DE2502709A1 - FOUR-STROKE COMBUSTION ENGINE WITH RADIAL CYLINDERS ROTATING IN A HOUSING - Google Patents

FOUR-STROKE COMBUSTION ENGINE WITH RADIAL CYLINDERS ROTATING IN A HOUSING

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DE2502709A1
DE2502709A1 DE19752502709 DE2502709A DE2502709A1 DE 2502709 A1 DE2502709 A1 DE 2502709A1 DE 19752502709 DE19752502709 DE 19752502709 DE 2502709 A DE2502709 A DE 2502709A DE 2502709 A1 DE2502709 A1 DE 2502709A1
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Description

PatentanwältePatent attorneys Dipl.-lng. R. B E ETZ sen.Dipl.-Ing. R. B E ETZ sen. Dipl.-lng. K. LAMPRECHTDipl.-Ing. K. LAMPRECHT Dr.-Ing. R. B E E T Z Jr.Dr.-Ing. R. B E E T Z Jr.

8 München 22, Stelnsdorfstr. 1O Tel. (O89) 22 72O1 /227244/295910 8 Munich 22, Stelnsdorfstr. 1O Tel. (O89) 22 72O1 / 227244/295910

Telegri Allpatent München Telex 522O48Telegri Allpatent Munich Telex 522O48

62-23.701P62-23.701P

23. 1. 1975January 23, 1975

AUTOMOBILES PEUGEOT, Paris (Frankreich)AUTOMOBILES PEUGEOT, Paris (France)

REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT Boulogne-Billancourt (Frankreich) DIRECTOR NATIONALE DES USINES RENAULT Boulogne-Billancourt (France)

Viertakt-Verbrennungsmotor mit in einem Gehäuse umlaufenden RadialzylindernFour-stroke internal combustion engine with radial cylinders rotating in a housing

Die Erfindung bezieht sich auf einen Viertakt-Verbrennungsmotor mit einem Gehäusestator, der Einlaß- sowie Auslaßöffnungen aufweist, einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor, der die Zylinder begrenzt, die die mit einer Kurbelwelle verbundenen Kolben aufnehmen, und mit einer Kraftübertragungsvorrichtung zwischen der Kurbelwelle und dem Rotor, die zwischen beiden eine bestimmte Relativgeschwindigkeit herstellt.The invention relates to a four-stroke internal combustion engine with a housing stator which has inlet and outlet openings, a rotor which is rotatably mounted in the housing and which delimits the cylinders, which house the pistons connected to a crankshaft, and with a power transmission device between the crankshaft and the rotor, which establishes a certain relative speed between the two.

Eine erste bekannte technische Lösung für derartige Motoren besteht darin, die Kolben dauernd in Anlage an einer festen zentralenThere is a first known technical solution for such motors therein, the pistons constantly in contact with a fixed central

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Nockenscheibe zu halten, deren Profil derart ausgebildet ist, daß jeder Kolben zwei Hin- und Herbewegungen je Umdrehung des Rotors ausführt. Derartige Lösungen haben zwei schwere Nachteile: Einerseits ist die Dreh- oder Umlaufgeschwindigkeit des Rotors hoch, was sehr schwer zu lösende Probleme der Segmentausbildung bedingt, andererseits führt der lineare Kontakt an der Nockenscheibe zu nicht mehr zulässigen Hertz'sehen Pressungen.To hold the cam, the profile of which is designed such that each Piston performs two back and forth movements per revolution of the rotor. Such solutions have two serious disadvantages: On the one hand the speed of rotation or revolution of the rotor is high, which causes problems of segment formation that are very difficult to solve, on the other hand the linear contact on the cam disc leads to Hertzian pressures that are no longer permissible.

