DE3923906A1

DE3923906A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: DE3923906A1
Application number: DE19893923906
Authority: DE
Inventors: Houshang Dipl Ing Karimi-Rad
Original assignee: KARIMI RAD HOUSHANG DIPL ING
Current assignee: KARIMI RAD HOUSHANG DIPL ING
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1990-06-07
Also published as: WO1991019077A1

Abstract

The invention concerns an internal-combustion engine which operates as follows: If the inner cylindrical shell (2) rotates clockwise, the volumes of the cylinders (3) increase or decrease together in pairs. If the inner cylindrical shell (2) rotates through 90 DEG , the two locked-in pistons (4) rotate together with it through 90 DEG . These pistons then impact with the resting pistons (4) in front of them in the outer cylindrical shell (1). At this moment, the rigid bolt (13) in the moving pistons impacts with spring mounted bolt (19) in the resting piston (the same happening in the other direction). This causes the lock-in plate (11) of the resting piston to lock into a recess (12) in the inner cylindrical shell (2), and the piston starts moving with the inner cylindrical shell (2). The moving piston then locks into the outer cylindrical shell (1) and remains stationary at 90 DEG . This procedure is continuously repeated in pairs, thus giving the four established strokes: aspiration, compression, explosion and exhaust. Two explosions occur for every 360 DEG [one complete revolution of the inner cylindrical shell (2)], the two explosions taking place simultaneously at 90 DEG and 270 DEG (12 o'clock and 6 o'clock), the aspiration inlet and exhaust outlet being located at 0 DEG and 180 DEG (9 o'clock and 3 o'clock).

Description

Die Erfindung einer Brennkraftmaschine mit zwei ineinander geschobenen Zylinderringschalen (ZRS), in deren Schlauch ring Kolben, Auslaß-Einlaßkanal sowie Kerzen angebracht sind.The invention of an internal combustion engine with two one inside the other pushed cylindrical ring shells (ZRS), in their hose ring piston, outlet-inlet channel and candles attached are.

Die im folgenden beschriebene Erfindung läßt sich in die gängigen Motorarten nicht einordnen. Sie hat noch am ehesten mit einem sogenannten Kreiskolbenmotor etwas zu tun.The invention described below can be in the do not classify common motor types. She's still on Most likely with a so-called rotary piston engine to do.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Kreis kolbenmotor noch erforderliche Antischwungeinrichtung zu beseitigen und im übrigen einen besseren Wirkungsgrad bei vollkommener Lösung der Dichtungsprobleme als beim Kreis kolbenmotor zu erreichen.The invention has for its object the circle piston engine still required anti-swing device eliminate and otherwise a better efficiency more perfect solution to the sealing problems than the circle to reach the piston engine.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß überraschend da durch, daß bei einer Brennkraftmaschine der eingangs ge nannten Art, die zwei Zylinderschalen, die in der Mitte ge meinsam einen Schlauchring bilden, der sowohl als Zylinder als auch als Zylinderkopf dient und die Zylinderringschale (2) selbst als Wellen mit Kreisringquerschnitten die Auf gabe von Antriebswelle, Pleuelstange und Kurbelwelle über nimmt.This object is achieved surprisingly because by that in an internal combustion engine of the type mentioned ge, the two cylinder shells, which together form a hose ring in the middle, which serves both as a cylinder and as a cylinder head and the cylinder ring shell ( 2 ) itself as Shafts with circular cross sections take on the task of drive shaft, connecting rod and crankshaft.

Besonders eigenartig ist erfindungsgemäß die Rotationsbewe gung der inneren ZRS, die die Viertakte (Einlaß, Komressi ons, Explosion und Auslaß) hervorruft, ohne Ein- und Aus laßventile.According to the invention, the rotation movement is particularly peculiar the internal ZRS, which the four clocks (inlet, Komressi ons, explosion and outlet), without on and off release valves.

