DE2849783A1 - COMBUSTION ENGINE WITH OPPOSING, GUIDED PISTONS AND CAM DRIVES - Google Patents

COMBUSTION ENGINE WITH OPPOSING, GUIDED PISTONS AND CAM DRIVES

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DE2849783A1
DE2849783A1 DE19782849783 DE2849783A DE2849783A1 DE 2849783 A1 DE2849783 A1 DE 2849783A1 DE 19782849783 DE19782849783 DE 19782849783 DE 2849783 A DE2849783 A DE 2849783A DE 2849783 A1 DE2849783 A1 DE 2849783A1
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    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Description

HOFFMANN · ElTJuK & PARTNER ZÜ HOFFMANN ElTJuK & PARTNER ZÜ

PAT B N TAN WAETEPAT B N TAN WAETE DR, ING. E; HOFFMANN (IWO-Wi) . DIPL.-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · Dl PL.-ING. W. LEHNDR, ING. E; HOFFMANN (IWO-Wi). DIPL.-ING. W.EITLE DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · Dl PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MDNCH EN 81 · TELEFON (089) ?Π087 . TELEX 05-29619 (PATHE)DIPL.-ING. K. FDCHSLE DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MDNCH EN 81 · TELEPHONE (089)? Π087. TELEX 05-29619 (PATHE)

;, 31 375 ; , 31,375

CHARLES GWIN RENEGAR, Shelbyville, Tennessee, U.S.A.CHARLES GWIN RENEGAR, Shelbyville, Tennessee, U.S.A.

Verbrennungskraftmaschine mit gegenüberliegenden,geführten Kolben und NockenantriebenInternal combustion engine with opposite, guided Pistons and cam drives

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine und betrifft insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine mit gegenüberliegenden,geführten Kolben und Nockenantrieben, mit mehreren Zylindern, wobei die Kolben mit einer Hauptwelle mittels Nocken.verbunden sind.The invention relates to an internal combustion engine and particularly relates to an internal combustion engine having opposing guided pistons and cam drives several cylinders, the pistons being connected to a main shaft by means of cams.

Verbrennungskraftmaschinen mit parallel angeordneten Zylindern, wobei die Kolben mit einer Hauptwelle über Nocken verbunden sind, gehören zum Stand der Technik. Einige dieser Maschinen verwenden Nocken an gegenüberliegenden Enden einer Zylinderreihe, wobei jeder Zylinder ein Paar gegenüberliegend angeordnete Kolben umfaßt. Diese bekannten Maschinen weisen im allgemeinen jedoch folgende Nachteile auf: aufwendige Bauweise, Unwirtschaftlichkeit, hohe Kosten, außerordentliche hoher Verschleiß und keine Möglichkeit der Anpassung hinsichtlich des Treibstoffs, der Hublänge, der Anzahl der Zylinder und der Kraftübertragung. Weiter bestehen Probleme hinsichtlich derInternal combustion engines with cylinders arranged in parallel, the pistons being connected to a main shaft via cams belong to the state of the art. Some of these machines use cams on opposite ends of a bank of cylinders, each cylinder including a pair of oppositely disposed pistons. However, these known machines generally have the following disadvantages: complex construction, inefficiency, high costs, extraordinarily high wear and tear and no possibility of adapting the Fuel, the stroke length, the number of cylinders and the Power transmission. There are also problems with

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90984 B/06U"90984 B / 06U "

Schmierung, der Kühlung und der Belüftung.Lubrication, cooling and ventilation.

Aufgabe der Erfindung ist eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art mit parallelen Zylindern und einem Nokkenantrieb so zu verbessern, daß die bekannten Nachteile vermieden, bzw. auf ein Minimum herabgesetzt werden.The object of the invention is an internal combustion engine of the type mentioned at the outset with parallel cylinders and a cam drive to be improved so that the known disadvantages are avoided or reduced to a minimum.

Dabei soll in vorteilhafter Weise der Aufbau der Verbrennungskraftmaschine einfach und kompakt sein und sie .eine ungewöhnlich hohe Leistung,verglichen zur Größe und zum Gewicht der Maschine, durch Kombination verschiedener Elemente und Merkmale aufweisen. The structure of the internal combustion engine is intended to be advantageous be simple and compact and they .one unusual have high performance compared to the size and weight of the machine by combining different elements and features.

Die Erfindung schafft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Hauptwelle, an der eine Nockenwalze zur Drehung mit der Hauptwelle um die Achse der Nockenwalze angeordnet ist, wobei die Zylinder mit ihren Achsen parallel zur Hauptwelle angeordnet sind und hin- und herbewegliche Kolben umfassen, und die Nokkenwalze am Umfang Nockenbahnen aufweist, in welche an den Kolben angeordneten Nockenrollen eingreifen, wobei eine Einrichtung mit den Kolben verbunden und im Abstand von der Oberfläche des Kolbens, die über die Zylinderwand streicht, angeordnet ist, um die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in dem Zylinder zu führen. Mit anderen Worten soll eine Verbrennungskraftmaschine geschaffen werden, die eine Hauptwelle, eine parallel zur Hauptwelle angeordneten Zylinder, einen in dem Zylinder hin- und herbeweglichen Kolben, eine an der Hauptwelle zur Drehung mit ihr befestigte Nockenbahnwalze, einen mit der Nockenbahn in Eingriff bringbaren mit dem Kolben verbundenen Nocken, eine mit dem Kolben verbundene im Abstand von der Oberfläche des Kolbens, die die Zylinderwand überstreicht angeordnete Einrichtung zur Führung der Hin- und Herbewegung des Kolbens, und Einrichtungen zum Verdichten einer Arbeitsgemischfüllung auf der einen Seite des Kolbens und zur Überführung der verdichteten Füllung auf die andere Seite desThe invention provides an internal combustion engine having a main shaft on which a cam roller for rotation with the main shaft is arranged around the axis of the cam roller, the cylinders being arranged with their axes parallel to the main shaft are and comprise reciprocating pistons, and the cam roller on the circumference has cam tracks in which to the Piston-mounted cam rollers engage, with means connected to the pistons and spaced from the surface of the piston, which brushes over the cylinder wall, is arranged to the reciprocating movement of the piston lead in the cylinder. In other words, an internal combustion engine should be created, which have a main shaft, a cylinder arranged parallel to the main shaft, an in Pistons reciprocating in the cylinder, one on the main shaft cam track roller attached to it for rotation, one connected to the piston which can be brought into engagement with the cam track Cam, one connected to the piston at a distance from the surface of the piston that sweeps the cylinder wall arranged means for guiding the reciprocating movement of the piston, and means for compressing a Working mixture filling on one side of the piston and for transferring the compressed filling to the other side of the