Bei einer anderen Lösung sind die Kolben jedes Zylinders über eine Kolbenstange mit dem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle verbunden; das Verhältnis zwischen den Winkelgeschwindigkeiten des die Zylinder enthaltenden Rotors und der Kurbelwelle ist derart, daß jeder Kolben eine gerade Zahl von Hin- und Herbewegungen bei jeder Umdrehung des Rotors ausführt. Bei diesen Motoren führt das Bestreben nach einer möglichst kompakten Bauart zu ungünstigen Verhältnissen im Massenausgleich. So ist eine kompakte Bauart, die man nur mit großen Kurbelstangen-Ausschlagwinkeln erreichen kann, nicht mit einem guten Ausgleich vereinbar, der einen geringen Kurbelstangenausschwenkwinkel bedingt.In another solution, the pistons of each cylinder are connected to the crank pin of a crankshaft via a piston rod; the ratio between the angular velocities of the rotor containing the cylinders and the crankshaft is such that each piston an even number of reciprocations for each revolution of the Rotor executes. With these motors, the endeavor to achieve the most compact design possible leads to unfavorable conditions in terms of mass balancing. This is a compact design that can only be achieved with large connecting rod deflection angles can achieve, not compatible with a good compensation that a small connecting rod swing angle conditional.

Man kennt überdies insbesondere aus der Zusatzpatentschrift Nr. 95 879 zum französischen Patent Nr. 1 453 504 einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, die einen exzentrischen Kurbelzapfen, vier überkreuz und mit zur Kurbelwelle senkrechten Achsen angeordneten Zylindern, zwei Paar Kolben, von denen jeder drehbar auf einem Drehzapfen eines gemeinsamen Balanciere sitzt, der drehbar auf dem Kurbelzapfen gelagert ist; die Achsen der Drehzapfen und des Kurbelzapfens sind parallel, liegen in der gleichen Ebene, und die ExzentrizitätAn internal combustion engine is also known in particular from the additional patent specification No. 95 879 to French patent No. 1,453,504 with a crankshaft, which has an eccentric crank pin, four crossed and with axes perpendicular to the crankshaft Cylinders, two pairs of pistons, each of which is rotatably seated on a pivot of a common balancer, which is rotatable on the crankpin is stored; the axes of the pivot pin and the crank pin are parallel, lie in the same plane, and the eccentricity

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des Kurbelzapfens relativ zur Achse der Kurbelwelle ist gleich dem halben Abstand zwischen den Drehzapfen. Ein derartiger Motor hat einen praktisch vollkommenen Massenausgleich. Leider muß man am Kopf jedes Zylinders einen Zylinderkopf anordnen, der die Einlaß- und Auslaßventile enthält, und man muß Betätigungsorgane für diese Ventile vorsehen; daher gelangt man zu sehr großen Abmessungen des Ganzen, das eine komplexe Mechanik aufweist.of the crank pin relative to the axis of the crankshaft is equal to that half the distance between the pivot pins. Such a motor has a practically perfect mass balance. Unfortunately you have to Head of each cylinder to arrange a cylinder head containing the intake and exhaust valves, and actuators for these must be used Provide valves; therefore one arrives at very large dimensions of the whole, which has complex mechanics.

Der Fachmann weiß, daß bei einem Motor mit vier Zylindern in Kreuzanordnung, in denen die Kolben, die auf die gleiche Welle wirken, starr miteinander verbunden sind, beim Drehen der Zylinder um eine senkrecht zur Ebene der Zylinder liegende Achse die Anzahl von Hin- und Herbewegungen jedes Kolbens für eine Umdrehung des Zylinderblockes notwendigerweise eine ungerade Zahl ist. Deshalb ist diese Auslegung eines Motors mit drehendem Zylinderblock bisher nur für Zweitaktmotoren vorgeschlagen worden, aber niemals für Viertaktmotoren. Those skilled in the art know that in an engine with four cylinders in Cross arrangement, in which the pistons, which act on the same shaft, are rigidly connected to one another when the cylinder is rotated an axis perpendicular to the plane of the cylinders, the number of reciprocating movements of each piston for one revolution of the cylinder block is necessarily an odd number. Therefore, this design of an engine with a rotating cylinder block has hitherto been used only proposed for two-stroke engines, but never for four-stroke engines.

