DE3943069A1 - Belt-driven rotating drum - controls gas flow through inlet and outlet ports of IC engine - Google Patents

Belt-driven rotating drum - controls gas flow through inlet and outlet ports of IC engine

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/021—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with one rotary valve
    • F01L7/025—Cylindrical valves comprising radial inlet and side outlet or side inlet and radial outlet

Abstract

The IC engine has inlet and outlet ports respectively for admitting the fuel mixture and releasing the exhaust gases. These are formed by openings (2, 3) in a rotating drum (1) arranged above the engine cylinders. The drum is driven by toothed belt drives. There may be separate drums for mixture entering the cylinders and exhaust gases leaving the cylinders. USE/ADVANTAGE - IC engine with fewer moving parts having a higher efficiency due to improved delivery of the fuel mixture into the cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ottomotor, dessen oberer Abschluß der Zylinder durch eine rotierende Walze (1), die die heutige Ventile zum Ein- und Auslassen des Kraftstoffge­ misches und der Abgas ersetzt.The invention relates to a gasoline engine, the upper end of the cylinder by a rotating roller ( 1 ), which mixes today's valves for inlet and outlet of the fuel and the exhaust gas.

Die Walze weist über jedem Zylinder zwei Öffnungen auf, die zur einen das Kraftstoffgemisch in den Zylinder hinein (2) und zur anderen die Abgase wieder heraus (3) lassen. Die beiden Öffnungen können aufgrund dieser Konstruktion den gesamten Zylinderquerschnitt betragen. Dadurch läßt sich eine maximale Zylinderfüllung je Hub bewerkstelligen, was eine Erhöhung des Wirkungsgrades zur Folge haben dürfte.The roller has two openings above each cylinder, which let the fuel mixture into the cylinder ( 2 ) and the exhaust gases out ( 3 ). Due to this construction, the two openings can be the entire cylinder cross section. This allows a maximum cylinder charge per stroke to be achieved, which should result in an increase in efficiency.

Die Breite der Ein- (2) und Auslaßöffnung (3) entspricht in ihrer Breite der Zylinderbreite. Die Längsseiten der Öffnungen sind halkreisförmig nach innen ausgebildet, um ein schnel­ leres Öffnen und Schließen des Zylinderquerschnitts zu ermög­ lichen.The width of the inlet ( 2 ) and outlet opening ( 3 ) corresponds to the width of the cylinder. The long sides of the openings are formed in a semicircular shape to enable faster opening and closing of the cylinder cross-section.

Die beiden Öffnungen sind durch einen mittigen Steg (4) voneinander getrennt. Weiterhin ist die Walze durch Querstege (5) in Kammern (14 + 15) unterteilt, und zwar immer so, daß über jedem Zylinder eine Kraftstoff- (14) und eine Abgaskammer (15) gebildet werden. Der Querschnitt, der so gebildeten Stege sieht z-förmig aus. Die beiden Kammern sind jeweils auf einer Seite zum benachbarten Zylinder hin geöffnet und zwar immer auf der gegenüberliegenden Seite. So daß sich in der Walze immer abwechselnd eine Abgaskammer (15) und eine Kraft­ stoffkammer (14) befindet.The two openings are separated from each other by a central web ( 4 ). Furthermore, the roller is divided into chambers ( 14 + 15 ) by transverse webs ( 5 ), always in such a way that a fuel ( 14 ) and an exhaust gas chamber ( 15 ) are formed over each cylinder. The cross section of the webs formed in this way looks z-shaped. The two chambers are each open on one side to the adjacent cylinder and always on the opposite side. So that there is always an exhaust chamber ( 15 ) and a fuel chamber ( 14 ) alternately in the roller.

Je eine Abgas- (15) und eine Kraftstoffkammer (14) sind immer für zwei Zylinder vorhanden. Die Abgas- (15) und Kraftstoff­ kammer (14), die sich am Walzenende befinden, sind nur für jeweils einen Zylinder vorhanden.One exhaust gas chamber ( 15 ) and one fuel chamber ( 14 ) are always available for two cylinders. The exhaust gas ( 15 ) and fuel chamber ( 14 ), which are located at the end of the roller, are only available for one cylinder at a time.

Von diesen Kammern aus wird der Kraftstoffmotor mit Kraft­ stoff beschickt bzw. die Abgase entsorgt.From these chambers, the fuel engine is powered fed into the material or disposed of the exhaust gases.

