EP0193183A1 - Four-shoke internal-combustion engine - Google Patents

Four-shoke internal-combustion engine Download PDF

Info

Publication number
EP0193183A1
EP0193183A1 EP86102487A EP86102487A EP0193183A1 EP 0193183 A1 EP0193183 A1 EP 0193183A1 EP 86102487 A EP86102487 A EP 86102487A EP 86102487 A EP86102487 A EP 86102487A EP 0193183 A1 EP0193183 A1 EP 0193183A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
cylinders
fuel
pistons
overflow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86102487A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhold Ficht
Manfred Schindler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ficht GmbH
Original Assignee
Ficht GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ficht GmbH filed Critical Ficht GmbH
Publication of EP0193183A1 publication Critical patent/EP0193183A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/023Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft of Bourke-type or Scotch yoke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/026Rigid connections between piston and rod; Oscillating pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/08Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with conically or frusto-conically shaped valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/26Four-stroke engines characterised by having crankcase pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/24Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F02B75/246Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "pancake" type, e.g. pairs of connecting rods attached to common crankshaft bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

In einer Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine mit mindestens zwei einander gegenüberliegend angeordneten Zylindern und Kolben, die um 180° phasenverschoben arbeiten und über mit einer Kurbelwelle in Wirkverbindung stehenden Kolbenstangen miteinander gekoppelt sind und während ihrer Hubbewegungen vom unteren zum oberen Totpunkt Frischluft oder ein Kraftstoff-Luftgemisch über ein Ansaugsystem mit Einströmsteuerung bzw. Rückstromsperre zu Zylinderräumen unterhalb der Kolben durch Unterdruck fördern, während durch die abwärtsgehenden Kolben die vorher angesaugt Frischluft oder das Kraftstoff-Luftgemisch über Überstömkanäle in den Verbrennungsraum der Zylinder geschoben wird, sind für jeden Zylinder eigene, der Versorgung mit Ladeluft oder Kraftstoff-Luftgemisch dienende Ansaug- und Überströmsysteme mit Überström-Rückschlagventilen vorgesehen und die Zylinder in bezug auf den Gaswechsel voneinander getrannt; vgl.In a four-stroke internal combustion piston engine with at least two cylinders and pistons arranged opposite one another, which work out of phase by 180 ° and are coupled to one another via piston rods that are operatively connected to a crankshaft, and fresh air or a fuel-air mixture via one during their stroke movements from bottom to top dead center Feed the intake system with inflow control or non-return valve to the cylinder chambers below the pistons by means of negative pressure, while the downward-moving pistons push the fresh air or the fuel-air mixture that was previously drawn into the combustion chamber of the cylinders via overflow channels. Each cylinder has its own supply of charge air or Intake and overflow systems serving fuel-air mixture are provided with overflow check valves and the cylinders are separated from one another with respect to the gas exchange; see.

Description

Zylinder, der momentan den Ladetakt vollzieht, währenddessen im anderen Zylinder der Arbeitstakt abläuft. Während der nächsten Kurbelwellenumdrehung wird dann mit Hilfe der beiden nach abwärts gehenden Kolben zuerst Ladeluft oder Kraftstoff-Luftgemisch in den Kurbelgehäuseraum über das vorerwähnte Einströmrückschlagventil angesaugt, um dann bei der Einwärtsbewegung der beiden Kolben in den anderen Zylinder übergeführt zu werden.Cylinder that is currently executing the charging cycle, while the work cycle is running in the other cylinder. During the next crankshaft revolution, charge air or fuel-air mixture is then sucked into the crankcase space via the aforementioned inflow check valve with the aid of the two downward-moving pistons, and then transferred to the other cylinder when the two pistons move inward.