Die Erfindung bezweckt das Herstellen eines Viertakt-Verbren^- nungsmotors mit umlaufenden Zylindern, der besonders kompakt im Aufbau ist und soweit möglich einen vollkommenen Massenausgleich hat, bedingt durch die Beseitigung der Kolbenstangen und Kurbeln.The invention aims to produce a four-stroke combustion ^ - motor with rotating cylinders, which is particularly compact in the Construction is and as far as possible has a perfect mass balance, due to the elimination of the piston rods and cranks.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Viertakt-Ottomotor mit einem Gehäusestator, der Einlaß- sowie Auslaßöffnungen aufweist, mit einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor, der die Zylinder begrenzt, die die mit einer Kurbelwelle verbundenen Kolben aufnehmen, und mit einer Kraftübertragungsvorrichtung zwischen der KurbelwelleThe invention therefore relates to a four-stroke gasoline engine a housing stator, which has inlet and outlet openings, with a rotor which is rotatably mounted in the housing and delimits the cylinder, which house the pistons connected to a crankshaft, and with a power transmission device between the crankshaft

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und dem Rotor, die zwischen beiden eine bestimmte Relativgeschwindigkeit herstellt. Dieser Motor ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Stator zwei zusätzliche Öffnungen für Ansaugen und Ausschieben hat, mit denen jede Zylinder-Kolben-Einheit während eines Teils jeder Umdrehung zusammenarbeitet, um als Pumpe zu wirken. and the rotor, which has a certain relative speed between the two manufactures. This motor is characterized according to the invention in that the stator has two additional openings for suction and Extend has with which each cylinder-piston unit cooperates during part of each revolution to act as a pump.

Die Erfindung wird insbesondere bei einem Motor angewendet, der eine Kurbelwelle mit einem exzentrischen Kurbelzapfen, vier überkreuz und mit zur Kurbelwelle senkrechten Achsen angeordnete Zylinder, zwei Paar Kolben, von denen jeder drehbar auf einem Drehzapfen eines gemeinsamen Balanciere sitzt, der drehbar auf dem Kurbelzapfen gelagert ist; die Achsen der Drehzapfen und des Kurbelzapfens sind parallel, liegen in der gleichen Ebene, und die Exzentrizität.des Kurbelzapfens relativ zur Achse der Kurbelwelle ist gleich dem halben Abstand zwischen den Drehzapfen.The invention is applied in particular to an engine one crankshaft with an eccentric crank pin, four crossed and cylinders with axes perpendicular to the crankshaft, two pairs of pistons each rotatable on a pivot a common balance is seated, which is rotatably mounted on the crank pin; the axes of the pivot pins and the crank pin are parallel, lie in the same plane, and the eccentricity.des The crank pin relative to the axis of the crankshaft is equal to half the distance between the pivot pin.

Dieser Motor ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor in dem Stator um eine zu den Achsen der Zylinder senkrechte Achse dreht, die zwischen dem Rotor und der Kurbelwelle vorgesehenen Kraftübertragungsvorrichtung derart angeordnet ist, daß das Verhältnis zwischen den Winkelgeschwindigkeiten der Kurbelwelle und des Rotors' eine ganze gerade positive oder negative Zahl ist, die sich von + 2 unterscheidet.This motor is further characterized in that the rotor is in the stator about an axis perpendicular to the axes of the cylinders rotates, the power transmission device provided between the rotor and the crankshaft is arranged such that the ratio between the angular speeds of the crankshaft and the rotor is an even positive or negative whole number other than +2.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drehsinn der Kurbelwelle dem des Rotors entgegengesetzt, und ihre Winkelgeschwindigkeit ist viermal höher, wodurch es möglich wird, bei jeder UmdrehungIn a preferred embodiment, the direction of rotation is the crankshaft opposite to that of the rotor, and its angular speed is four times higher, which makes it possible at every revolution

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des Rotors vier Hin- und Herbewegungen jedes Kolbens zur Durchführung von zwei vollständigen Viertakt-Arbeitsspielen vorzusehen und eine Hin- und Herbewegung dieses gleichen Kolbens um die Funktion des Pumpens durch die oben erwähnten zusätzlichen Öffnungen zu gewährleisten. of the rotor to perform four reciprocations of each piston of two complete four-stroke work cycles and a reciprocating movement of this same piston in order to ensure the function of pumping through the additional openings mentioned above.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung veranschaulicht ist; in der Zeichnung zeigen:The invention will now be described in more detail with reference to a preferred one Embodiment described, which illustrates in the drawing is; show in the drawing:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Motor,1 shows an axial cross section through a motor according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm der unterschiedlichen Phasen des Zusammenspiels von Zylinder und Kolben für eine Umdrehung des Rotors.3 shows a diagram of the different phases of the interaction of cylinder and piston for one revolution of the rotor.

