DE3541843A1 - PISTON ENGINE COMBUSTION ENGINE WITH ROTATING PISTONS AND REACTION - Google Patents
PISTON ENGINE COMBUSTION ENGINE WITH ROTATING PISTONS AND REACTIONInfo
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Description
ANTONIO CORTES MARPIL 27. November 1985ANTONIO CORTES MARPIL November 27, 1985
Lopez de Rueda, 34Lopez de Rueda, 34
PUERTO DE LA TORRE (Malaga) C 6647 kaPUERTO DE LA TORRE (Malaga) C 6647 ka
SpanienSpain
Beschreibungdescription
Kolbentriebwerk-Verbreiinungsmotor mit hin- und hergehenden Kolben und ReaktionskraftReciprocating piston engine with rear and reciprocating piston and reaction force
2Q Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kolbentriebwerk-Verbrennungsmotor mit hin- und hergehenden Kolben und Reaktionskraft. Diesem Motor liegen dieselben Prinzipien wie bei dem in der Patentschrift 511 671 desselben Anmelders geschützten zugrunde, so daß hier zunächst eine zusammenfassende Beschreibung des patentierten Motors vorzunehmen sein wird, worauf dann die neuheitlichen Merkmale des vorliegend beanspruchten beschrieben werden.2Q The present invention relates to a Piston engine internal combustion engine with reciprocating pistons and reaction force. This engine is the same Principles like that in patent specification 511,671 by the same applicant, so here first a comprehensive description of the patented motor will have to be made, after which the novel features of what is claimed herein are described.
Ein.Merkmal des obigen, patentierten Motors besteht darin, daß seine Kurbelwelle feststehend, wogegen die Gesamtanordnung aus Kammern, Kolben usw. relativ zur Kurbelwelle drehbar ist. Dieser Motor ist grundsätzlich als Zweitaktmotor ausgebildet, was ihn aber nicht daran hindert, ohne wesentliche Abwandlungen, sei es in Bezug auf Konstruktion, sei es in Bezug auf Haupteigenschaften, in einen Viertaktmotor umgebaut zu werden.One feature of the above patented motor is that that its crankshaft is stationary, whereas the overall arrangement of chambers, pistons, etc. is relative to Crankshaft is rotatable. This engine is basically designed as a two-stroke engine, which is not what it is prevents, without substantial modifications, be it with regard to construction, be it with regard to main properties, to be converted into a four-stroke engine.
Dieser Motor weist eine Stützeinrichtung zum Stützen der mit ihr festverbundenen Kurbelwelle auf, die aus einem Hohlkörper besteht, durch welchen der Kraftstoff eintreten und geleitet werden kann. Das entsprechende Gehäuse, wie z.B. die Trommel, in welcher sich die Kolben befinden und die Kammern vorgesehen sind, ist an der Kurbelwelle angeordnet, wobei das Gehäuse mit der Trommel durch Schrauben verbunden und die letztere an der Zapfwelle befestigt ist, die auf einem Stützglied vorgesehen ist, das sich auf der der Stützeinrichtung der Kurbelwelle entgegengesetzten Seite befindet.This engine has a support device for supporting the crankshaft which is firmly connected to it consists of a hollow body through which the fuel can enter and be conducted. The corresponding Housing, such as the drum, in which the pistons are located and the chambers are provided arranged on the crankshaft, the housing being connected to the drum by screws and the latter is attached to the power take-off shaft, which is provided on a support member which is on that of the support means on the opposite side of the crankshaft.
Die Kolben dieses Motors haben eine sehr eigenartige Form und weisen eine Anzahl von Gegengewichten auf, die an entsprechenden Schwenkachsen schwenkbar gelagert sind, welche am Innendeckel der Trommel vorgesehen sind, so daß bei der Drehung der Trommel und also der Kolben ein Gleiten des Kurbelwellenzapfens auf einem Paar Flansche, die entsprechend der jeweiligen Form der Kolben ausgebildet sind, entsteht.The pistons of this engine have a very peculiar shape and have a number of counterweights, which are pivotably mounted on corresponding pivot axes which are provided on the inner cover of the drum are so that when the drum and thus the piston slide on the crankshaft journal a pair of flanges, which are formed according to the respective shape of the pistons.
Der patentierte Motor hatte auch eine Turbine oder einen Schaufelkompressor, wobei einige Schaufeln mit der Kurbelwelle und andere mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet waren und durch diese Turbine oder diesen Kompressor das Füllen der Kammern und die Beaufschlagung durch den Vergaser erfolgte und das Luft-Benzin-Öl-Gemisch durch die Mitte der Kurbelwelle zum Gehäuse strömte und, nachdem es durch die bei der Motordrehung erzeugte Zentrifugalkraft erfaßt, schließlich durch die entsprechenden Schlitze in die Kammern geleitet wurde.The patented engine also had a turbine or a blade compressor, some with blades the crankshaft and others were integrally formed with the housing and through this turbine or this Compressor the filling of the chambers and the loading by the carburetor took place and the air-gasoline-oil mixture flowed through the center of the crankshaft to the housing and after it passed through the engine rotation Generated centrifugal force detected, finally passed through the appropriate slots in the chambers became.
Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß bei diesem Motor im Gegensatz zu den herkömmlichen Vorschlägen das Füllen der Zylinder entsprechend der Zunahme der Umdrehungen zunimmt.From the above it can be seen that in this engine, contrary to the conventional proposals, the filling the cylinder increases as the number of revolutions increases.
