DE3921581A1

DE3921581A1 - IC engine with double acting piston - has its piston rod attached to crosshead

Info

Publication number: DE3921581A1
Application number: DE19893921581
Authority: DE
Inventors: Ahmet Guezel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1990-10-31

Abstract

The IC-engine has a cylinder (3) in which a piston (14) operates. The cylinder is sealed at its upper and lower ends, with the piston rod (15) passing through an opening fitted with sealing rings. The lower end of the piston rod is attached to a crosshead (21) which is connected by a connecting rod (18) to the crankshaft (20). Valves actuated by camshafts (10) are installed in combustion chambers at the upper and lower ends of the cylinder and each combustion chamber is provided with a sparking plug. USE/ADVANTAGE - Twice the power from a given cylinder capacity.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Zylinder, in dem ein Kolben linear oszillierend beweglich vorgesehen ist, wobei der mit einer Kolbenstange verbundene Kolben gegen den Zylinder unter Ausbildung eines Hubraumes abgedichtet ist.The invention relates to an internal combustion engine with at least a cylinder in which a piston is oscillating linearly is provided, which is connected to a piston rod Piston against the cylinder to form a cubic capacity is sealed.

Bei Verbrennungsmotoren erfolgt eine Umwandlung der inneren Energie eines Kraftstoffes durch Verbrennung des Kraftstoffes, wobei die innere Energie des Kraftstoffes mittels mindestens eines Kolbens des Verbrennungsmotors in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Die Bewegungsenergie wird hierbei vom Kolben über die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange an die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors übertragen. Als Kraftstoffe kommen Benzin, Dieselöl, Flüssiggas oder dergleichen zur Anwendung. Solche Verbrennungsmotoren kommen bei Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen sowie bei stationären Antrieben zum Einsatz.Internal combustion engines are converted Energy of a fuel by burning the fuel, the internal energy of the fuel using at least a piston of the internal combustion engine in kinetic energy is converted. The kinetic energy is here from the piston via the piston rod connected to the piston to the Transfer crankshaft of the internal combustion engine. As fuels come petrol, diesel oil, LPG or the like Application. Such internal combustion engines come from land, air and watercraft as well as with stationary drives for Commitment.

Bei derartigen Verbrennungsmotoren können mehrere Zylinder in einer Reihe, in mehr als einer Reihe V-, W-, X-, H- oder sternförmig, als Boxermotoren oder als Rotationskolben- bzw. Wankelmotoren ausgebildet sein. Die Verbrennungsmotoren werden außerdem entsprechend ihrer Arbeitsweise in Zweitakt- und Viertakt-Verbrennungsmotoren unterteilt.With such internal combustion engines, several cylinders can be in one row, in more than one row V, W, X, H or star-shaped, as boxer engines or as rotary piston or Wankel engines can be designed. The internal combustion engines are also according to their way of working in two-stroke and Four-stroke internal combustion engines divided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei gleicher Zylinderzahl und sonst gleichen Parametern wie Kompression, Drehzahl, Zylindervolumen und dergleichen eine wesentlich höhere Leistung aufweist, bzw. der bei gleicher Leistung erheblich weniger voluminös ist.The invention has for its object a To create internal combustion engine of the type mentioned, the with the same number of cylinders and otherwise the same parameters as Compression, speed, cylinder volume and the like has much higher performance, or at the same Performance is significantly less voluminous.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben den Zylinder in ein Ventile und eine Zündeinrichtung für den Kraftstoff aufweisendes Oberzylindervolumen und in ein Ventile und eine Zündeinrichtung für den Kraftstoff aufweisendes Unterzylindervolumen unterteilt, wobei sich die Kolbenstange durch das Unterzylindervolumen und durch eine das Unterzylindervolumen abdichtende Abdichteinrichtung hindurch erstreckt, daß die Kolbenstange mit einem außerhalb des Unterzylindervolumens vorgesehenen Zwischenkolben verbunden ist, der in einem mit dem Zylinder fluchtenden Zwischenkolbenlager linear geführt ist, und daß der Zwischenkolben mit einem Kurbelarm der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors schwenkbeweglich verbunden ist.This object is achieved in that the Piston the cylinder into a valve and an ignition device for the fuel cylinder volume and in Valves and an ignition device for the fuel having sub-cylinder volume divided, the Piston rod through the sub-cylinder volume and through one Sealing device sealing under cylinder volume extends that the piston rod with an outside of the Intermediate pistons provided in the lower cylinder volume is the one in line with the cylinder Intermediate piston bearing is guided linearly, and that the Intermediate piston with a crank arm of the crankshaft Internal combustion engine is pivotally connected.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further developments of the internal combustion engine according to the invention characterized in the subclaims.

Mit dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor ergeben sich die Vorteile, daß bei gleicher Zylinderzahl und sonst gleichbleibenden Motorparametern wie Kompression, Drehzahl, Hubvolumen und dergleichen die Motorleistung quasi verdoppelt wird, bzw. bei einer bestimmten Motorleistung die Zylinderzahl oder der Hubraum auf die Hälfte reduziert werden kann. Beispielsweise kann bei einem Einzylinder-Verbrennungsmotor auf der Unterseite des Kolbens eine zusätzliche zweite Antriebsleistung erzeugt werden, so daß der Kolbendurchmesser und/oder der Hub des Kolbens im Zylinder verkleinert werden kann. Das bedeutet jedoch, daß in vorteilhafter Weise die Abmessungen des Zylinders sowie des Zylinderdeckels und des Zylinderblockes vergleichsweise klein sein können. Weitere Vorteile bestehen darin, daß die axiale Längserstreckung jedes Zylinders, die axiale Länge des Motorblocks und die Länge der Kurbelwelle vergleichsweise kurz ausgebildet sein können, wodurch sich außerdem eine Versteifung der Kurbelwelle ergibt. Das bedeutet jedoch, daß die Kurbelwelle gegebenenfalls schwächer dimensioniert sein kann als die Kurbelwelle eines herkömmlichen Verbrennungsmotors, was sich auf die Herstellkosten positiv auswirkt. Außerdem wird dadurch auch der Widerstand gegen Wechsellast sowie die Drehmomentübertragung verbessert. Beim erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor können demnach die wesentlichen Einzelteile bzw. Komponenten in ihrer Dimension auf etwa die Hälfte reduziert werden, so daß ihre Herstellungszeit verkürzt und die Herstellung des Verbrennungsmotors vereinfacht wird. Dadurch, daß die wesentlichen Einzelteile bzw. Komponenten des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors bei gleicher Leistung vergleichsweise klein bzw. mit einer vergleichsweise geringen trägen Masse ausgebildet sein können, sind beim erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor die mechanischen Beanspruchungen kleiner. Daraus folgt jedoch eine Verbesserung der Laufruhe des Verbrennungsmotors bzw. die Möglichkeit, den Verbrennungsmotor mit einer höheren Drehzahl zu betreiben, ohne daß dadurch die Laufruhe beeinträchtigt wird. Das bedeutet jedoch außerdem, daß infolge des reduzierten Gewichtes der Komponenten des Verbrennungsmotors die Möglichkeit gegeben ist, seine Motorleistung zu erhöhen. Außerdem ergibt sich durch die Reduktion des Gewichtes des Verbrennungmotors in vorteilhafter Weise eine Abnahme des Kraftstoffverbrauches und damit eine Reduktion der Umweltbelastung.With the internal combustion engine according to the invention, the Advantages that with the same number of cylinders and otherwise constant engine parameters such as compression, speed, Stroke volume and the like doubled the engine power the number of cylinders for a certain engine power or the displacement can be reduced by half. For example, in a single-cylinder internal combustion engine an additional second on the underside of the piston Drive power are generated so that the piston diameter and / or the stroke of the piston in the cylinder can be reduced can. However, this means that the Dimensions of the cylinder and the cylinder cover and Cylinder block can be comparatively small. Further Advantages are that the axial longitudinal extent of each Cylinder, the axial length of the engine block and the length of the Crankshaft can be made comparatively short, which also results in a stiffening of the crankshaft. However, this means that the crankshaft may be can be dimensioned weaker than the crankshaft conventional internal combustion engine, which affects the Manufacturing costs has a positive impact. It also makes the Resistance to alternating loads and torque transmission improved. In the internal combustion engine according to the invention therefore the essential individual parts or components in their Dimension can be reduced to about half, so their Shortened manufacturing time and the manufacture of the Internal combustion engine is simplified. Because the essential items or components of the invention Internal combustion engine comparatively small for the same output or with a comparatively low inertial mass can be formed in the invention Internal combustion engine the mechanical stresses smaller. However, this results in an improvement in the smoothness of the Internal combustion engine or the possibility of the internal combustion engine to operate at a higher speed without the Smoothness is impaired. However, this also means that due to the reduced weight of the components of the Internal combustion engine is given its opportunity Increase engine power. It also results from the Reduction of the weight of the internal combustion engine in advantageous Way a decrease in fuel consumption and thus one Reduction of environmental pollution.

