DE874673C

DE874673C - Baueinheit fuer Viertakt-Verbrennungsmotoren in vier Zylindern in H-Anordnung

Info

Publication number: DE874673C
Application number: DEM10266A
Authority: DE
Inventors: Carlo Monleone
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-08-19
Filing date: 1951-07-13
Publication date: 1953-04-27

Description

Baueinheit für Viertakt-Verbrennungsmotoren in vier Zylindern in H-Anordnung Die bisher bekannten H-Motoren weisen in vier Reihen angeordnete Zylinder auf, wobei je zwei gegenüberliegende Zylinderreihen auf eine Kurbelwelle arbeiten. Ein solcher Motor besitzt also zwei Kurbelwellen, welche über Zahnräder auf eine gemeinsame Triebwelle arbeiten.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Baueinheit fier Viertakt-Verbrennungsmotoren mit vier Zylindern in H-Anordnung, in welcher die Kolben über Laschen auf eine zwischen den Zylindern verlaufende oszillierende Welle wirken, die mittels einer Pleuelstange die Kurbelwelle antreibt, welche in einer senkrecht zur Ebene der Zylinderachsen stehendenEbene neben dem durch die Zylinder gebildeten H verläuft. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß zum vollständigen Ausgleich des Kräftepaares, welches entsteht durch die Massenkräfte erster Ordnung aus der Bewegung der Kolben, der Laschen und des achsensymmetrischen Teils der oszillierenden Welle, zwei in einer zur Ebene der Zylinderachsen parallelen Ebene rotierende Gegengewichte vorhanden sind, die das gleichwertige Gegenpaar erzeugen und von denen das eine auf der Kurbelwelle, das andere auf einer in der vertikalen Ebene des Motors gelegenen Nebenwelle angeordnet ist, die gleichen Drehsinn, gleiche Drehzahl und gleichen Abstand von der horizontalen Ebene durch die Achse der oszillierenden Welle aufweist wie die Kurbelwelle.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar in Fig. i in einem Schnitt durch die Ebene der Zylinderachsen und in Fig. 2 in einem Schnitt nach LinieA-A in Fig. i. In der Zeichnung sind, der Klarheit halber, die Zylinderköpfe, die Ventile und deren Betätigung absichtlich . weggelassen, da sie nicht Gegenstand der Erfindung sind.
Im dargestellten Motor sind zum Ausgleich der durch die Bewegung der Kolben, der Laschen und des achsensymmetrischen Teils der oszillierenden Welle verursachten Massenkräfte erster Ordnung M, M, die das Kräftepaar mit statischem Moment M 2 a erzeugen, die beiden Gegengewichte 15 und 16 vorgesehen, das eine auf der Kurbelwelle, das andere auf der zur Kurbelwelle in bezug auf die horizontale Ebene durch die Achse der oszillierenden Welle spiegelbildlich gelegenen parallelen Welle 17, die über Kegelräderpaare 18 und Welle i9 mit gleicher Drehzahl und gleichem Drehsinn wie die Kurbelwelle angetrieben wird.
Diese beiden rotierenden Gegengewichte erzeugen Fliehkräfte, deren Vertikalkomponenten sieh gegenseitig aufheben, während die horizontalen Komponenten K das Kräftepaar mit statischem Moment K2 b bilden. Durch entsprechende Wahl der Größe der rotierenden. Gegengewichte und des Abstandes b kann, erreicht werden, daß dieses Moment ständig gleich groß, aber entgegengesetzt dem durch die Massenkräfte erster Ordnung M der hin und her gehenden Massen erzeugten Moment M2 a ist. Die Welle ig kann zugleich als Nockenwelle benutzt werden.
Der dargestellte Motor besitzt zwei je aus einem Stück und aus zwei Kolben von ungleicher Art hergestellte Doppelkolben i und 2, die in den Zylindern 3, 4 bzw. 5, 6 arbeiten; sie geben ihre Arbeitsimpulse durch Vermittlung von Laschen 7 und 8 und der Doppelarme io und i-i an die oszillierende Welle 9 ab: Durch Vermittlung des Doppelarmes 12 betätigt die oszillierende Welle 9 die Pleuelstange 13, die mit der Kurbelwelle 14 verbunden ist. Die Kurbelwelle 14 ist in der senkrecht zur Ebene der Zylinderachsen stehenden Ebene A-A angeordnet. Die Ebene A-A in Fig. i teilt den Motor in zwei ungleiche Teile, einen linken und einen rechten. Die Kolben im linken Zylinderpaar 3, 6 sind frei von radialen Kräften, herrührend aus der periodischen Schrägstellung der Laschen, und haben infolgedessen keine seitlichen Führungsflächen; sie müssen also nur so hoch sein, als es der Raum für die Kolbenringe erfordert: Die Tauchkolben im rechten Zylinderpaar 4, -5 dagegen haben die erforderlichen seitlichen Gleitflächen, -da sie sämtliche radialen Kräfte aus der periodischen Schrägstellung der Laschen aufzunehmen haben; diese Tragflächen wirken zugleich als Kreuzköpfe für die Kolben im gegenüberliegenden Zylinderpaar 3, 6. Es ergibt sich, daß auch die linken Zylinder 3 und 6 kürzer sein können als die rechten 4 und 5, wie Fig. i deutlich zeigt.
