DE2656391A1 - Diesel engine with central piston - for air or water cooled operation and with either reverse flow or continuous flow charging - Google Patents

Diesel engine with central piston - for air or water cooled operation and with either reverse flow or continuous flow charging

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DE2656391A1 DE19762656391 DE2656391A DE2656391A1 DE 2656391 A1 DE2656391 A1 DE 2656391A1 DE 19762656391 DE19762656391 DE 19762656391 DE 2656391 A DE2656391 A DE 2656391A DE 2656391 A1 DE2656391 A1 DE 2656391A1
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Abstract

I.C. engine especially an air or water cooled two stroke I.C. engine for Otto or Diesel operation, has a slot or valve controlled reverse flow charging or continuous flow charging. The engine consists of a housing with super-imposed cylinder blocks in which a central piston carries out a to and fro movement actuated by a crank drive and the balance of the inertia forces of the moving mass ia achieved by rotating counterweights. The central piston (3) consists of a hollow centre section (4) and two pistons (5, 6) which in dia. are either the same or smaller than the centre section. The pistons are rigidly connected in an axial arrangement with the front surfaces of the centre section forming a unit with it.

Description

Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine Central piston internal combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere auf eine luft- oder wassergekühlte Zweitakt-Brenkraftmaschine für Otto- oder Dieselbetrieb mit schlitzgesteuerter oder ventilgesteuerter Umkehr- oder Gleichstromspülung, bestehend aus einem Gehäuse mit aufgesetzten Zylinderblöcken, in denen ein Hubkolben besonderer Art mit Hilfe eines Kurbeltriebes hin- und hergehende Bewegungen ausführt und der Ausgleich der Trägheitskräfte der hin- und hergehenden Massen durch rotierende Gegengewichte erzielt wird.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine, in particular on an air or water-cooled two-stroke internal combustion engine for gasoline or diesel operation with slot-controlled or valve-controlled reverse or direct current purging, consisting of a housing with attached cylinder blocks in which a reciprocating piston special kind with the help of a crank mechanism carries out back and forth movements and the balancing of the inertial forces of the reciprocating masses by rotating Counterweights is achieved.

Es ist bekannt, daß die mit dem Kraftstoff zugeführte Wärmeenergie in einer Brennkraftmaschine zur Zeit nur zu etwa 30% in Nutzenergie umgewandelt werden kann. Der größere Teil der zugeführten Wärineenergle, rund 70dj0, geht also verloren, wobei einen großen Teil der Energieverlustadie Wärmeleitung an das Kühlmittel und die Wärmeströmung der heißen Abgase darstellen. Einen weiteren Verlustfaktor stelit die Reibung der beweglichen mechanischen Teile dar, dessen Größe von der Vielzahl der beweglichen Teile und von den auf ile Reibstellen wirkenden Kräfte einer Brennkraftmaschine abhängt.It is known that the thermal energy supplied with the fuel In an internal combustion engine, only about 30% are currently converted into useful energy can be. The greater part of the supplied heat energy, around 70dj0, is therefore possible lost, with much of the energy lost as heat conduction to the coolant and represent the heat flow of the hot exhaust gases. Another loss factor represents the friction of the moving mechanical parts, the size of which depends on the Large number of moving parts and the forces acting on ile friction points an internal combustion engine depends.

Strebt man nun eine Verbesserung des Wirkungsgrades an - eine vollkommene Verbrennung des zugeführten Gesgemisches vorausgesetzt - so kann das nur durch die Verringerung dor Energieverluste bei der Umwandlung der Wärmeenergie in mechanische Nutzenergie erreicht werden.If one now strives for an improvement in the degree of efficiency - a complete one Combustion of the supplied mixture is required - so can that only by reducing the energy losses when converting the thermal energy can be achieved in mechanical useful energy.