Die bei bekannten Hubkolbenmotoren, das heißt bei Ottomotoren und bei Dieselmotoren erzeugte Antriebskraft wirkt während der Rotation der Kurbelwelle gegen die Zylinderbuchsen. Dadurch ist bei den bekannten Verbrennungsmotoren ein sogenannntes Kolbenrandklopfen oftmals nicht zu vermeiden. In vorteilhafter Weise wird beim erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor ein derartiges Kolbenrandklopfen vermieden. Infolge der jederzeit linear oszillierenden Bewegung des/jedes Kolbens ist beim erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor der Verschleiß der Kolbenringe bzw. der Kolben sowie der Zylinderbuchsen erheblich reduziert. Die Standzeit des Verbrennungsmotors ist aus diesem Grunde wesentlich höher als bei den bekannten Hubkolben- Verbrennungsmotoren.The known piston engines, that is, gasoline engines and driving force generated in diesel engines acts during the Rotation of the crankshaft against the cylinder liners. This is a so-called in the known internal combustion engines Piston edge knocking often cannot be avoided. In advantageous Way is in the internal combustion engine according to the invention avoiding such piston edge knocking. As a result of anytime linearly oscillating movement of the / each piston is at combustion engine according to the invention the wear of the Piston rings or the piston and the cylinder liners considerably reduced. The service life of the internal combustion engine is from this Basically much higher than with the known reciprocating Internal combustion engines.

Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor bzw. seine Wirkungsweise anhand eines Viertakt-Verbrennungsmotors erläutert. Der Kolben führt in bekannter Weise die folgenden Takte aus: Ansaugen, Verdichten, Zünden und Ausdrücken des verbrannten Auspuffgases. Im Vergleich zu einem bekannten Verbrennungsmotor ist erfindungsgemäß unter dem Kolben, das heißt an seiner Unterseite ein zusätzlicher Zylinderraum vorhanden, in dem ebenfalls die vier Takte: Ansaugen, Verdichten, Zünden und Ausdrücken des Auspuffgases ausgeführt werden, wobei die Taktabfolge im Oberzylinderraum und im Unterzylinderraum aufeinander passend abgestimmt sind. Hierdurch ergibt sich eine Erhöhung der Motorleistung auf circa das Doppelte.The internal combustion engine or its mode of operation using a four-stroke internal combustion engine explained. The piston performs the following in a known manner Cycles from: sucking in, compressing, igniting and expressing the burned exhaust gas. Compared to a known one According to the invention, the internal combustion engine is under the piston is called an additional cylinder space on its underside available, in which also the four cycles: suction, Compression, ignition and expulsion of the exhaust gas carried out be, the cycle in the upper cylinder space and in Lower cylinder space are matched to each other. This results in an increase in engine power to approximately double.

Beim Ansaugtakt wird der Kraftstoff in den Zylinder hineingesaugt. Hierbei bewegt sich der Kolben vom oberen Totpunkt nach unten bis zum unteren Totpunkt. Während des Ansaugtaktes wird der Kraftstoff durch das Ansaugventil in den Zylinder angesaugt. Während der Verdichtung wird der Kraftstoff durch den Kolben, der sich vom untern zum oberen Totpunkt bewegt, komprimiert. Die Zündung des Kraftstoff-Luftgemisches erfolgt bei Benzinmotoren mittels einer Zündkerze. Bei der Zündung befindet sich das Kraftstoff-Luftgemisch im komprimierten Zustand. Bei Dieselmotoren erfolgt eine Selbstzündung von Dieselöl, das in den Zylinder eingespritzt wird. Infolge der Verbrennung ergibt sich eine Ausdehnung des verbrennenden Kraftstoff-Luftgemisches und demzufolge ein Bewegung des Kolbens vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt. Dabei bewegt sich der Kolben infolge des Druckes, der durch die Ausdehnung des Verbrennungsgases im Zylinder gegeben ist. Den zuletzt genannten Takt nennt man den Arbeitstakt des Verbrennungsmotors. Der Ausdrück- bzw. Auspufftakt bedeutet das Ausdrücken der Verbrennungsgase aus dem Zylinder. Während der Bewegung des Kolbens vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt werden die verbrannten Auspuffgase aus dem Zylinder heraus nach außen gedrückt, so daß danach wieder ein frisches Kraftstoff- Luftgemisch in den Zylinder eingesaugt und derselbe Vorgang wiederholt werden kann.During the intake stroke, the fuel is in the cylinder sucked in. The piston moves from the top Dead center down to bottom dead center. During the Intake is the fuel through the intake valve in the Cylinder sucked. During the compression process, the fuel through the piston that goes from the bottom to the top dead center moved, compressed. The ignition of the fuel-air mixture takes place in gasoline engines by means of a spark plug. In the The fuel and air mixture is in the ignition compressed state. With diesel engines there is a Auto-ignition of diesel oil injected into the cylinder becomes. As a result of the combustion, the burning fuel-air mixture and consequently Movement of the piston from top dead center to bottom dead center. The piston moves due to the pressure caused by the Expansion of the combustion gas in the cylinder is given. The the last-mentioned cycle is called the work cycle of the Internal combustion engine. The expression or exhaust stroke means that Express the combustion gases from the cylinder. During the Movement of the piston from bottom dead center to top dead center the burned exhaust gases out of the cylinder after pressed on the outside, so that a fresh fuel Air mixture sucked into the cylinder and the same process can be repeated.

Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor weist einen oberen und außerdem einen unteren Zylinder- bzw. Verbrennungsraum und demzufolge im Motorblock zwei zu einem Kolben zugehörige Zylinderräume auf. Selbstverständlich können beim erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor auch zwei oder mehr Zylinder vorgesehen sein, in denen jeweils ein Kolben linear oszillierend zwischen einem Ober- und einem Unterzylinderraum beweglich vorgesehen ist.The internal combustion engine according to the invention has an upper and also a lower cylinder or combustion chamber and consequently in the engine block two associated with a piston Cylinder rooms. Of course, at Internal combustion engine according to the invention also two or more Cylinders can be provided, in each of which a piston is linear oscillating between an upper and a lower cylinder space is provided movably.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors. Es zeigt:Further details, features and advantages result from the following description of one in the drawing schematically illustrated embodiment of the internal combustion engine according to the invention. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Verbrennungsmotor, Fig. 1 shows a section through the combustion engine,

Fig. 2 einen zum Schnitt gemäß Fig. 1 senkrechten Schnitt durch den Verbrennungsmotor, Fig. 2 is a vertical section of the of FIG. 1 section through the combustion engine,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Verbrennungsmotors, Fig. 3 is a front view of the internal combustion engine,

Fig. 4 eine Seitenansicht der einen Seite des Verbrennungsmotors, Fig. 4 is a side view of one side of the engine,

Fig. 5 eine Seitenansicht der anderen Seite des Verbrennungsmotors, Fig. 5 is a side view of the other side of the engine,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Kolben des Verbrennungsmotors, Fig. 6 shows a section through a piston of the internal combustion engine,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Kolbenstange des Verbrennungsmotors, Fig. 7 is a longitudinal section through the piston rod of the engine,

Fig. 8 einen geschnittenen Abschnitt des Verbrennungsmotors, Fig. 8 is a cut portion of the internal combustion engine,

Fig. 9 eine Darstellung des Brennkammervolumens im oberen Zylinder, Fig. 9 is a view of the combustion chamber volume in the upper cylinder,

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung des Brennkammervolumens im unteren Zylinder, Fig. 10 is a Fig. 9 corresponding representation of the combustion chamber volume in the lower cylinder,

Fig. 11 eine Darstellung des Hubraumes im Oberzylinder, Fig. 11 is an illustration of the displacement in the upper cylinder,

Fig. 12 eine der Fig. 11 entsprechende Darstellung des Hubraumes im Unterzylinder, Fig. 12 a of FIG. 11 corresponding representation of the displacement in the lower cylinder,

Fig. 13 eine Darstellung des Oberzylindervolumens, Fig. 13 is an illustration of the upper cylinder volume,

Fig. 14 eine der Fig. 13 entsprechende Darstellung des Unterzylindervolumens, Fig. 14 a of FIG. 13 corresponding representation of the sub-cylinder volume,

Fig. 15 eine schematische Vektordarstellung der die Kurbelwelle antreibenden Kraft aus dem Oberzylinder, Fig. 15 is a schematic representation of the vector, the crankshaft driving force from the upper cylinder,

Fig. 16 eine schematische Darstellung der Winkelverhältnisse, bei welchen die Tangentialkraft im Oberzylinder ein Maximum erreicht, Fig. 16 reaches a schematic representation of the angular ratios at which the tangential force in the upper cylinder is a maximum,

Fig. 17 eine der Fig. 16 entsprechende Darstellung der Winkelverhältnisse, bei welchen die Tangentialkraft im Unterzylinder ein Maximum erreicht und FIG. 17 shows a representation of the angular relationships corresponding to FIG. 16, in which the tangential force in the lower cylinder reaches a maximum and

Fig. 18 eine schematische Darstellung, bei der die Tangentialkraft im Unterzylinder ein Maximum erreicht. Fig. 18 is a schematic representation in which the tangential force in the lower cylinder reaches a maximum.