Diese Rotationsbewegung kann man als "Raupenbewegung" be zeichnen, da die innere ZRS im Uhrzeigersinn um die Ab triebsachse gedreht wird. Durch diese Drehungen entfernen oder ernähren sich die Kolben, die wechselweise an der obe ren und inneren ZRS einrastet.This rotational movement can be called a "caterpillar movement" draw, since the inner ZRS clockwise around the Ab drive axis is rotated. Remove by these twists or feed the pistons, which alternately on the top inner and ZRS clicks into place.

Die Raupenbewegung der Kolben wird durch Drehung der inne ren ZRS (2) im Uhrzeigersinn und Einrasten der Kolben in die obere (Ruhen) ZRS (1) und in die innere (Vorwärtsbewe gung) ZRS (2) jeweils um 90° (ständig paarweise wechselnd) hervorgerufen.The caterpillar movement of the pistons is turned by 90 ° (constantly changing in pairs) by rotating the inner ZRS ( 2 ) clockwise and engaging the pistons in the upper (resting) ZRS ( 1 ) and in the inner (forward movement) ZRS ( 2 ) ).

Der Motorblock besteht also hauptsächlich aus drei Teilen, nämlich der oberen Zylinderringschale (Zylinderkopf), der inneren Zylinderschale und schließlich den Segmentkolben.So the engine block mainly consists of three parts, namely the upper cylinder ring shell (cylinder head), the inner cylinder shell and finally the segment piston.

Der Motor arbeitet nach dem bekannten Viertaktprinzip. Er kann als 1, 2, 3 und 4-zylindriger Motor gebaut werden, na türlich auch als Kombination oder Vielfaches hiervon.The engine works on the well-known four-stroke principle. He can be built as a 1, 2, 3 and 4-cylinder engine, na naturally also as a combination or a multiple thereof.

Der Motor ist erfindungsgemäß eine Kombination von Hub- und Kreiskolbenmotor daher besitzt dieser Motor nur die Vor teile von den vorhergenannten Motorarten. Zum Beispiel Zylinder und Kolben sowie Kolbenringe haben alle Kreisquerschnitte, was bei Kreiskolbenmotoren nicht der Fall ist und der Motor braucht weder Pleuelstange, Nockenwelle, Ventile noch Kur belwelle, was bei Hubmotoren der Fall ist. According to the invention, the motor is a combination of lifting and Rotary piston engine therefore this engine only has the front parts of the aforementioned engine types. For example cylinders and Pistons as well as piston rings all have circular cross sections, what this is not the case with rotary piston engines and the engine does not need a connecting rod, camshaft, valves or cure belwelle, which is the case with lifting motors.

Ferner leidet dieser Motor weder unter Zentrifugalkräfte, Schwingungen noch unter seitlich lästigen Kräften, die die Zylinderbüchsen und die Kolbenringe in Mitleidenschaft zie hen.Furthermore, this motor does not suffer from centrifugal forces, Vibrations still under the side annoying forces that the Cylinder liners and the piston rings are affected hen.

Aus o. g. Gründen ist die Leistung des Motores hoch, bei gleichzeitig hoher Drehzahl und hohem Drehmoment ist die Lebensdauer lang, da keinerlei hin- und hergehende Teile vorhanden sind. Ein besonderes Anwendungsgebiet wegen des geringen Gewichts und Volumens ist die Flugzeugindustrie. Aufgrund der eigenartigen Konstruktion ist eine Kühlung des Motores auch mit Luft und Öl möglich.From the above The performance of the engine is high, at high speed and high torque at the same time Long lifespan because there are no back and forth parts available. A special area of application because of the light weight and volume is the aircraft industry. Due to the peculiar construction, cooling of the Motor also possible with air and oil.