Das bekannte Verfahren weist insofern Nachteile auf, als die Aufladequalität für die einzelnen Zylinder, insbesondere bei schnelllaufenden Motoren ungenügend ist. Dieser Umstand resultiert daraus, daß beim Ladetakt, d.h. beim Einwärtshub der beiden Kolben die für den jeweiligen Zylinder bestimmte Frischluft bzw. das Ladeluftgemisch in ihrer bzw. seiner Gesamtmenge durch die beiden Kolben erst beschleunigt bzw. bewegt werden muß, da vorher keine spürbare Verdichtung zustande kommen konnte, weil das Einlaßventil für den aufzuladenden Zylinder beim Einwärtshub der beiden Kolben bereits geöffnet hatte. Durch die Trägheit der zu beschleunigenden Ladeluftsäule treten dann Ladungsverluste bzw. Füllungseinbußen auf, welche die spezifische Leistung der Zylinder bzw, die sog. Literleistung vermindert. Ferner wird dort die Frischluft bzw. das Ladeluftgemisch über das Innere des Kurbelgehäuses geführt, was ebenfalls nachteilig ist.The known method has disadvantages in that the charging quality for the individual cylinders is insufficient, particularly in the case of high-speed engines. This fact results from the fact that during the charging cycle, i.e. during the inward stroke of the two pistons, the fresh air or the charge air mixture intended for the respective cylinder must first be accelerated or moved in its or its total quantity by the two pistons, since no noticeable compression could have occurred beforehand because the inlet valve for the cylinder to be charged had already opened during the inward stroke of the two pistons. The inertia of the charge air column to be accelerated then results in loss of charge or loss of charge, which reduces the specific output of the cylinders or the so-called liter output. Furthermore, the fresh air or the charge air mixture is conducted there via the interior of the crankcase, which is also disadvantageous.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Nachteile der bekannten Ladeverfahren zu beseitigen und eine Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine mit einem Ladesystem zu schaffen, daß die Ladekapazität, insbesondere auch bei schnellaufenden Motoren wesentlich verbessert und bei dem die Gemischansaugung über das Kurbelgehäuse vermieden ist.The object of the invention is therefore to eliminate the disadvantages of the known charging method and to provide a four-stroke internal combustion engine with a charging system that improves the charging capacity, especially in high-speed engines, and in which mixture intake via the crankcase is avoided.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of patent claim 1.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a four-stroke internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Brennkraftkolbenmaschinen mit paarweise einander gegenüberliegend angeordneten Zylindern, deren Kolben mit ihrer Unterseite beim Aufwärtshub Frischluft oder Kraftstoff-Luftgemisch in den Innenraum des Kurbelgehäuses ansaugen und beim Abwärtshub diese Frischluft oder das Kraftstoff-Luftgemisch im Kurbelgehäuse vorverdichten und gleichzeitig durch einen Überströmkanal in einen Zylinder fördern, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.Internal combustion piston engines with oppositely arranged cylinders, the pistons of which draw fresh air or fuel-air mixture into the interior of the crankcase with their underside during the upstroke and pre-compress this fresh air or the fuel-air mixture in the crankcase during the downstroke and at the same time convey it into a cylinder through an overflow channel known in different versions.