Kolbens unter Einbeziehung des Kolbens, aufweist.Piston including the piston.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht der Verbrennungskraftmaschine;1 shows a perspective side view of the internal combustion engine;

Fig. 2 eine Seitenansicht längs eines Teils der Maschine;Figure 2 is a side view along part of the machine;

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1;Fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine leicht vergrößerte Ansicht längs der Linie 4-4 von Fig. 1;Figure 4 is a slightly enlarged view taken along line 4-4 of Figure 1;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene f perspektivische Ansicht zur Darstellung der Zylinderbaueinheit, einschließlich der damit verbundenen Einlaß- und Auslaßrohre ;Figure 5 is a partially cutaway perspective view showing the f cylinder assembly, including the associated inlet and outlet tubes.

Fig. 6 eine schematische Abwicklung der Arbeitsbeziehung zwischen Kolben und Nocken;Fig. 6 is a schematic development of the working relationship between piston and Cam;

Fig. 7Fig. 7

und 8 gegenüberliegende Seitenansichten desand 8 opposite side views of the

Einlaßventils; und
Fig. 9 eine Aufsicht auf das Einlaßventil.Inlet valve; and
9 is a plan view of the inlet valve.

In Figur 1 ist eine Verbrennungskraftmaschine gezeigt, die eine an gegenüberliegenden Seiten einer Zylinderreihe 10 angeordnete Nockenanordnung 12 und 14 umfaßt. Die Zylinderreihe 10 ist an zwei querverlaufenden Gehäuseplatten 16 und 18 mittels vier Distanzstücken 20 befestigt, von denen lediglich zwei in Figur 2 gezeigt sind. Die Nockenanordnung oder das Nockengetriebe 12 ist zwischen der Gehäuseplatte 16 und einer äußeren querverlaufenden Gehäuseplatte 22, und das Nockengetriebe 14 ist zwischen der Gehäuseplatte 18 und einer äußeren querverlaufendenIn Figure 1, an internal combustion engine is shown, which is arranged on opposite sides of a cylinder bank 10 Cam assembly 12 and 14 includes. The cylinder bank 10 is on two transverse housing plates 16 and 18 by means of four spacers 20, of which only two are shown in FIG. The cam assembly or cam gear 12 is between the housing plate 16 and an outer transverse housing plate 22, and the cam gear 14 is between the housing plate 18 and an outer transverse

908S45/08U908S45 / 08U

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Gehäuseplatte 24 befestigt. Die äußeren Gehäuseplatten 22 und 24 sind mit den Gehäuseplatten 16 und 18 mittels mehreren Stangen verbunden. An einer Seite der Maschine ist ein auf der Hauptwelle gelagertes Schwungrad 28 angeordnet. Das Schwungrad ist mit einem Anlasser 30 über ein gewöhnliches .Getriebe verbunden. Auf der anderen Seite der Maschine sind ein Paar Zündspulen 32 und ein Verteiler 34 vorgesehen, der mittels einer Steuerriemenanordnung 36 von der Hauptwelle der Maschine angetrieben wird. In der dargestellten Ausführungsform werden vier Vergaser 38 verwendet, von denen lediglich einer in Figur 1 gezeigt ist. Jeder Vergaser ist an einer Befestigungsplatte 40, ausgerichtet mit einer Eintrittsöffnung 42, befestigt. In der gezeigten Ausführungsform werden vier Zündkerzen 44 verwendet, von denen lediglich eine in Figur 1 in Verbindung mit einem Zündkabel 46 gezeigt ist. Der Zündschaltkreis ist von üblicher Bauweise. Vier Zündkontakte können mit den Zündspulen 32 zur Zündung der Zündkerzen verwendet werden, wobei jeweils zwei gleichzeitig gezündet werden.Housing plate 24 attached. The outer housing plates 22 and 24 are connected to the housing plates 16 and 18 by means of a plurality of Rods connected. A flywheel 28 mounted on the main shaft is arranged on one side of the machine. The flywheel is connected to a starter 30 via an ordinary gear. On the other side of the machine are a couple Ignition coils 32 and a distributor 34 are provided, which are driven by means of a timing belt arrangement 36 from the main shaft of the machine will. In the illustrated embodiment, there are four Carburetor 38 is used, only one of which is shown in FIG. Each carburetor is attached to a mounting plate 40, aligned with an inlet port 42 attached. In the embodiment shown, four spark plugs 44 are used, only one of which is shown in FIG. 1 in connection with an ignition cable 46. The ignition circuit is common Construction. Four ignition contacts can be used with the ignition coils 32 to ignite the spark plugs, two of each be ignited at the same time.

