DE2741649A1

DE2741649A1 - Four stroke combustion engine - has mixt. inlet into crank case connected via synchronously actuated valve to engine inlet valve

Info

Publication number: DE2741649A1
Application number: DE19772741649
Authority: DE
Inventors: Johann Thier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-13
Filing date: 1977-09-13
Publication date: 1979-03-15

Abstract

The four-stroke combustion engine comprises a carburettor (1) connected by a suction duct (3) to the crank chamber (2) and at least one overflow duct (4) from the crank case (2) to the inlet valve (5). At the entry from the chamber (2) into the duct (4) a valve (8) is provided which is actuated as a function of the piston stroke. The valve(s) may be spring-loaded, or may consist of resilient flaps. They may be actuated via a reciprocating linkage, which itself could be driven from a cam groove provided in a circular crank disc.

Description

Viertakt-Verbrennungsmotor Four-stroke internal combustion engine

Die Erfindung betrifft einen Viertakt-Verbrennungsmotor, wie er zum Antrieb von Kraftfahrzeugen und Krafträdern Verwendung findet.The invention relates to a four-stroke internal combustion engine, as used for Drive of motor vehicles and motorcycles is used.

Die Leistung eines derartigen Verbrennungsmotors ist bekanntlich von dem Füllungsgrad eines Zylinders nach dem Ansaugen des Luft-Benzindampfgemisches abhängig. Dieser Fü1-lungsgrad eines Verbrennungsmotors läßt sich, neben verschiedenen konstruktiven Maßnahmen, die jedoch nur einen geringen Einfluß auf den Füllungsgrad haben können, im wesentlichen nur dadurch erhöhen, daß der Druck des über das Einlaßventil in den Zylinderraum gelangenden Luft-Benzindampfgemisches durch Vorkompression desselben erhöht wird.The performance of such an internal combustion engine is known to be the degree of filling of a cylinder after the air-gasoline vapor mixture has been sucked in addicted. This degree of filling of an internal combustion engine can, in addition to various constructive measures, which, however, only have a minor influence on the degree of filling can have, essentially only by increasing the pressure of the via the inlet valve air-gasoline vapor mixture reaching the cylinder chamber by precompression of the same is increased.

Zu diesem Zweck hat man bereits verschiedene Kompressionsanlagen entwickelt, die jedoch sämtlich den Nachteil haben, daß sie als Zusatzaggregate zu dem Verbrennungsmotor konstruiert und montiert werden müssen und somit erhebliche Kosten sowie auch einen zusätzlichen Raumbedarf mit sich bringen. Zudem sind derartige zusätzliche Kompressionseinrichtungen störanfällig.Various compression systems have already been developed for this purpose, However, all of which have the disadvantage that they are used as additional units to the internal combustion engine must be designed and assembled and thus considerable costs as well as a bring additional space requirements. In addition, such additional compression devices are prone to failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorkompression des in den Motorzylinder zu liefernden Gas-Benzindampfgemisches ohne besondere Zusatzaggregate zu bewirken, wobei der Motorkolben selbst die Verdichtungsarbeit leisten soll.The invention is based on the object of a pre-compression of the Gas-gasoline vapor mixture to be supplied to the engine cylinder without special additional units to effect, with the engine piston itself doing the compression work.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen das Gemischaufbereitungsaggregat mit dem Kurbelgehäuseraum verbindenden Ansaugkanal und mindestens einen das Einlaßventil mit dem Kurbelgehäuseraum verbindenden Überströmkanal gelöst, in deren Einmündungen in das Kurbelgehäuse in Abhängigkeit vom Kolbenhub und dem daraus resultierenden Druckwechsel betätigte atypische Ventile (Klappen oder Membranen) angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved by a mixture preparation unit connecting with the crankcase space Intake duct and at least an overflow channel connecting the inlet valve to the crankcase space is released, in their confluences in the crankcase depending on the piston stroke and the resulting pressure change actuated atypical valves (flaps or diaphragms) are arranged.

In einem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor wird mithin erstmals der innerhalb des Kurbelgehäuseraumes beim Aufwärtshub des Kolbens entstehende Unterdruck ausgenutzt, um das Luft-Benzindampfgemisch über den Vergaser anzusaugen und anschließend während des Abwärtshubes des Kolbens dieses Gemisch zu verdichten und in einen Überströmkanal zum Einlaßventil des Zylinders zu leiten. Diese Vorgänge wiederholen sich bei einem Viertaktmotor im Rahmen eines Arbeitsspieles jeweils zweimal, so daß, wie später noch erläutert wird, der Überströmkanal vom Kurbelgehäuseraum zum Einlaßventil zweimallaufgeladen wird, ehe das Einlaßventil öffnet und das in dem Überströmkanal vorverdichtete Gemisch mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in den Verbrennungsraum des Zylinders eintritt.In an internal combustion engine according to the invention, therefore, for the first time the negative pressure created within the crankcase space during the upward stroke of the piston exploited to suck in the air-gasoline vapor mixture through the carburetor and then to compress this mixture during the downward stroke of the piston and into an overflow channel to the inlet valve of the cylinder. These processes are repeated in one Four-stroke engine twice as part of a work cycle, so that, as later will be explained, the transfer channel from the crankcase space to the inlet valve is charged twice before the inlet valve opens and the mixture precompressed in the transfer channel enters the combustion chamber of the cylinder at a high flow rate.

