaped Path of the cylinder liner converted into rotary movements. The undulating path the cylinder liner must therefore be exerted by the reciprocating piston Absorb forces. When the contact surfaces between the radially protruding from the piston Bolts and the undulating path are small, on the one hand very high surface pressures occur and there is, on the other hand, the risk that the cylinder liner is under unfavorable conditions Operating conditions is used for support tasks. When high Surface pressures are very demanding on the materials and there are signs of wear favored. If the cylinder liner is used for supporting tasks, can a one-sided wear of the cylinder liner occurs, which is the clear circular cross-section the cylinder liner changes and with it the running properties and the efficiency the internal combustion engine deteriorated because between the piston and cylinder liner a illegal game. originated.

Es sollte daher bei. einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dafür gesorgt werden, daß die Slä.chenprecsungen in den Berührflächen zwischen den vom Kolben radial abstehenden Bolzen und der wellenförmigen Bahn stark herabgesetzt werden und die Zylinderlaufbuchse frei von Abstützaufgaben gehalten wird.It should therefore be at. an internal combustion engine of the type mentioned above Kind of ensured that the Slä.chenprecsungen in the contact surfaces between the bolt protruding radially from the piston and the undulating path are greatly reduced and the cylinder liner is kept free from supporting tasks.

Dies wird bei einer 3rennkraftmaschille der eingangs genannten Art, bei welcher der Kolben einander diametral gegenüberliegende und radial abstehende Bolzen aufweist, die durch eine endlose kulissenartige, wellenförmige Bahn in der Zylinderlaufbuchse hindurchgreifen und mit einem die Zylinderlaufbuchse umgebenden, im zylindrischen Gehäuse drehbar gelagerten Zalmkranz drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert sind, und bei welcher der Zahnkranz mit dem Getriebe verbunden ist, dadurch erreicht, daß die radial abstehenden Bolzen an ihrem lNiß"punkt einen kalottenförmigen Ansatz aufweisen und die wellenförmige Bahn zur gleitenden Aufnahme des kalottenförmigen Ansatzes entsprechend ausgestaltet ist.This is done with a 3rennkraftmaschille of the type mentioned above, in which the piston is diametrically opposite and radially protruding Has bolts, which by an endless link-like, wave-shaped path in the Reach through the cylinder liner and with a surrounding the cylinder liner, Zalm ring rotatably mounted in the cylindrical housing, non-rotatably, but axially displaceable are stored, and in which the ring gear is connected to the transmission, thereby achieves that the radially protruding bolts form a dome-shaped at their point of incision Have approach and the wave-shaped path for the sliding reception of the dome-shaped Approach is designed accordingly.

Wenn der Fußpunkt der vom Kolben radial abstehenden Bolzen kalottenförmig ausgebildet ist und der kalottenförmige Ansatz der Bolzen in einer entsprechend ausgestalteten wellenförmigen Bahn gleitend geführt ist, werden die Berührungsflächen zwischen den vom Kolben radial abstehenden Bolzen und der wellenförmigen Bahn wesentlich größer. Hierdurch wird die Flächenpressung in den Berüiflächen wesentlich verringert und der Verschleiß der aufeinander gleitenden Teile staik herabgesetzt. Gleichzeitig wird der Kolben durch die kalottenförmigen Ansatze der radial abstehenden Bolzen und die entsprechende Ausgestaltung der wellenförminen Bahn geführt, so daß die Zylinderlaufbuchse frei von Abstützaufgaben ist. Hierdurch kann ein Verschleiß der Zylinderlaufbuchse wesentlich vermindert werden.When the base of the bolts protruding radially from the piston is dome-shaped is formed and the dome-shaped approach of the bolt in a corresponding configured wave-shaped path is slidably guided, the contact surfaces between the bolts protruding radially from the piston and the undulating path greater. This significantly reduces the surface pressure in the contact surfaces and the wear of the parts sliding on each other is reduced. Simultaneously the piston is radially protruding through the dome-shaped lugs bolt and the corresponding configuration of the wavy path so that the Cylinder liner is free of supporting tasks. This can wear the Cylinder liner can be significantly reduced.

Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem hin- und hergehenden Kolben mit radial abstehenden Bolzen, Fig. 2 eine Darstellung der besonderen Ausgestaltung der vom Kolben radial abstehenden Bolzen.An exemplary embodiment of the invention is described in greater detail below explained. The drawings show: FIG. 1 a cross section through an internal combustion engine with a reciprocating piston with radially protruding bolts, Fig. 2 a Representation of the special design of the bolts protruding radially from the piston.

