DE8126845U1

DE8126845U1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: DE8126845U1
Application number: DE19818126845
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-15
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1985-01-31

Description

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Internal combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit gerader Anzahl von gleichen Arbeitseinheiten, deren jede einen Hubzylinder und ein Kurbe.lwellengetriebe umfaßt, eine Gegengewichtsanordnung zum völligen Ausgleich, der aus rotierenden und oszillierenden Massen der Maschinenelemente erzeugten Massen-und Fliehkräfte
besitzt und bei der auch die durch die Kolben-Seitenkräfte resultierenden Drehmomente um die Kurbelwellenachsen eliminiert sind.
Die Arbeitseinheiten sind paarweise und spiegelbildlich zu einsr
parallel zu den Zylinderachsen verlaufenden Symmetrieebene angeordnet und werden so betrieben, daß ihre Kurbelwellengetrieba synchron zueinander, jedoch in entgegengesetztem Drehsinne umlaufen und ihre Totpunkte gleichzeitig durcheilen.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine with an even number of identical working units, each of which comprises a lifting cylinder and a Kurbe.lwellentrieb, a counterweight arrangement for completely balancing the mass and centrifugal forces generated from the rotating and oscillating masses of the machine elements
and in which the torques around the crankshaft axes resulting from the piston side forces are also eliminated.
The work units are in pairs and mirror images of one another
arranged parallel to the cylinder axes of symmetry plane and are operated so that their crankshaft gears rotate synchronously to each other, but in opposite directions of rotation and hurry through their dead centers at the same time.

Beim Start einer Brennkraftmaschine kommt es häufig zu unterschiedlichen Abläufen der Verbrennung mit daraus resultierenden unterschiedlichen Zylinderdrücken und auch zu Aussetzern, die die Maschine in
unerwünschte Schwingungen um die Kurbelwellenachse versetzen.When an internal combustion engine is started, there are often different combustion processes with the resulting different cylinder pressures and also misfires that the machine in
offset unwanted vibrations around the crankshaft axis.

Diese Schwingungen führen zu Schäden an Lagerungen, Leitungen, Regelgeräten und auch zu akustischen Belästigungen, insbesonders bei
Maschinen die sehr oft starten, z.B. bei im Taktbetriab arbeitenden naschinen für Wärmepumpen.These vibrations lead to damage to bearings, lines, control devices and also to acoustic annoyance, especially in
Machines that start very often, e.g. machines for heat pumps that work in cycle operation.

Die eingangs beschriebene naschine besitzt einen vollkommenen Massanausgleich. Es wirken keinerlei freie Masaankra'fte auf Fundamente,
Anschlüsse u. dergleichen. Die vorliegende Erfindung hat nun den
Zweck, diesen wichtigen Vorteil bei allen Betriabszuständen zu erhalten und die geschilderten Nachteile zu beseitigen.The machine described at the beginning has a perfect mass compensation. There are no free Masaan forces acting on the foundations,
Connections and the like. The present invention now has that
Purpose to maintain this important advantage in all operating conditions and to eliminate the disadvantages described.

Diese Ausgabe wird arfindungsgeroäß dadurch gelöst, daß für dia Hubräume von zwei zusammengehörenden Arbeitseinheiten, ein gemeinsamer Brennraum vorgesehen ist. Dadurch ist gewährleistet, daß bei Verdichtung und Verbrennung gleicher Druck in den Hubräumen herrscht
und auch bei Aussetzen von Zündungen keine freien Kräfte entstehen, die die Laufruhe der naschine beeinträchtigen.This issue is solved arfindungsgeroäß in that a common combustion chamber is provided for the cubic capacity of two working units that belong together. This ensures that the same pressure prevails in the displacements during compression and combustion
And even if ignitions are interrupted, there are no free forces that impair the smooth running of the machine.

Der gemeinsame Brennraum liegt in der Mitte zwischen zwei Arbeitseinheiten. Er ist als scheibenförmige Wirbelkammer ausgebildet«
Von jedem Hubraum einer Arbeitseinheit aus? mündet ein Verbindungskanal rechteckigen Querschnitts, sich stetig im Querschnitt verengend, The common combustion chamber is in the middle between two working units. It is designed as a disc-shaped vortex chamber «
From every cubic capacity of a work unit? opens a connecting channel of rectangular cross-section, steadily narrowing in cross-section,

tangential in die Wirbelkammer ein. Dadurch wird in bekannter
Weise,die beim Verdichten in die Wirbelkammer einströmende
Verbrennungsluft in Drehung versetzt.tangentially into the swirl chamber. This will make it more well known
Way that flows into the vortex chamber during compression
Combustion air set in rotation.

Wird nun die beschriebene Maschine als Dieselmotor betrieben,
so ist in Mitte der Wirbelkammer eine Mehrloch-Einspritzdüse
angeordnet, die mit ihren Kraftstoffstrahlen in der sich drehenden Verbrennungsluft ein feines Kraftstoff-Luftgemisch erzeugt,
das unter günstigen Umständen verbrennt.If the machine described is operated as a diesel engine,
there is a multi-hole injection nozzle in the middle of the swirl chamber
arranged, which creates a fine fuel-air mixture with its fuel jets in the rotating combustion air,
that burns under favorable circumstances.