In der gezeigten Ausführungsform umfaßt die Zylinderreihe 10 vier Zylinder 10A- 10D (siehe Fig. 2 und 3). Jeder Zylinder umfaßt ein Paar gegenüberliegend angeordneter Kolben 10a,10a1, 10b,10b1, etc., und jedes Paar Kolben weist Kolbenstangen 48 auf, die sich voneinander weg erstrecken und durch Dichtungen 5 0 in den Gehäuseplatten 16 und 18 verlaufen, die jeweils die Endwände der Zylinder bilden (siehe Fig. 5). In den Figuren 2 und 3 sieht man, daß die Zylinder mit ihren Achsen parallel zur Achse der Hauptwelle 52 angeordnet sind, wobei die Hauptwelle drehbar in den Gehäuseplatten 22 und 24 mittels Schrägrollenlagern 54, die mit Dichtungen 55 und Lagerdeckel 57 versehen sind, gelagert ist. Jeder Zylinder ist vorzugsweise ein Teil einer Zylinderbaueinheit, die den Zylinder, den Kolben und die Kolbenstangen umfaßt. Mit jeder Zylinderbaueinheit ist ein Ansaugrohr 56, ein Auspuffrohr 58, ein Kühlmantel 60 (der einteilig mit der Zylinderwand ausgebildet sein kann),mit einer Wassereintrittsöffnung 62 und einer Wasseraustrittsöff-In the embodiment shown, the cylinder bank 10 comprises four cylinders 10A-10D (see FIGS. 2 and 3). Each cylinder includes a pair of oppositely disposed pistons 10a, 10a 1 , 10b, 10b 1 , etc., and each pair of pistons has piston rods 48 which extend away from each other and pass through seals 50 in housing plates 16 and 18, respectively form the end walls of the cylinders (see Fig. 5). In Figures 2 and 3 it can be seen that the cylinders are arranged with their axes parallel to the axis of the main shaft 52, the main shaft being rotatably mounted in the housing plates 22 and 24 by means of angular roller bearings 54 which are provided with seals 55 and bearing cover 57 . Each cylinder is preferably part of a cylinder assembly that includes the cylinder, piston and piston rods. With each cylinder unit is an intake pipe 56, an exhaust pipe 58, a cooling jacket 60 (which can be formed in one piece with the cylinder wall), with a water inlet opening 62 and a water outlet opening

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nung 64, eine Zündkerzenöffnung 66, eine Vergaserbefestigungsplatte 40 und eine Einlaßventilplatte 68 verbunden. Die Baueinheit kann zusammengeschraubt sein oder auf andere Weise zur Ausbildung der Zylinderreihe zusammengebaut sein.opening 64, a spark plug opening 66, a carburetor mounting plate 40 and an inlet valve plate 68 connected. The assembly can be screwed together or otherwise for Formation of the cylinder bank to be assembled.

Die Einlaßventilplatte 68 trägt ein Klappenventil 70 (siehe Fig. 7). . Jedes Ventil kann ein Paar federnde Arme zum gesteuerten öffnen und Schließen der damit verbundenen Eintrittsöffnungen 72 aufweisen, die mit der Eintrittsöffnung 42 der Vergaserbefestigungsplatte 40 verbunden sind. Die bevorzugten konstruktiven Einzelheiten der Ansaug- und Auspuffrohre sind in Figur 5 gezeigt, wobei die Rohre in den anderen Schnittansichten etwas schematisch dargestellt sind. Jeder Zylinder hat eine von einem Ansaugrohr 56 kommende Einlaßöffnung 74 und eine zu einem Auspuffverteiler oder Auspuffrohr 58 und einem Auspuffrohr 78 führende Auslaßöffnung 76 (siehe Fig. 3). Vakuumöffnungen 77 verbinden die Enden der Zylinder mit den damit verbundenen Einlaßrohren.The inlet valve plate 68 carries a flap valve 70 (see Fig. 7). . Each valve can have a pair of resilient arms to be controlled open and close the associated inlet openings 72, which are connected to the inlet opening 42 of the carburetor mounting plate 40 are connected. The preferred design details of the intake and exhaust pipes are shown in Figure 5, the tubes in the other sectional views are shown somewhat schematically. Each cylinder has an inlet port 74 and one from an intake manifold 56 to an exhaust manifold or pipe 58 and an exhaust pipe 78 leading outlet opening 76 (see Fig. 3). Vacuum ports 77 connect the ends of the cylinders to them connected inlet pipes.

In Figur 1, 2 und 4 ist eine mit einem Gleitelement 80 verbundene Kolbenstange 48 gezeigt, wobei das Gleitelement auf einem Paar der oben erwähnten Stangen 26 gleitet. Mittels dieser Anordnung wird die hin- und hergehende Bewegung eines jeden Kolbens genau an einer Stelle beabstandet von der Oberfläche des Kolbens, die über den Zylinder streicht, geführt, wodurch der Verschleiß der Kolben- Zylinderfläche vermindert wird. Geeignete Kolbenringe 82 sind an dieser Zwischenfläche angeordnet. Die Kolbenführungskonstruktion verhindert ebenfalls eine Drehung der Kolben in ihren Zylindern.In FIGS. 1, 2 and 4, one is connected to a sliding element 80 Piston rod 48 is shown with the slide member sliding on a pair of the rods 26 mentioned above. By means of this Arrangement is the reciprocating movement of each piston at exactly one point spaced from the surface of the piston, which strokes the cylinder, guided, whereby the wear of the piston-cylinder surface is reduced will. Appropriate piston rings 82 are located at this interface. The piston guide construction also prevents a rotation of the pistons in their cylinders.

