DE2554115A1

DE2554115A1 - Double pistoned IC engine - has cam operated regulator piston to assist gas exchange

Info

Publication number: DE2554115A1
Application number: DE19752554115
Authority: DE
Inventors: Samy Dipl Ing Abou-Kamal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-02
Filing date: 1975-12-02
Publication date: 1977-06-16

Abstract

The double piston enables a working stroke to be performed at each crankshaft revolution. The regulator piston (6) is actuated by an over head cam (1) and rocker gear (3) to allow the regulator piston to return faster than the main piston (10). The gas exchange is regulated by a chain driven rotary valve (12) whose port is respectively covered and closed by the main piston movements. The regulator piston returns faster than the main piston after the main piston has uncovered the intake port to remain at the piston seat (19), in the cylinder head during the compression and working strokes. The regulator piston is timed by the cam lobe to move towards the main piston to assist in the expulsion of the exhaust gases. The regulator piston is returned by a closing spring (5).

Description

Doppelkolben - Verbrennungskraftmaschine Double piston internal combustion engine

Patentbeschreibung: Dieses Zusatzpatent betrifft eine Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine, zu dem bereits am 22. 10. 1975 angemeldeten Patent, Akt.Z. P 25 47 171.0.Patent description: This additional patent relates to a double-piston internal combustion engine, on the patent already applied for on October 22, 1975, Akt.Z. P 25 47 171.0.

In diesem Zusatzpatent wird eine neue Konstruktion der Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine aufgeführt, bei der ein vereinfachter Mechanismus zur Betätigung des Steuerkolbens gemacht wird.In this additional patent, a new design of the double piston internal combustion engine listed, in which a simplified mechanism for actuating the control piston is made.

Die Ziele dieser Erfindung liegen darin: 1. Eine Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, welche größer Leistung im Vergleich zu anderen Verbrennungskraftmaschinen bei gleichen Betriebsbedingungen ermöglicht.The objects of this invention are: 1. An internal combustion engine to create what greater power compared to other internal combustion engines made possible under the same operating conditions.

2. Die Nachteile der bekannten Verbrennungskraftmaschinen zu beseitigen.2. To eliminate the disadvantages of the known internal combustion engines.

3. Eine Verbrannungskraftmaschine zu schaffen, welche bei jeder Umdrehung einen Arbeitshub leistet.3. To create an internal combustion engine, which at every revolution makes a working stroke.

4. Daß der Hauptkolben dieser Verbrennungskraftmaschine nur für den Verdichtung-bzw. Leistungshub arbeitet, und den Ansaug-bzw. Auspuffhub eInem leichteren kolben überläßt, der einen vereinfachten Mechanismus hat,keine Kurbewelle und keine Pleuelstange benötigt.4. That the main piston of this internal combustion engine only for the Compression or Power stroke works, and the intake or. Exhaust stroke a lighter one leaves piston, which has a simplified mechanism, no crank shaft and none Connecting rod required.

5. Eine Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei der keine Warme konzentrierten Zonen am oberen Teil des Zylinders entstehen, sondern beim Auspuffen ein großer Teil der Wärme auf den ganzen Zylinder verteilt wird.5. To create an internal combustion engine with no heat concentrated zones on the upper part of the cylinder, but when exhausting a large part of the heat is distributed over the entire cylinder.

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine sind in den Zeichnungen veranschaulicht.The structure and mode of operation of the double-piston internal combustion engine are illustrated in the drawings.

Es stellen dar Fig. 1 Querschnitt der Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine mit den Hauptbauelementen.It shows Fig. 1 cross section of the double-piston internal combustion engine with the main components.

rig. 2a Steuerwinkeldiagramm (Kurbelkreis des Hauptkolbens) Fig. 2b Steuerdiagramm des Steuerkolbens Fig. 3a-h ArbeitsDeriode der Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine Die in Fig. 1 dargestellte Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine besteht aus der Nockenwelle 1, ZylinderkoDfdeckel 2, -Schwinghebel 3, Federteller 4, Steuerkolbenfeder 5, Steuerkolben 6, Steuerkolbenführung 7, Zylinderkof 8, Zündkerze oder Einspritzer 9, Hauptkolben 10, Einlaßkanal 11, Walzenschieber 12, Auslaßkanal 13, Zylinder 14, Pleuelstange 15, Gehäuse 16, Kurbelwelle 17, Ölwanne 18 und Kolbensitz 19.rig. 2a control angle diagram (crank circuit of the main piston) Fig. 2b Control diagram of the control piston Fig. 3a-h Working period of the double-piston internal combustion engine The double piston internal combustion engine shown in Fig. 1 consists of the Camshaft 1, cylinder head cover 2, rocker arm 3, spring plate 4, control piston spring 5, control piston 6, control piston guide 7, cylinder head 8, spark plug or injector 9, main piston 10, inlet port 11, roller valve 12, outlet port 13, cylinder 14, Connecting rod 15, housing 16, crankshaft 17, oil pan 18 and piston seat 19.