Außer den in Abhängigkeit vom Kolbenhub zu betätigenden Ventilen in den Einmündungsöffnungen des Ansaugkanals und des Überströmkanals zum Kurbelgehäuseraum werden keine zusätzlichen bewegten Teile benötigt. Die Ansaug- und Kompressionsarbeit wird von dem Motorkolben geleistet. Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor arbeitet deshalb sehr betriebssicher. Bei geringem konstruktiven Aufwand ist seine Leistung erheblich höher als diejenige eines herkömmlichen Verbrennungsmotors.Apart from the valves in the confluence openings of the intake duct and the overflow duct to the crankcase space no additional moving parts are required. The suction and compression work is done by the engine piston. The internal combustion engine according to the invention works therefore very reliable. With little constructive effort, its performance is considerably higher than that of a conventional internal combustion engine.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Further features of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig.l bis 4 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in den vier Hubphasen des Zylinders, Fig.5 die schematische Darstellung des Längsschnittes durch den Zylinder eines erfindungsgemäßen Motors, Fig.6 einen zu dem Schnitt gem.Fig.7 senkrecht stehenden Schnitt durch das Zylindergehäuse, Fig.7 den schematisch dargestellten Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motors mit abgewandeltem Plattenventil im Ansaugkanal und seitlichem Überströmkanal, Fig.8 den schematisch dargestellten Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motors mit Plattendrehschieber-Einlaßsteuerung und einer elastischen Ventilklappe zum Abschluß des Überströmkanals während der Ansaugphase, Fig.9 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch einen Motor gem. Fig.8 in der Aufladephase, Fig.10 einen schematisch dargestellten Längsschnitt in der Kurbelwellenebene durch den Motor gern. den Fig.6 u.7 in der Aufladephase, Fig.ll einen schematisch dargestellten Längsschnitt in der Kurbelwellenebene durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motors gem.Fig.13, der sogen.Zwangssteuerung der Ansaugklappe, Ei§.12 einen Längsschnitt durch den Motor mit federbelasteter Stößelsteuerung der Ansaugklappe gem. Fig.ll in einer senkrecht dazu liegenden Ebene, Fig. 13 einen schematisch dargestellten Längsschnitt entsprechend demjenigen gem. Fig.ll durch eine Zwangssteuerung der Ansaugklappe eines erfindungsgeiäßen Motors Fig. 14 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Zwangssteuerung der Ventilklappe des Ansaugkanals und elastische.- Klappe des Uberströmkanals, Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit vierflilgeligen elastischen Ventil des Überströmkanals, Fig.15a die Draufsicht auf die geschlossene Ventilklappe, Fig. 15b die Draufsicht auf die geöffnete Ventilklappe, Fig.16 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel mit vierfltlgeliger elastischer Ventilklappe im Ansaugkanal und im Überströmkanal, Fig.16a die Draufsicht auf eine geöffnete Ventilklappe nach Fig. 16, Fig.16b die Draufsicht auf die geschlossene Ventilklappe gem. Fig.16, Fig.17 einen Horizontaischnitt durch einen erfindungsgesMAen Motor mit eingezeichneter Frischgasführung und Fig. 18 verschiedene atypische Federklappenventile in verschiedener Funktionsstellung für die Ans auf kanal- und Überströmkanalsteuerung.The invention will be described below with reference to that in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it: Fig.l to 4 the schematic representation of an internal combustion engine according to the invention in the four stroke phases of the cylinder, FIG. 5 the schematic representation of the longitudinal section through the cylinder of an engine according to the invention, FIG. 6 a to the section according to FIG. 7 vertical section through the cylinder housing, Fig.7 the schematically shown Longitudinal section through a further embodiment of an engine according to the invention with modified plate valve in the intake duct and side overflow duct, Fig. 8 the schematically illustrated longitudinal section through a further embodiment an engine according to the invention with plate rotary valve inlet control and a elastic valve flap to close off the overflow channel during the intake phase, 9 shows a schematically illustrated longitudinal section through an engine according to FIG in the charging phase, Fig.10 is a schematically illustrated longitudinal section in the Crankshaft level by the engine like. the Fig.6 and 7 in the charging phase, Fig.ll a schematically illustrated longitudinal section in the crankshaft plane through a Another embodiment of a motor according to the invention according to Fig. 13, the so-called forced control the intake flap, egg §.12 a longitudinal section through the engine with spring-loaded Plunger control of the intake flap according to Fig.ll in a plane perpendicular to it, Fig. 13 shows a schematically illustrated longitudinal section corresponding to that according to FIG by a forced control of the intake flap of a motor according to the invention Fig. 14 shows a longitudinal section through a further exemplary embodiment with positive control the valve flap of the intake duct and elastic flap of the overflow duct, Fig. 15 shows a longitudinal section through a further exemplary embodiment with four-leaf structures elastic valve of the overflow channel, Fig.15a the top view of the closed Valve flap, FIG. 15b the top view of the opened valve flap, FIG. 16 a Longitudinal section through another embodiment with four-wing elastic Valve flap in the intake duct and in the overflow duct, Fig. 16a the top view of a open valve flap according to Fig. 16, Fig.16b the top view of the closed Valve flap according to FIG. 16, FIG. 17 shows a horizontal section through an inventive device Motor with drawn fresh gas supply and FIG. 18 various atypical spring flap valves in various functional positions for the control of ducts and overflow ducts.