So zeigt z.B. die DE-OS 33 15 853 ein Verfahren zum Betreiben eines Viertaktmotors mit paarweise gegenüberliegenden Zylindern, die um 180° phasenverschoben arbeiten. Die Kolben bewegen sich gegenläufig und ihre hin- und hergehende Bewegung wird mittels eines Kurbeltriebes in Rotationsbewegung umgewandelt. Bei der gleichzeitigen Bewegung der beiden Kolben nach außen, d.h. zum Zylinderkopf hin, wird Frischluft oder Kraftstoff-Luftgemisch über ein Einström-Rückschlagventil in den Kurbelraum hinein angesaugt. Anschließend wird beim gleichzeitigen Einwärtshub, also beim Bewegen der beiden Kolben zum Kurbeltrieb hin, die vorher angesaugte Frischluft oder das Frischgas aus dem Kurbelraum durch einen Kanalzweig eines gemeinsamen überströmkanalsystems in den Verbrennungsraum nur eines der beiden gegenüberliegenden Zylinder gedrückt, und zwar in den Dadurch, daß erfindungsgemäß das Aufladesystem in bezug auf die beiden Zylinder in bezug auf den Gaswechsel völlig getrennt arbeitet, wird die Voraussetzung geschaffen für ein leistungsverbessertes Arbeiten der einzelnen Zylinder. Diese Leistungssteigerung basiert insbesondere darauf, daß beim jeweiligen Arbeitstakt durch den abwärts sich bewegenden Kolben mit Hilfe des Überström-Rückschlagventils eine erste Teilmenge der gesamten Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches im überströmkanal mit Vordruck (Überdruck) gespeichert wird, die für die spätere Aufladung des Zylinders sofort zur Verfügung steht, d.h. die gewissermaßen vor dem Brennraum, d.h. vor dem noch geschlossenen Zylinder-Einlaßorgan steht. Wird dieses dann zu Beginn des Ladetaktes geöffnet, strömt die unter Vordruck stehende erste Teilmenge der Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches sehr rasch in den Verbrennungsraum hinein. Ihr folgt dann unmittelbar die zweite Teilmenge der Ladeluft bzw. des Kraftstoff-Luftgemisches nach, die während des Ansaugtaktes durch den abwärtsgehenden Kolben über das Überström-Rückschlagventil und durch den überströmkanal in den Zylinderraum gelangt. Infolge der durch den Vordruck initierten hohen Einströmgeschwindigkeiten der ersten Teilmenge der Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches in den Zylinder wird ein auf die zweite Teilmenge der Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches einwirkender Nachsog erzeugt, der seinerseits das Einströmen der zweiten Teilmenge der Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches unterstützt. Das impulsivere Einströmen der ersten Teilmenge der Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches bewirkt außerdem eine intensivere und schnellere Vermischung zwischen Kraftstoff und Luft, was den Verbrennungswirkungsgrad erhöht und damit zu einer besseren Leistungsausbeute führt.For example, DE-OS 33 15 853 shows a method for operating a four-stroke engine with pairs of opposing cylinders that work 180 ° out of phase. The pistons move in opposite directions and their reciprocating motion is converted into a rotary motion by means of a crank mechanism. When the two pistons move outwards at the same time, ie towards the cylinder head, fresh air or fuel-air mixture is drawn into the crankcase via an inflow check valve. Subsequently, during the simultaneous inward stroke, i.e. when the two pistons are moving towards the crank mechanism, the fresh air previously sucked in or the fresh gas from the crank chamber is pressed into the combustion chamber through only one branch of a common overflow duct system, namely into the opposite cylinder The fact that, according to the invention, the supercharging system works completely separately with respect to the two cylinders with respect to the gas exchange, the prerequisite is created for improved performance of the individual cylinders. This increase in performance is based in particular on the fact that, during the respective work cycle, the piston moving downward, with the aid of the overflow check valve, stores a first subset of the total charge air or the fuel / air mixture in the overflow channel with pre-pressure (overpressure), which is required for the subsequent charging of the cylinder is immediately available, that is, as it were, in front of the combustion chamber, ie in front of the still closed cylinder inlet element. If this is then opened at the start of the charging cycle, the first subset of the charge air or the fuel-air mixture, which is under pre-pressure, flows very quickly into the combustion chamber. It is then immediately followed by the second subset of the charge air or the fuel-air mixture, which reaches the cylinder chamber during the intake stroke through the downward-moving piston via the overflow check valve and through the overflow channel. As a result of the high inflow velocities of the first subset of the charge air or the fuel / air mixture initiated by the pre-pressure into the cylinder, a after-suction is generated which affects the inflow of the second subset of the charge air or the fuel -Air mixture supported. The more impulsive inflow of the first part of the charge air or the fuel-air mixture also results in a more intensive and faster mixing between fuel and air, which increases the combustion efficiency and thus leads to a better performance.

Die Bauweise eines Kurbelschleifenmotors kommt dem erfindungsgemäßen Ladesystem insofern entgegen, als die einzelnen Zylinder gegenüber dem Kurbelgehäuse praktisch hermetisch abgeschlossen werden können.The construction of a cranked loop motor complies with the charging system according to the invention in that the individual cylinders can be hermetically sealed against the crankcase.

Aus der DE-PS 920 758 ist zwar eine Brennkraftmaschine mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Zylindern bekannt, deren Kolben mittels Kolbenstangen über eine Kurbelschleife miteinander verbunden sind. Jedoch handelt es sich dort um eine Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der lediglich zum Brennraum führende Einlaßventile vorhanden sind, und bei der das Gasgemisch ebenfalls über den beiden Zylindern gemeinsamen Kurbelschleifenraum zugeführt wird.From DE-PS 920 758 an internal combustion engine with two oppositely arranged cylinders is known, the pistons of which are connected to one another by means of piston rods via a crank loop. However, there is a two-stroke internal combustion engine, in which there are only inlet valves leading to the combustion chamber, and in which the gas mixture is likewise supplied via the crank loop space common to the two cylinders.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mehr oder minder schematisch dargestellt. Es zeigen

  • Figur 1 eine Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine mit zwei gegenüberliegenden Zylindern und gleichlaufenden Kolben mit einem Kurbelschleifentrieb, mit einem Kolben im oberen Totpunkt, entsprechend Takt I,
  • Figuren 2 bis 4 die Kolbenstellungen der beiden Zylinder nach Figur 1 gemäß den verschiedenen motorischen Takten II bis IV.
In the drawing, an embodiment according to the invention is shown more or less schematically. Show it
  • 1 shows a four-stroke internal combustion piston engine with two opposing cylinders and synchronous pistons with a crank loop drive, with a piston at top dead center, corresponding to stroke I,
  • Figures 2 to 4, the piston positions of the two cylinders of Figure 1 according to the different motor cycles II to IV.

