DE752495C

DE752495C - Piston engine

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Publication number: DE752495C
Application number: DER108379D
Authority: DE
Priority date: 1940-09-24
Filing date: 1940-09-24
Publication date: 1944-09-15

Description

Kolbenmaschine Die Kolbemnaschine nach der Erfindung betrifft vor allem Kraftmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen, doch auch Arbeitsmaschinen, wie Pumpen, Gebläse und Verdichter.Piston machine The piston machine according to the invention relates to all engines, especially internal combustion engines, but also machines, such as pumps, fans and compressors.

Es ist bereits eine Brennkraftmaschine bekannt, deren Kolben aus vier gelenkig verbundenen Teilen besteht und der gleichzeitig einen Teil der Arbeitsraumabgrenzung bildet.- Der Schwingungsausschlag der Kolbenteile gegeneinander ist beträchtlich, nämlich rund i 8o-. Dies bedingt sehr verwickelte Gelenkausbildungen durch Einschaltung sogenannter Schuhe, so daß nicht weniger als acht Gelenklinien zu dichten sind. Auch ist die Beherrschung der Rückwirkung des Getriebe schube s praktisch kaum durchführbar.An internal combustion engine is already known, the pistons of which consist of four there is articulated parts and at the same time part of the workspace delimitation - The oscillation of the piston parts against each other is considerable, namely around i 8o-. This requires very complex articulations through engagement so-called shoes, so that no less than eight joint lines have to be sealed. The control of the reaction of the transmission thrust s is practically hardly feasible.

Erst die vorliegende Kolbenmaschine mit gelenkigem Kolben bietet durch Anwendung des Gelenkkolbens mit kleinem Schwingwinkel um je eine ruhende zum Kolbengelenk parallele Achse einen entscheidenden Fortschritt. Es bedeuten Abb. i Längsschnitt einer einfachwirkenden Maschine, Abb. z Ouerschnitt dazu, Abb. 3 Schema einer doppeltwirkenden -Maschine im Schnitt, Abb. 4. Schema einer doppeltwirkenden -Nlaschine in Seitenansicht, Abb. 5 und 6 Vergleichszeichnung der GrÖ-ßenabmessung einer Kolbenmaschine mit gelenkigem Kalben und einer üblichen Rundkolbenmaschine gleicher Leistung.Only the present piston machine with articulated piston offers through Use of the articulated piston with a small swing angle of one resting angle to the piston joint parallel axis is a decisive step forward. Fig. I is a longitudinal section a single-acting machine, Fig. z cross-section, Fig. 3 Scheme of a double-acting machine -Machine in section, Fig. 4. Scheme of a double-acting machine in side view, Fig. 5 and 6 Comparison drawing of the size dimension of a piston machine with an articulated Calving and a standard round-bottom machine with the same performance.

Der Hubraum der Maschine hat ungefähr rhombenfärmigen Längsschnitt. Er wird begrenzt durch die- stunipfwinl<lig gebogene. Platte a, mit-einer etwa halbzvliiidriscli,-ri Ausbauchung um den Scheitel des Winkels und durch die Deckel b und c. Axial den Scheitellinien der spitzen Rhombenwinkel verlaufen die Schwinglager d und e, die in der entsprechend geformten Platte a ausgebohrt sind. In ihnen lagern die beiden schwingenden Kolbenhälften f und g, die inmitten des Hubraumes durch das den Schwingachsen parallele Gelenk lz verbunden sind. Und zwar lagert die Schwingplatte g unmittelbar durch den Zapfen i im Sch,vinglaggr e, dagegen die Schwingplatte f mittelbar in einer kurzen Gleitbahn in der Welle j, senkrecht zur Achse des Schwinglagers verschiebbar. Im Kolbengelenk h ist die Schubstange mittels des Zapfens Z an die Schwingplatte g gebunden.The engine's cubic capacity has a roughly rhombus-shaped longitudinal section. It is limited by the stunipfwinl <lig curved. Plate a, with a roughly half-zvliiidriscli, -ri bulge around the apex of the angle and through the lids b and c. The oscillating bearings d and e, which are drilled in the correspondingly shaped plate a, run axially to the apex lines of the acute rhombus angles. In them are the two oscillating piston halves f and g, which are connected in the middle of the displacement by the joint lz parallel to the oscillating axes. In fact, the oscillating plate g is supported directly by the pin i in the Sch, vinglaggr e, while the oscillating plate f is indirectly displaceable in a short sliding path in the shaft j, perpendicular to the axis of the oscillating bearing. In the piston joint h, the push rod is connected to the oscillating plate g by means of the pin Z.

Die Gleitflächen des Kolbens an den Deckeln s in -d flanschartig t' zur Aufnahme der Dichtung verbreitert. Letztere ist beiderseits über die geschlossenen Stirnflächen des Kolbengelenks bis zur gegenseitigen Berührung geführt.The sliding surfaces of the piston on the covers s in -d flange-like t ' to accommodate the seal widened. The latter is bilateral over the closed end faces of the piston joint until they touch each other guided.

Bei jedem Überdruck im Hubraum bewirkt der den Kolben belastende Druck ein Anpressen der Schwinglager- und der Kolbengelenkgleitflächen. Je größer der Cberdruclz ist, degto stärker ist auch diie Anpressung. Schwinglager und Kolbengelenk sind also stets dicht bei nur einigermaßen genauer Bearbeitung.With every overpressure in the displacement, the pressure exerted on the piston causes it a pressing of the swing bearing and the piston joint sliding surfaces. The bigger the The greater the pressure, the greater the pressure. Pivot bearing and piston joint are therefore always close with only reasonably precise processing.