Wegen der begrenzten Temperaturfestigkeit und wegen der Schmierung ist es notwendig, die Brenn- und Verdichtungsraum begrenzenden Wunde zu kühlen. Um aber die Wärmeleitung an das Kühlmittel auf ein Mindestmaß zu beschränken, muß.der Vorteil der relativ schlechten Wärmeleitfähigkeit der expandierenden heißen Gase gegenüber der Wärmeleitfähigkeit der aus Metall bestehenden Brenn- und Verdichtungsraum begrenzenden Wände voll genutzt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Verhältnis der gut wärmeleitenden Oberfläche der Brenn- und Verdichtungsraum begrenzenden Wände zum Volumen des Brenn- und Verdichtungsraumes möglichst klein wird. Die dafür erforderlichen geometrischen Voraussetzungen erbringt am beston ein halbkugelförmiger Brennraum mit einem zylinderförmigen Verdichtungsraum unter Einbeziehung des richtigen Verhältnisses von Durchmesser zur Länge des Verdichtungsraumes, wobei die unterschiedlichen Temperaturbelastungen auf Brennraum begrenzende und Verdichtungsraum begrenzende Wände durch große Temperaturverschiebung der expandierenden Gase dabei berücksichtigt werden müssen.Because of the limited temperature resistance and because of the lubrication it is necessary to cool the wound bordering the combustion and compression space. But in order to limit the heat conduction to the coolant to a minimum, muss.der Advantage of the relatively poor thermal conductivity of the expanding hot gases compared to the thermal conductivity of the metal combustion and compression chamber delimiting walls can be fully used. This can be achieved by the Ratio of the good heat conducting surface of the combustion and compression space limiting Walls to the volume of the combustion and compression space is as small as possible. The for it The beston is a hemispherical one Combustion chamber with a cylindrical compression chamber with the inclusion of the correct one Ratio of diameter to length of the compression space, with the different Temperature loads limiting the combustion chamber and the compression chamber Walls due to the large temperature shift of the expanding gases are taken into account Need to become.

Weitere Vorteile der Kombination von halbkugelförmigem Brennraum mit zylinderförmigem Verdichtungsraum sind die überaus wichtigen gleichlangen und kurzen Erennwege und die relativ einfache Abdichtung des zylinderförmigen Verdichtungsraumes, so daß der halbkugelförmige Brennraum zusammen mit dem zylinderfrmigen Verdichtungsraum allen anders gestalteten Brenn- und Verdichtungsräumen deutlich überlegen ist, was Hubkolbenmotore durch bisher erzielten höchsten Wirkungsgrad bestätigen.Further advantages of the combination of hemispherical combustion chamber with cylindrical compression chamber are the most important of the same length and short Erennwege and the relatively simple sealing of the cylindrical compression space, so that the hemispherical combustion chamber together with the cylindrical compression chamber what is clearly superior to all differently designed combustion and compression rooms Reciprocating engines have been confirmed by the highest level of efficiency achieved so far.

Einen großen Nachteil der Hubkolben-Brennkraftmaschinen stellt die Vielzahl der hin- und hergehenden Teile dar, da die Massenträgheit der hin- und hergehenden Teile große Kräfte auf die Lagerstellen hervorrufen und nur durch Kraftumlenkung mit Hilfe von Kurbelwelle und Pleuel gegenseitig unter erheblichen Reibverlusten ausgleichbar sind.A major disadvantage of reciprocating internal combustion engines is the Variety of reciprocating parts, because of the inertia the reciprocating parts cause great forces on the bearing points and only by deflecting the force with the help of the crankshaft and connecting rod, mutually under considerable Frictional losses can be compensated.