Für die obere Zylinderringschale, innere Zylinderring schale, Kolben und Antriebswelle können Gußeisen oder auch Hartaluminium oder industrieübliche Materialien verwendet werden.For the upper cylindrical ring shell, inner cylindrical ring shell, piston and drive shaft can be cast iron or Hard aluminum or industry-standard materials are used will.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun in bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden, in denenFor example, embodiments of the invention are now intended explained in more detail with reference to the drawings in which

Fig. 1 eine Ansicht der oberen Zylinderringschale (ZRS), eine Ansicht der inneren Zylinderringschale (ZRS), Stirnansicht der beiden ZRS im ineinander gescho benen Zustand; Fig. 1 is a view of the upper cylindrical ring shell (ZRS), a view of the inner cylindrical ring shell (ZRS), front view of the two ZRS in one another pushed condition;

Fig. 2 ein mittlerer Querschnitt durch den Motorblock; Figure 2 is a medium cross section through the engine block.

Fig. 3 ein mittlerer Längsschnitt durch den Motorblock; Figure 3 is a medium longitudinal section through the engine block.

Fig. 4 ein Querschnitt durch Kolben und Einrastplatten; Fig. 4 is a cross section through the piston and engaging plates;

Fig. 5 Darstellung der verschiedenen Stadien (von I-IV) der rotierenden ZRS und ihrer dazugehörigen Kolbenstellungen. Fig. 5 representation of the various stages (from I-IV) of the rotating ZRS and their associated piston positions.

Der neuartige und an sich mit keinem der bisherigen Motore vergleichbare Motor hat bestenfalls gewisse Ähnlichkeiten mit dem sogenannten Kreiskolbenmotor, jedoch der Motor ist mit dem sogenannten Hubmotor auch verwandt, da Zylinder (3) und Kolben (4) dieses Motors einen Kreisquerschnitt besit zen und auch den Kolben (4) die konventionelle Kolbenringe (5) sitzen.The new engine, which is not comparable to any of the previous engines, has at best certain similarities to the so-called rotary piston engine, but the engine is also related to the so-called reciprocating engine, since the cylinder ( 3 ) and piston ( 4 ) of this engine have a circular cross section and also the piston ( 4 ) the conventional piston rings ( 5 ) are seated.

In den folgenden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezeichnungen bezeichnet.In the following figures, the same parts are the same Designations called.

Aus den Ansicht der Fig. I erkennt man, daß ZRS (1) selbst aus zwei spiegelbildlichen gleichen Teilen besteht, die durch Schrauben miteinander fest verbunden ist und ZRS (2) aus einem Teil besteht.From the view of Fig. I it can be seen that ZRS ( 1 ) itself consists of two mirror-image identical parts, which are firmly connected by screws and ZRS ( 2 ) consists of one part.

Wird ZRS (2) in ZRS (1) hineingeschoben, so bildet sich in der Mitte ein Schlauchring, der als Zylinder (3) durch Kol ben (4) aufgeteilt wird.If ZRS ( 2 ) is pushed into ZRS ( 1 ), a hose ring forms in the middle, which is divided as a cylinder ( 3 ) by piston ( 4 ).

Diese Aufteilung wird durch Fig. II am besten veranschau licht. This division is best illustrated by Fig. II.

Die Fig. 2 stellt beispielsweise einen vierzylindrigen Mo tor dar, da der Raum zwischen zwei Kolben (4) als ein Zy linder (3) dient. Hier sind die Kolben spiegelbildlich paarweise in obere und innere ZRS eingerichtet. Wenn die innere ZRS (2) sich im Uhrzeigersinn um 90° dreht, ver größert sich volumenmäßig der vorherige Zylinderraum (3) und dagegen verkleinert sich der nachfolgende Zylinderraum (3). Dadurch entstehen die vier bekannten Takte (Einlaß, Kompression, Explosion und Auslaß). Das gleiche wiederholt sich, wenn die innere ZRS (2) sich um weitere 90° im Uhr zeigersinn dreht, da die beweglichen Kolben nun um 90° ru hen und die ruhenden Kolben sich um 90° vorwärts bewegen. Fig. 2 shows, for example, a four-cylinder engine, since the space between two pistons ( 4 ) serves as a cylinder ( 3 ). Here the pistons are mirrored in pairs in the upper and inner ZRS. When the inner ZRS (2) rotates clockwise by 90 °, ver enlarges itself by volume of the previous cylinder chamber (3) and on the other hand, the following cylinder chamber (3) decreases. This creates the four known measures (inlet, compression, explosion and outlet). The same is repeated when the inner ZRS ( 2 ) rotates clockwise another 90 °, since the movable pistons are now at 90 ° and the stationary pistons are moving forward by 90 °.