Die Vorteile dieses Motors wurden "bereits in der PS 511 671 klar hervorgehoben, so daß sie hier nicht wiederholt werden, zumal da verschiedene dieser Vorteile sowie andere, die sich aus dem Aufbau des vorliegend "beanspruchten Motors ergeben, nachfolgend aufzuzählen sein werden.The advantages of this engine were "already in the horsepower 511 671 clearly highlighted so that they are not here to be repeated, especially as various of these advantages as well as others that result from the construction of the present "claimed motor will be listed below.
Gegenüber dem Motor nach der obigen PS bestehen die erfinderischen Merkmale des erfindungsgemäßen Motors darin, daß dieser infolge der am betreffenden Kopf erzeugten Reaktionskraft und der durch die Kolbenmasse erzeugten Zentrifugalkraft mit positiver Kraft arbeitet. Auf Grund dieser Erkenntnis besteht die Aufgabe der Kolben darin, daß sie das Verdichten herbeiführen und den Explosionsdruck — bei der Zündung und Verbrennung — als negative Kraft aushalten. Unter Beibehaltung der Wirkung der durch die Kolbenmasse erzeugten Zentrifugalkraft und unter Weglassung der Gegengewichte wird nun folgendes erreicht:Compared to the engine according to the above PS, there are the inventive features of the engine according to the invention in that this is due to the reaction force generated on the head in question and the piston mass generated centrifugal force works with positive force. Based on this knowledge, there is the task of Pistons in that they bring about compression and the explosion pressure - during ignition and combustion - endure as a negative force. While maintaining the effect of the centrifugal force generated by the piston mass and omitting the counterweights, the following is now achieved:
Der zunächst negative Verdichtungsdruck wird infolge der diesem entgegenwirkenden Zentrifugalkraft positiv, wobei noch eine positive Verdichtungskraft auf dem Kopf erzeugt wird. Es werden gleichsam zwei Positivkräfte erzeugt, die mit der Kolbenmasse und der Kolbenbewegungsgeschwindigkeit zusammenhängen, so daß beim ersten Verdichtungshub von 180° die Zentrifugalkraft positiv und beim Explosionshub — nach Zündung und Verbrennung — von 180 negativ ist. Infolge des bei der Explosion auf dem Kolben erzeugten Druckes wird nun der negativen Zentrifugalkraft größtenteils entgegengewirkt, bis sie gegebenenfalls gleich wird. Daraus folgt, daß beim erfindungsgemäßen Motor zwei entgegengesetzte Kräfte entstehen, die das Motorantriebsdrehmoment nicht beeinflussen, so daß diesem Motor nur die Reaktionskraft am Kopf, die sich logischerweise aus dem bei der Explosion und der Verdichtung erzeugten Druck ergibt, zugute kommt.The initially negative compression pressure is a result the centrifugal force counteracting this positive, with a positive compression force on the Head is generated. There are, as it were, two positive forces generated, which are related to the piston mass and the piston movement speed, so that when first compression stroke of 180 ° the centrifugal force is positive and on the explosion stroke - after ignition and combustion - of 180 is negative. As a result of the pressure generated on the piston during the explosion, now the negative centrifugal force is largely counteracted until it becomes equal if necessary. From it it follows that in the motor according to the invention there are two opposing forces that determine the motor drive torque not affect, so that this engine only the reaction force on the head, which logically results from the results in the pressure generated in the explosion and compression, benefits.
Bei diesem Motor weisen die Kolben Gegengewichte auf, wobei dann am Kopf eine Reaktionskraft vorhanden und die Zentrifugalkraft abwesend ist, so daß diese auf den Kopf nicht wirkt.In this engine, the pistons have counterweights, and a reaction force is then present on the head the centrifugal force is absent so that it does not act on the head.
Dieser Motor kann auch in Form eines Hebels wirken, d.h. der Kolben ist auf Grund der Kraft des Explosionsdruckes kippbar, so daß die Antriebskraft durch den Kolben selbst übertragen wird.This motor can also act in the form of a lever, i.e. the piston is due to the force of the explosion pressure tiltable so that the driving force is transmitted through the piston itself.
Auf Grund der erwähnten allgemeinen Eigenschaften weist der erfindungsgemäße Motor folgende Besonderheiten auf:Due to the general properties mentioned, it has the engine according to the invention has the following features:
1. Er ist ein Zweitakt-Verbrennungsmotor mit drei, vier oder mehr Kammern, wofür die Anordnung der verschiedenen Trommeln in Reihe erforderlich ist und die Kurbelwelle mit ihren verschiedenen Kurbelwellenzapfen zur Anpassung an die entsprechend vorhandenen Kammern vergrößert wird, wobei je Trommel drei Kammern vorgesehen sein können.1. It is a two-stroke internal combustion engine with three, four or more chambers, for which the arrangement of the various Drums in series is required and the crankshaft with its various crankshaft journals is enlarged to adapt to the corresponding existing chambers, with each drum three chambers can be provided.
2. Er ist ein Motor mit Kolben, die vieleckig oder quadratisch sein und Gegengewichte zu deren statischen Ausgleich haben können.2. It is an engine with pistons that are polygonal or square and counterweights to their static ones Can have compensation.
3. Er ist ein Zweitaktmotor, der ohne Benzin-Öl-Gemisch arbeiten kann, wobei das Schmieren analog jenem eines Viertaktmotors erfolgt.3. It is a two-stroke engine that does not have a gasoline-oil mixture can work, the lubrication being carried out analogously to that of a four-stroke engine.