Zwischen den Ein- (2) und Auslaßöffnungen (3) benachbarter Zylinder sind weitere Öffnungen (7 + 8) in den Walzenmantel eingearbeitet, die das Kraftstoffgemisch vom Vergaser in die Walze bzw. Kraftstoffkammer hinein (7) und die Abgase aus der Abgaskammer auf der anderen Seite des Zylinders (entlang der Walze gesehen) wieder aus der Walze heraus (8) lassen. Between the inlet ( 2 ) and outlet openings ( 3 ) of adjacent cylinders, further openings ( 7 + 8 ) are incorporated in the roller shell, which insert the fuel mixture from the carburetor into the roller or fuel chamber ( 7 ) and the exhaust gases from the exhaust gas chamber on the the other side of the cylinder (seen along the roller) out of the roller ( 8 ).

Abwechselnd befinden sich also entlang der Walze folgende Öffnungen:Alternately there are the following along the roller Openings:

  • a) Einlaßöffnungen (7) vor dem Zylinder (für Kraftstoffgemisch vom Vergaser in die Walze),a) inlet openings ( 7 ) in front of the cylinder (for fuel mixture from the carburetor into the roller),
  • b) Ein- (2) und Auslaßöffnung (3) über dem Zylinder (für Kraftstoffgemisch von der Walze in den Zylinder und Abgase vom Zylinder in die Walze),b) inlet ( 2 ) and outlet ( 3 ) above the cylinder (for fuel mixture from the roller into the cylinder and exhaust gases from the cylinder into the roller),
  • c) Auslaßöffnungen (8) nach dem Zylinder (für Abgase von der Walze zum Auspuff),c) outlet openings ( 8 ) after the cylinder (for exhaust gases from the roller to the exhaust),
  • b) Ein- (2) und Auslaßöffnung (3) über dem Zylinder (für Kraftstoffgemisch von der Walze in den Zylinder und Abgase vom Zylinder in die Walze),b) inlet ( 2 ) and outlet ( 3 ) above the cylinder (for fuel mixture from the roller into the cylinder and exhaust gases from the cylinder into the roller),
  • a) Einlaßöffnungen (7) vor dem Zylinder (für Kraftstoffgemisch vom Vergaser in die Walze)a) Inlet openings ( 7 ) in front of the cylinder (for fuel mixture from the carburetor into the roller)

usw.etc.

Die Öffnungen seitlich der Zylinder (7 + 8) sind auf dem gesamten Walzenumfang verteilt. Der Querschnitt der so zur Verfügung stehenden Öffnungen ist größer als der Zylinder­ querschnitt, damit beim Einsaugen bzw. Ausschieben keine Querschnittsverengungen über dem gesamten Arbeitsvorgang auftreten. Die Öffnungen über dem Zylinder (2 + 3) geben während des Einsaug- und Ausschubhubes den gesamten Zylinder­ querschnitt frei.The openings on the side of the cylinders ( 7 + 8 ) are distributed over the entire circumference of the roller. The cross-section of the openings available in this way is larger than the cross-section of the cylinder, so that no cross-sectional constrictions occur over the entire working process when sucking in or pushing out. The openings above the cylinder ( 2 + 3 ) expose the entire cylinder cross-section during the intake and extension stroke.

Um die einzelnen Zylinder sind Dichtring (9) und Dichtleisten (10) angeordnet, die die Zylinder gegeneinander abdichten.Sealing ring ( 9 ) and sealing strips ( 10 ) are arranged around the individual cylinders and seal the cylinders against each other.

Die Walze ist an den Enden mittels Kugellager (11) gelagert.The roller is supported at the ends by means of ball bearings ( 11 ).

An einer bzw. an beiden Enden der Walze wird sie durch Ketten oder Zahnriemen (12) mittels Zahnräder oder Zahnriemen­ scheiben in Rotation versetzt, so daß sich immer während eines Einsaughubes auch die jeweilige Öffnung mit der Kraft­ stoffkammer (14) über dem Zylinder befindet. Für den Ausblas­ hub gilt das gleiche mit der Abgaskammer (15).At one or both ends of the roller it is rotated by chains or toothed belts ( 12 ) by means of gears or toothed belts in rotation, so that there is always the respective opening with the fuel chamber ( 14 ) above the cylinder during a suction stroke. The same applies to the exhaust chamber ( 15 ) for the exhaust stroke.

Als Vorteile gegenüber der jetzigen Ventilsteuerung sind folgende Punkte zu nennen:As advantages over the current valve control are to mention the following points:

  • 1. Der höhere Wirkungsgrad aufgrund der besseren Zylinder­ füllmenge mit dem Kraftstoffgemisch.1. The higher efficiency due to the better cylinders Filling quantity with the fuel mixture.
  • 2. Die Anzahl der beweglichen Teile ist wesentlich geringer, was eine geringere Wartung erwarten läßt.2. The number of moving parts is much smaller, which leads to less maintenance.
  • 3. Die Ventile müssen nicht mehr bei jeder Öffnung bewegt bzw. beschleunigt werden. Die Walzenrotation ist dagegen eine kontinuierliche Bewegung.3. The valves no longer have to be moved every time they are opened or accelerated. The roller rotation is against it a continuous movement.