Für guten Rundlauf eines Motors ist mindestens ein Arbeitstakt pro 1800 Kurbeldrehung erforderlich, will man auf übergroße Schwungmassen verzichten, wofür bei Zweitaktbetrieb zwei Hubkolben und bei Viertakt-Betrieb vier Hubkolben erforderlich sind. im Betrieb werden die Kolben zusammen mit den Pleueln durch die expandierenden Gase ungefähr die erste Hälfte der Kurbeldrehung zwischen den Totpunkten stark beschleunigt und die zweite Hälfte wieder abgebremst. Bei diesorii Vorgang wird nur ein Teil der beschleunigenden Energie der hin- und hergehenden Teile beim Abbremsen wieder an die Kurbelwelle abgegeben. Der Rest der Energie geht als He-ibungsenergie verloren. Ein weiterer Energieverlust durch Reibung tritt beim Verdichten auf, da die Verdichtungskräfte über die Kurbelwelle und das Pleuel umgelenkt werden müssen und an jedem der zahlreichen Gelenke Reibungsenergie verloren geht.For an engine to run smoothly, at least one working cycle per 1800 turn of the crank required if you want to do without oversized centrifugal masses, for which two reciprocating pistons in two-stroke operation and four reciprocating pistons in four-stroke operation required are. In operation, the pistons are together with the connecting rods by the expanding gases approximately the first half of the crank rotation between dead centers strongly accelerated and the second half slowed down again. In the case of this orii process becomes only part of the accelerating energy of the reciprocating parts when Braking is given back to the crankshaft. The rest of the energy goes as lifting energy lost. Another loss of energy due to friction occurs when compressing because the compression forces must be diverted via the crankshaft and the connecting rod and frictional energy is lost at each of the numerous joints.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß in einem Gehäuse mit zwei gegenüberlIegend angebrachten Zylindarblöcken ein Zentralhubkolben zentrisch angeordnet ist, bestehend aus einem hohlen Mittelstück und zwei Kolben, die mit dem Mittelstück im Durchmesser gleich oder kleiner sind und an den Kolbenschaften in axialer Anordnung mit den Stirnseiten des Mittelstücks starr verbunden sind und eine Einheit bilden, und daß eine im Gehäuse gelagerte Kurbelwelle senkrecht zur Zentralhubkolbenachse das Mittelstück in dafür angebrachten Längsschlitzen durchdringt, wobei der Kurbelzapfen im Innern des Mittelstücks angeordnet ist, auf dem ein von Kolben und dem Mittelstück umschlossenes Pleuel sitzt, das Kurbelwelle und Zeutralhubkolben mittels eines Kolbenboltzens zu einem vollständigen Kurbeltrieb verbindet.These disadvantages are eliminated according to the invention that in one Housing with two oppositely mounted cylinder blocks and a central lifting piston is arranged centrally, consisting of a hollow center piece and two pistons, which are equal to or smaller in diameter with the center piece and on the piston shafts are rigidly connected in an axial arrangement with the end faces of the middle piece and form a unit, and that a crankshaft mounted in the housing perpendicular to The central stroke piston axis penetrates the center piece in longitudinal slots provided for this purpose, wherein the crank pin is arranged inside the center piece on which one of Piston and the connecting rod enclosed in the middle sits, the crankshaft and Zeutralhubkolben by means of a piston pin connects to a complete crank drive.

Die damit erzielten Vorteile bestehen darin, daß für eine Zweizylinder-Brennkraftmaschine nur drei bewegliche Hauptteile, namlich Zentralhubkolben, Kurbelwelle und Pleuel erforderlich sind und die Verdichtungskräfte bei Zweltaktbetrleb nidit über die Kurbelwelle übertragen werden, soudern direkt ohne Kraftumlenkung über das Mittelstück des Zentralhubkolbens auf die Kolbenböden, wobei der Zentralhubkolben als echter Freikolben zwischen den Gasmassen der Verdichtungsräume hin- und herschwingt, und der dabei ständig auftretende Energieaustausch zwischen Bewegungsenergle des Zentralhubkolbens und des Pleuels und der Verdichtungs- und Verbrennungsenergie der Gase der Brenn- und Verdichtungsräume ungehindert ohne zusätzliche Reibverluste durch Kraftumlenkung stattfinden kann. Außerdem ist die für eine verminderte Wärmeleitung an das Kühlmittel notwendige Ausgestaltung des Brenn- und Verdichtungsraumes bei der Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine voll durchführbar.The advantages achieved are that for a two-cylinder internal combustion engine only three moving main parts, namely central lifting piston, crankshaft and connecting rod are required and the compression forces in Zweltaktbetrieb nidit over the The crankshaft is transmitted directly via the center piece without any force deflection of the central lift piston on the piston crown, with the central lift piston as a real one Free piston swings back and forth between the gas masses of the compression chambers, and the constant exchange of energy between the energy of motion of the central lift piston and the connecting rod and the compression and combustion energy of the gases of the combustion and compression spaces unhindered without additional friction losses due to force deflection can take place. In addition, this is for a reduced heat conduction to the coolant necessary configuration of the combustion and compression chamber in the central piston internal combustion engine fully feasible.

