DE3048562A1 - Opposed piston shared combustion IC engine - has cylinders connected to two outside crankshafts coupled to central output shaft - Google Patents

Opposed piston shared combustion IC engine - has cylinders connected to two outside crankshafts coupled to central output shaft

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DE3048562A1
DE3048562A1 DE19803048562 DE3048562A DE3048562A1 DE 3048562 A1 DE3048562 A1 DE 3048562A1 DE 19803048562 DE19803048562 DE 19803048562 DE 3048562 A DE3048562 A DE 3048562A DE 3048562 A1 DE3048562 A1 DE 3048562A1
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Abstract

The reciprocating piston engine or compressor comprises a cylinder block with parallel cylinders each containing two opposed-action pistons with a combustion chamber between them. The pistons on each side of the block are coupled to a crankshaft by connecting rods and the two crankshafts are coupled to a central output shaft. The engine derives distributor drive, coolant pump drive and camshaft drive from one and/or the other crankshaft and has inlet and exhaust valves and sparking plugs in the chambers. The block preferably has parting planes at the level of the crankshaft bearings.

Description

HubkolbenmaschineReciprocating engine

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine mit gegenläufigen Kolben, insbesondere Brennkraftmaschine, deren Kolben in Zylindern verschiebbar sind und auf eine Kurbelwelle wirken, wobei die Kurbelwelle mit Ab- oder Antriebselementen verbunden ist.The invention relates to a reciprocating piston machine with counter-rotating Pistons, in particular internal combustion engines, the pistons of which are in cylinders are displaceable and act on a crankshaft, the crankshaft being connected to output or drive elements.

Hubkolbenmaschinen sind in mehreren Ausführungen bekannt. Bei der gebräuchlisten Ausführung der Hubkolbenmaschinen als Brenn·«- kraftmaschinen sind Kolben und Zylinder in Reihe angeordnet und wirken auf eine axial und rechtwinklig unter den Kolben angeordnete Kurbelwelle. Nachteilig bei dieser Ausführung ist insbesondere bei der Anordnung von mehreren Kolben die große Baulänge der Brennkraftmaschine, die deren Verwendung z.B. in Fahrzeugen sehr stark eingrenzt und auch die Anzahl der anzuordnenden Kolben begrenzt.Reciprocating piston machines are known in several designs. at the common execution of reciprocating piston engines as internal combustion · «- engines, pistons and cylinders are arranged in a row and act on an axially and at right angles under the pistons Crankshaft. The disadvantage of this design is the large overall length, particularly when several pistons are arranged the internal combustion engine, which limits their use, e.g. in vehicles, and also the number of them to be arranged Piston limited.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung sind Kolben und Zylinder V-förmig zueinander angeordnet und wirken ebenfalls auf eine Kurbelwelle. Bei dieser vorbekannten V-formigen Anordnung der Kolben und Zylinder wird zwar die Baulange der Brennkraftmaschine sehr stark reduziert, die Steuerung der Ventile erfordert jedoch einen unwirtschaftlichen Aufwand· Weiter ist bei dieser Ausführung nachteilig, daß das Eigenschwingungsverhalten der Brennkraftmaschine sehr schwer zu beherrschen ist.In a further known embodiment, the piston and cylinder are arranged in a V-shape to one another and also act on them a crankshaft. With this previously known V-shaped arrangement of the pistons and cylinders, the overall length of the internal combustion engine is indeed very much reduced, the control of the valves, however, requires an uneconomical effort · Next is at The disadvantage of this design is that the natural vibration behavior of the internal combustion engine is very difficult to control.