Der erfindungsgemäße Motor hat einen Stator 1 von einer ungefähr zylindrischen äußeren Form, der aus zwei Teilen 2, 3 besteht, die in einer Längs-Verbindungsebene 4 zusammengefaßt sind. Dieser Stator hat einen Innenraum, der durch eine Kugelzonenfläche 5 mit dem Mittelpunkt O begrenzt ist. Dieser Innenraum ist seitlich einerseits durch einen Flansch 6, andererseits durch einen Flansch 7 und einen Steg 8 eines Umlaufgetriebes begrenzt.The motor according to the invention has a stator 1 of an approximately cylindrical outer shape, which consists of two parts 2, 3, which are combined in a longitudinal connecting plane 4. This The stator has an interior space that is formed by a spherical zone surface 5 with the center O is limited. This interior is on the side on the one hand limited by a flange 6, on the other hand by a flange 7 and a web 8 of an epicyclic gear.

In dem Innenraum des Stators 1 ist ein Rotor 9 angeordnet, derIn the interior of the stator 1, a rotor 9 is arranged, which

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aus zwei Teilen 10, 11 besteht, die längs einer Querverbindung s ebene 12 zusammengefügt sind. Der halbe Rotor 10 hat einen Zapfen 13, der in einem Lager 14 des Flansches 6 umläuft, während der halbe Rotor 11 einen Zapfen 15 hat, der in einem Lager 16 des Flansches 17 läuft.consists of two parts 10, 11, the plane along a transverse connection s 12 are joined together. The half rotor 10 has a pin 13 which rotates in a bearing 14 of the flange 6, while half the rotor 11 has a pin 15 which runs in a bearing 16 of the flange 17.

Die beiden Halbrotoren spannen zwischen sich vier Zylinderbuchsen 17, 18, 19 und 20 ein, die paarweise auf zwei Achsen Y-Y und Z-Z einander gegenüberliegen, diese Achsen schneiden sich im Mittelpunkt O. Jede Zylinderbuchse ist durch eine Rippe 21 in ihrer Lage festgehalten, die in eine Nut 22 des Rotors 9 eingreift. Eine Kurbelwelle 23 dreht sich in einem Lager 24 des Rotors und in einem Lager 25 des Getriebesteges. Die Lager 14, 16, 24 und 25 haben eine gemeinsame Achse X-X, die durch den Mittelpunkt O der inneren Kugelfläche 5 des Stators 1 hindurchgeht.The two half rotors clamp four cylinder liners 17, 18, 19 and 20 between them, in pairs on two axes Y-Y and Z-Z are opposite one another, these axes intersect at the center O. Each cylinder liner is in its position by a rib 21 held, which engages in a groove 22 of the rotor 9. A crankshaft 23 rotates in a bearing 24 of the rotor and in a bearing 25 of the gear web. The bearings 14, 16, 24 and 25 have one thing in common Axis X-X, which passes through the center O of the inner spherical surface 5 of the stator 1.

Ein drehfest mit der Kurbelwelle 23 verbundenes Zahnrad 26 (Mittelrad) steht im Eingriff mit Planetenrädern wie 27. Jedes dieser Planetenräder 27 ist frei drehbar auf einer Achse 28 gelagert, die von dem Steg getragen wird, und stets im Eingriff mit einem fest mit dem Rotor 9 verbundenen innenverzahnten Zahnkranz 29. Die Anzahl der Zähne des Zahnkranzes 29 ist viermal so groß wie die Anzahl der Zähne des Zahnrades 26, so daß die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle absolut genommen viermal größer ist als die des Rotors, jedoch in umgekehrtem Drehsinn.A gear 26 (center gear) connected to the crankshaft 23 in a rotationally fixed manner is in engagement with planet gears such as 27. Each of these planet gears 27 is freely rotatably mounted on an axle 28, which is from the web is carried, and always in engagement with an internally toothed ring 29 fixedly connected to the rotor 9. The number of Teeth of the ring gear 29 is four times the number of teeth of the gear 26, so that the angular speed of the crankshaft is four times larger in absolute terms than that of the rotor, however in the opposite direction of rotation.