Die axiale Führung des Zentralhubkolbens erfolgt an dessen Kolben schaften in zwei Zylinderblöclcen , die in ihren AchEe.nifluchtend an zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angebracht sind.The central lifting piston is axially guided on its piston shafts in two cylinder blocks, the axes of which are not aligned on two opposite one another Sides of the housing are attached.

Daraus ergeben sich zwei relativ weit voneinander liegende Führungsstellen des Zentralhubkolbens, die das Kippen des Zentralhubkolbens bei Bewegungsumkehr in den Totpunktlagen besser verhindern, als das bei den derzeit ausgeführten Hubkolben möglich ist.This results in two guide points that are relatively far apart of the central lifting piston, which causes the central lifting piston to tilt when the movement is reversed better prevent in the dead center positions than with the currently designed reciprocating pistons is possible.

Ein großer Nachteil der schlitzgesteuerten Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine ergibt sich aus dem Steuerdiagramm. Aufgrund der Symmetrie der Steuerzeiten wird der Auslaßschlitz erst nach dem Einlaßschlitz geschlossen. Ein Teil der Frischgasladung kann also vom aufwärtsgehenden Zentralhubkolben wieder herausgedrückt werden. Bei Zwe it akt-Ot to-Betrieb handelt es sich um Kraftstoff- Luftgemisch, was den Wirkungsgrad der Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine herabsetzt. Durch innere Gemischbildung, wie Benzineinspritzung, kann dieser Nachteil vermieden werden.A major disadvantage of the slot-controlled central reciprocating internal combustion engine results from the control diagram. Due to the symmetry of the timing, will the outlet slot is closed only after the inlet slot. Part of the fresh gas charge can therefore be pushed out again by the upwardly moving central piston. at Two actual ot to operation is fuel Air mixture, which reduces the efficiency of the central piston internal combustion engine. Through inner Mixture formation, such as gasoline injection, can avoid this disadvantage.

Bei Ausführung nach dem Dieselprinzip wird der Spülvorgang im Verdichtungsraum ohnehin nur mit Luft durchgeführt, so daß keine Verluste an Kraftstoff-Luftgemisch auftreten können.When running according to the diesel principle, the flushing process takes place in the compression chamber anyway carried out only with air, so that no loss of fuel-air mixture may occur.

Für den Spül- oder Ladevorgang der Verdichtungsräume kann die Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine um die zwei Kolbenschafte des Zentralhubkolbens mit Ringzylindern versehen werden, aus denen mittels der am Zentralhubkolben angebrachten Verdrängungsfla.nXsche Frischgase über Verbindungskanäle in die Verdichtungsräume gepumpt werden. Auf diese Weise wird eine kontrollierte Spülung oder Aufladung der Verdichtungsräume mit Frischgasen ohne zusätzlichen Bauaufwand erreicht.The central reciprocating internal combustion engine can be used for flushing or loading the compression chambers around the two piston shafts of the central lifting piston are provided with ring cylinders, from which fresh gases are produced by means of the displacement bottle attached to the central piston can be pumped into the compression chambers via connecting channels. In this way controlled purging or charging of the compression spaces with fresh gases achieved without additional construction effort.

Eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades der Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine ergibt die Turboladung bei Benz in einspritzung, wofür, wie bereits bekannt, ein größerer Bauaufwand erforderlich ist. Ein Teil der Energie der heißen Abgase wird däbei für den Ladevorgang nutzbar gemacht und die Energieverluste durch Wärmeströmung dadurch laicht vermindert.A further increase in the efficiency of the central piston internal combustion engine results in the turbocharging at Benz in injection, for which, as already known, a greater construction effort is required. Part of the energy of the hot exhaust will be thereby made usable for the charging process and the energy losses through heat flow thereby spawns diminished.