Jedes Führungselement 80 trägt vorzugsweise einen rollenförmigen Nocken 84 zum Zusammenwirken mit einer benachbarten Nokkenbahnwalze 86 oder 88. Obwohl die rollenförmigen Nocken mit den Kolbenstangen getrennt von den Gleitelementen angeordnet sein können, wird die gezeigte Ausführungsform bevorzugt, da sieEach guide element 80 preferably carries a roller-shaped one Cams 84 for cooperation with an adjacent cam track roller 86 or 88. Although the roller-shaped cams with the piston rods can be arranged separately from the sliding elements, the embodiment shown is preferred because it

' /nMi -10-'/ nMi -10-

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die Nockenführungsstöße auf den Nocken,sowohl in seitlicher, als auch in Längsrichtung aufnimmt.the cam guide pushes on the cam, both in the lateral, as well as in the longitudinal direction.

Jede Nockenbahnwalze 86,88 ist mit der Hauptwelle 52 zur Drehung mit ihr verkeilt. Die Nocken sind zwischen einem Distanzstück 89 und den Lagern 54 angeordnet. Jede Nockenwalze hat eine am Umfang angeordnete Aussparung oder Nockenbahn 90. Eine Abwicklung der Nockenbahnen ist in Figur 6 gezeigt. Die Ausbildung der Nockenbahnen wird so ausgewählt, daß jede Nockenbahn tatsächlich zwei Wellenberge aufweist, sodaß die Kolben eines jeden Paares sich bei jeder Umdrehung der Hauptwelle zweimal gegeneinander und zweimal voneinander wegbewegen. Wie im folgenden weiter beschrieben wird, arbeiten die Zylinder in der gezeigten Ausführungsform paarweise; die Zylinder eines jeden Paares werden gleichzeitig gezündet und übertragen gleichzeitig die Leistung auf die Hauptwelle 52. Jeder Zylinder hat zwei Einwärtshübe und zwei Auswärtshübe pro Umdrehung der Hauptwelle. Die Zündfolge kann beispielsweise sein: (10A + 10C), (10B + IOD), (10C + 10A) und (10D + 10B).Each cam track roller 86, 88 is rotatable with the main shaft 52 wedged with her. The cams are arranged between a spacer 89 and the bearings 54. Each cam roller has a recess or cam track 90 arranged on the circumference. A development of the cam tracks is shown in FIG. Training of the cam tracks is selected so that each cam track actually has two wave crests, so that the pistons of each pair move twice against each other and twice away from each other with each rotation of the main shaft. As will be further described below, the cylinders in the embodiment shown operate in pairs; the cylinders of one of each pair are fired simultaneously and transmit power to the main shaft 52 at the same time. Each cylinder has two inward strokes and two outward strokes per revolution of the main shaft. The firing order can be, for example: (10A + 10C), (10B + IOP), (10C + 10A) and (10D + 10B).

Die Nockenkonstruktion schafft beispielsweise eine Vorwärtsbewegung des Kolbens für eine 90° Drehung der Hauptwelle, eine Rückwärtsbewegung des Kolbens für eine 90° Drehung der Hauptwelle, eine Vorwärtsbewegung des Kolbens für eine 90° Drehung der Hauptwelle und eine Rückwärtsbewegung des Kolbens für eine 90° Drehung der Hauptwelle. Wenn gewünscht, kann man die Nockenkonstruktion so verändern, daß sich eine größere Verbrennungszeit ergibt, beispielsweise können 80° für die Vorwärtsbewegung, 10° für die Verweilzeit, 80° für die Rückwärtsbewegung, 10° für die Verweilzeit, 80° für die Vorwärtsbewegung, 10° für die Verweilzeit, 80° für die Rückwärtsbewegung und 10° für die Verweilzeit,der Drehung der Hauptwelle vorgesehen sein. Dies kann zur besseren Ausbeute des Kraftstoffs und zur Schaffung einer größeren Ausstoßzeit zur Erzielung einer besseren Verbrennung geschehen. Der Nocken kann so aus-For example, the cam design creates forward motion of the piston for a 90 ° rotation of the main shaft, a backward movement of the piston for a 90 ° rotation of the Main shaft, a forward movement of the piston for a 90 ° rotation of the main shaft and a backward movement of the piston for a 90 ° rotation of the main shaft. If desired, the cam design can be modified to allow a longer burn time results, for example, 80 ° for the forward movement, 10 ° for the dwell time, 80 ° for the backward movement, 10 ° for the dwell time, 80 ° for the forward movement, 10 ° for the dwell time, 80 ° for the backward movement and 10 ° for the dwell time, the rotation of the main shaft is provided be. This can help achieve better fuel yield and provide greater discharge time better combustion happen. The cam can be

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gelegt sein, daß er die vollen Vorteile der Gemischverbrennungskurve wahrnimmt.be placed so that he can take full advantage of the mixture combustion curve perceives.