Die Figuren zeigen einen Kolben 14 des Verbrennungsmotors, wobei an den beiden einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Kolbens 14 Dichtungsringe 25 und Schmierringe 26 (siehe insbesondere Fig. 6) vorgesehen sind. Die Schmierringe 26 dienen zur Schmierung des entsprechenden Zylinders 3. Von der Unterseite des Kolbens 14 steht eine Kolbenstange 15 weg, an deren vom Kolben entfernten Endabschnitt ein Zwischenkolben 21 vorgesehen ist. Der Zwischenkolben 21 ist in einem Zwischenkolbenlager 17 linear beweglich geführt. Das Zwischenkolbenlager 17 fluchted mit dem Zylinder 3 in axialer Richtung, so daß der Kolben 14 und der Zwischenkolben 17, die miteinander durch die Kolbenstange 15 starr verbunden sind, dieselbe linear oszillierende Bewegung auszuführen in der Lage sind.The figures show a piston 14 of the internal combustion engine, wherein at both end portions of the piston 14 opposite the seal rings 25 and oil rings 26 (see in particular Fig. 6) are provided. The lubrication rings 26 serve to lubricate the corresponding cylinder 3 . A piston rod 15 protrudes from the underside of the piston 14 , and an intermediate piston 21 is provided at the end section remote from the piston. The intermediate piston 21 is guided in a linearly movable manner in an intermediate piston bearing 17 . The intermediate piston bearing 17 is aligned with the cylinder 3 in the axial direction, so that the piston 14 and the intermediate piston 17 , which are rigidly connected to one another by the piston rod 15 , are able to carry out the same linearly oscillating movement.

Die zuletzt genannten Einzelteile des Verbrennungsmotors, das heißt der Kolben 14, die Kolbenstange 15 und der Zwischenkolben 21 übernehmen Aufgaben, wie sie zum Beispiel aus den Fig. 7 und 8 erkennbar sind. Aus diesen Figuren ist die Schmierung des Zylinders 3 und des Zwischenkolbenlagers 17 ersichtlich. Der Kolben 14, die Kolbenstange 15 und der Zwischenkolben 21 bewegen sich linear oszillierend auf und ab, wobei der Zwischenkolben 21 - wie bereits erwähnt worden ist - im Zwischenkolbenlager 17 linear geführt ist. Durch diese Führung werden Kreuzspannungen und ein Klopfen auf den Kolben 14 vermieden. Die wichtigste Aufgabe der/jeder Kolbenstange 15, die auch als sogenannte Glissierstangen bezeichnet wird, und des/jedes Zwischenkolbens 21, der auch als sogenannter Glissierkolben bezeichnet wird, ist es, die erzeugte Leistung im dritten Arbeitstakt, das heißt nach der Verbrennung des Kraftstoffes im oberen bzw. im unteren Zylinderraum über den zugehörigen Kurbelarm 18 und die Kurbelwelle 19 in mechanische Energie, das heißt in Antriebsenergie umzuwandeln. Außerdem erfolgt durch den Kolben 14 eine Schmierung der Oberfläche des/jedes Zylinders 3. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, fließt das Schmieröl durch ein Ölpumpenloch 33 und durch den im Zwischenkolben 21 ausgebildeten Schmierkanal 27 und von dort durch den Einlaufkanal 29 zur Schmierung der Innenwandung des Zylinders 3 zum Schmierkanal 27. Nach der Schmierung fließt das Schmieröl vom Schmieröl-Sammelkanal 28 des Kolbens 14 durch den Umlenkkanal 30 zurück zum im Zwischenkolben 21 ausgebildeten Schmieröl-Sammelkanal 28 und von dort über den Ölauslaufkanal 32 zum Befestigungsloch 31 für den Kurbelarm 18. Von dort fließt das Schmieröl dann wieder zurück in die Ölwanne 6 (siehe Fig. 1).The last-mentioned individual parts of the internal combustion engine, that is to say the piston 14 , the piston rod 15 and the intermediate piston 21, take on tasks as can be seen, for example, from FIGS. 7 and 8. The lubrication of the cylinder 3 and the intermediate piston bearing 17 can be seen from these figures. The piston 14 , the piston rod 15 and the intermediate piston 21 move linearly up and down, the intermediate piston 21 - as already mentioned - is guided linearly in the intermediate piston bearing 17 . This guidance prevents cross-stresses and knocking on the piston 14 . The most important task of the / each piston rod 15 , which is also referred to as a so-called glissing rod, and the / each intermediate piston 21 , which is also referred to as a so-called glissing piston, is to generate the power generated in the third work cycle, that is to say after the fuel has been burned in convert upper or lower cylinder space into mechanical energy, that is to say into drive energy, via the associated crank arm 18 and the crankshaft 19 . In addition, the surface of the / each cylinder 3 is lubricated by the piston 14 . 8 is as shown in FIG., The lubricating oil flows through an oil pump 33 and through the hole formed in the intermediate piston 21 lubricating channel 27 and from there through the inlet channel 29 for lubricating the inner wall of the cylinder 3 to the lubrication passage 27. After lubrication, the lubricating oil flows from the lubricating oil collecting channel 28 of the piston 14 through the deflection channel 30 back to the lubricating oil collecting channel 28 formed in the intermediate piston 21 and from there via the oil outlet channel 32 to the fastening hole 31 for the crank arm 18 . From there, the lubricating oil then flows back into the oil pan 6 (see FIG. 1).

Die Kolbenstange 15 erstreckt sich durch eine Kolbenstangenbuchse 22 hindurch, wie sie beispielsweise in Fig. 1 gezeichnet ist. Die Kolbenstange 15 und die Kolbenstangenbuchse 22 bestehen vorzugsweise aus legiertem Stahl oder aus einem anderen verschleißfesten Metall bzw. Material. Durch die Kolbenstange 15 und die Kolbenstangenbuchse 22 kann der im unteren Zylinder auftretende Druck im Unterzylinderraum aufrecht erhalten werden, weil sich eine Abdichtung gegen die Ölwanne 6 ergibt. Die sich berührenden und gegeneinander beweglichen Flächen der Kolbenstange 15 und der Kolbenstangenbuchse 22 sind vorzugsweise durch Einsatznitrierung oder durch Induktionshärtung gehärtet und vergütet, was zum Beispiel durch einen Schleif- bzw. Poliervorgang realisiert ist. Zur weiteren Verbesserung der Abdichtung zwischen der Kolbenstange 15 und der Kolbenstangenbuchse 22 können zusätzliche Dichtungen wie O- Ringe, Dichtungsmanschetten oder dergleichen angewandt werden. The piston rod 15 extends through a piston rod bushing 22 , as is shown, for example, in FIG. 1. The piston rod 15 and the piston rod bushing 22 are preferably made of alloy steel or some other wear-resistant metal or material. By means of the piston rod 15 and the piston rod bushing 22 , the pressure occurring in the lower cylinder in the lower cylinder space can be maintained because a seal against the oil pan 6 results. The contacting and mutually movable surfaces of the piston rod 15 and the piston rod bushing 22 are preferably hardened and tempered by case nitriding or by induction hardening, which is realized, for example, by a grinding or polishing process. To further improve the seal between the piston rod 15 and the piston rod bushing 22 , additional seals such as O-rings, sealing sleeves or the like can be used.

Infolge der einfach linearen Bewegung des Kolbens 14 und der Kolbenstange 15 ergibt sich eine erhebliche Verbesserung der Standfestigkeit des/jedes Kolbens 14, der Kolbenringe und der Zylinder 3 des Verbrennungsmotors. Durch die Rotation der Kurbelwelle 19 bedingte Kreuzspannungen verkürzen die Standzeit der Kolben 14 und der Kolbenringe herkömmlicher Verwendungsmotoren. Demgegenüber sind erfindungsgemäß die Kolben 14 durch die Kolbenstangen 15 und durch die zugehörigen Zwischenkolben 21 zusätzlich gelagert, so daß auf die Kolben 14 und die Kolbenringe der Kolben 14 keine Kreuzspannungen wirksam sind.As a result of the simple linear movement of the piston 14 and the piston rod 15 , there is a considerable improvement in the stability of the / each piston 14 , the piston rings and the cylinder 3 of the internal combustion engine. Cross voltages caused by the rotation of the crankshaft 19 shorten the service life of the pistons 14 and the piston rings of conventional use engines. In contrast, according to the invention, the pistons 14 are additionally supported by the piston rods 15 and by the associated intermediate pistons 21 , so that no cross stresses are effective on the pistons 14 and the piston rings of the pistons 14 .

Der über dem Kolben befindliche Zylinder wird als Oberzylinder bezeichnet. Der Oberzylinder weist einen Oberzylinderdeckel 2 auf, in welchem sich je nach der Art der Kraftstoff-Einspeisung entweder Zündkerzen 7 oder (nicht gezeichnete) Einspritzdüsen, sowie Nockenwellen 10 und Ventile 12 befinden können.The cylinder above the piston is called the top cylinder. The upper cylinder has an upper cylinder cover 2 , in which, depending on the type of fuel feed, either spark plugs 7 or (not shown) injection nozzles, as well as camshafts 10 and valves 12 can be located.