4· Er ist ein Motor, der einen seitlichen Verdichter aufweisen kann, der aus Blech oder einer Metallplatte besteht, die auf der Trommelseite axial angeordnet ist. Das Blech oder die Metallplatte kann durch eine Membran (im Falle einer geringen Zylindrizität) ersetzt werden, die durch eine Exzentersteuerung mechanisch gesteuert wird.4 · It is a motor that can have a side compressor made of sheet metal or a metal plate consists, which is arranged axially on the drum side. The sheet metal or the metal plate can be replaced by a membrane (in the case of a small cylindricity), which is controlled by an eccentric is controlled mechanically.
5. Er ist ein Motor, bei welchem die Gesamtanordnung aus Armatur-Kolben aus einem Stück bestehen kann.5. It is an engine in which the entire assembly of the armature piston can consist of one piece.
6. Er ist ein Motor, der auf einem Aluminiummotorbett6. It is an engine that rests on an aluminum engine bed
montiert sein kann, das über seine Motorbettfunktion hinaus das Gehäuse aufnehmen, als Schutz- oder Abdeckeinrichtung und als Umhüllung für das Sammeln und die Rückführung des Öls dienen und mit einer oben vorgesehenen Schutzhülle zur Vermeidung von Spritzern versehen sein kann.can be mounted via its motor bed function also take up the housing, as a protective or covering device and as a cover for collecting and the return of the oil are used and with a protective cover provided above to avoid Splashes can be provided.
7. Er ist ein Motor, bei welchem die Armatur, die den Bereich der Reibung zwischen dem Lager und dem Kurbelwellenzapfen umgrenzt, gewölbt sein kann, um eine höhere Kolbenbewegungsgeschwindigkei zu erzielen, woraus sich eine Verbesserung der Verdichtung und der positiven Verbrennungs- bzw. Explosionskraft ergibt.7. He is a motor in which the armature that controls the area of friction between the bearing and the Crankshaft journal circumscribed, can be curved to achieve a higher piston movement speed, This results in an improvement in compression and the positive combustion or explosive power results.
8. Das Kolbenringgehäuse könnte mit einer Gußeisenschicht überzogen sein, um den Verschleiß zu vermeiden, der infolge des Zentrifugalkraftdruckes verursacht wird.8. The piston ring housing could be coated with a cast iron layer to prevent wear, caused by centrifugal force pressure.
9. Er ist ein Motor mit einem Drehventil mit regelbarem Vor- und Rücklaf zur Regelung der Fördermenge bzw. zur Erzielung eines größeren oder kleineren Gemischmengeneintritts in die Kammern im Verhältnis zum Austrittsschlitz und zu den Motordrehzahlen.9. It is a motor with a rotary valve with adjustable Forward and backward to regulate the delivery rate or to achieve a larger or smaller mixture volume entry into the chambers in relation to the exit slot and to the engine speeds.
10. Er ist ein Motor, bei welchem die Ein- und Auslaß=10. It is an engine in which the inlet and outlet =
öffnungen zur Erzeugung von Vakuum eine besondere Form aufweisen, wodurch die Gase aus den Kammern leichter entfernt werden.Openings for generating a vacuum have a special shape, whereby the gases from the chambers easier to remove.
11. Er ist ein Motor, bei welchem die Spülung im Inneren11. He is an engine that flushes the inside
der Trommel erfolgt, wofür es ausreicht, den Mittelbereich der Trommel mit einem Deckel und einerthe drum takes place, for which it is sufficient, the central area of the drum with a lid and a
10 ' ' '" 3 54184 10 ' ''"3 54184
Dichtleiste zu verschließen. Palls die Kurbelwelle zwei Kurbelwellenzapfen bei 180° aufweist, so werden zwei Verbrennungen geichzeitig bei jeder Motorumdrehung erzeugt, wobei die Verbrennungen jeweils bei 180° erzielbar sind, ohne die Kammern zu verschieben um Kammern für unabhängige Spülungen zu bestimmen.To close sealing strip. If the crankshaft has two crankshaft journals at 180 °, then two burns are generated simultaneously with each engine revolution, the burns each at 180 ° can be achieved without moving the chambers to determine chambers for independent flushing.
12. Er ist ein Motor, der einen Verdichter für die Spülung aufweisen kann, welcher elektrisch oder aber durch Eingriffsmittel in der Trommel mechanisch steuerbar ist, so daß eine Vervielfachung der Umdrehungen des Verdichters und also ein veränderlicher Druck für die Spülung proportional zu der Motorumdrehungen erzielbar ist. Auf diese Art und Weise verbrennt das Benzin ohne Beimischung von Öl.12. It is a motor that can have a compressor for flushing, which is electric or else is mechanically controllable by engagement means in the drum, so that a multiplication of the revolutions of the compressor and therefore a variable pressure for the flushing proportional to the Motor revolutions is achievable. In this way the gasoline burns without adding any oil.
13. Er ist ein Motor ohne Kühlgebläse, da einige Öffnungen im Deckel und in der Trommel ausreichen.13. It is a motor without a cooling fan, since a few openings in the lid and in the drum are sufficient.
Η. Er ist ein Motor, bei welchem die Kolben aus Kern und Kolben bestehen, so daß dieser Kern-Kolben mit veränderlichen Winkeln zwischen dem Schenkel oder dem aufrechten Teil und den flachen Verlängerungen, mit welchen der Kern-Kolben versehen ist, bis 180° ausgeführt werden kann.Η. It is an engine in which the pistons are made of core and piston exist, so that this core piston with variable angles between the leg or the upright part and the flat extensions with which the core piston is provided, up to 180 ° can be executed.