Aus der Fig. II ist ersichtlich, daß alle Teile des neuar tigen Motors erfindungsgemäß spiegelbildlich angeordnet sind, so daß selbst bei hohen Drehungen eine Antischwungein richtung sich erübrigt.From Fig. II it can be seen that all parts of the Neuar term engine are arranged in mirror image according to the invention, so that even at high rotations an Antischwungein direction is unnecessary.

Durch den mittleren Schnitt längs der Achse (18) werden die ZRS (1 und 2) zweimal (oberhalb und unterhalb) der Achse (18) geschnitten. Dadurch kommen zweimal alle Teile in Er scheinung, wie z. B. Zylinder (3), Einlaßkammer (16), Aus laßkammer (15), etc.Through the middle cut along the axis ( 18 ), the ZRS ( 1 and 2 ) are cut twice (above and below) the axis ( 18 ). As a result, all parts appear twice, such as. B. cylinder ( 3 ), inlet chamber ( 16 ), from lasskammer ( 15 ), etc.

Aus Fig. II ist zu erkennen, daß erfindungsgemäß nur paar weise (abwechselnd) die Kolben in der oberen Schale (um 90°) ruhen oder sich mit der inneren Schale um 90° vorwärts im Uhrzeigersinn um die Achse (18) drehen.From Fig. II it can be seen that, according to the invention, the pistons in the upper shell rest only (alternately) in pairs (by 90 °) or rotate clockwise around the axis ( 18 ) with the inner shell by 90 °.

Der Motorblock hat für einen vierzylindrigen Motor mit 1,8 Liter Hubraum 40 cm Breite, 40 cm Höhe und 30 cm Länge. Sein Verdichtungsverhältnis beträgt 10 : 1.The engine block has a four-cylinder engine with 1.8 Liter displacement 40 cm wide, 40 cm high and 30 cm long. Its compression ratio is 10: 1.

Das Verdichtungsverhältnis kann, bedingt durch die absolute Dichtigkeit auch höher liegen, z. B. 14 : 1.The compression ratio can, due to the absolute Tightness is also higher, e.g. B. 14: 1.

Zusammengefaßt funktioniert der Motor nach folgendem Prin zip:In summary, the engine works according to the following principle zip:

Dreht sich das Schwungrad (20) mittels Anlasser, wird die innere ZRS um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, dadurch bewegen sich die zugehörigen Kolben (4) vorwärts.If the flywheel ( 20 ) rotates using the starter, the inner ZRS is turned clockwise by 90 °, which causes the associated pistons ( 4 ) to move forward.

Durch diese Vorwärtsbewegung nähern sich die Kolben (4) zu einander oder entfernen sich voneinander (eine Raupenbewe gung). Dadurch entstehen die Viertakte (Einlaß, Kompres sion, Explosion und Auslaß). Hierfür siehe Fig. II und Fig. V, die letztere der verschiedenen Stadien I-IV bei einer vollen Umdrehung der ZRS (2) darstellt.This forward movement brings the pistons ( 4 ) closer to or away from each other (a caterpillar movement). This creates the four-stroke (inlet, compression, explosion and outlet). For this see Fig. II and Fig. V, the latter of the various stages I-IV represents a full revolution of the ZRS ( 2 ).