Nach der Bewegung des/jedes Kolbens 14 vom unteren zum oberen Totpunkt wird unter dem Kolben 14 ein freier Raum gebildet. Dieser freie Raum bildet den sogenannten Unterzylinderraum. Der Unterzylinderraum ist durch einen Unterzylinderdeckel 4 begrenzt. Im Unterzylinderdeckel 4 befinden sich je nach der Art der zur Anwendung gelangenden Kraftstoff-Einspeisung entweder Zündkerzen 7 oder (nicht dargestellte) Einspritzdüsen, sowie Nockenwellen 10 und Ventile 12. Im Unterzylinderdeckel 4 ist außerdem die bereits weiter oben erwähnte Kolbenstangenbuchse 22 vorgesehen.After the movement of the / each piston 14 from the bottom to the top dead center, a free space is formed under the piston 14 . This free space forms the so-called sub-cylinder space. The lower cylinder space is delimited by a lower cylinder cover 4 . Depending on the type of fuel feed used, there are either spark plugs 7 or (not shown) injection nozzles, as well as camshafts 10 and valves 12, in the lower cylinder cover 4 . The piston rod bushing 22 already mentioned above is also provided in the lower cylinder cover 4 .

Das Volumen des/jedes Unterzylinders errechnet sich aus dem Volumen des Oberzylinders reduziert um das Volumen der Kolbenstange 15. Die Nocken der Nockenwellen 10, die sich im Oberzylinderdeckel 2 sowie im Unterzylinderdeckel 4 befinden, drücken in an sich bekannter Weise gegen Ventilteller, um die Ventile 12 zu öffnen. Zum Verschließen der Ventile 12 sind Ventilfedern 11 vorgesehen. Der Antrieb der Nockenwellen 10 erfolgt mittels der Nockenwellen 10 über Nockenwellen-Zahnräder 8, die von außerhalb des Motors antreibbar sind.The volume of the / each lower cylinder is calculated from the volume of the upper cylinder reduced by the volume of the piston rod 15 . The cams of the camshafts 10 , which are located in the upper cylinder cover 2 and in the lower cylinder cover 4 , press against valve disks in a manner known per se in order to open the valves 12 . Valve springs 11 are provided for closing the valves 12 . The camshafts 10 are driven by means of the camshafts 10 via camshaft gearwheels 8 which can be driven from outside the engine.

Der Betrieb des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors erfolgt wie der Betrieb eines herkömmlichen Verbrennungsmotors. Während des Ansaugtaktes des Oberzylinders führt gleichzeitig der Unterzylinder einen Verdichtungstakt aus. Bei der Zündung des Unterzylinders befindet sich der Oberzylinder im Ansaug- bzw. Ausdrückzustand. Wenn im Oberzylinder die Zündung erfolgt, erfolgt simultan im Unterzylinder der Auspufftakt. Der Betrieb des/jedes Oberzylinders und der Betrieb des/jedes Unterzylinders sind demnach stets aufeinanderfolgend und aufeinander passend abgestimmt.The operation of the internal combustion engine according to the invention takes place like the operation of a conventional internal combustion engine. While of the intake stroke of the upper cylinder leads at the same time Lower cylinder a compression stroke. At the ignition of the Lower cylinder is the upper cylinder in the intake or Expressed state. If the ignition takes place in the upper cylinder, the exhaust stroke takes place simultaneously in the lower cylinder. The operation of the / each top cylinder and the operation of the / each Sub-cylinders are therefore always consecutive and matched to each other.

Wenn der Verbrennungsmotor zwei Oberzylinder und zwei Unterzylinder, das heißt zwei Kolben 14 und zwei Zylinder 3 aufweist, dann werden die Arbeitstakte entsprechend der nachfolgenden Tabelle ausgeführt: If the internal combustion engine has two upper cylinders and two lower cylinders, that is to say two pistons 14 and two cylinders 3 , the work cycles are carried out in accordance with the following table:

Tabelle 1 Table 1

Die Zündfolge dieses Verbrennungsmotors ist demnach wie folgt: 4-2-1-3. Hierbei bildet der zweite Zylinder den Unterzylinder des ersten Oberzylinders und der vierte Zylinder den Unterzylinder des dritten Zylinders, der den zweiten Oberzylinder bildet. Ein solcher Verbrennungsmotor kann mit Benzin, mit Dieselöl oder mit einem anderen brennbaren, das heißt explosiven Medium betrieben werden.The ignition sequence of this internal combustion engine is therefore as follows: 4-2-1-3. The second cylinder forms the lower cylinder of the first upper cylinder and the fourth cylinder Lower cylinder of the third cylinder, the second Upper cylinder forms. Such an internal combustion engine can Gasoline, with diesel oil or with another flammable that means explosive medium.

Ähnlich wie bekannte Verbrennungsmotoren kann auch der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor die Zylinder in Reihen-, V-, W-, X-, Stern-, Boxer- oder H-Anordnung bzw. in beliebiger anderer Anordnung aufweisen.Similar to known internal combustion engines, the internal combustion engine according to the invention the cylinders in series, V, W, X, star, boxer or H arrangement or in any have a different arrangement.

In Fig. 2 ist ein senkrecht stehender Reihenzylindermotor dargestellt, der zwei nebeneinander senkrecht stehende Zylinder 3 mit je zwei Oberzylinder und Unterzylinder aufweist. Einen solchen Verbrennungsmotor kann man anstelle eines bekannten Vierzylindermotors verwenden, wobei ohne weiteres ersichtlich ist, daß der erfindungsgemäße Motor einen erheblich kleineren Platz- bzw. Raumbedarf aufweist als ein herkömmlicher Hubkolben-Verbrennungsmotor. Bei geeigneter Ausbildung der Nockenwelle ist es auch möglich, den Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle zu betreiben, wobei alle Ventile über den Zylindern hängend vorgesehen sein können. Dadurch kann die Bauhöhe des Verbrennungsmotors reduziert werden.In Fig. 2, a vertical in-line cylinder engine is shown, which has two adjacent vertical cylinders 3 , each with two upper cylinders and lower cylinders. Such an internal combustion engine can be used instead of a known four-cylinder engine, it being readily apparent that the engine according to the invention has a considerably smaller space or space requirement than a conventional reciprocating piston internal combustion engine. With a suitable design of the camshaft, it is also possible to operate the internal combustion engine with a camshaft, it being possible for all the valves to be provided suspended above the cylinders. As a result, the overall height of the internal combustion engine can be reduced.

Das Öffnen und Schließen der Ventile 16 kann in an sich bekannter Weise durch die Zwischenschaltung von Steuerstangen erfolgen, die zwischen den Nocken der Nockenwelle 10 und den Ventilen 16 vorgesehen sind.The valves 16 can be opened and closed in a manner known per se by interposing control rods which are provided between the cams of the camshaft 10 and the valves 16 .

Die Schmierung des Motors erfolgt mit einer Schmiermittelpumpe. Der Antrieb der Schmiermittelpumpe kann durch die untere Nockenwelle oder durch ein Schneckenzahnrad erfolgen, das mit der Kurbelwelle verbunden ist. Die Komponenten des Verbrennungsmotors, die mit dem aus der Ölwanne hochsteigenden Schmieröl nicht geschmiert werden können, können mit einem Drucköl sicher geschniert werden, das von der Schmiermittelpumpe beaufschlagt ist.The engine is lubricated with a lubricant pump. The lubricant pump can be driven by the lower one Camshaft or by a worm gear that with the crankshaft is connected. The components of the Internal combustion engine that with the rising from the oil pan Lubricating oil can not be lubricated with a Pressure oil can be safely cut by the Lubricant pump is applied.

Die wichtigsten Abschnitte für eine sichere Schmierung sind der obere Zylinderdeckel 2, und die Innenflächen der Zylinderbuchsen sowie die Mantelflächen der Kolben 14. Mittels der Schmiermittelpumpe wird das Schmieröl mit einem Druck beaufschlagt, so daß das Schmieröl in den/jeden oberen Zylinderdeckel 2, in den/jeden unteren Zylinderdeckel 4 und in den Motorblock fließt. Das Schmieröl, das in den/jeden oberen Zylinderdeckel 2 strömt, fließt danach in den zugehörigen Zylinder 3, in den entsprechenden unteren Zylinderdeckel 4 und anschließend in die Ölwanne 6 zurück. In Fig. 8 ist die Schmierung der Innenfläche des Zylinders 3 und des Zwischenkolbenlagers 17 dargestellt. Das Schmieröl aus der Schmiermittelpumpe strömt durch das Ölpumpenloch 33 zum Schmierkanal 27 weiter. Von dort fließt das Schmieröl durch den Einlaufkanal 29 zum Schmierkanal 27 bzw. zu den Schmierringen 26. Bei der Abstreifung durch die Schmierringe 26 wird das Schmieröl gesammelt und durch den Umlenkkanal 30 zum zugehörigen Zwischenkolbenlager 17 bzw. durch den Ölauslaufkanal 32 geleitet. Dadurch wird gleichzeitig die Kurbelwelle und werden die Kurbelwellen-Hauptlagerbuchsen geschmiert. Dann fließt das Schmieröl in die Ölwanne 6 zurück. Bei der Schmierung kommt dem in Fig. 6 gezeichneten Kolben 14 eine wichtige Aufgabe zu.The most important sections for reliable lubrication are the upper cylinder cover 2 , and the inner surfaces of the cylinder liners and the outer surfaces of the pistons 14 . A pressure is applied to the lubricating oil by means of the lubricant pump, so that the lubricating oil flows into / each upper cylinder cover 2 , into / each lower cylinder cover 4 and into the engine block. The lubricating oil that flows into / each upper cylinder cover 2 then flows into the associated cylinder 3 , into the corresponding lower cylinder cover 4 and then back into the oil pan 6 . In Fig. 8 the lubrication of the inner surface of the cylinder 3 and the intermediate piston bearing 17 is shown. The lubricating oil from the lubricant pump continues to flow through the oil pump hole 33 to the lubrication channel 27 . From there, the lubricating oil flows through the inlet channel 29 to the lubrication channel 27 or to the lubrication rings 26 . When stripped by the lubrication rings 26 , the lubricating oil is collected and passed through the deflection channel 30 to the associated intermediate piston bearing 17 or through the oil outlet channel 32 . This simultaneously lubricates the crankshaft and the crankshaft main bearing bushes. Then the lubricating oil flows back into the oil pan 6 . The piston 14 shown in FIG. 6 plays an important role in the lubrication.