15. Er ist ein Motor, bei welchem die Kurbelwelle hohl ist, wobei der Brennstoff durch ein Ende derselben eintritt und durch Längsöffnungen nach vorherigem15. It is an engine in which the crankshaft is hollow with fuel through one end of the same enters and through longitudinal openings after previous
QQ Durchströmen durch ein Radialdrehventil bis zu den Kammern ausströmt. QQ flows through a radial rotary valve up to the chambers.
16. Er ist ein Motor, bei welchem die Kolben eine besondere Form haben und an einer an beiden Deckeln der Trommel vorgesehenen Schwenkachse schwenkbar gelagert sind.16. It is an engine in which the pistons have a special shape and the Drum provided pivot axis are pivotably mounted.
Y ti 3Ö'41Y ti 3Ö'41
17. Er ist ein Motor, "bei welchem die Rolle für die Zapfen-Kurbelwelle durch eine kleine Pleuelstange ersetzt werden kann.17. He is an engine "in which the role for the The pin crankshaft can be replaced by a small connecting rod.
18. Er ist ein Motor, der ohne weiteres in einen Dieselmotor verwandelt werden kann und zwar nur durch den Einbau einer Einspritzpumpe und einer Einspritzdüse, die sich mit dem Motorkern drehen.18. It is an engine that can easily be converted into a diesel engine, and only by the Installation of an injection pump and injection nozzle that rotate with the engine core.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß der erfindungsgemäße Motor nur mit einigen kleinen Veränderungen seiner Grundkonstruktion in drei verschiedenen Ausführungsformen arbeiten kann.In summary, it can be stated that the engine according to the invention only with a few small changes its basic construction can work in three different embodiments.
Einedieser Ausführungsformen betrifft einen Hebel-Motor mit Außendrehung ohne Seitengehäuse mit kleinerem Volumen und kleinerer Länge.One of these embodiments relates to a lever motor with external rotation without a side housing smaller volume and smaller length.
Dieser Motor hat je einen Deckel für jede Kammer, ist mit einem Radialdrehventil versehen, hat Kolben mit verschiedenen Kernen, besondere Durchgänge, die in der Trommel halbverdeckt sind, Kammern fast quadratischer Form, seitlich angeordnete Zündkerzen, Verbrennungs-Vorkammern, Zentrifugalantrieb an den Zündnocken, eine Leitung in der Kurbelwelle zum Leiten von öl von der Pumpe zur Achse der Zapfen-Kurbelwelle und zu anderen Einrichtungen, eine kleine Wanne im Motorbett, eine Ölpumpe, die elektrisch oder mechanisch sein kann, eine Umhüllung amThis motor has a cover for each chamber, is provided with a radial rotary valve, has pistons with different cores, special passages that are semi-concealed in the drum, chambers almost square in shape, spark plugs arranged on the side, Combustion prechambers, centrifugal drive on the ignition cams, a line in the crankshaft to the Directing oil from the pump to the pin-crankshaft axis and other facilities, a small one Sump in the engine bed, an oil pump, which can be electrical or mechanical, a casing on the
3q Tr0mmelkreisumfang sowie einen elektrischen Außenverdichter für die spülung mit Regelwiderstand für den mit den Motorumdrehungen veränderlichen Spüldruck, eine Hülle zum Sammeln des Ausflusses und ein Drehventil mit Vor- und Rücklauf im Spül- 3 q drum circumference as well as an electric external compressor for the flushing with a control resistor for the flushing pressure that changes with the motor revolutions, a cover to collect the outflow and a rotary valve with flow and return in the flushing
gg schlitz.gg slot.
Dieser Motor verwendet als positive Kraft vorteilhafterweise die am Kopf erzeugte Reaktionskraft sowie die eigentliche Zentrifugalkraft.This motor advantageously uses the reaction force generated on the head as well as the positive force actual centrifugal force.
Bei der zweiten Ausführungsform "bestehen die Abwand- " lungen in Weglassen des seitlichen Gehäuses, Verschiebung der Kammern, Anordnung einer unabhängigen Spülkammer sowie eines axialen oder radialen Drehventils und einer Kurbelwelle mit zwei Kurbelwellenzapfen von 180 für zwei gleichzeitige Verbrennungen oder fürIn the second embodiment "consist of the wall" lungs in omission of the side housing, displacement of the chambers, arrangement of an independent rinsing chamber as well as an axial or radial rotary valve and a crankshaft with two crankshaft journals from 180 for two simultaneous burns or for
Verbrennungen von 180° mit einem einzigen Kurbelwellenzapfen. 180 ° burns with a single crankshaft journal.
Die Merkmale des Motors mit seitlichem Verdichter sind: Kleine Versetzungen der Kammern; unabhängige Deckel der Kammern; Drehventil; Spezialdurchgänge bzw. -Auslaß= . öffnungen; verschiedene Kolben und Kerne; Armaturbolzen mit zwei Auflagepunkten; seitliche Anordnung der Zündkerzen; Verbrennungs-Vorkammer; Zentrifugalantrieb beim Nocken für die elektrische Zündung; Axialverdichter mit Platte oder Membran; Ölpumpe; Wanne im Motorbett und Kurbelwelle mit Auflagepunktabwandlung.The characteristics of the side compressor engine are: Small displacements of the chambers; independent lids of the chambers; Rotary valve; Special passages or outlet =. openings; various pistons and cores; Fitting bolt with two support points; lateral arrangement of spark plugs; Combustion prechamber; Centrifugal drive on the cam for the electric ignition; Axial compressor with Plate or membrane; Oil pump; Trough in the engine bed and crankshaft with support point modification.
Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; darin zeigen:The subject matter of the invention is referred to below described in more detail on the accompanying drawings; show in it:
Fig. 1 eine allgemeine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Motors ohne Gegengewichte;Figure 1 is a general schematic view of the engine of the present invention without counterweights;
Fig. 2 eine Schnittansicht im Aufriß des Motors gem. Fig. 1;Fig. 2 is a sectional view in elevation of the engine according to. Fig. 1;
Fig. 3 Einzeleinsicht der Auslaßdüse zur Erzeugung von Vakuum; und3 shows a detailed view of the outlet nozzle for generating a vacuum; and
1 Figo 5, 6, 7 und 8 weitere schematische Ansichten der verschiedenen Stellungen des Kolbens bei jedem vollständigen Verbrennungs- und Verdichtungshub.1 FIGS. 5, 6, 7 and 8 are further schematic views of the various positions of the piston during each complete combustion and compression stroke.
5 In den Zeichnungsfiguren bedeuten die Bezugszeichen·,5 In the drawing figures, the reference symbols mean
BADBATH
Der erfindungsgemäße Motor hat eine Trommel 1 zusammen mit den Kolben 2 und der relativ zur Kurbelwelle drehbaren
Gesamtanordnung, aber gem. den Fig. 1 und 2 keine Gegengewichte.
5The engine according to the invention has a drum 1 together with the pistons 2 and the overall arrangement rotatable relative to the crankshaft, but according to FIGS.
5
Die Kurbelwelle 3 stützt sich auf die Lager 4 und hat einen Kurbenwellenzapfen 5> der sich bei der Hin- und Herbewegung der Kurbelwelle gegen eine Oberfläche 6 kastenartig abstützt und auf dieser gleitet und zwar unter der Wirkung einer Krümmung zur Erzielung einer höheren Laufgeschwindigkeit des betreffenden KolbensThe crankshaft 3 is based on the bearings 4 and has a crankshaft journal 5> which moves against a surface 6 when the crankshaft moves back and forth Supports box-like and slides on this under the action of a curvature to achieve a higher running speed of the piston in question
Die Kolben 2 sind durch die entsprechenden Kammern 7 ergänzt, in welche der Brennstoff durch eine Eintrittsleitung 8, die in einem Ende der Kurbelwelle 3 vorgesehen ist, wobei das andere Ende der letzteren als Zapfwelle 9 ausgebildet ist, strömt. Die Eintrittsleitung 8 kann in einem Mittelpunkt des Motors vorgesehen sein.The pistons 2 are supplemented by the corresponding chambers 7, into which the fuel passes through an inlet line 8, which is provided in one end of the crankshaft 3, the other end of the latter as PTO shaft 9 is formed, flows. The inlet line 8 can be provided in a center point of the engine be.
Die Gesamtanordnung des Motors ist in einem Motorbett 10 angeordnet, in welchem sich eine kleine Wanne 11 befindet, von welcher aus eine elektrische Ölpumpe 12 das Schmieröl durch die Leitung 13 durch'die Kurbeiwelle bzw. durch den Abschnitt 14 sowie durch den Abschnitt 15 des Kurbenwellenzapfens 5 und durch andere zu schmierende Bauteile schickt und zwar bis zum Auslaß 16, worauf das Öl in einer Hülle 17 gesammelt und danach zur Wanne 11 zurückgeleitet wird.The overall arrangement of the engine is in an engine bed 10 arranged, in which there is a small tub 11, from which an electric oil pump 12 the lubricating oil through the line 13 through the crankshaft or through the section 14 and through the section 15 of the crankshaft journal 5 and others Components to be lubricated sends up to the outlet 16, whereupon the oil is collected in a casing 17 and then returned to the tub 11.
Die Trommel 1 hat eine allgemeine Umhüllung 18 gem.The drum 1 has a general envelope 18 according to FIG.
Fig. 1 sowie einen vorgeschalteten Anlasserkranz 19, wobei sich über der Trommel 1 und der Kurbelwelle 3 ein Radialdrehventil 20 und die Starks'tromabzapfung 21 befinden.Fig. 1 and an upstream starter ring 19, a radial rotary valve 20 and the Starks'tromabzapung located above the drum 1 and the crankshaft 3 21 are located.
Der lufteintritt durch die Trommel 1 erfolgt durch die lufteinläßse 22, während die Durchgänge 23 "bzw. 24 die Spülungsschlitze bzw. die Auspuffschlitze enthalten.The air inlet through the drum 1 takes place through the air inlets 22, while the passages 23 ″ and 24 contain the scavenging ports and the exhaust ports.
Die Kammern 7 haben eine Verbrennungs-Vorkammer 25, wobei die Zündkerzen 26 seitlich angeordnet sind.The chambers 7 have a combustion prechamber 25, the spark plugs 26 being arranged laterally.
Die Auspuffschlitze 24 können durch Düsen gem. Fig. !0 ergänzt werden, wobei ein Lufteinlaß'27 'und die Einrichtung der Auslaßdüsen 28 auf Grund der Venturiwirkung mit dem Eintritt der atmosphärischen Luft das Entstehen von Vakuum herbeiführen und die Evakuierung der Gase aus den Kammern 7 unterstützen.The exhaust slots 24 can be filled with nozzles according to FIG. ! 0 must be added, with an air inlet '27 'and the device of the outlet nozzles 28 due to the venturi effect with the entry of the atmospheric air bring about the creation of a vacuum and support the evacuation of the gases from the chambers 7.