Der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine wird im folgenden anhand eines Zylinders beschrieben, da die Arbeitsweise der übrigen Zylinder gleich ist. Wenn die Drehung der Nockenbahnen bewirkt, daß die Kolben in einem Zylinder sich zueinander hinbewegen, wird in dem entsprechenden Ansaugrohr 56 ein Vakuum geschaffen, das ein Treibstoff-Luftgemisch (Arbeitsfluid) vom Vergaser in das Ansaugrohr und dann über die Vakuumöffnungen 77 in den Raum auf der Rückseite des Kolbens ansaugt. Wenn die Kolben aufgrund der Verbrennung im Raum zwischen den Kolben voneinander wegbewegt werden, schließt das Klappenventil 70 automatisch und das auf der Rückseite der Kolben befindliche Lufttreibstoffgemisch wird verdichtet und aus den Vakuumöffnungen 77 in das Ansaugrohr 56 gedrückt, bis die Zylindereintrittsöffnungen 74 durch die Kolben geöffnet werden. Die Austrittsöffnungen 76 werden vorzugsweise mittels der Kolben geöffnet, bevor die Eintrittsöffnungen 74 offen sind, sodaß die verbrannten Gase durch das Auspuffrohr hinausgedrückt werden. Wenn der Austrittsdruck abfällt, wird ein neues Treibstoff-Luftgemisch (das vorher mittels der Rückseiten der Kolben komprimiert wurde) über die Zylindereinlaßöffnung 74 in den Zylinder gebracht. Beim weiteren Drehen der Nockenwalze werden die Kolben wieder aufeinander zubewegt, wodurch die Austrittsöffnungen und die Zylindereinlaßöffnungen geschlossen werden,und das Treibstoff-Luftgemisch zwischen den Kolben verdichtet wird, bis es mittels der Zündkerze 44 gezündet wird. Die daraus sich ergebende Auswärtsbewegung der Kolben treibt die Nockenwalze und die Hauptwelle. Aufgrund der Anordnung der Einlaßrohre und der Einlaßöffnung ist es bei dieser Verbrennungskraftmaschine unmöglich, daß Fehlzündungen im Vergaser entstehen.The operation of the internal combustion engine is described below with reference to a cylinder, since the operation of the remaining cylinder is the same. When the rotation of the cam tracks causes the pistons in a cylinder to move toward each other move towards, a vacuum is created in the corresponding intake pipe 56, which creates a fuel-air mixture (working fluid) from the carburetor into the intake pipe and then through the vacuum ports 77 into the space on the back of the piston sucks. When the pistons are moved away from each other due to the combustion in the space between the pistons, it closes the flap valve 70 automatically and the air-fuel mixture on the back of the pistons is compressed and pushed out of the vacuum ports 77 into the suction tube 56 until the cylinder inlet ports 74 are opened by the pistons will. The outlet openings 76 are preferably opened by means of the piston before the inlet openings 74 open so that the burnt gases are forced out through the exhaust pipe. When the outlet pressure drops, will a new fuel-air mixture (which was previously created by means of the rear the piston has been compressed) is brought into the cylinder via the cylinder inlet port 74. As you turn the In the cam roller, the pistons are moved towards one another again, whereby the outlet openings and the cylinder inlet openings are closed, and the fuel-air mixture between the Piston is compressed until it is ignited by means of the spark plug 44. The resulting outward movement of the Piston drives the cam roller and the main shaft. Because of the arrangement of the inlet pipes and the inlet port, it is In this internal combustion engine, it is impossible for the carburetor to misfire.

Da die Kolben vollständig mittels der Kolbenstangenführung gelagert sind, tritt nur ein sehr geringer Verschleiß an den KoI-Because the pistons are completely supported by the piston rod guide there is only very little wear and tear on the

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ben auf. Die Zylinderwände werden lediglich von den Kolbenringen berührt.ben on. The cylinder walls are only touched by the piston rings.

Die in den Lagerdeckeln 57 der Lager 54 vorgesehene Hauptwellendichtung 55 enthält ein Schmieröl, das von einem gemeinsamen nicht gezeigten Vorrat zu jeder Nockenbahn und jedem Nocken gepumpt wird. Die Nockenanordnung an jeder Seite der Maschine umfaßt eine nicht gezeigte Abdeckung, die Schmieröl enthält und dieses dem gemeinsamen Vorrat wieder zuführt. Da keine unverbrannten Gase in dem ölenthaltenden Kurbelkasten gelangen, ist die Entlüftung der Maschine kein Problem. Eine Wasserpumpe pumpt in gewöhnlicher Weise Kühlwasser durch den Kühlmantel.The main shaft seal provided in the bearing caps 57 of the bearings 54 55 contains a lubricating oil, which is from a common supply, not shown, to each cam track and each Cam is pumped. The cam assembly on each side of the machine includes a cover, not shown, which contains lubricating oil contains and this supplies the common supply again. Since there are no unburned gases in the oil-containing crankcase venting the machine is not a problem. A water pump pumps cooling water through the in the usual way Cooling jacket.

Jeder von vier Zylindern hat bei einer Ausführungsform der Er-' findung eine Bohrung von 53,97 mm und einen Hub von 50,8 mm (Hubraum 917,84 cm3), der einem 152,4 mm Hub einer Verbrennungskraftmaschine mit üblichem Kurbelgehäuse entspricht. Die berechnete Leistung beträgt 242,35 kW bei 2500 Umdreh/min. Durch Verändern des Nockendurchmessers kann die Leistung erhöht oder vermindert werden. Beispielsweise erzeugt ein Nocken mit einem Durchmesser von 304,8 mm bei gleicher Bohrung, der einen Hub von 10,16 mm erzeugt, die doppelte Leistung wie ein Nocken mit einem Durchmesser von 152,4 mm. Ebenfalls kann der Nockenwinkel zur Steigerung oder Verminderung der Leistung verändert werden.In one embodiment of the invention, each of four cylinders has a bore of 53.97 mm and a stroke of 50.8 mm (displacement 917.84 cm 3 ), which corresponds to a 152.4 mm stroke of an internal combustion engine with a conventional crankcase . The calculated power is 242.35 kW at 2500 rpm. The power can be increased or decreased by changing the cam diameter. For example, a cam with a diameter of 304.8 mm with the same bore, which produces a stroke of 10.16 mm, produces twice the power of a cam with a diameter of 152.4 mm. The cam angle can also be changed to increase or decrease the output.