In den Fig.l u.4 sind anhand schematischer Längsschnitte die vier Arbeitstakte eines Viertakt-Kolbenmotors dargestellt, denen die erfindungsgemäße Vorkompression beigeordnet ist, die über die dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtungen erzielt wird.In the Fig.l and 4 are based on schematic longitudinal sections, the four Working strokes of a four-stroke piston engine shown, which the invention Pre-compression is associated with the illustrated devices according to the invention is achieved.

Gem. Fig.l ist der Vergaser 1 mit dem Kurbelgehauseraum 2 durch den Einlaßkanal 3 verbunden. Weiterhin ist der Kurbelgehäuseraum 2 durch den Überströmkanal 4 mit dem Einlaßventil 5 verbunden.Gem. Fig.l is the carburetor 1 with the crankcase space 2 through the Inlet channel 3 connected. Furthermore, the crankcase space 2 is through the overflow channel 4 connected to the inlet valve 5.

In der in Fig.l wiedergegebenen Phase soll der Kolben 6 einen Aufwärtshub durchführen und dabei das zuvor in den Zylinder 7 gelangte Gasgemisch verdichten. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 6 bewirkt naturgemäß einen Unterdruck im Kurbelgehäuseraum 2, demzufolge die schematisch angedeutete Ventilklappe 8 den Eintrittskanal 3 freigibt, so daß ein Frischluft-Benzindampf-Gemisch in Richtung der Pfeile 9 in den Kurbelgehäuseraum 2 strömt und dort verwirbelt wird.In the phase shown in Fig.l, the piston 6 should make an upward stroke perform and thereby compress the gas mixture that had previously entered the cylinder 7. The upward movement of the piston 6 naturally causes a negative pressure in the crankcase space 2, according to which the schematically indicated valve flap 8 releases the inlet channel 3, so that a fresh air-gasoline vapor mixture in the direction of arrows 9 in the crankcase space 2 flows and is swirled there.

Nach Erreichen der oberen Totpunktstellung des Kolbens 6 kehrt sich dessen Hubrichtung um, so daß jetzt, gem. Fig.2, eine Druckerhöhung innerhalb des Kurbelgehäuseraumes 2 eintritt. Dadurch wird die Ventilklappe 10 des Überströmkanals 4 geöffnet und ein Teil des im Kurbelgehäuseraum 2 befindlichen Frischgasgemisches in den Überströmkanal 4 gedrückt.After reaching the top dead center position of the piston 6 reverses its stroke direction so that now, according to Fig. 2, a pressure increase within the Crankcase chamber 2 enters. This becomes the valve flap 10 of the overflow channel 4 opened and part of the fresh gas mixture in the crankcase space 2 pressed into the overflow channel 4.

Beim anschließenden Aufwärtshub des Kolbens 6 gem. Fig.3 kehrt sich die Druckänderung innerhalb des Kurbelgehäuseraumes 2 erneut um, so daß jetzt die Ventilklappe 8 des Einlaßkanals 3 öffnet und wiederum Frischgasgemisch in den Kurbelgehäuseraum 2 eingesaugt wird. Dieser dritte Hub des Kolbens 6 ist der Ausstoßhub, bei dem das Auslaßventil 11 geöffnet ist.During the subsequent upward stroke of the piston 6 according to FIG the change in pressure within the crankcase space 2 again, so that now the The valve flap 8 of the inlet channel 3 opens and the fresh gas mixture again enters the crankcase space 2 is sucked in. This third stroke of the piston 6 is the exhaust stroke in which the Outlet valve 11 is open.