Während die ZRS (2) eine volle Umdrehung macht, entstehen 2 × 4 Takte, also 2 Explosionen.While the ZRS ( 2 ) makes a full revolution, 2 × 4 cycles, i.e. 2 explosions, occur.

Claims

1. Internal combustion engine with an upper stationary cylinder ring shell (ZRS) is characterized in that this shell ( 1 ) consists of a cylinder, in the middle of which is formed a ring with a semicircular cross-section (the bulge outwards) and this cylinder shell (ZRS) at the same time serves as a cylinder head.

2. Internal combustion engine according to claim 1, with an inner Cylinder ring shell (ZRS) is characterized in that this shell consists of a cylinder in the middle all around a ring with the semicircular cross section (the Inward curvature) and this ZRS also serves as the drive axis.

3. Internal combustion engine according to claim 1 and 2 with the above-mentioned cylinder shells (ZRS) ( 1 ) and ( 2 ), characterized in that the ring shells are arranged bilaterally to one another, so that this creates an annular cylinder ( 3 ) with a full circular cross section.

4. Internal combustion engine according to claim 3 with cylinder hose ( 3 ), characterized in that cylinder hose ( 3 ) by segment piston ( 4 ) is divided into several cylinders.

5. Internal combustion engine according to the above claims with pistons ( 4 ), is characterized in that two pistons are required per cylinder, which engage and fasten alternately on the upper and inner ring shell ( 1 ) and ( 2 ). On this piston there are the piston sealing rings ( 5 ) which slide into the cylinder ( 3 ) when they rotate.

6. Internal combustion engine according to the above claims with ZRS ( 1 ) and ( 2 ), characterized in that in the upper ring shell ( 1 ) two pistons, an inlet and outlet channel ( 6 and 7 ), left and right of the half hose ( 3 ) and a spark plug ( 8 ) is provided in the middle of the half hose ( 3 ).

7. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that a cam ring ( 9 ) is provided for each inlet and outlet channel ( 6 and 7 ), which rotates with the drive axis ( 18 ) and closes or opens depending on the inlet and outlet channel .

8. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that on the outer cylinder jacket of the ZRS ( 2 ) sealing rings and sealing rods ( 10 ) are mounted in grooves which ensure compression tightness.

9. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that in the piston ( 4 ) a snap plate ( 11 ) is installed, depending on the position in pairs in upper or inner shells ( 1 and 2 ) before seen recesses ( 12 ) click into place.

10. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that on the front and back of the Kol ben a rigid bolt ( 13 ) is attached, the task of locking the locking plates in recesses ( 12 ) in the upper and inner ZRS ( 1 and 2 ) when the pistons collide.

11. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that the exhaust gases are discharged through the exhaust chamber ( 14 ) through the exhaust ( 15 ) to the outside and gasoline mixture through the inlet chamber ( 16 ) via the carburetor ( 17 ) into the cylinder ( 3 ).

12. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that the inner rotating cylinder shell ( 2 ) in its axis, the drive axis ( 18 ) is rigidly attached.

13. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that the ZRS ( 1 and 2 ) can be cooled with water, air or oil.

14. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that a spring impact bolt ( 19 ) is provided in the segment piston on the front and back opposite the bolts ( 13 ), which by pushing the bolts ( 13 ) the locking plates ( 11 ) depending on Allow the position to engage in pairs in the upper and lower recess, without a mixed air connection between the cylinder and the inner piston, in which the snap-in plates are located.

15. Internal combustion engine according to the above claims 1-14 is characterized in that a locking device ( 21 ) is in the segment piston, the locking plate automatically locks after locking.

16. Internal combustion engine according to the above claims is characterized in that the locking plate ( 11 ) can also be installed as an alternative in ZRS ( 1 and 2 ) if it is necessary for technical reasons.