Obwohl in der gezeigten Ausführungsform lediglich vier Zylinder gezeigt sind, ist die Erfindung nicht auf eine Vierzylinderverbrennungskraftmaschine begrenzt. Beispielsweise erzeugt eine Maschine mit sechs Zylindern mit jeweils einer Bohrung mit einem Durchmesser von 53,97 mm, einem 50,8 mm Hub und einem Nocken mit 228,6 mm Durchmesser 3,375 mal die Leistung einer Vierzylindermaschine mit gleicher Bohrung und gleichem Hub. In dieser Maschine werden drei Zylinder gleichzeitig gezündet, wobei jeder Zylinder dreimal bei jeder Umdrehung derAlthough only four cylinders in the embodiment shown As shown, the invention does not apply to a four cylinder internal combustion engine limited. For example, a machine with six cylinders produces one bore each with a diameter of 53.97 mm, a 50.8 mm stroke and a cam with a diameter of 228.6 mm 3.375 times the power a four-cylinder machine with the same bore and stroke. In this machine three cylinders are ignited at the same time, with each cylinder three times for each revolution of the

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Hauptwelle gezündet wird. In einer Achtzylindermaschine mit einer Bohrung von 53,97 mm Durchmesser und einem 50,8 mm Hub beträgt die Leistung das achtfache einer Vierzylindermaschine mit gleicher Bohrung und gleichem Hub. Dabei werden vier Zylinder gleichzeitig gezündet und jeder Zylinder viermal bei jeder Umdrehung der Hauptwelle gezündet.Main shaft is ignited. In an eight-cylinder machine with a bore of 53.97 mm in diameter and a 50.8 mm stroke the output is eight times that of a four-cylinder machine with the same bore and stroke. There are four cylinders ignited at the same time and each cylinder ignited four times for each revolution of the main shaft.

Bei der Beschreibung wurde angenommen, daß die Maschine nach dem Zweitaktprinzip arbeitet. Geeignete Nocken, Ventile und ein geeignetes Zündsystem können jedoch verwendet werden, um eine Viertaktarbeitsweise zu ermöglichen. Eine Vierzylindermaschine, die nach dem Viertaktprinzip arbeitet, kann die gleiche Bohrung und den gleichen Hub verwenden, wobei jedoch vier Wellenberge statt zwei Wellenberge in den Nocken vorgesehen sind. Zwei Zylinder werden dabei gleichzeitig gezündet, wobei jedoch jeder Zylinder nur einmal während jeder Umdrehung der Hauptwelle gezündet wird. Eine Viertaktmaschine brennt sauberer als eine Zweitaktmaschine, da die Nockenbahnen so ausgelegt werden können, daß die Kolben beim Ausschubhub zum vollständigen Ausdrücken des verbrannten Gases näher gegeneinander gebrächt werden können. Es soll weiter darauf hingewiesen werden, daß die Zweitaktmaschine kein Benzin-Ölgemisch benötigt.In the description it was assumed that the machine works according to the two-stroke principle. Suitable cams, valves and however, a suitable ignition system can be used to enable four stroke operation. A four-cylinder engine which works according to the four-stroke principle, can use the same bore and the same stroke, however four wave crests instead of two wave crests are provided in the cam. Two cylinders are ignited at the same time, however, each cylinder is fired only once during each revolution of the main shaft. A four-stroke machine burns cleaner than a two-stroke machine, because the cam tracks can be designed so that the pistons during the extension stroke can be brought closer to each other to fully express the burned gas. It should continue on It should be noted that the two-stroke engine is not a gasoline-oil mixture needed.

.Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Benzin als Treibstoff beschränkt. Die Erfindung kann ebenfalls bei Maschinen angewendet werden, die z.B. Dieseltreibstoff oder Dampf verwenden. Da die Maschine hinsichtlich Hub nicht begrenzt ist, kann beim Dieselbetrieb genügend Luft ohne die Verwendung eines Laders gepumpt werden. Dabei tritt zunächst Luft alleine in das Einlaßrohr und wird hinter den Kolben verdichtet und zwischen die Kolben zur weiteren Verdichtung zugeführt, bevor Dieselöl zwischen die Kolben eingespritzt wird.The invention is not limited to the use of gasoline as a Fuel limited. The invention can also be applied to machines using, for example, diesel fuel or Use steam. Since the machine is not limited in terms of stroke, enough air can be used in diesel operation without the Using a loader to be pumped. At first air alone enters the inlet pipe and is behind the piston compressed and fed between the pistons for further compression before diesel oil is injected between the pistons will.

Die bei der Erfindung verwendete Nockenkonstruktion ist ein-The cam construction used in the invention is a

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fach, kann billig hergestellt werden und weist eine lange Lebensdauer auf. Die Kolben werden mit einem Minimum an Verschleiß der Nockenanordnung gestoßen und gezogen. Es ist nicht nur möglich, das Nockenprofil so auszulegen, daß die gewünschte Verbrennungszeit am oberen Totpunkt für eine möglichst wirkungsvolle Verbrennung ausgelegt wird, sondern der Nockenweg kann ebenfalls so ausgelegt werden, daß sich die Kolben hinsichtlich der Expansion der Verbrennungsprodukte am besten bewege**, um die gewünschte Verweilzeit für das Auslassen und Spülen und die neue Füllung der Zylinder zu erreichen. Die Zündung findet üblicherweise am oberen Totpunkt statt, wobei keine Zündvorstellung notwendig ist.fold, can be manufactured cheaply and has a long service life. The pistons are made with a minimum of wear pushed and pulled the cam assembly. It is not only possible to design the cam profile so that the desired combustion time at top dead center is designed for the most effective combustion possible, but rather the Cam path can also be designed so that the pistons with respect to the expansion of the combustion products it's best to move ** to the desired dwell time for skipping and rinsing and refilling the cylinders. The ignition usually takes place at top dead center instead, whereby no advance ignition is necessary.

Die Kolben bestehen vorzugsweise aus festen Aluminiumblöcken. An jedem Ende eines jeden Kolbens können Kolbenringe vorgesehen sein. Die Schmierung der Kolbenringe wird durch den Treibstoff erreicht.The pistons are preferably made from solid aluminum blocks. Piston rings can be provided at each end of each piston be. The piston rings are lubricated by the fuel.