Der anschlieftende Aufwärtshub des Kolbens 6 gem. Fig.4 ist mit eiher erneuten Kompression des im Kurbelgehäuseraum 2 befindlichen Frischgasgemisches verbunden, die zur Folge hat, daß der im Überströmkanal 4 herrschende Druck erhöht wird. Ein Zahlenbeispiel möge dies erläutern: Der Kurbelgehäuseraum 2 habe das Volumen V1 und der Überströmkanal das Volumen V2. Im Kurbelgehäuseraum V1 herrsche der Druck P1 und im Überströmkanal der Druck P2. Ist V1 = V2, so herrscht nach der ersten Füllung des Überströmkanals 4 dort ein Druck P1 P2 n Durch die zweite Aufladung des Überströmkanals, die während des in Fig.4 dargestellten Abwärtshubes des Kolbens 6 eintritt, besteht zunächst zwischen dem Kurbelgehäuseraum 2 und dem Überströmkanal 4 eine Druckdifferenz P1 D ' P1 ~ Diese Druckdifferenz gleicht sich, unter der Voraussetzung gleicher Volumina V1 und V2, während des Überströmvorgangs, wiederum auf etwa den halben Wert aus, so daß gegen Ende des Abwärtshubes des Kolbens 6 sowohl im Kurbelgehäuseraum 2 als auch im Überströmkanal 4 ein Druck von etwa 3 T P1 herrscht. Um diesen Druckaufbau so weit wie nur möglich zu erreichen, wird das Einlaßventil 12 erfindungsgemäß so gesteuert, daß es erst etwa 20-30° vor dem unteren Totpunkt UT öffnet, zu einem Zeitpunkt also, zu dem der Kolben 6 den größten Teil seiner Kompressionsarbeit im Kurbelgehäuseraum geleistet hat und der Überströmkanal 4 auf den größtmöglichen Innendruck gebracht worden ist.The subsequent upward stroke of the piston 6 according to FIG renewed compression of the in the crankcase space 2 the fresh gas mixture connected, which has the consequence that the pressure prevailing in the overflow channel 4 increases will. A numerical example may explain this: The crankcase space 2 has the volume V1 and the overflow channel the volume V2. The pressure prevails in the crankcase space V1 P1 and the pressure P2 in the overflow channel. If V1 = V2, then after the first one prevails Filling of the overflow channel 4 there is a pressure P1 P2 n due to the second charge of the overflow channel during the downward stroke of the piston shown in FIG 6 occurs, there is initially between the crankcase space 2 and the overflow duct 4 a pressure difference P1 D 'P1 ~ This pressure difference is the same, provided that equal volumes V1 and V2, during the overflow process, again to about the half the value, so that towards the end of the downward stroke of the piston 6 both in the crankcase space 2 and in the overflow channel 4 there is a pressure of about 3 T P1. About this build-up of pressure To achieve as far as possible, the inlet valve 12 according to the invention is so controlled that it only opens about 20-30 ° before bottom dead center BDC, to one So point in time at which the piston 6 does most of its compression work in the Crankcase space has made and the overflow channel 4 to the largest possible Internal pressure has been brought.

Wenn jetzt das Einlaßventil 12 öffnet, strömt das Frischgasgemisch aus dem Überströmkanal 4 mit besonders hoher Geschwindigkeit in den Zylinderraum 13, weil sich dort, zufolge des Abwärtshubes des Zylinders 6, ein entsprechender Unterdruck gebildet hat. Dieses verstärkte Druckgefälle gewährleistet eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit in der Öffnung des Einlaßventils 12 und mithin eine vollständige Füllung des Zylinderraumes 13, deren Grad höher ist als bei herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen.When the inlet valve 12 now opens, the fresh gas mixture flows from the overflow channel 4 at a particularly high speed into the cylinder space 13, because there, as a result of the downward stroke of the cylinder 6, a corresponding Has formed negative pressure. This increased pressure gradient guaranteed an increased flow rate in the opening of the inlet valve 12 and hence a complete filling of the cylinder space 13, the degree of which is higher than with conventional ones Internal combustion engines.

Für die Erfindung ist mithin wesentlich, daß die zweite Aufladung des Überströmkanals 4 während des Ansaughubes des Kolbens 6 möglichst lange aufrechterhalten wird und daß das Einlaßventil 12 erst zu einem möglichst späten Zeitpunkt geöffnet wird, sc daß sich die erhöhte Kompression im Überströmkanal 4 voll für die Aufladung des Zylinders 7 auswirken kann.It is therefore essential for the invention that the second charge of the overflow channel 4 is maintained as long as possible during the suction stroke of the piston 6 is and that the inlet valve 12 is not opened until as late as possible is, sc that the increased compression in the overflow channel 4 is fully for the charge of the cylinder 7 can affect.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele für vorteilhafte Ausbildungen der Ventile, die den Einlaßkanal 3 und den Überströmkanal 4 während der entsprechenden Arbeitsphasen des Kolbens 6 verschließen bzw. öffnen, erläutert.In the following some exemplary embodiments for advantageous designs of the valves, the inlet channel 3 and the overflow channel 4 during the corresponding Close or open working phases of the piston 6, explained.

So ist in dem Ausführungsbeispiel gem. Fig.5 eine Scharnierklappe 14 in der Durchtrittsöffnung des Einlaßkanals 15 angeordnet und auch der Überströmkanal 16 ist durch eine Ventilklappe 17 verschließbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein gemeinsamer Steuerkanal 18 vorgesehen, in den sowohl der Einlaßkanal 15 als auch der Überströmkanal 16 münden. Die Ventilklappen 14 u.17 sind zweckmäßig federbelastet. In Fig.5 wurden die Strömungslinien für das eintretende Frischgasgemisch beim Aufwärtshub des Kolbens 6 eingezeichnet.In the exemplary embodiment according to FIG. 5, for example, there is a hinged flap 14 arranged in the passage opening of the inlet channel 15 and also the overflow channel 16 can be closed by a valve flap 17. In this embodiment is a common control channel 18 is provided in which both the inlet channel 15 as the overflow channel 16 also open. The valve flaps 14 and 17 are expediently spring-loaded. In Figure 5, the flow lines for the incoming fresh gas mixture on the upstroke of the piston 6 is shown.