Die in Figur 1 dargestellte Brennkraftmaschine weist ein aus zwei Hälften bestehendes zylindrisches Gehäuse 1 mit xühlräumen 2 auf. Die Teilebene des zylindrischen Gehäuses steht in rechtem Winkel zu dessen Längsachse. Das zylindrische Gehäuse 1 ist mit einer Zylinderlaufbuchse 3 verstehen, in weleher ein Doppelkolben 4 mit in üblicher Weise eingesetzten Kolbenringen 5 hin- und herbeweglich gelagert ist. Die in herkömmlicher Weise in die Arbeitsräume 6 führenden Rin'aßund. Auslaßleitungen für die Zufuhr eines Luft-/Kraftstoffgemisches und das Ausstoßen des Abgases sowie in die Arbeitsräume 6 reichende Zündkerzen und Vorwärmeinrichtungen für Benzin- bvw. Dieselmotore sind in der Zeichnung nicht daxgestellt.The internal combustion engine shown in Figure 1 has one of two Halves of the existing cylindrical housing 1 with cooling spaces 2. The sub-level of the cylindrical housing is at right angles to its longitudinal axis. The cylindrical Housing 1 is to be understood as having a cylinder liner 3 in which a double piston 4 mounted to move back and forth with piston rings 5 used in the usual way is. The Rin'aßund leading in a conventional manner into the work rooms 6. Outlet pipes for the supply of an air / fuel mixture and the expulsion of the exhaust gas as well as Spark plugs and preheating devices for petrol bvw. Diesel engines are not shown in the drawing.

Die Zylinderlaufbuchse 3 besteht aus zwei, axial hintereinander liegenden Hälften, die voneinander in axialem Abstand liegen und zwischen sich eine um den ganzen Umfang verlaufende, endlose kulissenartige Führungsbahn 7 einschließen.The cylinder liner 3 consists of two axially one behind the other Halves axially spaced from each other lie and between an endless link-like guideway running around the entire circumference 7 include.

In der Abwicklung hat die kulissenartige Führungsbahn d.ie Form von zwei gleichen, hintereinander liegenden Wellen Die Führungsbahn 7 hat somit zwei Wellenberge und zwei Wellentäler, wobei die beiden Wellenberge und die beiden Wellentäler einander diametral gegenüberliegen.In the development, the link-like guideway has the form of two identical waves lying one behind the other. The guideway 7 thus has two Wave crests and two wave troughs, the two wave crests and the two wave troughs are diametrically opposite each other.

Der Doppelkolben 4 weist in der Höhe seines Schwerpunktes zwei diametral gegenüberliegende und radial abstehende Bolzen 8 auf, welche durch die kulissenartige Führungsbahn hindurchgreifen und von der Bahn radial nach außen abstehen.The double piston 4 has at the height of its center of gravity two diametrically opposite and radially protruding bolts 8, which by the link-like Reach through the guide track and protrude radially outward from the track.

Die freien Enden der radial abstehenden Bolzen greifen in Axialnuten 12 eines das zylindrische Gehäuse 1 umgebenden Zahnkranzes 10 ein. Die Axialnuten 12 befinden sich am Innenumfang des Zahnkranzes 10 und erstrecken sich über die gesamte Breite des Zahnkranzes. Die Bolzen 8 sind in den Axialnuten 12 des Zahnkranzes 10 verschiebbar gelagert.The free ends of the radially protruding bolts engage in axial grooves 12 of a ring gear 10 surrounding the cylindrical housing 1. The axial grooves 12 are located on the inner circumference of the ring gear 10 and extend over the entire width of the ring gear. The bolts 8 are in the axial grooves 12 of the ring gear 10 slidably mounted.

Der das zylindrische Gehäuse 1 umgebende Zahnkranz 10 kämmt mit einem Ritzel 15, das mit einer Antriebswelle 14 fest ve -keilt ist. Die Antriebswelle 14 steht in herkömmlicher Weise mit einem Getriebe des Kraftfahrzeuges in Verbindung.The ring gear 10 surrounding the cylindrical housing 1 meshes with a Pinion 15 which is firmly wedged with a drive shaft 14. The drive shaft 14 is connected in a conventional manner to a transmission of the motor vehicle.