Es sind weiter Hubkolbenmaschinen bekannt, bei denen Kolben und Zylinder horizontal liegend beidseitig einer Kurbelwelle angeordnet sind und gegeneinander laufend auf die zentraleThere are also known reciprocating piston machines in which pistons and cylinders are arranged lying horizontally on both sides of a crankshaft and running against one another on the central one

Kurbelwelle wirken. Hadhteilig bei dieser Ausführung ist die relativ aufwendige Ventilsteuerung beider Kolbenreihen, sowie die aufwendige Anordnung der Kühlelemente.Crankshaft act. Part of the problem in this version is the relatively complex valve control of both rows of pistons, as well as the complex arrangement of the cooling elements.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung bestand nun darin, eine Hubkolbenmaschine zu finden, deren Bauvolumen auf ein Minimum verringert ist, bei der die erforderlichen Steuerelemente für die Ventilsteuerung auf ein Minimum beschränkt ist und bei der die Anordnung tdes Kollisystems auf wirtschaftliche Weise und mit einfachen Mitteln möglich ist und eine einfache Herstellung des Motorblocks gewährleistet ist.The object of the present invention was to find a reciprocating piston machine, the volume of which is reduced to a minimum, in which the necessary control elements for the valve control are limited to a minimum and in which the arrangement t of the collision system is possible in an economical manner and with simple means and a simple production of the engine block is guaranteed.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils zwei Kolben paarweise in einem Zylinder gegenläufig angeordnet sind, daß die zwei Kolben einen gemeinsamen, zwischen ihren einander zugekehrten Stirnenden angeordneten Arbeitsraum aufweisen und daß Jeder der zwei paarweise angeordneten Kolben mit einer eigenen, ihm zugeordneten Kurbelwelle verbunden ist. Durch die gegenläufige Anordnung zweier Kolben in einem Zylinder mit einem gemeinsamen Arbeitsraum wird eine platzsparende, kleine und auf wirtschaftliche Weise herzustellende Baueinheit gefunden, deren Ventile, Ventilsteuerung und Zündelemente auf ein Minimum reduziert sind. Die Anordnung der Kühlelemente ist ebenfalls einfach, wobei eine gleichmäßige Kühlung der Arbeitsräume möglich ist. According to the invention, this object is achieved in that each two pistons are arranged in pairs in a cylinder in opposite directions, that the two pistons have a common, between have their facing ends arranged working space and that each of the two pistons arranged in pairs is connected to its own crankshaft assigned to it. The opposing arrangement of two pistons in a cylinder with a common working space creates a space-saving, small and economical to manufacture unit found, their valves, valve control and ignition elements are reduced to a minimum. The arrangement of the cooling elements is also simple, and even cooling of the work spaces is possible.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die axial und im rechten Winkel unter den Kolben angeordneten Kurbelwellen kraft- und bewegungsschlüssig miteinander verbunden sind. Weiter ist vorgesehen, daß die Kolben und Zylinder Jeden Kolbenpaares den gleichen Durchmesser aufweisen. Bei Anordnung mehrerer Kolben und Zylinder, Jeweils paarweise, sind diese in der Hubkolbenmaschine nebeneinander anbringbar, wobei die nebeneinander angeordneten Kolben mit Je einer gemeinsamen Kurbelwelle verbunden sind.According to the invention it is provided that the axially and at right angles arranged under the piston crankshafts power and are positively connected to each other. It is further provided that the pistons and cylinders of each pair of pistons have the same diameter. If several pistons and cylinders are arranged in pairs, these are in the reciprocating piston machine can be attached next to one another, the pistons arranged next to one another being connected to a common crankshaft each are.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Hubkolbenmaschine werden die Nachteile der eingangs genannten vorbekannten Ausführungen vermieden. Es wird eine Möglichkeit aufgezeigt, die Kolben und Zylinder von insbesondere Brennkraftmaschinen so anzuordnen, daß bei kleinstem Bauvolumen und mit wenigen Bauelementen eine optimale Ausführungsform erzielbar ist.Due to the design of the reciprocating piston engine according to the invention the disadvantages of the previously mentioned designs are avoided. One possibility is shown that To arrange the pistons and cylinders of internal combustion engines in particular so that the smallest structural volume and few components an optimal embodiment can be achieved.