Diese Anordnung gestattet gegenüber andern Konstruktionen drei grundsätzliche Vorteile: i. Verkürzung der Gesamtlänge des Motors in Richtung der Zylinderachsen; 2. Verminderung des Abstandes der Zylinderachsen; 3. Verminderung des Gewichtes des gesamten Motors.
Um die äußere Symmetrie des Motors zu erhalten, erfordert diese Konstruktionsart, daß die Achse der oszillierenden Welle 9 außerhalb der Ebene A-A' liegt, und zwar nach der Seite der kürzeren Zylinder 3 und 6 hin verschoben, in welchen die Kolben ohne seitliche Gleitflächen arbeiten, wie Fig. i deutlich zeigt. Die Laschen 7 und 8 sind beide von der oszillierenden Welle 9 aus nach den Zylindern 5 und 4 gerichtet.
Es ist selbstverständlich, daß der Motor auch so gebaut werden kann, daß die Kolben ohne seitliche Gleitflächen und deren kürzere Zylinder auf der rechten Motorseite zu liegen kommen.
Der hier beschriebene Motor führt den Viertaktzyklus aus, wobei die Zündungen in gleichmäßigen Zeitabständen in der Folge 3, 4, 5, 6 oder 6, 5, 4, 3 aufeinanderfolgen. Vom Symmetriezentrum der Zylinder gesehen können also die Zündungen. in denselben entweder in Drehrichtung oder entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kurbelwelle aufeinanderfolgen.
Es ist nicht möglich, diesen Motor mit weniger als vier Zylindern auszuführen, da sonst die Zündungen in ungleichen Abständen erfolgen würden, was unzulässig ist.
Es ist ebenfalls unmöglich, mit der gleichen oszillierenden Welle mehr als vier Zylinder zu betreiben, da die Zündungen seitlich zusammenfallen würden, was gleichfalls nicht erwünscht ist.
Aus diesen Überlegungen geht deutlich hervor, daß der hier beschriebene Motor eine selbständige Baueinheit bildet und daß aus solchen Einheiten zusammengesetzte Motoren gebaut werden können, wobei die Einheiten, z. B. in Reihe hintereinander oder in Reihe übereinander oder sternförmig angeordnet, auf die gleiche Kurbelwelle arbeiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Baueinheit für Viertakt-Verbrennungsmotoren mit vier Zylindern in H-Anordnung, in welcher die Kolben über Laschen auf eine zwischen den Zylindern. verlaufende .oszillierende Welle wirken, die mittels einer Pleuelstange die Kurbelwelle antreibt, welche in einer senkrecht zur Ebene der Zylinderachsen stehenden Ebene neben dem durch die Zylinder gebildeten H verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zum vollständigen Ausgleich des Kräftepaares, welches entsteht durch die Massenkräfte erster Ordnung aus der Bewegung der Kolben, der Laschen und des achsensymmetrischen Teils der oszillierenden. Welle, zwei in einer zur Ebene der Zylinderachsen parallelen Ebene rotierende Gegengewichte vorhanden sind, die das gleichwertige Gegenpaar erzeugen und von denen das eine auf der Kurbelwelle, das andere auf einer in der vertikalen Ebene des Motors gelegenen Nebenwelle angeordnet ist, die gleichen Drehsinn, gleiche Drehzahl und gleichen Abstand von der horizontalen Ebene durch die Achse der oszillierenden Welle aufweist wie die Kurbelwelle. z. Baueinheit für Verbrennungsmotoren nach Anspruch z mit Doppelkolben ausgerüstet, wobei jeder Doppelkolben einen Tauchkolben aufweist, dessen die seitlichen Tragflächen aufweisender Teil zugleich den Kreuzkopf für den im gegenüberliegenden Zylinder arbeitenden zweiten Kolben bildet, der frei von radialen Kräften, herrührend aus der periodischen Schrägstellung der Lasche, ist und keine seitlichen Gleitflächen im Arbeitszylinder besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweils einem der aus zwei nebeneinanderliegenden Zylindern gebildeten Zylinderpaare (3, 6 und q., 5) die Tauchkolben arbeiten. 3. Baueinheit für Verbrennungsmotoren nach Ansprüchen r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der oszillierenden Welle außerhalb der senkrecht zu den Zylinderachsen stehenden und durch die Kurbelwellenachse gehenden vertikalen Ebene gelegen ist, und zwar nach der Seite der kürzeren Zylinder hin verschoben, in denen die Kolben ohne seitliche Gleitflächen arbeiten.