Wie aus den Figuren 1 bis 4 hervorgeht, besteht die Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine im wesentlichen aus zwei gegenüberliegenden Zylindern 1 und 2 mit aufgesetzten Zylinderköpfen 3 und 4. In den Zylindern 1 und 2 sind je ein Kolben 5 und 6 gelagert, die über geradlinig sich bewegende Kolbenstangen 7 und 8 und durch einen an diesen starr befestigten Kurbelschleifenrahmen 9 fest miteinander gekoppelt sind. Der Kurbelschleifenrahmen schließt eine Kulisse 10 ein, in der ein Gleitstein 11 läuft, der am Kurbelarm der Kurbelwelle 12 angreift. Am unteren Ende der Zylinder 1 und 2 sind an dort vorgesehenen überström-Rohrstutzen 13 und 14 Überströmkanäle 15 und 16 angeschlossen, die jeweils zu einem Zylinderkopfeinlaß 17 bzw. 18 führen. Die überströmkanäle 15 und 16 werden gesteuert durch überström-Rückschlagventile 19 und 20, die zu den überströmkanälen 15 und 16 hin öffnen, in umgekehrter Richtung jedoch sperren. Sowohl die Zylinderkopfeinlässe 17 und 18 als auch die Zylinderkopfauslässe 21 und 22 werden jeweils durch einen Drehschieber 23 bzw. 24 gesteuert. Ferner sind Ansaugstutzen 25 und 26 vorhanden, die ebenfalls am unteren Ende der Zylinder 1 und 2, und zwar gegenüber den überström-Rohrstutzen 13 und 14, angeordnet sind. Sie dienen zum Einströmen der Frischluft oder eines Kraftstoff-Luftgemisches. In diesen Ansaugstutzen 25 und 26 sind ebenfalls Einström-Rückschlagventile 27 und 28 eingebaut. Als Rückschlagventile dienen an sich bekannte Membran-Ventile.As can be seen from Figures 1 to 4, the four-stroke internal combustion engine consists essentially of two opposing cylinders 1 and 2 with attached cylinder heads 3 and 4. In the cylinders 1 and 2, a piston 5 and 6 are mounted, which move in a straight line Piston rods 7 and 8 and by a rigidly attached to this crank loop frame 9 are firmly coupled. The crank loop frame includes a link 10, in which a sliding block 11 runs, which engages the crank arm of the crankshaft 12. At the lower end of the cylinders 1 and 2, overflow ducts 15 and 16 are connected to the overflow pipe connections 13 and 14 provided there, each of which leads to a cylinder head inlet 17 and 18, respectively. The above Flow channels 15 and 16 are controlled by overflow check valves 19 and 20, which open to the overflow channels 15 and 16, but block in the opposite direction. Both the cylinder head inlets 17 and 18 and the cylinder head outlets 21 and 22 are controlled by a rotary valve 23 and 24, respectively. There are also intake ports 25 and 26, which are likewise arranged at the lower end of the cylinders 1 and 2, specifically opposite the overflow pipe ports 13 and 14. They serve for the inflow of fresh air or a fuel-air mixture. Inflow check valves 27 and 28 are also installed in these intake ports 25 and 26. Diaphragm valves known per se serve as check valves.