Dank der Konstruktion dieses Motors wird erreicht, daß der Kolben 2 den Druck, der durch die Verbrennung entsteht verdichtet und ihm auch widersteht, aber die Wirkung der Zentrifugalkraft gestattet, welche durch dieThanks to the construction of this engine it is achieved that the piston 2 compresses the pressure created by the combustion and also withstands it, but the effect the centrifugal force allowed by the
2Q Masse des eigentlichen Kolbens erzeugt wird, so daß bei Beginn des Verdichtungshubes die zunächst negative Verdichtungskraft infolge der ihr entgegenwirkenden Zentrifugalkraft positiv wird, wobei darüber hinaus auch eine positive Kraft auf dem Kopf erzeugt wird. Die Reaktionskraft kommt also bei ihrer Entstehung nach der Verbrennung auf dem Kopf dem Motor zugute.2Q mass of the actual piston is generated so that at the beginning of the compression stroke the initially negative compression force as a result of the counteracting force Centrifugal force becomes positive, in addition to which a positive force is also generated on the head. the Reaction force therefore benefits the engine when it arises after the combustion on the head.
Die Pig. 5, 6, 7 und 8 zeigen die verschiedenen Phasen oder Hübe des Kolbens zwischen einer Verbrennung und einer Verdichtung. So zeigt Fig. 5 die Stellung desThe Pig. 5, 6, 7 and 8 show the various phases or strokes of the piston between combustion and compression. 5 shows the position of the
Kolbens im oberen Totpunkt entsprechend dem Augenblick der Zündung und Verbrennung (Explosion). Fig. 6 zeigt die Stellung beim Hub bei der Verbrennung"bei 90°. Fig. 7 zeigt den Kolben in der Stellung beim unterenPiston at top dead center corresponding to the moment of ignition and combustion (explosion). Fig. 6 shows the position at the stroke during combustion "at 90 °. Fig. 7 shows the piston in the position at the bottom
_,_ Totpunkt, wobei Fig. 8 schließlich die Stellung des ob 0 _, _ Dead center, FIG. 8 finally showing the position of ob 0
Kolbens bei 90 des Verdichtungshubes zeigt.Piston shows at 90 of the compression stroke.
Der erfindungsgemäße Motor verwendet vorteilhafterweise und nachweislich die am Kopf erzeugte Reaktionskraft sowie die Zentrifugalkraft jedes Kolbens als positive Kraft.The motor according to the invention advantageously and demonstrably uses the reaction force generated at the head as well as the centrifugal force of each piston as positive Force.
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des Motors, der seine grundsätzlichen Merkmale beibehält und sich nur durch die Gegengewichte 29 unterscheidet, während die Kolben in ihrer Form geringfügig abweichen, um einen Kontakt über den Kurbelwellenzapfen durch die Zwischenschaltung einiger kleiner Pleuelstangen 30 zu erzielen. In diesem Falle wirkt nicht mehr die Zentrifugalkraft, sondern nur die auf dem Kopf erzeugte Reaktionskraft.Fig. 3 shows a modification of the engine, which retains its basic features and only goes through the counterweights 29 differ, while the pistons differ slightly in shape in order to make contact to be achieved via the crankshaft journal by interposing a few small connecting rods 30. In In this case the centrifugal force no longer acts, but only the reaction force generated on the head.
Der Motor kann, obwohl dies nicht dargestellt, jedoch erörtert wurde, einen seitlichen Elektroverdichter oder eine Membran aufweisen, deren Merkmale früher dargelegt worden sind.The motor, although not illustrated but discussed, may be a side electric compressor or a membrane, the characteristics of which have been set forth earlier.
Schließlich seien hier die Vorteile des erfindungsgemäßen Motors gegenüber den herkömmlichen Motoren hervorgehoben, unter welchen als wichtigste die folgenden sein dürften:Finally, the advantages of the motor according to the invention over conventional motors should be emphasized here, among which the most important are likely to be the following:
1. Kurbelwelle: Statisch, auf Rollen gelagert, unbegrenzte Lebensdauer, aus zwei Stücken zusammengesetzt, sehr einfach herstellbar.1. Crankshaft: Static, mounted on rollers, unlimited service life, composed of two pieces, very easy to manufacture.
2. Kolben: Unterliegt keiner Reaktionskraft am Kammer-Q0 mantel, da er durch ein Ende den Bolzen mit einem Wälzlager festhält und die Zone, in welcher eine Druckkraft erzeugt wird, die Zone ist, in welcher das Abstützen gegen Lager der Kurbelwellenzapfen erfolgt, wobei diese Zone durch zwei' Stahlplatten geschützt gg ist, die mit auswechselbaren Schrauben befestigt sind. Somit ist die Lebensdauer des Kolbens sowie der Kurbelwelle beim Kolben mit Pleuelstange unbegrenzt.2. Piston: Is not subject to any reaction force on the chamber Q 0 jacket, as it holds the bolt with a roller bearing through one end and the zone in which a compressive force is generated is the zone in which it is supported against the bearings of the crankshaft journals, this zone is protected by two steel plates fixed with interchangeable screws. This means that the service life of the piston and the crankshaft of the piston with a connecting rod is unlimited.