Für einen nahezu vollständigen Massenausgleich der Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine sind für die hin- und hergehenden Teile rotierende Ausgleichsgewichte erforderlich, bestehend aus vier unwuchtgleichen Rotationsscheiben, die auf der Kurbelwelle bzw. im Gehäuse gelagert und um das Mittelstück des Zentralhubkolbens zueinander im rechten Winkel angeordnet sind und durch Kegelverzahnung ungerader Zehnerzahl miteinander im Eingriff stehen, und daß die Massenkräfte der Rotationsscheiben sich gegenseitig diagonal aufheben, wenn der Zentralhubkolben ds Mittelstellung durchfährt und die Massenkräfte der Rotationsscheiben sich addieren, wenn der Zentralhubkolben die Totpunkte ereicht und den Massenkräften des Zentralhubkolbens dabei entgegenwirkt und so den Massenausgleich erreicht.For almost complete mass balancing of the central piston internal combustion engine rotating counterweights are required for the reciprocating parts, consisting of four unbalanced rotating disks, which are placed on the crankshaft resp. stored in the housing and around the center piece of the central lifting piston to each other in the right Angle are arranged and by bevel gears odd tens with each other are in engagement, and that the inertial forces of the rotating disks are mutually exclusive Lift diagonally when the central lifting piston passes through the middle position and the Mass forces of the rotating disks add up when the central lift piston reaches the dead center and counteracts the inertia forces of the central stroke piston and thus achieved the mass balance.

Ein Ausführungsbeispiel der Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.One embodiment of the central reciprocating internal combustion engine is shown in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine mit Zentralhubkolben-Stellung kurz vor dem Öffnen der Einlaßschlitze des Verdichtungsraumes (21) und kurz vor dem Zündvorgang im Brennraum (20).1 shows an axial section through the central piston internal combustion engine with central piston position shortly before the opening of the inlet slots of the compression chamber (21) and shortly before the ignition process in the combustion chamber (20).

Fig. 2 einen Querschnitt der Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine mit Darstellung der im Gehäuse (1) gelagerten Kurbelwelle (9) sowie die Anordnung der die Massenkräfte ausgleichenden rotierenden Gegengewichte.Fig. 2 shows a cross section of the central piston internal combustion engine Representation of the crankshaft (9) mounted in the housing (1) and the arrangement of the rotating counterweights that balance the inertia forces.

Das Gehäuse (1) der Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine ist in der Mitte zu einem Hohlzylinder (2) ausgebildet, in dem ein Zentralhubkolben (3) angeordnet ist - wie in Figur 1 dargestellt.The housing (1) of the central piston internal combustion engine is in the Center formed into a hollow cylinder (2) in which a central lifting piston (3) is arranged is - as shown in Figure 1.

Der Zentralhubkolben (3) besteht aus einem hohlen Mittelstuck (4), das zwei Kolben (5,6) in axialer Anordnung stirnseitig starr verbindet und mit den Kolben (5,6) eine EiriJielt bildet, wobei das Mittelstück (4) einen größeren Durchmesser aufweist als die stirnseitig am Mittelstück (4) angrenzenden Kolben (5,6). linse im Gehäuse (1) mehrfach gelagerte Kurbelwelle (9) durchdringt senkrecht zur Zentralhubkolbenachse das Mittelstück (4) in dafür angebrachten Längsschlitzen (10), wobei der Kurbelzapfen (ii) im Innern des Mittelstücks (4) angeordnet ist, suf dem ein Pleuel (12) sitzt das Kurbelwelle (9) und Zentralhubkolben (3) durch den im Kolben (5) befindlichen Kolbenbol#zen (13) zu einem vollständigen Kurbeltrieb ergänzt.The central piston (3) consists of a hollow middle piece (4), the two pistons (5,6) in an axial arrangement at the end rigidly connects and with the Piston (5,6) forms a shape, the middle piece (4) having a larger diameter than the piston (5, 6) adjoining the end face of the center piece (4). lens Crankshaft (9) with multiple bearings in the housing (1) penetrates perpendicular to the central stroke piston axis the middle piece (4) in longitudinal slots (10) provided for this purpose, the crank pin (ii) is arranged in the interior of the middle piece (4), suf which a connecting rod (12) sits the crankshaft (9) and central lift piston (3) through the one in the piston (5) Piston pin (13) added to a complete crank drive.