Die Kurbelwelle 23 hat einen Kurbelzapfen 30, der um einen Abstand e relativ zur Achse X-X exzentrisch ist. Auf diesem Kurbelzapfen 30 sitzt frei drehbar ein Balancier 31, der eine mittlere zylindri-The crankshaft 23 has a crank pin 30, which by a distance e is eccentric relative to the X-X axis. On this crank pin 30 is seated freely rotatable a balancer 31, which has a central cylindrical

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sehe Lagerfläche 32 und zwei ebenfalls zylindrische seitliche Lagerflächen 33 aufweist. Die Lagerfläche 32 ist exzentrisch einerseits relativ zur Achse des Kurbelzapfens 30 um einen Betrag e,und die Lagerflächen 33 sind auf der der Achse des Kurbelzapfens gegenüberliegenden Seite um den gleichen Betrag e exzentrisch. see bearing surface 32 and two likewise cylindrical lateral bearing surfaces 33. The bearing surface 32 is eccentric on the one hand relative to the axis of the crank pin 30 by an amount e, and the bearing surfaces 33 are eccentric by the same amount e on the side opposite the axis of the crank pin.

Die Lagerfläche 32 dreht sich in einer "Balancier" genannten Bohrung, die in einem Verbindungsstück 34 vorgesehen ist, welches seinerseits zwei Kolben 35 und 36 starr verbindet, die einander entgegengesetzt und jeweils verschiebbar in den Zylindern 17 und 19 angeordnet sind. Das Zentrum der Lagerfläche 32 befindet sich auf der Achse Y-Y in gleichem Abstand von den beiden Kolben 35 und 36.The bearing surface 32 rotates in a hole called a "balancer", which is provided in a connecting piece 34, which in turn rigidly connects two pistons 35 and 36, which are opposite to each other and are each arranged displaceably in the cylinders 17 and 19. The center of the storage area 32 is on the Y-Y axis equidistant from the two pistons 35 and 36.

Die Lagerflächen 33 drehen sich in Bohrungen, die in zwei Hälften eines Verbindungsstückes 37 vorgesehen sind, das seinerseits zwei Kolben 38 und 39 starr in Gegenüberstellung miteinander verbindet; diese Kolben gleiten in den Zylindern 18 und 20. Das Zentrum der Lagerflächen 33 liegt auf der Achse Z-Z in gleichem Abstand von den beiden Kolben 38 und 39.The bearing surfaces 33 rotate in bores which are provided in two halves of a connecting piece 37, which in turn has two Connecting pistons 38 and 39 rigidly opposite one another; these pistons slide in the cylinders 18 and 20. The center of the bearing surfaces 33 lies on the axis Z-Z at the same distance from the both pistons 38 and 39.

Die in jedem Zylinder zwischen dem Kolben und der sphärischen Fläche 5 des Stators begrenzten Räume bilden die Verbrennungskammern des Motors. Die Abdichtung zwischen Kolben und Zylindern ist durch Kolbenringe 40 gewährleistet, und die Abdichtung zwischen dem Rotor und dem Stator erfolgt um jeden Zylinder herum durch kreisförmige Dichtungsringe 41, die in stirnseitigen Ringnuten jeder Zylinderbuchse untergebracht sind. The spaces delimited in each cylinder between the piston and the spherical surface 5 of the stator form the combustion chambers of the motor. The seal between piston and cylinder is ensured by piston rings 40, and the seal between the rotor and the stator is made around each cylinder by circular ones Sealing rings 41, which are accommodated in the end face annular grooves of each cylinder liner.