Im unteren und oberen Abschnitt des Kolbens 14 befinden sich die Kolbenringe. In der Nachbarschaft dieser Dichtungs- bzw. Kolbenringe 25 befinden sich die Schmieröl-Abstreifringe 26. Mittels der Schmiermittelpumpe unter Druck stehendes Schmieröl strömt in den Einlaufkanal 29 der Kolbenstange 15. Bei der Bewegung des/jedes Kolbens 14 streifen die Abstreifringe 26 das Schmieröl vom Zylinder 5, das heißt von dessen Innenfläche ab. Das abgestreifte Schmieröl sammelt sich im Sammelkanal 28 des Kolbens 14. Anschließend fließt das Schmieröl weiter in den Umlenkkanal 30, der sich durch die Kolbenstange 15 hindurcherstreckt. Das Schmieröl strömt dann zum Zwischenkolbenlager 17 und fließt danach in die Ölwanne 6 zurück. Beim Hinfluß des Schmieröls wird demnach die eine Seite und beim Rückfluß des Schmieröls die andere Seite der Kolbenstangen-Führung geschmiert.The piston rings are located in the lower and upper section of the piston 14 . The lubricating oil scraper rings 26 are located in the vicinity of these sealing or piston rings 25 . Lubricating oil under pressure from the lubricant pump flows into the inlet channel 29 of the piston rod 15 . When the / each piston 14 moves, the wiper rings 26 wipe the lubricating oil from the cylinder 5 , that is to say from the inner surface thereof. The stripped lubricating oil collects in the collecting duct 28 of the piston 14 . The lubricating oil then flows further into the deflection channel 30 , which extends through the piston rod 15 . The lubricating oil then flows to the intermediate piston bearing 17 and then flows back into the oil pan 6 . Accordingly, one side of the piston rod guide is lubricated when the lubricating oil flows in and the other side is lubricated when the lubricating oil flows back.

Zur Kühlung des Schmieröls, das sich in der Ölwanne 6 befindet, kann ein an sich bekannter Ölkühler verwendet werden.An oil cooler known per se can be used to cool the lubricating oil located in the oil pan 6 .

Die Kühlung des gesamten Motors kann mittels einer an sich bekannten Luft- oder Wasserkühlung erfolgen.The cooling of the entire motor can be done by itself known air or water cooling.

Bei Benzin- bzw. Gasmotoren kann der Antrieb des Zündverteilers für die Zündkerzen 7 über ein Schneckenrad erfolgen, das an der Nockenwelle 10 vorgesehen ist. Die mindestens eine Zündkerze 7 des/jedes Unterzylinders befindet sich am Unterdeckel 4, die mindestens eine Zündkerze 7 des/jedes Oberzylinders ist am Oberdeckel 2 vorgesehen.In gasoline or gas engines, the ignition distributor for the spark plugs 7 can be driven via a worm wheel which is provided on the camshaft 10 . The at least one spark plug 7 of the / each lower cylinder is located on the lower cover 4 , the at least one spark plug 7 of the / each upper cylinder is provided on the upper cover 2 .

Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren sind in den Punkten A 1 und A 2 (siehe Fig. 15) die tangentialen Kräfte annähernd Null. Das bedeutet jedoch, daß in diesen Punkten auch das Drehmoment zum Antrieb der Kurbelwelle 19 bei Null liegt. Die Punkte A 1 und A 2 werden deshalb als Totpunkte bezeichnet. An diesen Totpunkten erfolgt die Weiterdrehung der Kurbelwelle 19 mittels der kinetischen Energie, die in einem mit der Kurbelwelle 19 verbundenem Schwungrad gespeichert ist. Mit Hilfe dieser Kräfte bzw. der Schwungenergie läuft der Kolben 14 während des Betriebes des Verbrennungsmotors vom unteren zum oberen Totpunkt. Bei Viertaktmotoren wird unter der Mitwirkung dieser Kräfte das Kraftstoff-Luftgemisch während des zweiten Taktes im Zylinder komprimiert. Beim vierten Takt wird das verbrannte Gas aus dem Zylinder herausgedrückt. Bei Viertaktmotoren ist der dritte Takt, das heißt die Zündung, der Arbeitstakt. Wenn der Kolben sich im oberen Totpunkt befindet, liegt die Kolbenstange 15 mit ihrem Lager- bzw. Verbindungspunkt auf dem Punkt A 1.In conventional internal combustion engines, the points A 1 and A 2 (see FIG. 15) the tangential forces are approximately zero. However, this means that the torque for driving the crankshaft 19 is also zero at these points. The points A 1 and A 2 are therefore referred to as dead points. At these dead centers, the crankshaft 19 continues to rotate by means of the kinetic energy which is stored in a flywheel connected to the crankshaft 19 . With the help of these forces or the momentum energy, the piston 14 runs from bottom to top dead center during operation of the internal combustion engine. In four-stroke engines, the fuel-air mixture is compressed in the cylinder during the second stroke with the help of these forces. At the fourth stroke, the burned gas is pushed out of the cylinder. In four-stroke engines, the third stroke, i.e. the ignition, is the working stroke. When the piston is at top dead center, the piston rod 15 lies with its bearing or connection point at point A 1 .

Die Leistung des Verbrennungsmotors wird normalerweise während der zweiten Abwärtsbewegung, das heißt beim Zündpunkt während der Ausdehnung des verbrennenden Brennstoff-Luftgemisches erzeugt. Das ist die Zeit, in welcher der Kolben sich vom Punkt A 1 zum Punkt A 2, das heißt nach unten bewegt. Vom Punkt A 2 zum Punkt A 1 wird der Kolben 14 bei den bekannten Viertaktmotoren nur mit Hilfe der gespeicherten kinetischen Energie der Schwungmasse zurückbewegt. Hier schafft der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor auf elegante Weise Abhilfe, der jedem Oberzylinder einen Unterzylinder zuordnet. Das bedeutet jedoch, daß einem Kolben 14 zwei Zylinder zugeordnet sind, so daß sich quasi eine Verdoppelung der Zylinderzahl gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren ergibt.The power of the internal combustion engine is normally generated during the second downward movement, that is to say at the ignition point, during the expansion of the burning fuel / air mixture. This is the time in which the piston moves from point A 1 to point A 2 , i.e. downwards. In the known four-stroke engines, the piston 14 is moved back from point A 2 to point A 1 only with the aid of the stored kinetic energy of the flywheel. Here, the internal combustion engine according to the invention provides an elegant remedy, which assigns a lower cylinder to each upper cylinder. However, this means that two cylinders are assigned to one piston 14 , so that the number of cylinders is virtually doubled compared to conventional internal combustion engines.

Beispielsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Einzylinder- Verbrennungsmotor die Leistung annähernd gleichgroß wie bei einem Zweizylinder-Verbrennungsmotor herkömmlicher Bauart. Die Leistung des vorgeschlagenen Verbrennungsmotors entspricht demnach der Summe der Leistungen der Ober- und Unterzylinder, die auf die gemeinsame Kurbelwelle 19 übertragen werden.For example, in a single-cylinder internal combustion engine according to the invention, the output is approximately the same as in a conventional two-cylinder internal combustion engine. The power of the proposed internal combustion engine therefore corresponds to the sum of the powers of the upper and lower cylinders which are transmitted to the common crankshaft 19 .

Anhand der Fig. 15 werden nachfolgend die Tangentialkräfte berechnet, die mittels des Oberzylinders zum Antrieb der Kurbelwelle 19 beitragen. In den unten angegebenen Formeln und in Fig. 15 bedeuten:
AM = die Kolbenstange 15, die eine Länge b aufweist,
OM = der Kurbelarm 18, der eine Länge r aufweist,
P = der Druck auf der Kolbenoberfläche,
S = die Fläche der Kolbenoberfläche,
R = die Kraft, die auf den Kolben 14 wirkt, um diesen nach unten zu drücken,With reference to FIG. 15, the tangential forces are computed below, which contribute by means of the upper cylinder for driving the crankshaft 19. In the formulas given below and in Fig. 15:
AM = the piston rod 15 , which has a length b ,
OM = the crank arm 18 , which has a length r ,
P = the pressure on the piston surface,
S = the area of the piston surface,
R = the force acting on the piston 14 to push it down,

R = P · S . R = P * S.