Die Führung des Zentralhubkolbens (3) erfolgt an dessen Kolben (5,6) in den stirnseitig am Gehäuse (1) zueinander fluchtend angebrachten zwei gleichartigen Zylinderblöcken (7,8), die mit Einlaß-und Auslaßschlitzen für einen Zweitakt-Betrieb mit Umkehrspülung,entsprechend einem bekannten Zweitakt-Motor, versehen sind.The central lifting piston (3) is guided by its piston (5,6) in the two similar ones mounted in alignment with one another at the front of the housing (1) Cylinder blocks (7,8) with inlet and outlet slots for two-stroke operation are provided with reverse flushing, corresponding to a known two-stroke engine.

Die Spülung der Verdichtungsräume (20,21) mit Friscilgasen erfolgt beim Verschieben des Zentralhubkolbens (3) durch Verdrängung der im Ringzylinder (14,15) befindlichen Frlschgase mit Hilfe der am Mittelstück (4) angebrachten Verdrängungsflansche (16, 17), so daß die Frischgase des Ringzylinders (14) über jeweils zwei Verbindungskanäle (18,19) im Gehäuse (1) und Zylinderblock (7) dem gegenüberliegenden Verdichtungsraum (21) zugeführt werden und die Frischgase des Ringzylinders (15) auf gleiche Weise durch zwei weitere Verbindungskanäle (22,23) in den Verdichtungsraum (20) gelangen.The compression spaces (20, 21) are flushed with Friscil gases when moving the central lifting piston (3) by displacing the in the ring cylinder (14,15) with the help of the displacement flanges attached to the middle piece (4) (16, 17), so that the fresh gases of the ring cylinder (14) via two connecting channels (18,19) in the housing (1) and cylinder block (7) in the opposite compression chamber (21) are supplied and the fresh gases of the annular cylinder (15) in the same way pass through two further connecting channels (22, 23) into the compression chamber (20).

Über die an den Zylinderblöcken (7,8) angebrachten Zündkerzen werden dann die verdichteten Frischgase bei jeder Kurbolwellen drehung gezündet, so daß beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei Verdichtungsräumen (20,21) auf eine volle Kurbelweilendrehung zwei Arbeitstakte anfallen.About the spark plugs attached to the cylinder blocks (7,8) then ignited the compressed fresh gases at each crankshaft rotation, so that in the present embodiment with two compression spaces (20, 21) on one full crankshaft rotation takes two work cycles.

Für den Ausgleich der rotierenden Massen sind auf der Eurbelwelle (9) die Ausgleichsgewichte (24,25) angeordnet. Der Ausgleich der hin- und hergehenden Massen, bestehend aus Zentralhubkolben (3) und Teilen des Pleuels (12).mit Kolbenbolzen (13) wird weitgehend durch die um den Zentralhubkolben (3) angebrachtten Rotationsscheiben (26,27,28,29) durchgeführt. Sämtliche Rotationsscheiben (26,27,28,29) haben gleicho Unwuchteigenschaften und sind durch eine Kegelverzahnung ungerader Zehnerzahl miteinander im Eingriff und drehen mit der Drehzahl der Kurbellçelle (9), mit der die Rotationsscheibe (26) starr verbunden ist. Der Massenausgleich kommt dabei so zustande, daß die Massenkräfte der Rotationesch@iben (26,27,28,29) bei der Stellung des Zentralhubkolbens (3) in den Totpunktes sich addieren und den Massen kräften des Zentralhubkolbens (3) entgegenwirken, und bei der Mittelstellung des Zentralhubkolbens (3) sich die Massenkräfte der Rotationsscheiben (26,27,28,29) gegenseitig diagonal aufheben und nach außen nicht in Erscheinung treten.To balance the rotating masses are on the Eurbel shaft (9) the balance weights (24, 25) are arranged. Balancing the reciprocating Masses, consisting of central lifting piston (3) and parts of the connecting rod (12) with piston pin (13) is largely controlled by the rotating disks around the central lifting piston (3) (26,27,28,29). All rotating disks (26,27,28,29) have the same Imbalance properties and are uneven tens with one another due to a bevel gearing engaged and rotate at the speed of the crankshaft (9) with which the rotary disk (26) is rigidly connected. The mass balance comes about in such a way that the mass forces the rotary disks (26,27,28,29) in the position of the central lift piston (3) add up in the dead center and the mass forces of the central lifting piston (3) counteract, and in the middle position of the central piston (3) the inertia forces of the rotating disks (26,27,28,29) lift each other diagonally and move outwards do not appear.