In Fig.6 ist ein senkrecht zur Kurbelwangenebene gelegter Schnitt durch den die oberströmkanäle 16 enthaltenden Teil des Motorgehäuses dargestellt. Danach erstrecken sich die Überströmkanäle 16, ausgehend von dem gemeinsamen Steuerkanal 18, symmetrisch leicht geschwungen bis zu dem Einlaßkanal 5.In Figure 6 is a perpendicular to the plane of the crank web section represented by the part of the motor housing containing the upstream ducts 16. Thereafter, the overflow channels 16 extend, starting from the common control channel 18, slightly curved symmetrically up to the inlet channel 5.

Fig.7 zeigt wiederum einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor, dessen Kolben 6 im Aufwärtshub begriffen ist und mithin durch den Einlaßkanal 3 ein Frischgasgemisch ansaugt, dessen Strömungslinien eingezeichnet sind. In der Austrittsöffnung des Einlaßkanals 3 sitzt die Ventilklappe 19, die einmal in der geschlossenen und zum anderen in der geöffneten Stellung dargestellt ist.7 again shows a schematically illustrated longitudinal section by an internal combustion engine according to the invention, the piston 6 of which is on the upstroke is understood and therefore sucks in a fresh gas mixture through the inlet channel 3, its Flow lines are drawn. In the outlet opening of the inlet channel 3 is seated the valve flap 19, which is in the closed position and in the open position on the other hand Position is shown.

Die Fig.8 u.9 zeigen ebenfalls schematisch dargestellte Längsschnitte durch einen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor, der im Kurbelgehäuse mit einer Plattendrehschieber-Einlaßsteuerung arbeitet. Der Überströmkanal 20 ist durch eine Ventilklappe 21 aus elastischem Material, beispielsweise PVC, abgeschlossen (s.Fig.8), die auf einer Seite mit der Wandung des Überströmkanals 20 beispielsweise durch Verkleben verbunden ist. Während des in Fig.8 dargestellten Aufwärtshubes des Kolbens 6 verschließt diese Vcntilklappe 21 den Überströnkanal 20, während sie denselben gem. Fig.9, die den Abwärtshub zeigt, freigibt, so daß das Frischgasgemisch entsprechend den Pfeilen 22 in den Überströnkanal 20 eintreten kann. Unmittelbar hinter dem Ende der Ventilklappe 21 tritt ein TeilrUckstrom des Frischgas gemisches auf, der zur Folge hat, daß diese Ventilklappe 21 sofort geschlossen wird, wenn im Kurbelgehäuseraum 2 ein Druckrichtungswechsel stattfindet.FIGS. 8 and 9 also show schematically illustrated longitudinal sections by an internal combustion engine according to the invention, which is in the crankcase with a Plate rotary valve inlet control is working. The overflow channel 20 is through a Valve flap 21 made of elastic material, for example PVC, closed (see Fig. 8), on one side with the wall of the overflow channel 20, for example Gluing is connected. During the upward stroke of the piston shown in Figure 8 6, this valve flap 21 closes the overflow channel 20 while it does the same 9, which shows the downward stroke, releases, so that the fresh gas mixture accordingly the arrows 22 can enter the overflow channel 20. Immediately after the end the valve flap 21 occurs a partial return flow of the fresh gas mixture to the The result is that this valve flap 21 is closed immediately when in the crankcase space 2 a change of printing direction takes place.

Gen, Fig.8 wird die Ansaugkanalöffnung 34 nicht von der Drenschiebersteuerplatte 35 abgedeckt. Di e Die Ansaugkanalöffnung 34 liegt vielmehr im Bereich der Steueröffnung der Plattendrehschieber-Steuerungseinrichtung.Gen, Fig.8, the intake port opening 34 is not from the Drenschieber control plate 35 covered. Rather, the intake duct opening 34 lies in the area of the control opening the rotary knife gate valve control device.

Dagegen ist gem. Fig.9 die Ansaugkanalöffnung 34 durch die Drehschiebersteuerplatte 35 vollstindig abgedeckt.On the other hand, according to FIG. 9, the intake duct opening 34 is through the rotary valve control plate 35 fully covered.

Dieser Zustand dauert jeweils 1800 Kurbeldrehwinkel an.This state lasts for 1800 crank rotation angles.

Der Kolben 6 hat in seinem unteren Rand bereits Steueröffnungen 36 u.37, die in der unteren Kolbenlage, in der der Kolben sonst die Ansaugkanalöffnung 34 und die oberdruckkanalöffnung 38 abdecken würde, dieses Abdecken verhindern.The piston 6 already has control openings 36 in its lower edge u.37, which are in the lower piston position, in which the piston would otherwise open the intake port 34 and cover the upper pressure channel opening 38 would prevent this covering.