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Die Hälfte 2 des Stators hat an ihrer Außenseite zwei halbkreisförmige Leitungen 42, welche die Kraftstoffmischung über eine Öffnung 43 aufnehmen und im Inneren des Stators in Einlaßöffnungen 44 und 45 münden. Die Auspufföffnungen 46, 47 sind ebenfalls in dem Stator 1 vorgesehen, der überdies auch als Halterung für die Zündkerzen 48 und 49 dient.Half 2 of the stator has two semicircular ones on its outside Lines 42, which the fuel mixture through an opening 43 and open into inlet openings 44 and 45 inside the stator. The exhaust openings 46, 47 are also in the stator 1 provided, which also serves as a holder for the spark plugs 48 and 49.

Der Winkelabstand zwischen den beiden Kerzen oder zwischen den Einlaßöffnungen bzw. zwischen den Auslaßöffnungen ist jeweils gleich 2/5 des Umfanges, d. h. 144 . Diese unterschiedlichen Öffnungen und die Zündkerzen sind überdies in üblicher Weise längs der Peripherie des Stators relativ zu den Lagen des oberen und des unteren Totpunkts der Kolben angeordnet, die in der Fig. 3 durch die Buchstaben Hl, Bl,The angular distance between the two candles or between the inlet openings or between the outlet openings is always the same 2/5 of the circumference, d. H. 144. These different openings and the spark plugs are also in the usual way along the periphery of the stator is arranged relative to the positions of the upper and lower dead center of the piston, which is shown in FIG. 3 by the letters Hl, Bl,

H2, B2 H5, B5 gekennzeichnet sind, wobei vorausgesetzt ist, daßH2, B2 H5, B5 are identified, provided that

der Rotor im Sinne des Pfeiles Fl umläuft.the rotor rotates in the direction of the arrow Fl.

Die Hälfte 3 des Stators hat ihrerseits eine Ansaugöffnung 15 und eine Ausschuböffnung 51, die am Umfang zwischen der Auspufföffnung 47 und der Einlaßöffnung 45 angeordnet sind. Die Öffnung 50 liegt zwischen den Stellungen H5 und B5, während die Öffnung 51 zwischen den Stellungen B 5 und H 1 liegt.Half 3 of the stator in turn has a suction opening 15 and an ejection opening 51, which are located on the circumference between the exhaust opening 47 and the inlet port 45 are arranged. The opening 50 lies between the positions H5 and B5, while the opening 51 between the Positions B 5 and H 1 is located.

Die Wirkungsweise eines derartigen Motors ist wie folgt:The operation of such a motor is as follows:

Bei jeder Kurbelwellenumdrehung relativ zu dem Rotor, der zunächst als fest angenommen werden soll, führt jeder Kolben in seinem Zylinder eine Hin- und Herbewegung aus.With each revolution of the crankshaft relative to the rotor, the first should be assumed to be fixed, each piston performs a reciprocating motion in its cylinder.

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Da der Rotor selbst mit 1/4 der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle angetrieben wird, und zwar in entgegengesetzter Richtung, führt jeder Kolben in seinem Zylinder bei einer Rotorumdrehung fünf Hin- und Herbewegungen aus.Because the rotor itself is 1/4 the angular speed of the crankshaft is driven, in the opposite direction, each piston leads five in its cylinder with one rotor revolution Back and forth movements.

Wie man aus Fig. 3 ersieht, entsprechen vier Hin-und Herbewegungen zwei vollständigen Arbeitsspielen eines Verbrennungsmotors im Viertaktbetrieb (Hl H3 und H 3 H 5), während die fünfte Hin- und Herbewegung als Luftpumpe ausgenutzt werden kann (H 5 Hl). Die Motorbewegungen sind: Hl Bl Ansaugen; Bl H2 Verdichten; H2 Zünden; H2 B2 Expansion; B2 H3 Ausschieben usw. Der Pumpenfunktion.entspricht: H5 B5 Ansaugen; B5 Hl Ausschieben.As can be seen from Fig. 3, four reciprocating movements correspond two complete work cycles of an internal combustion engine in four-stroke operation (Hl H3 and H 3 H 5), during the fifth to-and-fro movement can be used as an air pump (H 5 Hl). The motor movements are: Hl Bl suction; Bl H2 compression; H2 ignition; H2 B2 expansion; B2 H3 pushing out etc. The pump function corresponds to: H5 B5 suction; B5 Hl push out.