3. Kammern: Jede Kammer "besteht aus fünf Teilen — aus zwei seitlichen Gußeisenplatten und drei Aluminiumleisten, wobei alle verschraubt sind. Nur die beiden Platten sind der Reibung der Kolbenringe ausgesetzt, genau wie auch eine der Leisten, wobei alle eine lange Lebensdauer haben und leicht auswechselbar sind, so daß sie durch die Reaktionskraft des Kolbens oder anderer Einrichtungen nicht beeinträchtigt werden.3. Chambers: Each chamber "consists of five parts - from two lateral cast iron plates and three aluminum strips, all of which are screwed. Just the two Plates are exposed to the friction of the piston rings, as is one of the strips, all of which are one have a long lifespan and are easily replaceable so that they are affected by the reaction force of the Piston or other equipment are not impaired.
4. Kolbenringe: Sie bestehen aus quadratischen Gußeisenstäben, wobei der Druck auf die Mäntel durch kleine Expansionsfedern"ausgeübt wird. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß die Lebensdauer derselben mindestens eine dreifache Überlegenheit gegenüber den herkömmlichen Kolbenringen aufweisen kann, da es allgemein bekannt ist, daß die Kolbenringe bei einem Verschleiß von nur einigen Zehnteln ihre Elastizität verlieren und infolge der Ungleichheit des Druckes auf ihre Kreisringflächen leicht unrund werden.4.Piston rings: They are made of square cast iron rods, the pressure on the jackets is exerted by small expansion springs ". It lights up without further ado that the service life of the same is at least a three-fold superiority to it can have the conventional piston rings, as it is well known that the piston rings at a wear of only a few tenths lose their elasticity and as a result of the inequality of the pressure on their circular ring surfaces slightly out of round will.
5. Was die Dynamik des Motors betrifft, ist folgendes festzustellen:5. As far as the dynamics of the engine are concerned, the following should be noted:
Da der Kolben im Gegensatz zu allen Motoren oszilierend, hin- und hergehend ist, wird die Kraft auf die Kurbelwelle übertragen und die Funktion der Verdichtung und der Bremsung des Verbrennungsdruckes sowie der Erzeugung einer Zentrifugalkraft erfüllt.Since the piston, in contrast to all motors, is oscillating, going back and forth, the force is on the crankshaft and the function of compression and braking of the combustion pressure as well as the generation of a centrifugal force.
Da der Kopf geneigt ist, wirkt die Verbrennungskraft auf ihn, wobei ein Antriebsdrehmoment in Bezug auf den Mittelpunkt der Kurbelwelle mit einem Arm von 35 mm im Augenblick der Zündung und Verbrennung (Explosion) erzeugt wird. Andererseits erzeugt der Kolben ein negatives Antriebsdrehmoment, das rasch verschwindet. Von höchster Wichtigkeit ist, zu betonen, daß eine Zentrifugalkraft wirkt, die durch dieSince the head is tilted, the combustion force acts on it, with a driving torque in relation to the center of the crankshaft with an arm of 35 mm at the moment of ignition and combustion (Explosion) is generated. On the other hand, the piston creates a negative drive torque that is rapid disappears. It is of the utmost importance to emphasize that there is a centrifugal force acting through the
Masse des Kolbens erzeugt wird, dessen Kraft bei 180 des Verdichtungshubes positiv und bei 180 des Ausdehnungshubes negativ ist.Mass of the piston is generated, the force of which is positive at 180 of the compression stroke and positive at 180 of the expansion stroke is negative.
Dank der positiven Zentrifugalkraft beim Verdichtungshub werden bei diesem Hub zwei positive Kräfte erhalten — eine durch die Zentrifugalkraft erzeugte Kraft und eine zweite, durch den auf den Kopf wirkenden Verdichtungsdruck als Reaktionskraft erzeugte Kraft. Durch diese zwei Kräfte wird nicht nur die Negativkraft der Verdichtung aufgehoben, sondern auch ein Überschuß an Positivkräften bei der Verdichtung erhalten.Thanks to the positive centrifugal force on the compression stroke, there are two positive forces on this stroke obtained - one generated by centrifugal force Force and a second, generated by the compression pressure acting on the head as a reaction force Force. These two forces not only cancel the negative force of compression, but also also get an excess of positive forces in compression.
Die im Verdichtungshub erzeugte positive Zentrifugalkraft wird im nächsten Explosionshub bei 180° offensichtlich negativ sein. Dieser wird durch den Explosionsdruck auf den Kolben entgegengewirkt. Dies steht in Proportion zur Masse des Kolbens und zur Drehung des Motors. Daher ist bei' bestimmten Umdrehungen der Wirkungsgrad des Motors höher.The positive centrifugal force generated in the compression stroke is at 180 ° in the next explosion stroke obviously be negative. This is counteracted by the explosion pressure on the piston. This is in proportion to the mass of the piston and the rotation of the engine. Therefore, with 'certain Revs the efficiency of the motor is higher.
Eine größere Zentrifugalkraft wird beim Verdichtungshub auch durch das Hebelwerk erzielt, bei welchem sich der Auflagepunkt des Kolbens auf dem Lager unter Vergrößerung des Arms des Hebels, auf welchen die oben erwähnte Zentrifugalkraft wirkt, ändert. Dank dieser neuartigen Erkenntnis wird ein Motor- QQ drehmoment erhalten, das jenem der Diesel- und Ottomotoren beträchtlich überlegen ist. Wie bereits oben erwähnt, hat der erfindungsgemäße Motor nach Vornahme geringfügiger Änderungen am Kolben drei Arbeit sausfuhrungsformeii.A greater centrifugal force is also achieved during the compression stroke by the lever mechanism, in which the point of contact of the piston on the bearing changes, increasing the size of the arm of the lever on which the above-mentioned centrifugal force acts. Thanks to this new knowledge, an engine QQ torque is obtained that is considerably superior to that of diesel and gasoline engines. As mentioned above, after making minor changes to the piston, the engine of the present invention has three forms of work.