Der Steuerkolben 6 ist im unteren Teil mit einem oder mehreren Dichtringen und von oben mit einem Steg versehen. Die kegelige Stelle am Steuerkolben 6 und der Kolbensitz 19 dienen dem Zweck die Kräfte, die bei der Verbrennung entstehen aufzunehmen und durch die Pressung des Steuerkolbens 6 nach oben den Zylinder dicht zu halten. In diesem Falle wird der Steuerkolben 6 wie ein Ventil arbeiten.The control piston 6 is in the lower part with one or more sealing rings and provided with a bar from above. The conical point on the control piston 6 and the piston seat 19 serve the purpose of the forces that arise during combustion and by pressing the control piston 6 upwards, the cylinder is sealed to keep. In this case the control piston 6 will work like a valve.

Die Bewegung des Steuerkolbens 6 nach unten erfolgt über eine obenliegende Nockenwelle 1, die einen Schwinghebel 3 nach unten drückt. Die Bewegung nach oben erfolgt durch eine Feder 5, die am Steg des Steuerkolbens 6 mittels Federteller und Klemmkegel 4 befestigt ist. The downward movement of the control piston 6 takes place via an overhead Camshaft 1, which presses a rocker arm 3 downwards. The upward movement takes place by a spring 5, which is attached to the web of the control piston 6 by means of a spring plate and clamping cone 4 is attached.

Am Zylinder der Maschine befinden sich Ein- und AuslaEöffnungen, deren untere Enden gleichzeitig den unteren Totpunkt des Hauntkolbens 10 darstellen. An diesen Öffnungen ist ein Walzenschieber 12 mit Ein- und Auslaßkanälen 11 und 13 befestigt. Der Wal;zenschieber 12 wird mittels Zahnräder, Kette oder Zahnriemen von der Maschine angetrieben.There are inlet and outlet openings on the cylinder of the machine the lower ends simultaneously represent the lower dead center of the main piston 10. At These openings are a roller valve 12 with inlet and outlet channels 11 and 13 attached. The roller slide 12 is operated by means of toothed wheels, chains or toothed belts driven by the machine.

Die Arbeitsweise der Doppelkolbenverbrennungskraftmaschine kann man anhand von Fig. 3a-h erklären: Fig. 3a,b Ansaughub: Der Steuerkolben 6 wird mittels Nockenwelle 1, Schwinghebel s und Steuerkolbenfeder 5 schneller als der Hauntkolben 10 nach oben gesteuert, wobei der lJalzenschieber 12 auf Einlag geöffnet ist, so daR Frischladung in den Zylinder 14 hineinströmt.The operation of the double piston internal combustion engine can be explain with reference to Fig. 3a-h: Fig. 3a, b suction stroke: the control piston 6 is by means of Camshaft 1, rocker arm s and control piston spring 5 faster than the main piston 10 controlled upwards, with the roller slide 12 open to insert, see above that fresh charge flows into cylinder 14.

Fig. 3b,c,d,e Verdichtungshub: Wenn der Steuerkolben 6 seinen Hub nach oben beendet hat, schlieBt in diesem Augenblick die Einlaßöffnung im Walzenschieber 12. Der Hauptkolben 10 bewegt sich nach oben und verdichtet die Ladung.Fig. 3b, c, d, e compression stroke: When the control piston 6 its stroke has ended at the top, the inlet opening in the roller valve closes at this moment 12. The main piston 10 moves up and compresses the charge.

Fig. 3e,f,g,h Arbeitshub: Durch eine Zündkerze oder einen Einspritzer 9 wird die verdichtete Ladung kurz vor dem oberen Totpunkt des Hauptkolbens 10 angezündet, wobei er sich danach unter dem entstehenden Druck nach unten bewegt, und die Kurbelwelle 17 umdreht.Fig. 3e, f, g, h Working stroke: by a spark plug or an injector 9 the compressed charge is ignited shortly before top dead center of the main piston 10, after which it moves downwards under the resulting pressure, and the crankshaft 17 turns over.