Je nachdem, ob man die Einlaßöffnung 50 oder die Ausschuböffnung 51 mit der Atmosphäre verbindet, kann die Pumpenfunktion als pulsierende Druckluftquelle oder als Unterdruckquelle verwendet werden, so daß Anwendungsweisen sehr unterschiedlicher Art möglich sind.Depending on whether you have the inlet opening 50 or the ejection opening 51 connects to the atmosphere, the pump function can be used as a pulsating compressed air source or as a vacuum source, so that very different types of application are possible.

So kann bei einem Automobil die pulsierende Luft den Auspuffgasen zugemischt werden, um ihre Nachverbrennung sicherzustellen. Diese Anordnung hat überdies den Vorteil, einen Luftdurchsatz zu liefern, der der Drehzahl des Motors proportional ist.In an automobile, for example, the pulsating air can be mixed with the exhaust gases to ensure that they are burned afterwards. This arrangement also has the advantage of delivering an air throughput which is proportional to the speed of the motor.

Wenn man die Pumpe als Unterdruckquelle benutzt, kann man das erzeugte Vakuum für unterschiedliche Betätigungszwecke ausnutzen, beispielsweise beim Bremsen. Diese Anwendung ist insbesondere vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Motor nach dem Dieselprinzip arbeitet, denn man verfügt nicht über einen genügend hohen Unterdruck im Ansaugstutzen, um die Servofunktion durchzuführen.If you use the pump as a vacuum source, you can Use the generated vacuum for different actuation purposes, for example when braking. This application is particularly advantageous if the engine according to the invention works on the diesel principle, because you do not have a sufficiently high negative pressure in the Intake manifold to perform the servo function.

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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt. So kann man insbesondere entsprechend der allgemeinen Definition der Erfindung unterschiedliche Verhältnisse zwischen den Winkelgeschwindigkeiten des Rotors und der Kurbelwelle vorsehen.Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiment described. So you can in particular accordingly the general definition of the invention different ratios between the angular speeds of the rotor and the crankshaft provide.

Es ist überdies noch darauf hinzuweisen, daß der genaue Massenausgleich der gesamten Baugruppen in sehr einfacher Weise erreicht werden kann, weil die Resultierende der Trägheitskräfte, die auf die unterschiedlichen Massen zurückzuführen sind, durch den Kurbelarm geht und bei einer gegebenen Geschwindigkeit einen konstanten Modul hat. Dieser Ausgleich kann sodann mit Hilfe von Gegengewichten erzielt werden, deren Schwerpunkt diametral gegenüber der Achse der des Kurbelzapfens 30 relativ zur Achse der Kurbelwelle 23 liegt. Die Gegengewichte können an der Kurbelwelle (bei 52) und/oder an dem Schwungrad (bei 53) und/oder an einer Keilriemenscheibe (bei 54) vorgesehen werden.It should also be pointed out that the exact mass balancing of the entire assembly can be achieved in a very simple manner, because the resultant of the inertial forces acting on the different masses, goes through the crank arm and has a constant modulus at a given speed Has. This balance can then be achieved with the help of counterweights whose center of gravity is diametrically opposite the axis of the of the crank pin 30 is relative to the axis of the crankshaft 23. the Counterweights can be provided on the crankshaft (at 52) and / or on the flywheel (at 53) and / or on a V-belt pulley (at 54) will.

INSPECTEDINSPECTED

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Claims (5)