Was den statisch-dynamischen Ausgleich des Motors "betrifft, sei hier betont, daß "beide Kolben gleichzeitig wirken und bei je 360° zwei Explosionen (Zündung & Verbrennung) herbeigeführt werden.As far as the static-dynamic compensation of the engine is concerned, it should be emphasized that "both pistons at the same time act and at 360 ° two explosions (ignition & combustion) are caused.
6. Auspuffschlitze: Dem vorliegenden Motor kommt die Reaktion der Auspuffschlitze als positive Kraft zugute. Das ist bei Zweitaktmotoren besonders wichtig, da es allgemein bekannt ist, daß sie beim Öffnen der Auspuffschlitze einen Druck von etwa6. Exhaust slots: This engine comes with the Reaction of the exhaust ports benefit as a positive force. This is particularly important for two-stroke engines, since it is well known that when opening the exhaust ports they have a pressure of about
4,5 kg pro cm unbenutzt lassen. Beim erfindungsgemäßen Motor wird diese Reaktion'bei 160 mm vom Mittelpunkt der Kurbelwelle erhalten und dabei ein beträchtliches Antriebsdrehmoment erzielt. Pig· 4 zeigt eine Auspuffdüse, mit deren Hilfe die Auspuffgase rasch evakuiert werden und dabei das Pullen des Gemisches mit höheren Drehzahlen des Motors schneller erfolgt, worauf es eben ankommt.Leave 4.5 kg per cm unused. When the invention Engine will get this reaction 'at 160 mm from the center of the crankshaft and doing so achieved a significant drive torque. Pig · 4 shows an exhaust nozzle, with the help of which the Exhaust gases are evacuated quickly while pulling the mixture at higher speeds of the Motors takes place faster, which is what matters.
7. Kühlung: Luftkühlung ohne Schwierigkeiten durch die Motordrehung.7. Cooling: air cooling without difficulty through the Motor rotation.
8ο Was die Nutzleistung des Motors betrifft, ist folgendes festzustellen:8ο As far as the net power of the engine is concerned, is determine the following:
a) Bei den herkömmlichen Motoren entstehen Verluste durch die seitlichen Kolbenreaktionen auf den Zylindermantel, welche hauptsächlich den Verschleiß des Kolbenmantels verursachen. Bei dem erfindunsgemäßen Motor mit Reaktionskraft und oszilierenden — hin- und hergehenden, vielmehr schwingenden oder pendelnden — Kolben sind diese Verluste gleich Null.a) With conventional engines, losses occur due to the lateral piston reactions to the Cylinder jacket, which mainly cause wear on the piston jacket. In which Invention motor with reaction force and oscillating - reciprocating, rather oscillating or oscillating pistons, these losses are zero.
b) Eine positive Kraft wird durch die Reaktion in den Auspuffschlitzen erzeugt.b) A positive force is generated by the reaction in the exhaust ports.
c) Eine bessere Evakuierung der Auspuffgase und ein schnellers Füllen der Kammern bei hohen Drehzahlen des Motors werden erzielt.c) Better evacuation of the exhaust gases and faster filling of the chambers at high speeds of the engine are achieved.
d) Der Kurbenwellenzapfen erfährt eine kleinere Belastung infolge der Entgegenwirkung des Verbrennungsdruckes mit der Zentrifugalkraft zum Vorteil der lebensdauer der Rolle und der Kontaktplatte des Kolbens in Verbindung mit der gegenüber den herkömmlichen Motoren sehr überlegenen, viel größeren mechanischen Leistung.d) The crankshaft journal experiences a smaller load as a result of the counteraction of the combustion pressure with the centrifugal force to the advantage of the life of the roller and the contact plate of the piston in connection with the very superior to conventional engines, much greater mechanical performance.
e) Durch das Ankuppeln eines Verdichters oder einer Membran zum Füllen der Kammern mit Brennstoff verbrennt nur das Benzin ohne Öl.e) By coupling a compressor or a membrane to fill the chambers with fuel only burns the gasoline without oil.
f) Das wichtigste ist die Reaktions- und Zentrifugal= kraft als positive Kraft. Nach den ersten Prüfun-* gen dieser neuen Technologie nimmt das Motordrehmoment beträchtlich zu.f) The most important is the reaction and centrifugal force as a positive force. After the first examination * With this new technology, the engine torque increases considerably.
g) Dieser Motor ist so ausgelegt, daß das Füllen der Kammern vollkommener ist, da sich durch die Anordnung des Drehventils der Auspuffschlitz vor dem G-emischeinlaß schließt.g) This motor is designed in such a way that the filling of the chambers is more complete, as the Arrangement of the rotary valve closes the exhaust port in front of the gas mixture inlet.
Nachdem das Wesen der Erfindung und die Art und Weise ihrer praktischen Durchführung oben ausreichend beschrieben wurden, ist festzustellen, QQ daß etliche Abwandlungen innerhalb des Schutzumfange s der beigefügten Patentansprüche möglich sind.After the nature of the invention and the manner of their practical application have been described sufficiently above, it should be noted that QQ several modifications are possible within the extent s of the appended claims.
Claims (8)
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Legal Events
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