Diese Kraft R kann in zwei Vektoren aufgeteilt werden, von denen ein Vektor in der Richtung der Kolbenstange 15 wirkt. Der andere Vektor F 1 ist in der dazu senkrechten Richtung orientiert. Der Kraftanteil F 1 muß durch die Gegenkraft des Zwischenkolbenlagers 17 aufgenommen werden. Der Winkel zwischen der Kolbenstange 15 und dem Kurbelarm 18 ist mit α bezeichnet. Damit ergibt sich in Richtung der Kolbenstange 15 die verschiebende bzw. drückende Kraft F 2 entsprechend der FormelThis force R can be divided into two vectors, one of which acts in the direction of the piston rod 15 . The other vector F 1 is oriented in the direction perpendicular thereto. The force component F 1 must be absorbed by the counterforce of the intermediate piston bearing 17 . The angle between the piston rod 15 and the crank arm 18 is denoted by α . This results in the direction of the piston rod 15, the shifting or pressing force F 2 according to the formula

Verschiebt man die Kraft F 2 zum anderen Ende der Kolbenstange 15, das heißt zum Punkt M bzw. zur Mitte der unteren Bohrung der Kurbelwelle 19, dann kann diese Kraft F 2 in zwei Vektoren zerlegt werden, von denen der eine Vektor F in Richtung der Tangente des Kreises und der andere Vektor in der Richtung des Kurbelarms 18 orientiert ist. Mit dem Winkel β zwischen dem Kurbelarm 18 und der Kolbenstange 15 ergibt sich der tangentiale Vektor F, das heißt die Kraft, die auf die Kurbelwelle 19 wirkt und diese antreibt nach der FormelIf the force F 2 is shifted to the other end of the piston rod 15 , that is to the point M or to the center of the lower bore of the crankshaft 19 , then this force F 2 can be broken down into two vectors, one of which vector F in the direction of Tangent of the circle and the other vector is oriented in the direction of the crank arm 18 . The angle β between the crank arm 18 and the piston rod 15 results in the tangential vector F , that is to say the force which acts on the crankshaft 19 and drives it according to the formula

F = F 2 · sin ( α +β ). F = F 2 · sin ( α + β ) .

Setzt man fürYou bet for

ein, so folgtone, follows

Die Kraft F errechnet sich dann nach der folgenden Formel:The force F is then calculated using the following formula:

so daß die Kraft F eine Funktion des Winkels β ist. Bei β=0 und bei b=180° ergibt sich die Kraft F zu Null. Die Kraft F erreicht einen Maximalwert an der Stelle, an der die Vektoren F und F 2 zusammenfallen. Diese Stelle bzw. der zugehörige Winkel des Kurbelarms 18 relativ zur Kolbenstange 15 ist von der Länge der Kolbenstange 15 und von der Länge des Kurbelarms 18 abhängig. Das bedeutet jedoch, daß die Lage des Maximalwertes der Kraft F eine Funktion des Winkels β und des Verhältnisses der Kurbelwelle 15 ist.so that the force F is a function of the angle β . With β = 0 and with b = 180 ° the force F is zero. The force F reaches a maximum value at the point where the vectors F and F 2 coincide. This location or the associated angle of the crank arm 18 relative to the piston rod 15 depends on the length of the piston rod 15 and on the length of the crank arm 18 . However, this means that the position of the maximum value of the force F is a function of the angle β and the ratio of the crankshaft 15 .

In Verbindung mit Fig. 16 wird nachfolgend eine Berechnung der tangentialen Kraft F durchgeführt, die mittels des Unterzylinders zum Antrieb der Kurbelwelle 19 beiträgt. Nachfolgend bedeuten:
AM die Kolbenstange 15 mit Länge b,
OM den Kurbelarm 18 mit der Länge r,
F den Druck gegen die Kolbenoberfläche des Unterzylinders,
S die Fläche des Kolbens 14 des Unterzylinders, und
R die Kraft, die auf den Kolben 14 des Unterzylinders wirkt, um diesen anzutreiben.In connection with FIG. 16, a calculation of the tangential force F is carried out below, which contributes to driving the crankshaft 19 by means of the lower cylinder. The following mean:
AM the piston rod 15 with length b ,
OM the crank arm 18 with the length r ,
F the pressure against the piston surface of the lower cylinder,
S the area of the piston 14 of the lower cylinder, and
R is the force that acts on the piston 14 of the lower cylinder to drive it.

R = P · S . R = P * S.

Durch den Druck P auf der Unterseite des Kolbens 14 wird der Kolben 14 nach oben bewegt. Dementsprechend verschiebt sich der Punkt A infolge der Wirkung der Kraft R vom Punkt A 2 zum Punkt A 1. Die Kraft R kann wiederum in zwei Vektoren R und F 1 zerlegt werden, wobei der Vektor R in der Richtung der Kolbenstange 15 und der Vektor F 1 in dazu senkrechter Richtung ausgerichtet ist. Die Gegenkraft durch das Zwischenkolbenlager 17 wirkt dem Vektor F 1 entgegen und hebt diese Kraftkomponente auf. Mit dem Winkel α zwischen der Kolbenstange 15 und der Verlängerung der Kolbenstange 15 ergibt sich für die schiebende Kraft F 2:Due to the pressure P on the underside of the piston 14 of the piston 14 is moved upward. Accordingly, point A shifts from point A 2 to point A 1 due to the action of force R. The force R can in turn be broken down into two vectors R and F 1 , the vector R being oriented in the direction of the piston rod 15 and the vector F 1 in the direction perpendicular thereto. The counterforce through the intermediate piston bearing 17 counteracts the vector F 1 and cancels this force component. The angle α between the piston rod 15 and the extension of the piston rod 15 results in the pushing force F 2 :

Verschiebt man die Kraft F 2 zum anderen Ende der Kolbenstange 15, das heißt zum Punkt M, also zur Mitte der unteren Bohrung der Kurbelwelle 19, und zerlegt man die Kraft F 2 dann in zwei Vektoren, dann ist der eine Vektor in der Richtung vom Gelenkpunkt M des Hebelarms tangential und der andere Vektor in Richtung des Kurbelarms orientiert. Der Vektor F 3 (das heißt die zur Mitte gerichtete Kraftkomponente) kann man wegen der Gegenwirkung der Drehachse vernachlässigen. Mit dem Winkel β zwischen dem Kurbelarm 18 und der Kolbenstange 15 ergibt sich der tangentiale Vektor F, das heißt die Kraft, die auf die Kurbelwelle 19 wirkt und diese in Drehung versetzt, nach der Formel:If you move the force F 2 to the other end of the piston rod 15 , i.e. to the point M , i.e. to the center of the lower bore of the crankshaft 19 , and then split the force F 2 into two vectors, the one is in the direction from The pivot point M of the lever arm is tangential and the other vector is oriented in the direction of the crank arm. The vector F 3 (that is, the force component directed towards the center) can be neglected because of the counteraction of the axis of rotation. The angle β between the crank arm 18 and the piston rod 15 gives the tangential vector F , that is to say the force which acts on the crankshaft 19 and sets it in rotation, according to the formula:

F = F 2 · sin ( α + β ) F = F 2 sin ( α + β )

Daraus ergibt sich jedochHowever, it follows from this

Andererseits gilt jedochOn the other hand, however

Daraus ergibt sichThis results in

Der Maximalwert der tangentialen Kraft F liegt bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 14 zwischen dem Punkt A 2 und dem A 1, das heißt zwischen 0 und 90°. Fig. 9 zeigt das Brennkammervolumen des Oberzylinders und Fig. 10 stellt das Brennkammervolumen des Unterzylinders dar. Das Brennkammervolumen ist das Volumen zwischen dem jeweiligen Zylinderdeckel 2, 4 und der Kolbenoberfläche am jeweiligen Kolben-Umkehrpunkt. Das Brennkammervolumen des Unterzylinders ist kleiner als das Brennkammervolumen des Oberzylinders, weil sich die Kolbenstange 15 im Unterzylinder auswirkt. Wenn man das Volumen der Kolbenstange 15 vom Volumen des Oberzylinders abzieht, erhält man das Brennkammervolumen des Unterzylinders. Die Kolbenstange 15 wird durch die Brennkammer des Unterzylinders durchgeführt. Bei der Gestaltung des Unterdeckels 4 muß man das Brennkammervolumen so groß dimensionieren, daß die Hubleistung nach der Ausdehnung im Oberzylinder der Hubleistung nach der Ausdehnung im Unterzylinder entspricht. Würde dieser Volumenausgleich nicht berücksichtigt, so würden im Oberzylinder und im Unterzylinder Unterschiede bezüglich der erzeugten Leistung, der Druckverhältnisse und der Kompression auftreten. Ein derartiger Verbrennungsmotor würde nicht ruhig laufen. Das Hubvolumen Vh ist das Volumen des Zylinders 3 zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt des zugehörigen Kolbens 14. In Fig. 10 ist das Hubvolumen Vh des Unterzylinders und in Fig. 11 ist das Hubvolumen Vh des Oberzylinders dargestellt, wobei gilt:The maximum value of the tangential force F during the upward movement of the piston 14 lies between the point A 2 and the A 1 , that is to say between 0 and 90 °. Fig. 9 shows the combustion chamber volume of the upper cylinder and Fig. 10 illustrates the combustion chamber volume of the lower cylinder. The combustion chamber volume is the volume between the respective cylinder cap 2, 4 and the piston surface on the respective piston reversal point. The combustion chamber volume of the lower cylinder is smaller than the combustion chamber volume of the upper cylinder because the piston rod 15 acts in the lower cylinder. If the volume of the piston rod 15 is subtracted from the volume of the upper cylinder, the combustion chamber volume of the lower cylinder is obtained. The piston rod 15 is passed through the combustion chamber of the lower cylinder. When designing the lower cover 4 , one has to dimension the combustion chamber volume so large that the lifting capacity after the expansion in the upper cylinder corresponds to the lifting capacity after the expansion in the lower cylinder. If this volume equalization was not taken into account, there would be differences in the upper cylinder and in the lower cylinder with regard to the power generated, the pressure conditions and the compression. Such an internal combustion engine would not run smoothly. The stroke volume Vh is the volume of the cylinder 3 between the top and bottom dead center of the associated piston 14 . In Fig. 10, the stroke volume Vh of the lower cylinder and in Fig 11, the stroke volume Vh is shown of the upper cylinder, applies.:

Vh = F · G Vh = F · G

mit
F = Kolbenoberfläche und
G = Kolbenhub. With
F = piston surface and
G = piston stroke.

Fig. 13 zeigt das Oberzylindervolumen und Fig. 14 stellt das Unterzylindervolumen dar. Das Zylindervolumen ist das Volumen über dem Kolben 14, wenn sich der Kolben 14 im unteren Totpunkt befindet. Das Zylindervolumen Va ist demnach die Summe aus dem Brennkammervolumen Vo und dem Hubvolumen Vh, das heißt Fig. 13 shows the top cylinder volume and Fig. 14 shows the bottom cylinder volume. The cylinder volume is the volume above the piston 14 when the piston 14 is at bottom dead center. The cylinder volume Va is therefore the sum of the combustion chamber volume Vo and the stroke volume Vh , that is

Va = Vo + Vh. Va = Vo + Vh .

Wegen der Durchführung der Kolbenstange 15 durch den Unterzylinder ist das Zylindervolumen des Oberzylinders nicht gleich groß wie das Zylindervolumen des Unterzylinders. Deshalb muß darauf geachtet werden, daß der effektive Druck nach der Ausdehnung im Unterzylinder größer ist als der effektive Druck nach der Ausdehnung im Oberzylinder, um einen ruhigen Motorbetrieb bzw. -lauf zu gewährleisten.Because of the passage of the piston rod 15 through the lower cylinder, the cylinder volume of the upper cylinder is not the same size as the cylinder volume of the lower cylinder. Therefore, care must be taken to ensure that the effective pressure after expansion in the lower cylinder is greater than the effective pressure after expansion in the upper cylinder in order to ensure smooth engine operation or operation.

Unter dem Pressungsverhältnis versteht man das Verhältnis zwischen dem Zylindervolumen Va und dem Brennkammervolumen Vo, das heißtThe pressure ratio is the ratio between the cylinder volume Va and the combustion chamber volume Vo , that is

Bei bzw. nach der Kompression wirkt gegen den Kolben 14 ein Druck P 2, der durch die Formel beschrieben wird:During or after the compression, a pressure P 2 acts against the piston 14 , which is described by the formula:

P 2 = P 1 · EP 2 = P 1 · E ^kk

wobei
P 1 den Druck vor der Kompression (er liegt bei normalen Umgebungsbedingungen beim Luftdruck) E das Pressungsverhältnis, und
k einen Koeffizienten (der bei 1, 2 liegt) bedeuten.in which
P 1 is the pressure before compression (it is at atmospheric pressure under normal ambient conditions) E is the pressure ratio , and
k is a coefficient (which is 1, 2).

Je nach der zur Anwendung gelangenden Kraftstoffart und je nach der Einspeisung des Kraftstoff-Luftgemisches in den mindestens einen Zylinder 3 sind verschieden hohe Drücke bei bzw. nach der Kompression möglich. Bspw. wird bei einer Turboladung viel mehr Kraftstoff in den/die Zylinder 3 eingeladen, so daß der Druck nach der Kompression höher ist als der rechnerisch ermittelte Druck. Aus diesen Gründen können Verbrennungsmotoren die mit gleicher Drehzahl drehen, gleiche Kolbendurchmesser und gleiche Hübe haben, nach der Kompression verschiedene Druckwerte erzeugen. Das bedeutet jedoch unterschiedliche Motorleistungen.Depending on the type of fuel used and on the feeding of the fuel-air mixture into the at least one cylinder 3 , different high pressures are possible during or after the compression. E.g. If a turbocharger is used, much more fuel is loaded into cylinder (s ) 3 , so that the pressure after compression is higher than the calculated pressure. For these reasons, internal combustion engines that rotate at the same speed, have the same piston diameter and same strokes can generate different pressure values after compression. However, this means different engine outputs.

Die Rotationsgeschwindigkeit v der Kurbelwelle 19 errechnet sich zu:The rotational speed v of the crankshaft 19 is calculated as follows:

wobei
D den Kolbenhub und
n die Drehzahl der Kurbelwelle 19 pro Zeiteinheit bedeuten.in which
D the piston stroke and
n mean the speed of the crankshaft 19 per unit of time.

Das Kurbelwellenverhältnis λ ist durch die Formel gegeben:The crankshaft ratio λ is given by the formula:

mit
l = Länge der Kurbelzapfen und
r = Länge des Kurbelarms 18. With
l = length of the crank pin and
r = length of crank arm 18 .

Die Winkelbeschleunigung ε kann durch die Formel berechnet werden:The angular acceleration ε can be calculated using the formula:

wobei t die Zeit ist. Daraus ergibt sich die Winkelgeschwindigkeit w nach der Formelwhere t is time. This gives the angular velocity w according to the formula

w = ε · t. w = ε · t .

Das Drehmoment M ist das Produkt aus der tangentialen Kraft F und der Länge des Kurbelarms r, d. h.The torque M is the product of the tangential force F and the length of the crank arm r , ie

M = F · r M = F · r

für einen Einzylindermotor.for a single cylinder engine.

Die Kraft P, die auf die Kolbenoberfläche wirksam ist, errechnet sich nach der Formel:The force P that acts on the piston surface is calculated using the formula:

mit p 1=Druck, der auf der Kolbenoberfläche wirksam ist. Die Arbeit bei einem Kolbenhub A kann nach der Formel errechnet werden:with p 1 = pressure that is effective on the piston surface. The work with a piston stroke A can be calculated using the formula:

mit
p 1 = Druck, der auf der Kolbenoberfläche wirksam ist, F = Kolbenoberfläche,
S = Kolbenhub. With
p 1 = pressure acting on the piston surface, F = piston surface,
S = piston stroke.

Unter Berücksichtigung der Drehzahl n der Kurbelwelle 19 ergibt sich die Leistung L zuTaking into account the speed n of the crankshaft 19 , the power L results

wobei die Drehzahl n gegeben ist durch die Formelwhere the speed n is given by the formula

Die Zahl 75 ist der Umrechnungsfaktor zur Angabe der Leistung in PS und die Zahl 2 bedeutet einen bei Viertaktmotoren gegebenen Koeffizienten.The number 75 is the conversion factor for the performance in horsepower and the number 2 means one for four-stroke engines given coefficients.

Die Berechnung der Motorleistung nach dem Zylindervolumen ist mit der Formel möglich:The calculation of the engine power according to the cylinder volume is possible with the formula:

wobei a ein Koeffizient ist, der bei Viertaktmotoren den Betrag zwei aufweist.where a is a coefficient which is four in four-stroke engines.

Die Arbeit bei Motoren mit z-Zylindern kann durch die Formel ausgedrückt werden:The work on engines with z- cylinders can be expressed by the formula:

Entsprechend errechnet sich die Leistung N bei einem Motor mit der Zylinderzahl z zuThe power N is calculated accordingly for an engine with the number of cylinders z

Die effektive Leistung Ne ist durch die Formel gegeben:The effective power Ne is given by the formula:

In dieser Formel bedeutet Vh das Hubvolumen. Bei der effektiven Leistung Ne handelt es sich um die Nutzleistung, die an der Kurbelwelle 19 des Verbrennungsmotors abgegeben wird. Die effektive Leistung Ne berücksichtigt die mechanischen Verluste des Verbrennungsmotors, die größenordnungsmäßig zwischen 15 und 30% betragen können.In this formula, Vh means the stroke volume. The effective power Ne is the useful power that is output at the crankshaft 19 of the internal combustion engine. The effective power Ne takes into account the mechanical losses of the internal combustion engine, which can be on the order of between 15 and 30%.