Wird die beschriebene Maschine als Otto-Gasmotor betrieben, so
ist in der Nähe der Einmündung eines Verbindungskanales in dieIf the machine described is operated as an Otto gas engine, so
is near the confluence of a connecting channel into the

Swirl chamber arranged a spark plug, since here more favorable loading \

dingungsrs zur Einlsitung dsr Verbrennung herrschen, als in riitts ·.'conditions to initiate the combustion prevail than in riitts ·. '

der Wirbelkammer. \'< the vortex chamber. \ '<

In the description below, an embodiment |;

der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen: \. the invention explained with reference to drawings. It show: \.

1 shows a view of the underside of the cylinder head I.

beim Dieselmotor nach Richtung A der Fig. 2 |in the diesel engine in direction A of FIG

2 shows a cross section through the cylinder head and crankcase I.

beim Dieselmotor nach Linie B-B der Fig.1 fin the diesel engine according to line B-B of Fig. 1 f

3 shows a view of the underside of the cylinder head; ^:

beim Otto-Gasmotor nach Richtung C der Fig.4 I in the case of the Otto gas engine in direction C of FIG. 4 I.

Figure 4 _e shows a partial section according to line D of Figure 3 by D = \ Cylinder head and crankcase in Otto gas engines | 1 and 2 show an exemplary embodiment for a Zuei cylinder | Diesel engine. f In a common crankcase 1o, 2 identical work- I

einhalten spiegelbildlich zur Symnetrieebene S angeordnet. | 3ede Arbeitseinheit besteht aus einer Kurbeluelle (nicht dargeatelladhere to the mirror image of the plane of symmetry S arranged. | Each work unit consists of a crank source (not shown)

die um die Lagermitte 12 bezu. 12' rotiert, einer Pleuelstange |bezu around the center of the camp 12. 12 'rotates, a connecting rod |

14 bezu. 14', die an den Hubzapfen 12a bezu· 12a' angreift und | einem Kolben 16 bezu. 16', der in der Zylinderlaufbahn 10a bezu.10a14 related 14 ', which acts on the crank pin 12a with respect to · 12a' and | a piston 16 bezu. 16 ', which bezu.10a in the cylinder liner 10a

gleitet. j Der Zylinderkopf 20 überdeckt 2 Zylinder und ist über die Dichtung;slides. j The cylinder head 20 covers 2 cylinders and is over the gasket;

22 mit dem Kurbelgehäuse verschraubt. Die nicht dargestellten I22 screwed to the crankcase. The I

Fastening screws go through the through holes 20c. 3 The inlet valves 24 and 24 ', as well as the outlet valves 26 and 26'I

sitzen in bekannter Weise im Zylinderkopf und werden über Kipp- ίsit in a known way in the cylinder head and are tilted ί

hebel und Stoßstangen betätigt. |levers and bumpers operated. |

Der Brennraum 2Da liegt zwischen den Zylindern auf der Symmetrieebene S. Er ist als scheibenförmige Wirbelkammer ausgebildet, sein gesamtes Volumen ist im Zylinderkopf 2o untergebracht. Die Wirbelkammer steht durch die Kanäle 20b u. 20b¹ mit den Hubräumen 10b u. 10b¹ in Verbindung, Dadurch ist gewährleistet, daß bei allen Betriebszuständen in den Hubräumen gleiche Drücke herrschen.The combustion chamber 2Da lies between the cylinders on the plane of symmetry S. It is designed as a disk-shaped vortex chamber; its entire volume is accommodated in the cylinder head 2o. The vortex chamber is connected to the displacements 10b and 10b ¹ through the channels 20b and 20b ¹ , which ensures that the same pressures prevail in the displacements in all operating states.

Die Kanäle 20b u. 20b¹ münden tangential in die Uirbelkammer sin und versetzen die beim V/erdichten in die Uirbelkammer einströmende Verbrennungsluft in Rotation, Dies ist eine Voraussetzung für eine gute Gemischbildung,The channels 20b and 20b ¹ open tangentially into the vortex chamber sin and set the combustion air flowing into the vortex chamber during compression into rotation, this is a prerequisite for a good mixture formation,

Die Wirbelkammer und die Varbindunggkanäle sind nach unten offen_s sie können daher auf billige Weise und mit hoher Genauigkeit hergestellt uerdsn. Die Begrenzung der Wirbelkammer und eines Teiles der Verbindungskanäle erfolgt durch die Fläche 10c des Kurbelgehäuses 1o.The swirl chamber and the Varbindunggkanäle are to open at the bottom _s they can uerdsn therefore manufactured at low cost and with high accuracy. The swirl chamber and part of the connecting channels are delimited by the surface 10c of the crankcase 1o.