Die dargestellte, nach dem Viertaktverfahren arbeitende Zweizylinder-Brennkraftkolbenmaschine arbeitet wie folgt: Nach Fig. 1 der Zeichnung hat der Kolben 5 gerade den Verdichtungstakt im Zylinder 1 beendet und befindet sich im oberen Totpunkt OT - Kurbelwelle und Drehschieber nehmen die Null-Stellung ein - . Während des Verdichtungstaktes hat der Kolben 5 gleichzeitig Frischluft (Ladeluft) oder ein Kraftstoff-Luftgemisch über den Ansaugstutzen 25 und das Einström-Rückschlagventil 27 in den unteren Zylinderraum 29 angesaugt. Der Drehschieber 23 verschließt während der vorbeschriebenen Vorgänge sowohl den Zylinderkopf-Einlaß 17 wie auch den Zylinderkopf-Auslaß 21 des Zylinderkopfes 3. Kurz bevor der Kolben 5 den oberen Totpunkt OT erreicht hat, setzt in üblicher Weise die Zündung ein und die Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches beginnt. Durch den steigenden Druck der Verbrennungsgase wird der Kolben 5 zum unteren Totpunkt UT - die Kurbelwelle hat sich um 1800 und der Drehschieber um 90° gedreht - bewegt und schiebt dabei die im unteren Zylinderraum 29 befindliche Frischluft oder das Kraftstoff-Luftgemisch über das überström-Rückschlagventil 19 in den Überströmkanal 15 hinein. Diese Frischluftmenge bzw. Kraftstoff-Luftgemischmenge wird als erste Teilmenge (1.TM) der gesamten Frischluft bzw. des gesamten Kraftstoff-Luftgemisches zur vollen Aufladung eines Zylinders (eine Zylinderfüllung) bezeichnet (Fig. 1 und 2). Diese erste Teilmenge (1.TM) an Frischluft bzw. an Kraftstoff-Luftgemisch bleibt während des darauffolgenden Auspufftaktes, bei dem der Kolben 5 sich zum oberen Totpunkt OT - Kurbelwellendrehung 360°, Drehschieberdrehung 180° - hin bewegt, im Überströmkanal 15 vorverdichtet gespeichert; vgl. Fig. 3. Um einen Vordruck dieser ersten Teilmenge zu erreichen, ist der Überströmkanal 15 (auch der überströmkanal 16) volumenmäßig kleiner als das Hubvolumen des unteren Zylinderraumes 29, des Zylinders 1 und des unteren Zylinderraumes 30 des Zylinders 2. Während des Auspufftaktes wird eine zweite Teilmenge (2.TM) von Frischluft bzw. Ladeluft oder Kraftstoff-Luftgemisch durch den Ansaugstutzen 25 über das Einström-Rückschlagventil 27 in den unteren Zylinderraum 29 hinein durch Unterdruck gefördert (Fig. 3).The two-cylinder internal combustion engine which works according to the four-stroke process works as follows: According to FIG. 1 of the drawing, the piston 5 has just finished the compression stroke in cylinder 1 and is at top dead center TDC - crankshaft and rotary valve take the zero position -. During the compression stroke, the piston 5 simultaneously sucked in fresh air (charge air) or a fuel-air mixture via the intake port 25 and the inflow check valve 27 into the lower cylinder chamber 29. The rotary valve 23 closes both the cylinder head inlet 17 and the cylinder head outlet 21 of the cylinder head 3 during the above-described processes. Just before the piston 5 has reached the top dead center TDC, the ignition starts and the combustion of the fuel Air mixture begins. Due to the increasing pressure of the combustion gases of the piston 5 is the bottom dead center UT - the crankshaft has rotated through 180 0, and the rotary vane 90 ° - moves and pushes in the lower cylinder chamber 29 fresh air in or the fuel-air mixture through the overflow Check valve 19 into the overflow channel 15. This fresh air quantity or fuel-air mixture quantity is the first partial quantity (1st TM) of the total fresh air or the entire fuel-air mixture to fully charge a cylinder (a cylinder charge) (Fig. 1 and 2). This first subset (1.TM) of fresh air or fuel-air mixture remains pre-compressed in the overflow channel 15 during the subsequent exhaust stroke, in which the piston 5 moves to the top dead center TDC - crankshaft rotation 360 °, rotary slide valve rotation 180 ° -; see. Fig. 3. In order to achieve a pre-pressure of this first subset, the overflow channel 15 (also the overflow channel 16) is smaller in volume than the stroke volume of the lower cylinder chamber 29, the cylinder 1 and the lower cylinder chamber 30 of the cylinder 2. During the exhaust stroke, a second partial quantity (2nd TM) of fresh air or charge air or fuel-air mixture is conveyed through the intake port 25 via the inflow check valve 27 into the lower cylinder chamber 29 by negative pressure (FIG. 3).

Nun erfolgt der Ansaugtakt (Fig. 4), bei dem der Kolben 5 nach unten in den UT geht - Kurbelwellendrehung nunmehr 540°, Drehschieberdrehung nunmehr 270° - und der Zylinderkopfeinlaß 17 durch den Drehschieber 23 freigegeben ist. Die im überströmkanal 15 mit Überdruck gespeicherte erste Teilmenge (1.TM) der Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches strömt sofort mit hoher Eigendynamik in den Verbrennungsraum 30 ein; ihr folgt die durch den abwärts sich bewegenden Kolben 5 angetriebene zweite Teilmenge (2.TM) der Ladeluft oder des Kraftstoff-Luftgemisches über das Überström-Rückschlagventil 19 und durch den Überströmkanal 15 sofort nach (Fig. 4) - Kurbelwellendrehung nunmehr 720° (wieder bei 0°), Drehschieberdrehung nunmehr 360° (wieder bei 0°) - .Now the intake stroke (Fig. 4) takes place, in which the piston 5 goes down into the UT - crankshaft rotation now 540 °, rotary valve rotation now 270 ° - and the cylinder head inlet 17 is released by the rotary valve 23. The first partial quantity (1st TM) of the charge air or the fuel-air mixture stored with overpressure in the overflow channel 15 immediately flows into the combustion chamber 30 with high self-dynamics; it is followed by the second subset (2.TM) of the charge air or the fuel-air mixture driven by the downwardly moving piston 5 via the overflow check valve 19 and through the overflow channel 15 immediately after (FIG. 4) - crankshaft rotation now 720 ° (again at 0 °), rotary valve rotation now 360 ° (again at 0 °) -.