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

Claims (6)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Zentralhubkolben-Brenkraftmaschine, insbesondero als wasser- oder luftgekühlte Zweitakt-Drennkraftmaschine für Otto- oder Dieselbetrieb mit schlitzgestaeuerter oder ventilgesteuerter Umkehrspülung, oder Gleichstromspülung mit Schlitz- und Ventilsteuerung, bestehend aus einem Gehäuse mit aufgesetzten Zylinderblöcken, in deM ein Zentralhubkolben mittels eines Kurbeltriebes tiin- und hergehende Bewegungen ausführt und der Ausgleich der Trägheitskräfte der hin- und hergehenden Massen durch rotierende Gegengewichte erzielt wird, dadurc gehennzeichnet, daß in einem Gehäuse (1) mit zwei gegenüberliegend angebrachten Zylindrenblöcken (7,8) ein Zentralhubkolben (3) zentrisch angeordnet ist, bestehend aus einem hohlen Mittelstück (4) und zwei Kolben (5,6), die mit dem Mittelstück (4) im Durchmesser glaich oder kleiner sind und an den Kolben schaften (30,31) in axialer Anordnung mit den Stirnseiten des Mittelstücks (4) starr verbunden sind und eine Einheit bilden, und daß eine im Gehäuse (i) gelagerte Kurbelwelle (9) senkrecht zur Zentralhubkolbenachse das Mittelstück (4) in dafür angebrachten Längsschlitzen (10) durchdringt, wobei der Kurbelzapfen (11) im Innern des Mittelstücks (4) angeordnet ist, auf dem ein von KoLben (5) und Mittelstück (4) umschlossenes Pleuel (12) sitzt, das Kurbelwelle (9) und Zentralhubkolben (3) mittels eines Kolbenbolzens (13) zu einem vollständigen Kurbeltrieb verbindet. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Central reciprocating internal combustion engine, especially as a water or air-cooled two-stroke engine for gasoline or diesel operation with slot-controlled or valve-controlled reverse flushing, or direct current flushing with slot and valve control, consisting of a housing with attached cylinder blocks, in which a central lifting piston by means of a crank drive tiin- and forwards movements and the compensation of the inertial forces of the reciprocating masses is achieved by rotating counterweights, dadurc Going out that in a housing (1) with two mounted opposite one another A central lifting piston (3) is arranged centrally, consisting of cylinder blocks (7, 8) from a hollow middle piece (4) and two pistons (5,6), which with the middle piece (4) are equal or smaller in diameter and on piston shafts (30.31) in axial arrangement with the end faces of the middle piece (4) are rigidly connected and form a unit, and that a crankshaft (9) mounted in the housing (i) is perpendicular to the central stroke piston axis the middle piece (4) in longitudinal slots made for this purpose (10) penetrates, wherein the crank pin (11) is arranged in the interior of the central piece (4) is on which a piston (5) and center piece (4) enclosed connecting rod (12) sits, the crankshaft (9) and central lift piston (3) by means of a piston pin (13) a complete crank mechanism connects. 2. Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitz- oder ventilgesteuerte Spülung oder Aufladung der Verdichtungsräume (20,21) mit Frischgasen aus den von Gehäuse (i) und den Kolbenschaften (30,31) gebildeten Ringzylinder (14,15) mit Ifilfe der am Mittelstück (4) des Zentralhubkolbens (3) angebrachten Verdrängungsflansche (16,17) durchgeführt wird, wobei die Zuführung der Frischgase von den Ringzylindern (14,15) in die Verdichtungsräume (20,21) durch vier Verbindungskanäle (18,19,22,23) erfolgt, die im Gehäuse (1) und den Zylinderblöcken (7,8) angebracht sind und jeweils zwei Verbindungskanäle einem Verdichtungsraum zugeordnet sind.2. Central piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the slot- or valve-controlled flushing or charging of the compression chambers (20,21) with fresh gases from the housing (i) and the piston shafts (30,31) educated Ring cylinder (14,15) with the help of the on the middle piece (4) of the central lifting piston (3) Attached displacement flanges (16,17) is carried out, with the feed the fresh gases from the ring cylinders (14,15) into the compression chambers (20,21) four connecting channels (18,19,22,23) takes place in the housing (1) and the cylinder blocks (7,8) are attached and two connecting channels each to a compression chamber assigned. 