Erfindungsgemäß ist der Motorblock in Ebene der Lager der Kurbelwellen geteilt. Hierdurch wird eine einfache und wirtschaftliche Herstellung des Motorblocks möglich. Sämtliche öffnungen für Lager und Kanäle werden durch einfache Bohrvorgänge ermöglicht. Die Herstellung schwieriger Gußformen entfällt. According to the invention, the engine block is divided in the plane of the bearings of the crankshafts. This makes it easy and economical Production of the engine block possible. All openings for bearings and channels are made by simple drilling operations enables. The production of difficult molds is no longer necessary.

Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert.Details of the invention are explained using an exemplary embodiment in the drawing.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen horizontalen Querschnitt durch eine Hubkolben maschine gemäß der Erfindung, in schematischer Darstellung, 1 shows a horizontal cross section through a reciprocating piston machine according to the invention, in a schematic representation,

Fig. 2 den Schnitt nach Linie H-II der Fig. 1, Fig. 3 den Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1.Fig. 2 shows the section along line H-II of Fig. 1, Fig. 3 shows the section along line III-III of Fig. 1, FIG. 4 shows the section along line IV-IV of FIG. 1.

Die Zeichnung zeigt eine Hubkolbenmaschine mit vier Kolben 1 die jeweils paarweise und gegenläufig in Zylindern 2 des Motorblocks 3 angeordnet sind. Axial und rechtwinklig unter jedem Kolben 1 ist eine Kurbelwelle 4 angeordnet, wobei die Kurbelwellen 4 der nebeneinanderliegenden Kolben 1 direkt und kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Die Kolben 1 sind mit der Kurbelwelle 4 auf bekannte Weise mittels Pleuel 5 verbunden.The drawing shows a reciprocating piston engine with four pistons 1 which are each arranged in pairs and in opposite directions in cylinders 2 of the engine block 3. Axially and at right angles under each Piston 1 is a crankshaft 4, the crankshafts 4 of the adjacent pistons 1 directly and non-positively are connected to each other. The pistons 1 are connected to the crankshaft 4 in a known manner by means of connecting rods 5.

Zwischen den in einem Zylinder 2 angeordneten Kolben 1 befindetLocated between the piston 1 arranged in a cylinder 2

- 4 - ■■ '- 4 - ■■ '

sich ein Arbeitsraum 6. In den Arbeitsraum 6 münden die Kanäle . 7 der Auslassventile 8 und die Kanäle 9 der Einlassventile 10. Weiter ragt in den Arbeitsraum 6 das Zündelement 11.A work space 6 opens into the work space 6, the channels. 7 of the outlet valves 8 and the channels 9 of the inlet valves 10. The ignition element 11 also protrudes into the working space 6.

Eine der Kurbelwellen 4 ist mit einem Antrieb 12 für den nicht dargestellten Zündverteiler versehen.One of the crankshafts 4 is not provided with a drive 12 for the provided ignition distributor.

Eine der Kurbelwellen 4 ist weiter direkt oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes mit einem Abtrieb 13 für die nicht dargestellte. Pumpe zur Beförderung des Kühlmittels versehen.One of the crankshafts 4 is also directly or interposed a transmission with an output 13 for the not shown. Equipped with a pump for conveying the coolant.

Beide Kurbelwellen 4 sind durch Getriebemittel 14 kraft- und bewegungsschlüssig miteinander verbunden und beaufschlagen die gemeinsame Abtriebswelle 15-Both crankshafts 4 are connected to one another in a non-positive and motion-locking manner by transmission means 14 and act on them common output shaft 15-

Von einer der Kurbelwellen 4 wird weiter eine parallel zu den Kolben 1 im Motorblock 3 angeordnete Nockenwelle 16 angetrieben, die ihrerseits Stößel 17 beaufschlagt, die den erforderlichen Hub der Einlassventile 10 und Auslassventile 8 bewirkt.One of the crankshafts 4 also drives a camshaft 16 arranged parallel to the pistons 1 in the engine block 3, which in turn acts on the plunger 17, the required Lift of the inlet valves 10 and outlet valves 8 causes.