Der Zylinder 2 arbeitet zusammen mit seinem Kolben 6 in bezug auf den Zylinder 1 mit seinem Kolben 5 um 180° phasenverschoben, wie sich aus der Zeichnung in Verbindung mit der vorstehenden Beschreibung sofort ergibt.The cylinder 2 works together with its piston 6 with respect to the cylinder 1 with its piston 5 out of phase by 180 °, as is immediately apparent from the drawing in conjunction with the above description.

Claims (5)

1. Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine mit mindestens zwei einander gegenüberliegend angeordneten Zylindern und Kolben, die um 1800 phasenverschoben arbeiten und über mit einer Kurbelwelle in Wirkverbindung stehenden Kolbenstangen miteinander gekoppelt sind und während ihrer Hubbewegungen vom unteren zum oberen Totpunkt Frischluft oder ein Kraftstoff-Luftgemisch über ein Ansaugsystem mit Einströmsteuerung bzw. Rückstromsperre zu Zylinderräumen unterhalb der Kolben durch Unterdruck fördern, während durch die abwärtsgehenden Kolben die vorher angesaugte Frischluft oder das Kraftstoff-Luftgemisch über überströmkanäle in den Verbrennungsraum der Zylinder geschoben wird, dadurch gekennzeichnet , daß das zur Versorgung mit Ladeluft oder Kraftstoff-Luftgemisch dienende Ansaug-und überströmsystem für jeden Zylinder (1 und 2) in bezug auf den Gaswechsel voneinander getrennt ist.1. Four-stroke internal combustion piston engine with at least two oppositely arranged cylinders and pistons that operate out of phase by 180 0 and projecting with a crankshaft operatively connected to piston rods are coupled to one another and during their lifting movements from the bottom to top dead center of fresh air or a fuel-air mixture over a Intake system with inflow control or non-return valve to cylinder spaces below the pistons by vacuum, while the downward-moving pistons push the fresh air or the fuel-air mixture that was previously drawn into the combustion chamber of the cylinders via overflow channels, characterized in that it is used to supply charge air or fuel -Air mixture serving intake and overflow system for each cylinder (1 and 2) with respect to the gas exchange is separated from each other. 2. Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Zylinder (1 und 2) je einen überströmkanal (15 bzw. 16) aufweist, dessen Anschlußbereich am unteren Ende der Zylinder (1 und 2) mündet und jeweils durch ein überström-Rückschlagventil (19 bzw. 20) abgeschlossen ist, daß jeder Zylinder (1 und 2) am unteren Zylinderende je einen Ansaugstutzen (25 bzw. 26) aufweist, in dem jeweils ein Einström-Rückschlagventil (27 bzw. 28) angeordnet ist, und daß die den Zylindern (1 und 2) zugeordneten Kolben (5 und 6) über geradlinig bewegte Kolbenstangen und durch einen mittig gelegenen Kurbelschleifentrieb, der die gleichlaufend hin- und hergehende Bewegung der beiden Kolben in eine Rotationsbeweauna umwandelt miteinander aekoDDelt sind.2. Four-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that each cylinder (1 and 2) each has an overflow channel (15 and 16), the connection area opens at the lower end of the cylinder (1 and 2) and each by an overflow Check valve (19 or 20) is complete, that each cylinder (1 and 2) at the lower cylinder end each has an intake port (25 or 26), in each of which an inflow check valve (27 or 28) is arranged, and that The pistons (5 and 6) assigned to the cylinders (1 and 2) are linearly moved by piston rods and by a central crank-loop drive, which converts the reciprocating movement of the two pistons into a rotating environment. 3. Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Speichervolumen der überströmkanäle (15 und 16) kleiner ist als das Hubvolumen der unteren Zylinderräume (29 und 30).3. Four-stroke internal combustion engine according to claims 1 and 2, characterized in that the storage volume of the overflow channels (15 and 16) is smaller than the stroke volume of the lower cylinder spaces (29 and 30). 4. Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die den Brennräumen der Zylinder (1 und 2) zugeordneten Ventile Drehschieberventile (23,24) und die den unteren Zylinderräumen zugeordneten Rückschlagventile (19, 20, 27, 28) Membranventile sind.4. Four-stroke internal combustion engine according to claims 1 to 3, characterized in that the valves associated with the combustion chambers of the cylinders (1 and 2), rotary slide valves (23, 24) and the non-return valves associated with the lower cylinder chambers (19, 20, 27, 28) Diaphragm valves are. 5. Viertakt-Brennkraftkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet ,, daß die unteren Zylinderräume der Zylinder (1 und 2) gegenüber dem Kurbelschleifentrieb (9, 11) abgedichtet sind.5. Four-stroke internal combustion engine according to claims 1 to 4, characterized in that the lower cylinder spaces of the cylinders (1 and 2) are sealed with respect to the crank loop drive (9, 11).
EP86102487A 1985-02-28 1986-02-26 Four-shoke internal-combustion engine Withdrawn EP0193183A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3507108 1985-02-28
DE19853507108 DE3507108A1 (en) 1985-02-28 1985-02-28 FOUR-STROKE COMBUSTION PISTON