3. Zentralhubkolben-Brcnnraftmnschine nach Anspruch .t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsflansche (16,17) des Zentralhubkolbens (3) die im Hohlzylinder (2) des Gehäuses (1) angebrachten Schlitze (32) überfahren und dadurch die Ringzylinder (14,15) für die Aufnahme von Frischgasen für den Spül- oder Ladevorgang der Verdichtungsräume (20,21) öffnen.3. Zentralhubkolben-Brcnnraftmnschine according to claim .t and 2, characterized characterized in that the displacement flanges (16,17) of the central lifting piston (3) the in the hollow cylinder (2) of the housing (1) mounted slots (32) and thereby the ring cylinder (14, 15) for the intake of fresh gases for the flushing or loading process the compression chambers (20,21) open. 4. Zentralhubkolben-Brennkraftmasciline nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenausgleih der hin- und hergehenden- Teile durch zusätzliche vier unwuchtgleiche Rotationsscheioen (26,27,28,29) erfolgt, die auf der Kurbelwelle (9) bzw. im Gehäuse (1) gelagert und um das Mittels stück (4) des Zentralhubkolbens (3) zueinander im rechten Winkel angeordnet und durch Kegelverzahnung ungerader Zehnerzahl miteinander im Eingriff sind,uncl daß die Massenkräfte der Rotationsscheiben (26,27,28,29) sich gegenseitig diagonal aufheben, wenn der Zentralhubkolben (3) die Mittelstellung durchfährt und die Massenkräfte der Rotationsscheiben (26,27, 28,29) sich addieren, wenn der Zentralhubkolben (3) die Totpunkte erreicht und dabei den Massenkräften des Zentralhubkolbens (3) entgegenwirken.4. Zentralhubkolben-Brennkraftmasciline according to claim 1, characterized in that that the mass lending of the reciprocating parts by an additional four unbalanced ones Rotationsscheioen (26,27,28,29) takes place on the crankshaft (9) or in the housing (1) stored and around the middle piece (4) of the central piston (3) to each other in Arranged at right angles and with bevel teeth with an odd number of tens are in engagement, and that the inertial forces of the rotating disks (26,27,28,29) cancel each other diagonally when the central lifting piston (3) is in the middle position drives through and the inertia forces of the rotating disks (26,27, 28,29) add up, when the central piston (3) reaches the dead center and thereby the inertia forces counteract the central stroke piston (3). 5. Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Massenausgleich der hin- und hergehenden Teile eingesetzten Rotationsscheiben (26,27,28,29) zusätzlich als Schwungmassen dienen.5. Central reciprocating internal combustion engine according to claim 1 and 4, characterized marked that the for the mass balancing of the reciprocating Parts used rotating disks (26,27,28,29) additionally as flywheels to serve. 6. Zentralhubkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen der Kugellager oder Rollenlager (33,34) für die Kurbelwelle (9) zuni Teil in den Hchlzylinder (2) des Gehäuses (1) ragen.6. Central piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the shells of the ball bearings or roller bearings (33,34) for the crankshaft (9) Initially protrude into the wooden cylinder (2) of the housing (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2452037A1 (en) * 1979-03-19 1980-10-17 Lemarre Jean Louis Compound piston for IC engine - has piston head at each end of H- frame with head to each leg end
EP4180625A1 (en) * 2021-11-11 2023-05-17 Michael-Alexander Müller Internal combustion engine

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