Wenn der Doppelkolben 4 in herkömmlicher Weise durch die Verbrennung eines IJuft-/lrLraftstofigemisches hin- und. herbewegt wird, werden die beiden radial vom Kolben abstehenden Bolzen 8 in der kulissenartigen Führiingsbahn 7 zwangsgeführt, so dåL der Kolben 4 wahrend einer hin- und hergehenden Bewegung in Umdrehung versetzt wird. Da die Bolzen 8 in die Axialnuten 12 des Zahnkranzes 10 eingreifen und in den Axialnuten 12 axial verschieblich gelagert sind, wird die Drehbewegung des Kolbens 4 auf den Zahnkranz 10 übertragen.When the double piston 4 in a conventional manner by the combustion an air / fuel mixture back and forth. is moved forward, the two become radial from the piston protruding bolt 8 in the link-like guide track 7 forcibly guided, so that the piston 4 is set in rotation during a reciprocating movement will. Since the bolts 8 engage in the axial grooves 12 of the ring gear 10 and in the axial grooves 12 are axially displaceable, the rotary movement of the piston 4 transferred to the ring gear 10.

Der Zahnkranz 10 gibt die Drehbewegungen über das Ritzel 15 an die Antriebswelle 14 weiter.The ring gear 10 is the rotational movements via the pinion 15 to the Drive shaft 14 continues.

Wie am besten in Figur 2 zu sehen ist, weisen die vom Kolben 4 radial abstehenden Bolzen 8 an ihrem Fußpunkt einen kalottenförmigen Ansatz 30 auf. Die kalottenförmigen Ansätze 30 sind in entsprechenden Ausnehmungen 31 in den beiden Hälften der Zylinderlaufbuchse 3 geführt. Wie aus Figur 1 zu sehen ist, sind die einander zugekehrten Enden der beiden Hälften der Zylinderlaufbuchse 3 mit einer verstärkten Wanddicke versehen, damit in der kulissenartigen Fühiungsbahn 7 eine den kalottenförmigen Ansätzen entsprechende, um den gesamten Umfang der Führungsbahn 7 verlaufende Ausnehmung gebildet werden kann. Durch die kalottenförmigen Ansätze an den Fußpunkten der radial vor Kolben abstehenden Bolzen und die entsprechend ausgestaltete Führungsbahn 7 wird die Berührfläche zwischen den Bolzen 8 und der Führungsfläche 7 wesentlich größer, so daß die Flächenpressung in der Berührfläche wesentlich vermindert werden kann. Aufgrund der geringeren Flächenpressung wird auch die Beanspruchung der Teile wesentlich herabgesetzt, wodurch die Anforderungen an den Werkstoff niedriger angesetzt werden können. Gleichzeitg wird durch diese Anordnung eine gute Führung des Kolbens errecht, so daß die Zylinderlaufbuchse frei von Führungsaufgaben und damit einem geringeren Verschleiß ausgesetzt ist.As can best be seen in FIG. 2, the pistons 4 point radially protruding bolt 8 has a dome-shaped projection 30 at its base. the Dome-shaped projections 30 are in corresponding recesses 31 in the two Halves of the cylinder liner 3 out. As can be seen from Figure 1, the facing ends of the two halves of the cylinder liner 3 with a provided reinforced wall thickness, so that in the link-like Fühiungsbahn 7 a corresponding to the dome-shaped approaches around the entire circumference of the guideway 7 extending recess can be formed. Due to the dome-shaped approaches at the base of the bolts protruding radially in front of the piston and the corresponding configured guide track 7 is the contact surface between the bolts 8 and the Guide surface 7 is much larger, so that the surface pressure in the contact surface can be significantly reduced. Due to the lower surface pressure also the stress on the parts is significantly reduced, thereby reducing the requirements can be set lower on the material. Simultaneously through this Arrangement achieved good guidance of the piston, so that the cylinder liner is free from management tasks and is therefore exposed to less wear and tear.

Claims

CLAIM

Drive machine, in particular internal combustion engine, with a crankshaft-free one Power transmission with a cylindrical housing, one in the cylindrical housing inserted cylinder liner and a reciprocating in the cylinder liner Piston, according to patent P 21 34 584, characterized in that the piston (4) is mutually has diametrically opposed and radial, 'standing bolts (8) through an endless link-like, wave-shaped path (7) in the cylinder liner (3) reach through and with a cylinder liner surrounding, in the cylindrical Housing (1) rotatably mounted ring gear (10) rotatably, but axially displaceable are stored, and that the ring gear (10) is connected to the transmission and that the radially protruding bolts (8) have a dome-shaped approach at their base (30) and the wave-shaped track (7) for the sliding reception of the dome-shaped Approach (30) is designed accordingly.

L e r s e i t e