Die Kraftstoff-Zufuhr erfolgt über den Düsenhalter 26 mit der Mehrlochdüse 28a. Diese sitzt in der Mitte der Uirbelkammer. Die Kraftstoffstrahlen sind mit 23b bezeichnet.The fuel is supplied via the nozzle holder 26 with the Multi-hole nozzle 28a. This sits in the middle of the vortex chamber. The fuel jets are denoted by 23b.

Fig.3 u, 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel für einen Otto-Gasmotor· Er ist mit den gleichen Triebwerks- und Gaswechselelenenten ausgerüstet ais der vorbeschriebene Dieselmotor, sodaß für gleiche Teile die gleiche Benummerung beibehalten wurde und sich die Beschreibung auf die andersartigen Einzelheiten beschränkt. In* Zylinderkopf 30 befindet sich die Wirbelkammer 30a mit den Verbindungskanälen 30b u, 30b·. Brennkammer und Verbindungskanäle unterscheiden sich von Dieselmotor lediglich durch die Bemessung der Volumina, da der Gasmotor mit einem niedrigeren Verdichtungsverhältnis betrieben werden muß. Die Zündkerze 32 befindet sich in der Nähe der Einmündung eines Verbindungskanalsa in dia Wirbelkammer, da hier günstige Bedingungen zur Einleitung der Verbrennung herrschen.Fig. 3 u, 4 show an embodiment for an Otto gas engine It is equipped with the same engine and gas exchange elements as the diesel engine described above, so for the same Parts have been kept the same numbering and the description is limited to the different details. In * cylinder head 30 is the swirl chamber 30a with the Connecting channels 30b u, 30b ·. Combustion chamber and connecting ducts differ from diesel engines only in their dimensioning the volumes, since the gas engine must be operated with a lower compression ratio. The spark plug 32 is located near the confluence of a connecting canal in the vortex chamber, since favorable conditions for initiating the combustion prevail here.

In the case of the diesel engine, there are other forms of one for 2 cylinders

gemeinsamen Brennraumes denkbar« so z.B. zwei stehende Uirbel-common combustion chamber conceivable «e.g. two standing vortex

sicnsicn

kammern bekannter Bauart, dieVauf der Symmetrielinie S berühren und deren Volumina mittels eines Durchbruches miteinander in Verbindung stehen, odar zwei in spitzem Dinkel zueinander geneigtechambers of known design, which touch V on the line of symmetry S and the volumes of which are connected to one another by means of an opening stand, or two inclined at a sharp angle to each other

Pre-chambers of well-known design, the volumes of which are often over

einen Durchbruch miteinander in Verbindung stehen.a breakthrough related to each other.

In both cases the fuel could be injected by a Access hole injector made. However, these solutions have the major disadvantage that they

bei einem Otto-Gasmotor nicht verwirklicht uerden können und nicht ohne einzusetzende Brennraumhälften auskommen. Diese Brennraum»cannot and cannot be realized in a gasoline engine do without the need to insert combustion chamber halves. This combustion chamber »

hälften verursachen b9i Langzeitmotoren Schäden durch Lockernhalves cause b9i long-life engines damage by loosening

und Verbrennen.and burning.

Der erfindungsgemäße Brennraum ist gleichermaßen gut fUr Diesal- und Gasmotoren geeignet, kernet ohns zusMtzlichs Sautsila aus und ist auch bei längsten Laufzeiten störungsfrei.The combustion chamber according to the invention is equally well suited for diesel and gas engines, without additional Sautsila and is trouble-free even with the longest runtimes.

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Claims

• t ι • a • * Johann Schmuck:; · \ \\ «\. t "V,; August 1981 Sternplattenueg 11« ». .-. *", · ,, · · ■ · 82o1 Bad Feilnbach ■ - a Claims:

1. B reciprocating internal combustion engine with an even number of identical working units, each of which comprises a lifting cylinder and a crank mechanism, the working units being arranged in pairs and in mirror image to a plane of symmetry (s) running parallel to the cylinder axes and operated in such a way that their crank mechanisms are synchronized rotate around each other, but in opposite directions of rotation and simultaneously rush through their dead center, characterized in that the combustion chamber (20a 30a) between the working units lies on the plane of symmetry (s) and with the stroke line (10b 10b ¹ ) of each working unit through a channel (20b 20b ¹ u, 30b 30b ¹ ) is connected

2. Machine according to claim 1, characterized in that the entire combustion chamber volume is housed in the cylinder head (20 30), the combustion chamber and channels are open at the bottom and that the Surface (10c) of the crankcase (1o) delimits the combustion chamber at the bottom

3. Machine according to claim 1 and 2, characterized in that the combustion chamber is designed as a disc and the channels open tangentially.

4. Machine according to claims 1-3, characterized in that in In the middle of the combustion chamber an injection nozzle (28a) is arranged.

5. Machine according to claims 1-3, characterized in that in A spark plug (32) is arranged near the confluence of a channel (30b) in the combustion chamber (30a).