Aus Fig.10, die einen zur Fig.6 senkrechten, schematisch dargestellten Schnitt wiedergibt, ist ersichtlich, daß auch zwei parallel arbeitende Überströmkanäle 20 vorgesehen sein können, in deren Öffnung zum Kurbelwellengehäuse elastische Ventilklappen 21 sitzen. Der Strömungsverlauf des Frischgases ist auch in dieser Figur durch Pfeile wiedergegeben. Größe und Richtung des Verlaufs der Überströmkanäle 20 ist den jeweiligen örtlichen Verhältnissen innerhalb eines Verbrennungsmotors anzupassen.From Fig.10, which is a perpendicular to Fig.6, shown schematically Section reproduces, it can be seen that two overflow channels working in parallel 20 can be provided, in the opening to the crankshaft housing elastic valve flaps 21 seats. The flow course of the fresh gas is also indicated by arrows in this figure reproduced. The size and direction of the course of the overflow channels 20 is the respective to adapt to local conditions within an internal combustion engine.

Die Fig.ll gibt den senkrecht zur Kurbelwangenebene verlaufenden Querschnitt durch das Beispiel gem. Fig.13 eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors wieder. In diesem Falle sind die Kurbelwangen als Kreisscheiben 23 u.24 ausgebildet, deren Form aus den Fig. 11 u.13 ersichtlich ist.Fig.ll shows the cross section running perpendicular to the plane of the crank web by the example according to FIG. 13 of an internal combustion engine according to the invention. In this case, the crank webs are designed as circular disks 23 and 24 Shape can be seen in FIGS. 11 and 13.

Jede Kreisscheibe trägt auf ihrem Umfang bis zur Hälfte desselben (1800) eine durchgehende Laufnut 25, in die jeweils eine Rolle 26 eingreift, auf der wiederum ein verschiebbarer Stößel 27 sitzt. In die obere Lagermulde jedes Stößels 27 greift eine Stößelstange 28 ein, deren oberes Ende gem. den Fig.12 u.13 an einem Pendelarm 29 bzw. 30 angelenkt ist.Each circular disk bears up to half of the same on its circumference (1800) a continuous running groove 25, in each of which a roller 26 engages which in turn sits a slidable plunger 27. In the upper bearing recess of each ram 27 engages a push rod 28, the upper end of which according to FIGS Pendulum arm 29 or 30 is articulated.

Auf der Pendellagerachse 32 der Pendelarme 29 bzw. 30 sitzt jeweils eine Ventilklappe 31 (s.Fig.ll), die, je nach Stellung der Pendelarme 29 bzw. 30, die Öffnung des Einlaßkanals 15 entweder freigibt oder verschließt. Gem. der Fig.12 ist der Einlaßkanal 15 freigegeben worden, da der Kolben 6 seinen Aufwärtshub durchführt.The pendulum arms 29 and 30 each sit on the self-aligning bearing axis 32 a valve flap 31 (see Fig. II), which, depending on the position of the pendulum arms 29 or 30, the opening of the inlet channel 15 either opens or closes. According to Fig. 12 the inlet channel 15 has been released as the piston 6 performs its upward stroke.

Gem. Fig.13 ist der Einlaßkanal 15 noch geschlossen, und der Kolben 6 befindet sich im unteren Totpunkt. In dieser Stellung beginnt die Hubrolle 26, auf den erhöhten Teil der Steuernut 25 aufzulaufen, so daß das Öffnen der Ventilklappe des Einlaßkanals 15 unmittelbar danach beginnt.According to Fig. 13, the inlet channel 15 is still closed, and the Piston 6 is at bottom dead center. The lifting roller begins in this position 26 to run onto the raised part of the control groove 25, so that the opening of the valve flap of the inlet channel 15 begins immediately thereafter.

Die Besonderheit des Ausführungsbeispiels gem. den Fig.ll u.13 besteht darin, daß dort zwei Stößelstangen 28 an den Pendelarm 30 angreifen, deren gegenläufige Pendelbewegungen auf die gemeinsame Pendel achse Ubertragen werden.The peculiarity of the embodiment according to the Fig.ll and 13 is in that there two push rods 28 attack the pendulum arm 30, their counter-rotating Pendulum movements are transmitted to the common pendulum axis.

Die zugehörigen Steuernuten 25 auf den beiden Kreisscheiben 23 u.24 um 1800 sind gegeneinander versetzt, so daß immer eine der beiden Stößelstangen 28 den Pendelarm 30 entweder in die Offenlage oder die Schließlage der Ventilklappe 31 schwenkt. Damit ist eine absolut spielfreie und kurbelwinkelgetreue Zwangssteuerung der Ventilklappe 31 des Einlaßkanals 15 verwirklicht.The associated control grooves 25 on the two circular disks 23 and 24 around 1800 are offset from one another, so that always one of the two push rods 28 the pendulum arm 30 either in the open position or the closed position of the valve flap 31 pivots. This provides a positive control that is absolutely backlash-free and true to the crank angle the valve flap 31 of the inlet channel 15 is realized.