PatentansprücheClaims 1.)Viertakt-Verbrennungsmotor mit einem Gehäuse-Stator, der Einlaß- sowie Auslaßöffnungen aufweist, einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor, der die Zylinder begrenzt, die die mit einer Kurbelwelle verbundenen Kolben aufnehmen, und mit einer Kraftübertragungsvorrichtung zwischen der Kurbelwelle und dem Rotor, die zwischen beiden eine bestimmte Relativgeschwindigkeit herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (l) zwei zusätzliche Öffnungen (50, 51) für das Ansaugen und das Ausschieben hat, mit denen jede Zylinder-Kolben-Einheit während eines Teils jeder Umdrehung zusammenarbeitet, um als Pumpe zu wirken. 1.) Four-stroke internal combustion engine with a housing stator, which has inlet and outlet openings, a rotor rotatably mounted in the housing, which limits the cylinders that accommodate the pistons connected to a crankshaft, and with a power transmission device between the crankshaft and the A rotor which produces a certain relative speed between the two, characterized in that the stator (1) has two additional openings (50, 51) for suction and ejection, with which each cylinder-piston unit cooperates during part of each revolution, to act as a pump. 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kurbelwelle mit einem exzentrischen Kurbelzapfen, vier über kreuz und mit zur Kurbelwelle senkrechten Achsen angeordnete Zylinder, zwei Paar Kolben, von denen jeder drehbar auf einem Drehzapfen eines gemeinsamen Balanciere sitzt, der drehbar auf dem Kurbelapfen gelagert ist, enthält, daß die Achsen der Drehzapfen und des Kurbelzapfens parallel in der gleichen Ebene liegen und die Exzentrizität des Kurbelzapfens relativ zur Achse der Kurbelwelle gleich dem halben Abstand zwis.chen den Drehzapfen ist.2. Motor according to claim 1, characterized in that it has a Crankshaft with an eccentric crank pin, four criss-cross and cylinders with axes perpendicular to the crankshaft, two pairs of pistons, each rotatable on a pivot of a common Balance seat, which is rotatably mounted on the crank pin, contains that the axes of the pivot pin and the crank pin are parallel lie in the same plane and the eccentricity of the crank pin relative to the axis of the crankshaft is equal to half the distance between the pivot is. 3. Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor sich im Stator um eine zur Achse der Zylinder senkrechte Achse dreht, die Kraftübertragungsvorrichtung zwi-3. Motor according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the rotor rotates in the stator around one to the axis of the cylinder vertical axis rotates, the power transmission device between 509831/0272509831/0272 sehen dem Rotor und der Kurbelwelle derart ist, daß das Verhältnis zwischen den Winkelgeschwindigkeiten der Kurbelwelle und des Rotors eine ganze positive oder negative gerade Zahl ist, die jedoch von + 2 abweicht.see the rotor and the crankshaft such that the ratio between the angular velocities of the crankshaft and the rotor is an integer positive or negative even number, which however deviates from + 2. 4. Motor nach irgendeinem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehsinn der Kurbelwelle entgegengesetzt im Drehsinn des Rotors ist, und ihre Winkelgeschwindigkeit viermal größer ist und daß bei jeder Umdrehung des Rotors vier Hin- und Herbewegungen jedes Kolbens für das Ausführen zweier vollständiger Viertakt-Arbeitsspiele und eine Hin- und Herbewegung des gleichen Kolbens zur Durchführung einer Pumpenfunktion über oder durch die oben erwähnten zusätzlichen Öffnungen erfolgen.4. Motor according to any one of claims 1-3, characterized in, that the direction of rotation of the crankshaft is opposite to the direction of rotation of the rotor, and its angular speed is four times greater and that for each revolution of the rotor four reciprocations of each piston for the execution of two more complete Four-stroke work cycles and a reciprocating movement of the same piston to perform a pumping function over or through the above-mentioned additional openings take place. 5. Motor nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der bewegbaren Teile mittels Gegengewichten ausgeglichen ist, deren Schwerpunkt diametral gegenüber der Achse des Kurbelzapfens relativ zur Achse der Kurbelwelle angeordnet und an der Kurbelwelle selbst und/oder an einem mit dieser Kurbelwelle drehfest verbundenen Bauteil liegt.5. Motor according to any one of the preceding claims, characterized in that the whole of the movable parts by means of Counterweights are balanced, the center of gravity diametrically opposite the axis of the crank pin relative to the axis of the crankshaft arranged and located on the crankshaft itself and / or on a component connected in a rotationally fixed manner to this crankshaft. 509831 /0272509831/0272 LeerseiteBlank page
DE19752502709 1974-01-24 1975-01-23 FOUR-STROKE COMBUSTION ENGINE WITH RADIAL CYLINDERS ROTATING IN A HOUSING Pending DE2502709A1 (en)

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