Als nachteilig gegenüber der jetzigen Ventilsteuerung ist der größere Abstand zwischen den Zylindern zu nennen, um genügend Platz für die Ein- und Auslaßöffnungen auf der Walze zu erhalten.The disadvantage of the current valve control is larger distance between the cylinders to name enough Space for the inlet and outlet openings on the roller too receive.

Claims (8)

1. Der Motor ist dadurch gekennzeichnet, daß eine rotierende Walze (1) über den Zylindern die Ein- (2) und Auslaßöffnungen (3) für das Kraftstoffgemisch und die Abgase öffnet und schließt.1. The engine is characterized in that a rotating roller ( 1 ) over the cylinders, the inlet ( 2 ) and outlet openings ( 3 ) for the fuel mixture and the exhaust gases opens and closes. 2. Die Walze nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Walzenmantel zwei Öffnungen (2 + 3) eingearbeitet sind, die zur einen das Kraftstoffgemisch in den Zylinder hinein (2) und zur anderen die Abgase wieder heraus (3) lassen.2. The roller according to claim 1 is characterized in that two openings ( 2 + 3 ) are incorporated in the roller shell, which on the one hand let the fuel mixture into the cylinder ( 2 ) and on the other hand the exhaust gases out again ( 3 ). 3. Die Walze nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Öffnungen (2 + 3) durch einen mittigen Steg (4) vonein­ ander getrennt sind. Weiterhin ist die Walze dadurch gekennzeichnet, daß die Walze durch Querstege (5) in Kammern unterteilt wird, und zwar immer so, daß über jedem Zylinder eine Kraftstoff- (14) und eine Abgaskammer (15) gebildet werden.3. The roller according to claim 1 is characterized in that the two openings ( 2 + 3 ) are separated from each other by a central web ( 4 ). Furthermore, the roller is characterized in that the roller is divided into chambers by transverse webs ( 5 ), always in such a way that a fuel ( 14 ) and an exhaust gas chamber ( 15 ) are formed over each cylinder. 4. Die Öffnungen (2 + 3) nach Anspruch 3 sind dadurch gekennzeich­ net, daß ihre Breite der Zylinderbreite entspricht. Die Öff­ nungen sind weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrer Längsseite halbkreisförmig nach innen ausgebildet werden, um ein schnelleres Öffnen und Schließen des Zylinder­ querschnitts zu ermöglichen.4. The openings ( 2 + 3 ) according to claim 3 are characterized in that their width corresponds to the cylinder width. The openings are further characterized in that they are formed semicircular inwards on their long side in order to enable a faster opening and closing of the cylinder cross-section. 5. Die Walze nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ein- (2) und Auslaßöffnungen (3) benachbarter Zylinder weitere Öffnungen (7 + 8) in den Walzenmantel eingear­ beitet sind, die das Kraftstoffgemisch in die Kraftstoff­ kammer (14) hinein (7) und die Abgase aus der Abgaskammer (15) wieder heraus (8) lassen.5. The roller according to claim 1 is characterized in that between the inlet ( 2 ) and outlet openings ( 3 ) adjacent cylinders further openings ( 7 + 8 ) are machined into the roller shell, which chamber the fuel mixture in the fuel ( 14 ) in ( 7 ) and let the exhaust gases out of the exhaust gas chamber ( 15 ) ( 8 ). 6. Die Walze nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß sich um den einzelnen Zylinder Dichtringe (9) und Dicht­ leisten (10) befinden, die die Zylinder gegeneinander ab­ dichten.6. The roller according to claim 1 is characterized in that around the individual cylinder sealing rings ( 9 ) and sealing strips ( 10 ) are located which seal the cylinders against each other. 7. Die Walze nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie an den Enden mittels Kugellager (11) gelagert ist.7. The roller according to claim 1 is characterized in that it is supported at the ends by means of ball bearings ( 11 ). 8. Die Walze nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Walze an einem bzw. an beiden Enden durch Ketten oder Zahn­ riemen mittels Zahnräder oder Zahnriemenscheiben (12) in Rotation versetzt wird, so daß immer während eines Einsaug­ hubes sich auch die jeweilige Öffnung mit der Kraftstoff­ kammer (14) über dem Zylinder befindet. Für den Ausschubhub gilt das gleiche mit der Abgaskammer (15).8. The roller according to claim 1 is characterized in that the roller is rotated at one or both ends by chains or toothed belts by means of gears or toothed belt pulleys ( 12 ) so that the respective opening is always during a suction stroke with the fuel chamber ( 14 ) located above the cylinder. The same applies to the exhaust chamber ( 15 ) for the extension stroke.
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