Das Ausführungsbeispiel in Fig.12 arbeitet, wie bereits erwähnt, mit nur einem federbelasteten Stößel 27 und einer Stößelstange 28, die die Ventilklappe 33 während jeweils 1800 Kurbelwinkel schließt und danach während der nächsten 1800 Kurbelwinkel offenhält. Auch dadurch ist eine fortlaufende Zwangssteuerung der dem Einlaßkanal 15 zugeordneten Ventilklappe 33 gewährleistet.The exemplary embodiment in FIG. 12 works, as already mentioned, with only a spring-loaded plunger 27 and a push rod 28, which the valve flap 33 closes for 1800 crank angles each time and then for the next 1800 Keeps crank angle open. This, too, is a continuous forced control of the dem Inlet channel 15 associated valve flap 33 guaranteed.

In Fig.14 ist eine weitere Variante der Zwangssteuerung der Ansaugventilklappe 19 dargestellt, die folgendermaßen arbeitet: Wenn der Kolben 6 den Abwärtshub (Radstellung) durchführt, befindet sich der Schleppstößel 29 in der untersten Stellun g, so daß die Ventilklappe 19 geschlossen ist. Das Frischgasgemisch strömt in diesem Steuer zustand in den oberströmkanal, wenn die kreisscheibenförmige Kurbelwange 23 weitergedreht worden ist und die Gleitnocke 46 des Schleppstößels 39 auf den erhöhten Umfang der Kurbelwange 23 gelangt, wird die Ansaugventilklappe 19 geöffnet und es tritt Frischgasgemisch in den Kurbelgehäuseraum 2.In Fig. 14 is a further variant of the forced control of the intake valve flap 19, which works as follows: When the piston 6 completes the downward stroke (wheel position) performs, the drag ram 29 is in the lowest position so that the valve flap 19 is closed. The fresh gas mixture flows in this control state in the upper flow channel when the circular disc-shaped crank web 23 rotated further has been and the slide cam 46 of the drag ram 39 on the increased circumference of the Crank web 23 arrives, the intake valve flap 19 is opened and there is a fresh gas mixture into the crankcase space 2.

Das Ausführungsbeispiel gem. den Fig.15, 15a u.15b zeigt die Anordnung eines besonderen vierflügeligen elastischen Ventils im Eingang des Überströmkanals 16. Dieses elastische Ventil 41 ist in Fig.15 geöffnet, und es findet die Aufladung statt. Fig.15b zeigt das elastische Ventil 41 in dieser offenen Stellung, während Fig.15a das elastische Ventil 41 in der geschlossenen Stellung zeigt.The embodiment according to FIGS. 15, 15a and 15b shows the arrangement a special four-wing elastic valve in the inlet of the transfer channel 16. This elastic valve 41 is open in FIG. 15, and it is charged instead of. Fig.15b shows the elastic valve 41 in this open position, while Fig.15a shows the elastic valve 41 in the closed position.

Der Motor saugt gem. Fig.15 durch die seitliche Ansaugkanalöffnung 34 Frischgas an, di in der dargestellten Lage durch die Drehschiebersteuerungsplatte 35 freigegeben ist.According to Fig. 15, the motor sucks through the suction port opening on the side 34 Fresh gas on, ie in the position shown by the rotary valve control plate 35 is released.

Das Frischgas strömt gem. den eingezeichneten Pfeilen in das Kurbelgehäuse 2 und wird während des Ladeaktes in den Überströmkanal 16 gedrückt.The fresh gas flows into the crankcase as indicated by the arrows 2 and is pressed into the overflow channel 16 during the charging act.

Gem. Fig.16 haben sowohl der Überströmkanal 16 als auch der Ansaugkanal 15 vierflügelige elastische Ventile 42 u.43. Die Öffnungen des Ansaugkanals und des Überströmkanals liegen einander gegenüber.According to Fig. 16, both the overflow channel 16 and the intake channel have 15 four-leaf elastic valves 42 and 43. The openings of the intake duct and of the overflow duct are opposite one another.

Fig.l6a zeigt eines der Ventile 42 bzw.43 in der geöffneten und Fig. l6b in der geschlossenen Stellung, wie sie bei Draufsicht zu erkennen ist. Es ist hier nur ein Ansaug-und ein Überströmkanal vorgesehen. Dies erlaubt die Anordnung des Überströmkanals 16 mit dem Einlaßventil 43 in Fahrtrichtung vor dem Zylinder.Fig.l6a shows one of the valves 42 or 43 in the open and Fig. 16b in the closed position, as can be seen in plan view. It is only one intake and one transfer channel are provided here. This allows the arrangement of the overflow channel 16 with the inlet valve 43 in the direction of travel in front of the cylinder.