Die Verbrennungskraftmaschine arbeitet mit einer sehr geringen Luftverschmutzung und ohne druckgesteuerte Ventile. Durchgeblasenes Gemisch tritt in die Kammer hinter den Kolben ein und wird automatisch in den Zylinder zurückgeführt und verbrannt. Da kein öl an der Zylinderwand ist, besteht keine Möglichkeit, daß die Verbrennungsgase in den Kurbelkasten gelangen und das öl verschmutzen. Ebenfalls haben verschlissene Kolbenringe nicht eine Pumpwirkung für das öl, korrodierte Zündkerzen oder Luftverschmutzung zur Folge.The internal combustion engine works with very little air pollution and without pressure-controlled valves. Blown Mixture enters the chamber behind the piston and is automatically returned to the cylinder and burned. Since there is no oil on the cylinder wall, there is no possibility of the combustion gases entering the crankcase and pollute the oil. Worn piston rings also do not have a pumping effect for the oil, and corroded ones Spark plugs or air pollution.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Verbrennungskraftmaschine mit einer,um eine Hauptwelle parallel,symetrisch angeordneten Zylinderreihe geschaffen. · «leder Zylinder umfaßt ein Paar gegenüberliegender Kolben mit Kolbenstangen, die sich voneinanderweg erstrecken. An den gegenüberliegenden Enden der Zylinderreihen sind Nockenwalzen vorgesehen, auf denen jeweils am Umfang Nockenbahnen mit an den Kolbenstangen angeordneten·Nocken zusammenarbeiten, wobei die Hin-The present invention provides an internal combustion engine created with a cylinder row symmetrically arranged parallel to a main shaft. · «Leather cylinder included a pair of opposed pistons with piston rods extending away from each other. On the opposite Cam rollers are provided at the ends of the cylinder rows, on each of which cam tracks are attached to the piston rods on the circumference arranged cams work together, with the

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und Herbewegung zur Verminderung des Verschleisses an der Fläche zwischen Kolben und Zylinder geführt ist. Bei einer mit Benzin getriebenen Verbrennungskraftmaschine wird eine Benzin-Luftmischung von einem Vergaser in ein Einlaßrohr über ein Klappenventil zugeführt und auf den Rückseiten der Kolben komprimiert. Die komprimierte Füllung wird dann in den Verbrennungsraum zwischen den Kolben geführt, wenn sich die Kolben soweit nach außen bewegen, daß sie die Zylindereinlaßöffnungen freigeben.and reciprocation is guided to reduce wear on the surface between the piston and cylinder. At a A gasoline powered internal combustion engine feeds a gasoline-air mixture from a carburetor into an intake pipe fed through a flap valve and compressed on the back of the piston. The compressed filling is then in guided the combustion chamber between the pistons when the pistons move outward so far that they close the cylinder inlet openings release.

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Claims (13)