Der mechanische Wirkungsgrad mech ist das Verhältnis der effektiven Leistung Ne zur induzierten Leistung Ni, d. h.The mechanical efficiency mech is the ratio of the effective power Ne to the induced power Ni , ie

Das Gesamtzylindervolumen V des/der Oberzylinder und des/der Unterzylinder ist gegeben durch die FormelThe total cylinder volume V of the upper cylinder and the lower cylinder is given by the formula

V = Va, unter + Va, oder V = Va , below + Va , or

mit
Va, unter = Unterzylindervolumen und
Va, ober = Oberzylindervolumen.With
Va , below = subcylinder volume and
Va , upper = upper cylinder volume.

Aus den oben angegebenen Formeln ist es möglich, die Summe der induktiven Leistungen Ni der Oberzylinder und der Unterzylinder wie folgt zu berechnen:From the formulas given above, it is possible to calculate the sum of the inductive powers Ni of the upper and lower cylinders as follows:

N ges = N unter + N ober N total = N below + N upper

mit der induktiven Leistung des Unterzylinderswith the inductive power of the lower cylinder

und der induzierten Leistung des Oberzylinders.and the induced power of the upper cylinder.

Claims

1. Combustion engine with at least one cylinder (3) in which is linearly provided oscillating manner is a piston (14), which is sealed with a piston rod (15) connected to the piston (14) against the cylinder (3) forming a displacement space, characterized in that the piston ( 14 ) divides the cylinder ( 3 ) into a valve ( 16 ) and an ignition device ( 7 ) for fuel having an upper cylinder volume and into a valve ( 16 ) and an ignition device ( 7 ) for fuel containing lower cylinder volume, wherein the piston rod ( 15 ) extends through the sub-cylinder volume and through a sealing device ( 22 ) sealing the sub-cylinder volume so that the piston rod ( 15 ) is connected to an intermediate piston ( 21 ) provided outside the sub-cylinder volume, which is aligned with the cylinder ( 3 ) Intermediate piston bearing ( 17 ) is guided linearly, and that the intermediate piston ( 21 ) with a crank arm ( 18 ) Crankshaft ( 19 ) of the internal combustion engine is pivotally connected.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the piston rod ( 15 ) stands immovably from the piston ( 14 ), and that the intermediate piston ( 21 ) at the end portion of the piston rod ( 15 ) remote from the piston ( 14 ) with the piston rod ( 15 ) connected is.

3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the cylinder ( 3 ) is designed to limit the upper cylinder volume with an upper cover ( 2 ) and to limit the lower cylinder volume with a lower cover ( 4 ), the sealing device ( 22 ) in the lower cover ( 4th ) is provided, and the upper cover ( 2 ) and the lower cover ( 4 ) with the valves ( 16 ) and the ignition devices ( 7 ) are provided.

4. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing device ( 22 ) in the lower cover ( 4 ) is designed as a piston rod bushing through which the linearly oscillating piston rod ( 15 ) extends sealingly.

5. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate piston bearing ( 17 ) provided for linear guidance of the intermediate piston ( 21 ) is arranged in a cylinder block ( 5 ) which is connected to the cylinder ( 3 ), the sealing device ( 22 ) is provided for the piston rod ( 15 ) between the cylinder ( 3 ) and the cylinder block ( 5 ).

6. Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the cylinder block ( 5 ) on the bottom facing away from the cylinder ( 3 ) is closed by an oil pan ( 6 ), the crankshaft ( 20 ), of which the / each crank arm ( 18 ) pivots away, is arranged between the cylinder block ( 5 ) and the oil pan ( 6 ).

7. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the / each piston ( 14 ) and the associated intermediate piston ( 21 ) each have a lubricating channel ( 27 ) and a lubricating oil collecting channel ( 28 ), the lubricating channels ( 27 ) of the Piston ( 14 ) and the intermediate piston ( 21 ) through an inlet channel ( 29 ) and the lubricating oil collecting channels ( 28 ) of the piston ( 14 ) and the intermediate piston ( 21 ) are fluidly connected to one another by a deflection channel ( 30 ), the inlet - And the deflection channel ( 29 , 30 ) extends through the associated piston rod ( 15 ).

8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the lubricating channel ( 27 ) and the lubricating oil collecting channel ( 28 ) of the intermediate piston ( 21 ) in the circumferential direction of the intermediate piston ( 21 ) are spaced apart, and that the intermediate piston bearing ( 17 ) with an oil pump hole ( 33 ) is formed, which opens within a certain movement section of the linearly oscillating movement of the intermediate piston ( 21 ) into the lubrication channel ( 27 ) of the intermediate piston ( 21 ) and between the oil pump hole ( 33 ) and the lubrication channel ( 27 ) of the intermediate piston ( 21 ) establishes a fluidic connection.

9. Internal combustion engine according to claim 7 or 8, characterized in that the lubricating channel ( 27 ) and the lubricating oil collecting channel ( 28 ) run around the piston ( 14 ) in a channel shape and are spaced apart from one another in the axial direction of the piston ( 14 ).

10. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the alternating successively in the upper cylinder volume and in the lower cylinder volume energy of the fuel with the aid of the piston ( 14 ), the piston rod ( 14 ) connected to the piston rod ( 15 ), with the piston rod ( 15 ) connected intermediate piston ( 21 ), and the crank arm ( 18 ) articulated to the intermediate piston ( 21 ) is converted into mechanical energy, the internal combustion engine being drivable with diesel oil, gasoline, gas or another explosive mixture.

11. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the sub-cylinder volume forming an additional cylinder space is provided below the upper cylinder volume and is closed by the lower cover ( 4 ).

12. Internal combustion engine according to one of the preceding Expectations, characterized, that the top dead center of the lower cylinder volume the bottom dead center of the top cylinder volume - and vice versa - corresponds.

13. Internal combustion engine according to one of the preceding Expectations, characterized, that the internal combustion engine is a four-stroke engine, wherein due to the additional sub-cylinder volume Power yield in both the upper and lower Part of the piston or in the upper and lower cylinder volume given is.

14. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel coming from a carburetor through the opening of a valve ( 16 ) with camshafts ( 10 ) through a suction pipe ( 13 ) in the cylinder ( 3 ) is sucked in that during the Compression, the suction and exhaust valves ( 16 ) are closed, that during the ignition time the fuel is ignited, that this combustion converts the fuel into thermal and kinetic energy, the kinetic energy using the piston ( 14 ) of the piston rod ( 15 ) , the intermediate piston ( 21 ) and the crank arm ( 18 ) is converted into mechanical energy, and that by means of the camshafts ( 10 ) the exhaust valves ( 16 ) are controlled, which are in the lower and upper covers ( 4 , 2 ) of the cylinder ( 3 ) are provided.

15. Internal combustion engine according to one of the preceding Expectations, characterized, that the suction, the compression, the ignition and the Exhaust stroke in the lower and upper cylinder volume of the Internal combustion engine are coordinated.

16. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that diesel oil is used as fuel in the lower cylinder volume and in the upper cylinder volume, spray nozzles being installed in the lower and upper cylinder covers ( 4 , 2 ), and the diesel oil by a pump into the hot air of the upper or lower cylinder volume is injected so that self-ignition occurs after the compression in the corresponding combustion chamber volume.

17. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 15, characterized, that the / each lower and upper cylinder volume to Burning vegetable oils is provided.

18. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the intake pipes ( 13 ) for sucking the fuel into the lower cylinder or in the upper cylinder with the lower cylinder cover ( 4 ) or the upper cylinder cover ( 2 ) are fluidly connected, and that Upper and lower cylinder covers ( 2 , 4 ) are connected fluidly with exhaust pipes ( 12 ) for pushing out the exhaust gases.

19. Internal combustion engine according to one of the preceding Expectations, characterized, that with a four-stroke engine the following strokes be carried out: during the upper cylinder The lower cylinder compresses the fuel fuel previously drawn into the lower cylinder, while the lower cylinder the compressed fuel ignites the top cylinder compresses the existing one Fuel if the top cylinder the existing there Fuel ignites, the lower cylinder puffs the one before burned fuel out, and during the lower cylinder the upper cylinder puffs the new fuel burned fuel from this cycle repeated in succession.

20. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the / each piston ( 19 ) has on its lower and on its upper portion sealing rings ( 25 ), between which lubricating rings ( 26 ) and the lubricating and the lubricating oil collecting channel ( 27 , 28 ) are provided.

21. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that with the force which arises in the lower cylinder volume, the piston ( 14 ) located in the lower cylinder is pushed upwards, this force with the aid of the piston ( 14 ), the piston rod ( 15 ), the intermediate piston ( 21 ) and the crank ( 18 ) is transmitted to the crankshaft ( 19 ).

22. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the / each lower cylinder volume and the / each upper cylinder volume are provided in the same cylinder ( 3 ).

23. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the upper cylinder chamber and the lower cylinder chamber are provided in the same cylinder, the work of two pistons ( 14 ) being performed by the linearly oscillating movement of the piston ( 14 ), so that the same engine power compared to a conventional engine with the same number of cylinders, the number of pistons ( 14 ) and the number of piston rods ( 15 ) is reduced to half.

24. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that by the formation of the / each sub-cylinder volume in an engine with lower and upper cylinder volume, the number of in-line cylinders or rows of cylinders for the same engine power is reduced to half, so that the crankshaft ( 19 ) can be shortened in length and an increase in the buckling resistance is guaranteed.

25. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that there is permanent lubricating oil between the lubrication rings ( 26 ).