Fig. 3h,a Ausschieben: Vor Ende des Ausdehnungshubes öffnet sich die Auslaßöffnung im Walzenschieber 12, und in diesen Augenblick bewegt sich der Steuerkolben 6 nach unten, bis er den Hauptkolben 10 am Ende der Ein-=nd Auslaßöffnungen am Zylinder 14 trifft, und dabei drückt er die ganzen Abgase aus dem Zylinder 14 heraus, oUne daß Reste im Zylinder 14 bleiben. Danach kehrt der Steuerkolben 6 schnell zu seiner Position zurück und die gleichen Vorgänge wiederholen sich Vorteile der Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine: 1. Diese Maschine ermöglicht einen Arbeitshub je Umdrehung, was im Vergleich zu Viertaktmaschinen größere Leistung bedeutet.Fig. 3h, a pushing out: Before the end of the expansion stroke, the opens Outlet opening in the roller valve 12, and at this moment the control piston moves 6 down until it reaches the main piston 10 at the end of the inlet = nd outlet openings on the cylinder 14 hits, and in doing so he pushes all the exhaust gases out of the cylinder 14, oUne that residues remain in the cylinder 14. Then the control piston 6 quickly returns to his Position back and the same processes repeat themselves Advantages of the double piston internal combustion engine: 1. This machine allows one working stroke per revolution, which is compared to Four-stroke machines mean greater performance.

2 Beim Ausschieben wird die entstehende Wärme auf den ganzen-Zylinder 14 verteilt, d.h. daß keine Wärme konzentrierten Zonen am oberen Teil des Zylinders 14 entstehen.2 When pushing out the resulting heat is applied to the whole cylinder 14 distributed, i.e. no heat concentrated zones at the top of the cylinder 14 arise.

3. Höhere Lebensdauer der Pleuelstangen 15, bzw. Kurbelwellenlagerung, weil die Drehzahl der Maschime bei gleichter Leistung kleiner wird.3. Longer service life of the connecting rods 15 or crankshaft bearings, because the speed of the machine is lower with the same performance.

4. KraftstoffeinsDarung, da es hier zu keinem Ladungsverlust wie beim Zweitakter kommt, bzw. keine Überschneidung der Öffnungsdauer der Ventile gibt.4. Fuel consumption, as there is no loss of charge as with the Two-stroke comes, or there is no overlap in the opening times of the valves.

5. Bessere Verbrennungsbedingungen im Zylinder 14, da kein Abgasegehalt mehr in der Frischladung vorhanden ist.5. Better combustion conditions in cylinder 14, since there is no exhaust gas content there is more in the fresh load.

6. Besserer Spülvorgang des Zylinders 14 von den Abgasen mittels Steuerkolben 6.6. Better flushing process of the cylinder 14 from the exhaust gases by means of the control piston 6th

7. Bessere Abkühlung des Zylinderkopfes 8, weil keine Ein- und Auslaßkanäle mehr vorhanden sind. Dadurch vergrößert sich die Kühlfläche.7. Better cooling of the cylinder head 8 because there are no inlet and outlet channels more are available. This increases the cooling surface.

8. Ladungswechsel geschieht bei niedrigem Druck, so daR keine höheren Anforderungen an die Ventile (in diesem Beispiel der Walzenschieber 12) gestellt werden.8. The gas exchange occurs at low pressure, so there are no higher Requirements placed on the valves (in this example the roller valve 12) will.

9. Umweltfreundliche Maschine, da die Verbrennung unter idealen Bedingungen stattfindet.9. Environmentally friendly machine, as the combustion takes place under ideal conditions takes place.

10. Bei Viertaktmotoren wird das Einlaß ventil vor Ende des Auspuffhubes geöffnet, d. h. die Frischladung wird vorerst mit Abgasen vermischt, was bei dieser Doppelkolben-Verbrennungskraftmaschine nicht der Fall ist.10. In four-stroke engines, the inlet valve is opened before the end of the exhaust stroke open, d. H. the fresh charge is initially mixed with exhaust gases, which is the case with this one Double piston internal combustion engine is not the case.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims: 1. Double piston internal combustion engine, thereby marked, ate itself in the cylinder ld a control piston 6 against the main piston 10 is located to control the gas exchange, which is controlled by a camshaft 1, rocker arm w and control piston spring 5 is controlled.

2. Double piston internal combustion engine according to claim 1, characterized characterized in that the control piston at the lower part with one or more sealing rings and is provided with a bar from above.

3. Double piston internal combustion engine according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the control piston 6 has a conical point in the middle part, which is supported on a piston seat 19 in the cylinder head 8.

4. Double piston internal combustion engine according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the movement of the control piston 6 downwards via an overhead camshaft 1, which presses a rocker arm 3 downwards, takes place.

5. Double piston internal combustion engine according to Ansoruch 1 to 4, thereby characterized in that the movement of the control piston 6 upwards by a spring 5, which is attached to the web of the control piston 6 by means of spring plates and clamping cones 4 is done.

6. Double piston internal combustion engine according to claim 1 to 5, characterized characterized in that there are inlet and outlet openings on the cylinder 14 of the machine, the lower ends of which simultaneously represent the lower dead center of the main piston 10.

-7. Double piston internal combustion engine according to Claims 1 to 6, characterized in that at the inlet and outlet openings on the cylinder 14 a roller valve 12 per cylinder is attached.