Kraftstoffmittelzufuhr und Zündung der Hubkolbenmaschine erfolgen auf bekannte Weise. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß der Motorblock 3 in Ebene der Kurbelwellenlager 18 geteilt ist und die Einzelteile miteinander verschraubbar sind. Sämtliche erforderlichen öffnungen in den Teilen des Motorblocks 3 können durch einfache mechanische Bearbeitung hergestellt werden. The reciprocating engine is supplied with fuel and ignited in a known manner. Appropriately, it is provided that the engine block 3 is divided in the plane of the crankshaft bearings 18 and the individual parts can be screwed together. All required openings in the parts of the engine block 3 can be produced by simple mechanical processing.

Die Erfindung ist anhand einer als Brennkraftmaschine ausgebildeten Hubkolbenmaschine erläutert. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Hubkolbenmaschine über die Abtriebswelle 15 angetrieben wird und der Arbeitsraum 6 zur Kompression von beispielsweise Luft benötigt wird. Bei dieser Ausführung entfallen die Zündelemente und deren Steuerung, sowie die Anlage zur Kraftstoffvorbereitung. Eine Ausführung der Hubkolbenmaschine als Vakuumpumpe ist ebenfalls möglich.The invention is based on an internal combustion engine Reciprocating engine explained. However, it is also conceivable for the reciprocating piston engine to be driven via the output shaft 15 and the working space 6 is required for the compression of air, for example. This version is not required the ignition elements and their control, as well as the fuel preparation system. The reciprocating machine can also be designed as a vacuum pump.

Claims (5)

PatentansprücheClaims \\J Hubkolbenmaschine mit gegenläufigen Kolben, insbesondere Brennkraftmaschine, deren Kolben in Zylindern verschiebbar sind und auf eine Kurbelwelle wirken, wobei die Kurbelwelle mit Ab- oder Antriebselementen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß Jeweils zwei Kolben paarweise in einem Zylinder gegenläufig angeordnet sind, daß die zwei Kolben einen gemeinsamen, zwischen ihren einander zugekehrten Stirnenden angeordneten Arbeitsraum aufweisen und daß jeder der zwei paarweise angeordneten Kolben mit einer eigenen ihnen zugeordneten Kurbelwelle verbunden ist. \\ J reciprocating piston machine with opposing pistons, in particular internal combustion engine, the pistons of which are displaceable in cylinders and act on a crankshaft, the crankshaft being connected to output or drive elements, characterized in that two pistons are arranged in pairs in a cylinder in opposite directions, that the two pistons have a common working space arranged between their facing ends and that each of the two pistons arranged in pairs is connected to its own crankshaft assigned to them. 2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial und im rechten Winkel unter den Kolben angeordneten Kurbelwellen kraft- und bewegungsschlüssig miteinander verbunden sind.2. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the axially and at right angles arranged under the piston Crankshafts are non-positively and positively connected to one another. 3. Hubkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben und Zylinder Jeden Kolbenpaares den gleichen Durchmesser aufweisen.3. Reciprocating piston machine according to claims 1 and 2, characterized in that the pistons and cylinders of each piston pair have the same diameter. 4. Hubkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kolben und Zylinder, jeweils paarweise, in der Hubkolbenmaschine nebeneinander anbringbar sind, wobei die nebeneinander angeordneten Kolben mit je einer gemeinsamen Kurbelwelle verbunden sind.4. reciprocating piston machine according to claims 1 to 3 »thereby characterized in that several pistons and cylinders, each in pairs, can be mounted next to one another in the reciprocating piston machine, the pistons arranged next to one another each having a common one Crankshaft are connected. 5. Hubkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock (3) in Ebene Lager der Kurbelwelle (4) geteilt ist.5. Reciprocating piston machine according to claims 1 to 4, characterized in that that the engine block (3) is divided in the plane bearing of the crankshaft (4).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4206518A1 (en) * 1992-03-02 1992-07-23 Hartmut Dipl Ing Dr Te Bathelt Twin-cylinder IC engine - is balanced using two counter-rotating crankshafts geared together
DE4421044A1 (en) * 1994-06-17 1995-12-21 Innovative Technik Marketing U Machine delivering liq. and=or gaseous media

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