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0193183A1 true EP0193183A1 (en) 1986-09-03

Family

ID=6263809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86102487A Withdrawn EP0193183A1 (en) 1985-02-28 1986-02-26 Four-shoke internal-combustion engine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4715336A (en)
EP (1) EP0193183A1 (en)
JP (1) JPS61205328A (en)
DE (1) DE3507108A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4220200A1 (en) * 1991-06-20 1993-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd FOUR-STOCK COMBUSTION ENGINE
FR2710949A1 (en) * 1993-10-06 1995-04-14 Baltus Elie Engine or pump, the piston of which is rigidly connected to a frame equipped with an opening accommodating a crankshaft crank wrist

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4838214A (en) * 1987-06-18 1989-06-13 Barrett George M Internal combustion engine assembly
FR2624910A1 (en) * 1987-12-16 1989-06-23 Pradom Ltd DISTRIBUTION METHOD AND DEVICE FOR VOLUMETRIC ENGINE AND COMPRESSOR
DE4007466A1 (en) * 1990-03-09 1991-02-14 Franz Josef Knott Reduced emissions two=stroke IC engine - has separately lubricated piston which operates without oil being mixed with fuel
DE4011140C2 (en) * 1990-04-06 1999-12-02 Werner Bohne Two-stroke internal combustion engine with mixture-free purging, adjustable inlet and outlet device, as well as lift shaft-free power transmission, in a two-cylinder design
DE19523114A1 (en) * 1995-06-26 1997-01-02 Sandor Nagy IC engine with reciprocating piston
GB9719548D0 (en) 1997-09-15 1997-11-19 Stone Timothy Improvements in and relating to internal combustion engines
US20080289488A1 (en) 1999-04-01 2008-11-27 Peter Robert Raffaele Reciprocating fluid machines
US6189493B1 (en) * 1999-07-13 2001-02-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States Environmental Protection Agency Torque balanced opposed-piston engine
AUPR459501A0 (en) * 2001-04-27 2001-05-24 Raffaele, Michael John Improvements in engines and components
WO2012148365A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 TOPRAK, Ahmet Easy-to-produce, high efficiency internal combustion engine
US10012145B1 (en) * 2017-12-01 2018-07-03 Alberto Francisco Araujo Internal combustion engine with coaxially aligned pistons
US10378578B1 (en) 2018-07-13 2019-08-13 Alberto Francisco Araujo Internal combustion engine using yoke assemblies in unopposed cylinder units

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405016A (en) * 1943-07-21 1946-07-30 William H Cook Piston and cylinder device
FR1434275A (en) * 1965-02-22 1966-04-08 Movement transformation mechanism, adaptable to piston machines
DE1751219A1 (en) * 1968-04-23 1971-05-27 Aspin Frank Metcalfe Rotary valve for internal combustion engines
AU3687978A (en) * 1978-06-06 1979-12-13 Norman George Wheatley Opposed piston internal combustion engine
DE3022901A1 (en) * 1980-06-19 1981-12-24 Helmut 8000 München Pohl Four stroke IC engine - has crankcase connected via non-return valve to fuel mixture supply and to precompression chamber