HOFFMANN · !tiITLlS dc PARTNER 2 8 4 9 7 8HOFFMANN ·! TiITLlS dc PARTNER 2 8 4 9 7 8 PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DfPL-I NG. W.EITLE · DR. RER. NAT.K. HOFFMANN . Dl PL.-ING. W. LEHNDR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976). DfPL-I NG. W.EITLE DR. RER. NAT.K. HOFFMANN. Dl PL.-ING. W. LEHN DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSEX(STeRNHAUS) . D-BOOO MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 9Π087 · TELEX 05-29619 (PATHE)DIPL.-ING. K. FDCHSLE DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSEX (STeRNHAUS). D-BOOO MÖNCHEN 81 TELEPHONE (089) 9Π087 TELEX 05-29619 (PATHE) 31 37531 375 CHARLES GWIN RENEGAR, Shelbyville, Tennessee, U.S.A.CHARLES GWIN RENEGAR, Shelbyville, Tennessee, U.S.A. Verbrennungskraftmaschine mit gegenüberliegenden,geführten Kolben und NockenantriebenInternal combustion engine with opposite, guided Pistons and cam drives Pat entans prüchePat ent claims / 1 J Verbrennungskraftmaschine mit gegenüberliegenden,geführten Kolben und Nockenantrieben, mit einer Hauptwelle, wobei zumindest ein Zylinder mit seiner Achse parallel zur Achse der Hauptwelle angeordnet ist, mit einem Paar mit der Hauptwelle gekuppelten Nockenwalzen zur Drehung mit der Hauptwelle an gegenüberliegenden Enden der Zylinder, wobei jede Nockenwalze eine am Umfang angeordnete Nockenbahn aufweist, und jeder Zylinder ein Paar in dem Zylinder angeordnete Kolben mit Kolbenstangen aufweist, die sich voneinander entgegengesetzt erstrecken, wobei jede Kolbenstange einen rollenförmigen Nocken aufweist, der mit derrdem Nocken benachbarten Nockenbahn in Eingriff kommt, mit einer Einrichtung zur Zuführung eines Arbeitsgemisches und mit einer Einrichtung zum Ausblasen der Gemischfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahnen auf Nockenbahnwalzen (86,88) ausgebildet sind, daß eine Führung (26,80)/ 1 J internal combustion engine with opposite, guided Pistons and cam drives, with a main shaft, at least one cylinder with its axis parallel to the axis the main shaft is arranged with a pair of cam rollers coupled to the main shaft for rotation with the main shaft on opposite sides Ends of the cylinders, each cam roller having a circumferential cam track, and each cylinder a pair of pistons disposed in the cylinder with piston rods extending oppositely from each other, wherein each piston rod has a roller-shaped cam which engages the cam track adjacent to the cam, with a device for supplying a working mixture and with a device for blowing out the mixture filling, thereby characterized in that the cam tracks are formed on cam track rollers (86,88) that a guide (26,80) 90Θ845/061490Θ845 / 0614 — 2 —- 2 - mit dem Kolben (1Oa,1Oa1,1 Ob,1 Ob1,1Oc,1Oc1 oder 1Od1) im Abstand von der Oberfläche des Kolbens, die die Zylinderwand in einer geführten hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens in dem Zylinder (10A,10B,10C oder 10D) überstreicht, angeordnet ist, daß eine Arbeitsgemischfüllung in dem Raum zwischen den Kolben und den benachbarten Zylinderenden eingebracht wird, wobei die Gemischfüllung aufgrund der Bewegung der Kolben voneinander weg verdichtet, und die verdichteten Füllungen in den Raum zwischen den Kolben eingebracht werden, wenn die Kolben sich voneinander weg bewegt haben.with the piston (1Oa, 1Oa 1 , 1 Ob, 1 Ob 1 , 1Oc, 1Oc 1 or 1Od 1 ) at a distance from the surface of the piston, which the cylinder wall in a guided reciprocating movement of the piston in the cylinder (10A , 10B, 10C or 10D), it is arranged that a working mixture charge is introduced into the space between the pistons and the adjacent cylinder ends, the mixture charge being compressed due to the movement of the pistons away from each other, and the compressed charges being introduced into the space between the pistons be introduced when the pistons have moved away from each other. 2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Nockenbahnen (90) so ist, daß sich die Kolben eines jeden Zylinders mehrere Male bei jeder Umdrehung der Hauptwelle (52) voneinander weg- und zueinander hinbewegen. 2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the shape of the cam tracks (90) is such that the pistons of each cylinder move several times with each revolution the main shaft (52) away from and towards each other. 3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Arbeitsgemischfüllung und die Überführung der verdichteten Füllung bei jeder Umdrehung der Hauptwelle (52) mehrere Male stattfindet.3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that that the supply of the working mixture filling and the transfer of the compressed filling with each revolution the main shaft (52) takes place several times. 4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe (10) von gruppenweise arbeitenden Zylindern (10A-10D) vorgesehen ist, wobei die Zylinder einer jeden Gruppe identisch und gleichzeitig arbeiten.4. Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that that a row (10) of group-wise working cylinders (10A-10D) is provided, the cylinders of one each group work identically and at the same time. 5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das überführen und Ausblasen der Arbeitsgemische durch öffnungen (74,76) in den Zylinderwänden stattfindet, die von den Kolben bedeckt bzw. unbedeckt sind.5. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the transferring and blowing out of the working mixture takes place through openings (74,76) in the cylinder walls, which are covered or uncovered by the pistons. 6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgemischfüllung mittels eines Ansaugrohres (56) mit einer Eintrittsöffnung (42) über ein Klappenventil (70) zugeführt wird.6. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the working mixture filling by means of an intake pipe (56) with an inlet opening (42) via a flap valve (70) is supplied. 909848/06U909848 / 06U 7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergaser (38) das Arbeitsgemisch der Eintrittsöffnung (42) zuführt.7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that that a carburetor (38) the working mixture of the inlet opening (42) supplies. 8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderreihe eine Anordnung von Zylinderbaueinheiten umfaßt.8. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that that the cylinder bank comprises an arrangement of cylinder assemblies. 9. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Führung ein, mit jeder Kolbenstange (48) verbundenes und auf Führungsstangen (26) gelagertes Gleitelement (80) umfaßt.9. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the guide is a sliding element connected to each piston rod (48) and mounted on guide rods (26) (80) includes. 1 0. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (84) an dem Gleitelement (80) gelagert sind.1 0. Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that that the cams (84) are mounted on the sliding element (80). 11. Verbrennungskraftmaschine mit einer Hauptwelle mit zur gemeinsamen Drehung mit der Hauptwelle angeordneten Nockenbahnen, die sich um die Achse der Nockenbahnwalze drehen, mit einem Zylinder, dessen Achse parallel zur Hauptwelle verläuft und der hin- und herbewegbare Kolben aufnimmt, wobei die Nokkenbahnwalze am Umfang Nockenbahnen aufweist und der Kolben Nocken zum Eingriff mit der Nockenbahn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führung (26,80) mit dem Kolben (1Oa,1Oa1,1 Ob, 1 Ob1,1Oc,1Oc1,1Od oder 1Od1) verbunden und im Abstand von der Oberfläche des Kolbens, die die Zylinderwand in einer hin- und hergehenden Bewegung bei der Bewegung des Kolbens in den Zylindern (10A, 10B,10C oder 10D), überstreicht, angeordnet ist.11. Internal combustion engine with a main shaft with cam tracks arranged to rotate together with the main shaft, which rotate around the axis of the cam track roller, with a cylinder whose axis runs parallel to the main shaft and which receives the reciprocating piston, the cam track roller on the circumference of cam tracks and said piston having cams for engagement with the cam track, characterized in that a guide (26,80) with the piston (1OA, 1OA 1, 1 Ob, 1 OB 1, 1Oc, 1Oc 1, 1Od or 1Od 1) connected and spaced from the surface of the piston which sweeps the cylinder wall in a reciprocating motion as the piston moves in the cylinders (10A, 10B, 10C or 10D). 12. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zylinder, Kolben, Nocken und Führungen rings um die Hauptwelle angeordnet sind.12. Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that that several cylinders, pistons, cams and guides are arranged around the main shaft. 13. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine Einrichtungen (56,74,77) einschließlich Kolben zum Verdichten einer Arbeitsgemischfüllung13. Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that that the machine devices (56,74,77) including pistons for compressing a working mixture charge 909846/06U909846 / 06U 23497832349783 auf der einen Seite des Kolbens umfaßt, wobei die komprimierte Arbeitsgemischfüllung dann auf die andere Seite des Kolbens überführt wird.on one side of the piston, with the compressed working mixture charge then to the other side of the Piston is transferred. 0O98AB/O6U0O98AB / O6U
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