Der Horizontalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Motor nach Fig. 17 stellt die Strömungsrichtung verschiedener Gaswechselvorgänge dar. Dabei geben die Pfeile 44 einen Strömungsverlauf wieder, wie er auch in Fig.14 dargestellt ist. Das Frischgasgemisch tritt danach durch den Ansaugkanal 15 ein, wird im Kurbelgehäuse 2 umgelenkt und tritt dann in den Überströmkanal 16.The horizontal section through a motor according to the invention according to FIG. 17 shows the direction of flow of various gas exchange processes the arrows 44 a flow course again, as it is also shown in FIG. The fresh gas mixture then enters through the intake duct 15 and is in the crankcase 2 and then enters the overflow channel 16.

Die Pfeile 45 geben den Strömungsverlauf des Frischgasgemisches gem. Fig.15 wieder. Das Frischgasgemisch strömt dabei einmal aus dem Ansaugkanal 15 durch das Kurbelgehäuse 2 in den in Fig.17 unten liegenden Überströmkanal 16 und zum anderen in den in Fig.17 oben liegenden Überströmkanal 16.The arrows 45 indicate the flow profile of the fresh gas mixture according to Fig. 15 again. The fresh gas mixture flows through once from the intake duct 15 the crankcase 2 in the overflow channel 16 located at the bottom in FIG. 17 and on the other in the overflow channel 16 at the top in Fig. 17.

Die Pfeile 46 schließlich geben den Strömungsverlauf des Frischgasgemisches gem. Fig.16 wieder. Das Frischgasgemisch strömt dabei aus dem Ansaugkanal 15 durch das Kurbelgehäuse 2 in den Überströmkanal 16.Finally, the arrows 46 indicate the course of the flow of the fresh gas mixture according to Fig. 16 again. The fresh gas mixture flows through from the intake duct 15 the crankcase 2 into the transfer channel 16.

Im oberen Teil der Fig.18 ist der Strömungsverlauf des Frischgasgemisches bei übereinanderliegendem Ausgangskanal 15 und Überströmkanal 16 wiedergegeben. Dabei zeigt der linke Schnitt den Ansaugtakt und der rechte den Überströmtakt.In the upper part of Fig. 18 is the flow course of the fresh gas mixture with the outlet channel 15 and overflow channel 16 lying one above the other. The left section shows the intake stroke and the right the overflow stroke.

Im mittleren Teil und unteren Teil der Fig.18 sind zwei Ventilklappen schematisch dargestellt, und zwar linkerhand eine zweilwügelige 47 und rechterhand eine vierflügelige Ventilklappe 48, jeweils in Draufsicht, Vorderansicht und Seitenansicht, einmal in der geschlossenen Stellung (mittlerer Teil) und der geöffneten Stellung (unterer Teil). Der Strömungskanal 49 dieser Ventilklappen 47 bzw.48 wird durch den Dichtungssteg 50 bzw.51 unterteilt, an den sich im geschlossenen Zustand die Federmembranen 52 legen.In the middle part and the lower part of Fig. 18 there are two valve flaps shown schematically, on the left a two-lobed 47 and on the right a four-leaf valve flap 48, each in plan view, front view and side view, once in the closed position (middle part) and the open position (lower part). The flow channel 49 of these valve flaps 47 and 48 is through divides the sealing web 50 or 51, to which the Lay the spring membranes 52.

Claims

Claims: four-stroke internal combustion engine, not shown t by one of the mixture preparation unit (carburettor) with the crankcase space connecting intake duct and at least one inlet valve (12) with the crankcase space (2) connecting overflow channel (4), where they open into the crankcase space (2) atypical valves (1,8,10,14,19,21, 31,33,35) are arranged.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the atypical valves are designed as spring-loaded flaps (14,17) are.

3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the atypical valves are designed as elastic flaps (21).

4. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the atypical valves are pendulum-controlled flaps (31, 33) are trained.

5. Internal combustion engine according to claim 1 and 4, g e k e n n -z e i c h n e t by circular disc-shaped crank webs (23), on the circumference of which a control groove (25) is arranged, the base area of which has a control cam for one in the crankcase wall mounted lifting roller (26), the stroke of which via a plunger (27) and one therein intervening Transfer the push rod (28) to a pendulum arm (29) whose bearing shaft (32) carries a valve flap (33).

6. Internal combustion engine according to claim 1, 4 and .5, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the control cams on two adjacent, to the same crank pin belonging crank webs are offset from one another by 180 °, so that the engaging therein Lifting rollers or

Sliding heads as well as their associated plungers, each of which a pendulum arm (30) connected to a valve flap, counter-rotating strokes carry out.

7. Internal combustion engine according to claim 5 and 6, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the lifting roller (26) is designed as a roller bearing.

8. Combustion gate according to claim 5 and 6, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that a sliding head is provided instead of the lifting roller (26).

9. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the intake port opening (34) rotates with the crankshaft while of the upstroke of the piston (6) and released during the downstroke of the same is covered.

10. Internal combustion engine according to claim 1 to 9, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the piston (6) in its lower edge control openings (36 u.37), which in the area of its lower positions, iii which the piston skirt the suction duct opening (34) and the overpressure duct opening (38) would cover, prevent this covering.