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1140406B (en) * 1956-06-06 1962-11-29 F M Aspin Engines Ltd Hollow rotary valve with a conical base
US3517652A (en) * 1968-05-10 1970-06-30 Johnson Engine Works Co The Two-cycle engine
SE395301B (en) * 1971-11-15 1977-08-08 Motoren Forschungs Kg Franke M FRONT POWER COMBUSTION ENGINE
DE2756308A1 (en) * 1977-12-17 1979-06-21 Motoren Forschungs Gmbh Four-stroke reciprocating IC engine - has auxiliary compression chamber for mixt. on underside of piston
JPS54158513A (en) * 1978-06-02 1979-12-14 Dana Corp Fourrcycle internal combustion engine
US4311119A (en) * 1979-04-05 1982-01-19 Menzies Murray A Internal combustion engines
JPS5844251A (en) * 1981-09-08 1983-03-15 Mitsubishi Electric Corp Mixture feeder for internal-combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405016A (en) * 1943-07-21 1946-07-30 William H Cook Piston and cylinder device
FR1434275A (en) * 1965-02-22 1966-04-08 Movement transformation mechanism, adaptable to piston machines
DE1751219A1 (en) * 1968-04-23 1971-05-27 Aspin Frank Metcalfe Rotary valve for internal combustion engines
AU3687978A (en) * 1978-06-06 1979-12-13 Norman George Wheatley Opposed piston internal combustion engine
DE3022901A1 (en) * 1980-06-19 1981-12-24 Helmut 8000 München Pohl Four stroke IC engine - has crankcase connected via non-return valve to fuel mixture supply and to precompression chamber

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4220200A1 (en) * 1991-06-20 1993-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd FOUR-STOCK COMBUSTION ENGINE
AU644965B2 (en) * 1991-06-20 1993-12-23 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha 4-cycle engine
DE4220200C2 (en) * 1991-06-20 2000-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Four stroke internal combustion engine
FR2710949A1 (en) * 1993-10-06 1995-04-14 Baltus Elie Engine or pump, the piston of which is rigidly connected to a frame equipped with an opening accommodating a crankshaft crank wrist

Also Published As

Publication number Publication date
US4715336A (en) 1987-12-29
JPS61205328A (en) 1986-09-11
DE3507108A1 (en) 1986-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0379720B1 (en) Method for increasing the brake power of a four-stroke alternating piston-type internal-combustion engine
DE10311358B4 (en) Reciprocating internal combustion engine, method for their operation and apparatus for adjusting the lifting function of a charge exchange valve
DE60018609T2 (en) Piston engine with balancing and charging
EP0193183A1 (en) Four-shoke internal-combustion engine
DE2844308C2 (en) Two-stroke internal combustion engine
DE3712750A1 (en) Two-stroke internal combustion engine, especially of reciprocating piston type
DE3134791A1 (en) Internal combustion engine
EP0126464B1 (en) Method of supplying combustion air to the combustion chamber of an internal-combustion engine
DE3137454A1 (en) Internal combustion engine, especially for motor vehicles, with the exhaust gas pressure used to improve the cylinder charging
DE3137471C2 (en)
DE3024812A1 (en) Suction system for four-stroke IC engine - has non-return valve positioned to reduce reverse flow pressure shock
DE3137490A1 (en) Reciprocating piston internal combustion engine, especially for motor vehicles, with a charging device
DE19800137C2 (en) Intake and exhaust systems for connecting rodless double-piston internal combustion engines in two and four stroke versions
DE4311620A1 (en) Two-stroke engine
DE3842802A1 (en) Double-piston assembly, especially internal combustion engine
DE1003986B (en) Four-stroke internal combustion engine
DE3837502A1 (en) Two-stroke engine with scavenging and supercharging
DE4036537C1 (en) IC engine toxics reduction system - involves mixing off-gas from previous cycle to fresh air content
DE2741649A1 (en) Four stroke combustion engine - has mixt. inlet into crank case connected via synchronously actuated valve to engine inlet valve
DE529910C (en) Multi-cylinder two-stroke internal combustion engine with stepped piston pumps
DE181206C (en)
DE2156586C3 (en) Four-stroke internal combustion engine with Uberströmkanalsyslem
DE934134C (en) Preferably slot-controlled two-stroke internal combustion engine, especially for motor vehicles
DE612584C (en) Multi-cylinder two-stroke internal combustion engine with charge pumps
DE102011009277B4 (en) Internal combustion engine with labor. and auxiliary cylinders

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT DE FR GB IT SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19870109

17Q First examination report despatched

Effective date: 19870624

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19871103

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: SCHINDLER, MANFRED

Inventor name: FICHT, REINHOLD