Zudem ist die Abdichtung der ebenen Kolbengleitflächen a.11 den Deckeln b und c mit erprobten 'Mitteln leicht zu bewirken.In addition, the sealing of the flat piston sliding surfaces a.11 the covers b and c can be easily achieved with tried and tested means.

Während des Arbeitshubes beschreibt die Kolbengelerilcinitte einen flachen Kreisbogen um das Schwinglager e. Seine Sehne, die durch die llittelsenlcrerhte zwischen den Schwinglagern gegeben ist, bedeutet dien Hub II. Iin Gegensatz zu den vorherrschenden Kolbemnaschinen erfolgt jedoch die Rückwirkung des Getriebeschubs nicht auf die Gleitflächen des Kolbens, sondern als spezifisch sehr kleiner Lagerdruck auf die Gleitflächen des Schwinglagers e. Demnach ist die Abnutzung infolge des Getriebedrucks nur klein und der mechanische Wirkungsgrad verbessert.During the working stroke, the piston gel line describes one flat circular arc around the pivot bearing e. His tendon running through the middle is given between the oscillating bearings, means the stroke II. Iin contrast to the However, in the prevailing piston machines, the reaction of the transmission thrust takes place not on the sliding surfaces of the piston, but as a specific very low bearing pressure on the sliding surfaces of the oscillating bearing e. Accordingly, the wear and tear is due to the Transmission pressure is only small and the mechanical efficiency is improved.

Ferner kann die Schubstange kurzer gebaut werden, bis zu 3,5 Kurbellängen und darunter. Entscheidend jedoch ist die außerordentliche Schrumpfung der Gesamtabmessung im Vergluich zu einer Rundkolbenmaschine gleicher Leistung. Bezeichnet man den Hub mit li, den Deckelabstand mit h und den Abstand der Schwinglager mit I_, so ergibt sich a15 giin-,tigcs Verhältnis II:D:L= 1 ::2:-: ;. Darr ist bei gleicher Leistung und gleicher Kolbengeschwindigkeit II = 0,4.5 D der entsprechenden Rundkolbenmaschine.Furthermore, the push rod can be made shorter, up to 3.5 crank lengths and less. The decisive factor, however, is the extraordinary shrinkage of the overall dimensions compared to a round-piston machine of the same performance. If one denotes the stroke with li, the cover distance with h and the distance between the oscillating bearings with I_, the result is a15 giin-, tigcs ratio II: D: L = 1 :: 2: -: ;. With the same power and piston speed, Darr is II = 0.4.5 D of the corresponding round-piston machine.

In den Abbi 5 und 6 ist dieser gewaltige Unterschied schematisch dargestellt.This huge difference is shown schematically in Figures 5 and 6.

Bei gleicherDrehzahl wird Il = o,6; D, was indessen sehr viel höhere Kolbengeschwindigkeit der Rundkolbenmaschine voraussetzt, selbst wenn das Verhältnis von Hub zum Durchmesser z : >, also sehr klein gewählt wird.At the same speed, II = 0.6; D, which, however, presupposes a much higher piston speed of the round-piston machine, even if the ratio of stroke to diameter z:> is chosen to be very small.

Bei rii°sen Vergleichen ist gleiche Arbeits-@s-(-isc selbstredend vorausgesetzt. Es können ohne Schwierigkeit alle Arbeitsweisen der Rundkolbemnaschine angewandt werden, sei es `'iertakt oder Zweitakt, Otto.. oder Diesel-Auch die bekannten Anordnungen von Mehrzvlindermaschinen, wie Reiheninotor, T'-, bi-- und Sternmotor gelten ohne weiteres für die vorliegende Schwingkolbenmaschine. Vorzuziehen ist ihre Bauweise besonders für mittlere, große bis zu den griißten Einheiten.In the case of large comparisons, the same work @ s - (- isc, of course provided. All working methods of the round flask machine can be used without difficulty be used, be it `` one-stroke '' or `` two-stroke '', gasoline ... or diesel-also the well-known ones Arrangements of multi-cylinder machines, such as in-line, T'-, bi- and radial engine apply without further ado to the present oscillating piston machine. Is preferable their construction especially for medium, large up to the largest units.

Für dohpeltwirlcende \Iaschinen ergibt sich gegviiübei- den bekannten Bauarten der %'orteil, daß die Kolbenkühlung leicht von den Schwinglagern aus zu bewirken ist. Die Schubstange greift dann nicht unmittelbar am Kolbengelenk an, sondern mittels des Schwinghebels in, an den verlängerten Zapfen i der Schwingplatte g außerhalb des Gehäuses (A131)-3 und .I). Der Arbeitsraum ist also (lui-cli keine Kopienstange beengt.For dohpeltwirlcende machines the advantage arises, compared to known types, that the piston cooling can easily be effected from the oscillating bearings. The push rod then does not act directly on the piston joint, but by means of the rocker arm in, on the elongated pin i of the rocker plate g outside the housing (A131) -3 and .I). The working space is therefore (lui-cli no copy pole.

Claims

PA'PRN'i `CLAIMS: 1. Kollsenin line as a power and working machine, in particular internal combustion engine, the piston of which consists of two articulated parts consists, as a result of which gel: denotes, @ lal.i the two piston parts around one stationary each The axis (1I, c °) parallel to the piston joint (h) swing at an acute angle.

2. Piston machine according to claim r, .that gel <ennzeicbnet that one of the two oscillating piston parts (g) by means of a .ihm firmly connected pin (i) in the swing bearing (E) and the other piston part (f-) in a special 1111 Swing Bearing (d) : I rotating U'eile (j) can be moved perpendicular to the axis.