EP2500515A1 - Combustion engine - Google Patents

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Publication number
EP2500515A1
EP2500515A1 EP11158859A EP11158859A EP2500515A1 EP 2500515 A1 EP2500515 A1 EP 2500515A1 EP 11158859 A EP11158859 A EP 11158859A EP 11158859 A EP11158859 A EP 11158859A EP 2500515 A1 EP2500515 A1 EP 2500515A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
engine
piston
cylindrical
reciprocating
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Withdrawn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
EP11158859A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Nikolaj Toskin
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.)
FORMTECH TECHNOLOGIES GMBH
Original Assignee
FORMTECH Technologies 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 FORMTECH Technologies GmbH filed Critical FORMTECH Technologies GmbH
Priority to EP11158859A priority Critical patent/EP2500515A1/en
Publication of EP2500515A1 publication Critical patent/EP2500515A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/04Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • F01B3/045Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces by two or more curved surfaces, e.g. for two or more pistons in one cylinder
    • 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
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F01B3/0005Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having two or more sets of cylinders or pistons
    • 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
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/04Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • 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
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/04Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • F01B3/06Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces by multi-turn helical surfaces and automatic reversal
    • 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
    • F02B75/26Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine.
  • the invention relates to engine construction, and more particularly relates to reciprocating internal combustion engines.
  • the prototype of the proposed engine is the piston internal combustion engine, which according to German patent application no. 2618556 of April 28, 1976 , Class F 01 B 3/02 is known.
  • a rotary power device which has a mechanism in which a reciprocating motion of a stator is converted into a rotary motion of a rotor.
  • the disadvantage of this mechanism is that in this case the cylinder block with the individual cylinder-piston mechanisms is mounted on the rotor. Due to the considerable weight of this cylinder block, very large centrifugal forces arise, which can inevitably lead to stress on the damage of the ball-bearing mechanisms of the supporting or supporting shaft and the lateral rotor parts and of the stator. To avoid such damage, the individual components must be made very high quality, which leads to higher costs. Also, it comes during the idling of such a rotor to unnecessarily high fuel consumption, since the massive rotor must be driven.
  • the aim of the invention is to provide a powerful, economical piston engine of simplified construction with high reliability of the reciprocating mechanism.
  • a reliable and effective internal combustion engine is provided. It is particularly advantageous that can be completely dispensed with a rotational movement of the at least one piston rod and the piston-cylinder mechanisms acting on these. All piston-cylinder mechanisms are thus static in terms of a stator an engine block can be arranged. The weight of the rotor can thus be minimized, which leads to a lower load, for example, the bearings used and to a lower fuel consumption, for example, at idle.
  • the rotor is cylindrical and has on its cylinder surface at least a sinusoidal track, which cooperates with at least one formed on the (also cylindrical) inside of the coupling part ball bearing mechanism.
  • a sinusoidal track with a ball bearing mechanism proves to be a very effective way to convert a reciprocating motion into a rotational motion.
  • the internal combustion engine has a cylindrical, composed of two separable parts engine block, which is formed with slots in which arm-like extensions or plunger of the coupling part, which with the respective piston rods are connected, according to the movement of the piston rods are reciprocable.
  • Such an engine block can be mounted and disassembled in a particularly simple manner, for example to wait for the rotor provided in the engine block. It is also particularly advantageous that all piston-cylinder mechanisms can be arranged with the respective piston rods outside of this assemblable engine block, whereby the maintenance is also simplified.
  • two or four piston rods are arranged with corresponding piston-cylinder mechanisms around the outside of the cylindrical motor, in particular at equal angular intervals, for example in 180 ° or 90 ° intervals.
  • the features 1 *, 6 *, 6 * a, 6 * c, 6 * e.2, 6 * g are in common with the features of the prototype, but the features 2 *, 3 *, 4 *, 5 *, 6 * b, 6 * d, 6 * d.1, 6 * e, 6 * e.1, 6 * e.3, 6 * f are new distinguishing features and also essential, as it allows the use of precisely these features, the stated goal to reach.
  • Fig. 1 is a longitudinal section of the engine shown.
  • FIG. 2 is the view A of FIG. 1 shown.
  • Fig. 3 is a longitudinal section of the holder for fixing the coaxial cylinder pairs to the engine block, mounted with the pistons and cylinders shown.
  • Fig. 4 is a longitudinal section of the separable cylindrical engine block mounted with the
  • Fig. 5 is the separable cylindrical engine block, mounted with the bearings of the engine shown.
  • Fig. 6 On Fig. 6 is the view A of Fig. 5 shown.
  • Fig. 7 is the top view of Fig. 5 shown.
  • Fig. 9 is the view A of Fig. 8 shown.
  • Fig. 10 is a longitudinal section of Fig. 8 shown.
  • Fig. 12 is the view A of Fig. 11 shown.
  • Fig. 13 is a longitudinal section of Fig. 11 shown.
  • Fig. 14 is the cut BB of Fig. 11 shown.
  • Fig. 16 is the view A of Fig. 15 shown.
  • Fig. 17 the rotor is shown with the sinusoidal tracks for the ball bearings.
  • Fig. 18 is the view A of Fig. 17 shown.
  • Fig. 19 is a longitudinal section of Fig. 17 shown.
  • Fig. 22 is a cross section AA of Fig. 21 shown.
  • Fig. 23 the holder for mounting the coaxial cylinder pairs is shown on the engine block.
  • Fig. 24 is the view A of Fig. 23 shown.
  • Fig. 25 is the top view of Fig. 23 shown.
  • Fig. 27 is a cross section AA of Fig. 26 shown.
  • the engine consists of a reciprocating mechanism and a gas exchange control as well as of the systems: fuel system (feed system), ignition system, cooling system and lubrication system.
  • the reciprocating mechanism is designed to convert the reciprocating motion of the pistons into a rotary motion of the shaft. It consists of movable and immovable components.
  • the moving parts include (s. Fig. 1 . 3, 4 ) the pistons 3, 4, the piston rings 5, the piston rods 6, the reciprocating coupling 7, the ball bearings 8 and the rotor shaft 9 with the rotor 10 pressed thereon.
  • the immovable components include the engine block 1-2 (s. Fig. 1 . 5 ), which is a separable housing of cylindrical shape, which consists of two parts - a left 1 and a right 2 (s. Fig. 8 , 11 ), which are connected to each other by means of threaded connections 33 (s. Fig. 5 ).
  • guide grooves 13 are executed (s. Fig. 1 . 9 . 10 . 13, 14 ) for the shape and dimensions of the crossheads 34, the reciprocating clutch 7 (see FIG. Fig. 15, 16 ).
  • sockets 35 for the bearings 14, 15 of the rotor shaft 9 are mounted (s. Fig. 10 . 13 ).
  • the engine block 1-2 has longitudinal surfaces 36 (see FIG. Fig. 5, 7 ) for fixing the brackets 16 (s. Fig. 3 . 23 ) with the coaxial cylinder pairs of the internal combustion engine 17, 18th
  • the rotor shaft 9 (s. Fig. 1 . 3 . 19, 20 ) absorbs the torque from the rotor 10 and transmits it to the transmission of the means of transport. From her also the various mechanisms of the engine are put into operation (gas exchange control, etc.).
  • the rotor 10 (s. Fig. 14 . 17, 19 ) takes over the rows of sinusoidal tracks 22, the forces of the ball bearings 8 and transmits these forces to the rotor shaft 9 (s. Fig. 20 ).
  • the rotor 10 (s. Fig. 17, 18, 19 ) has a cylindrical shape, it is surrounded on the circumference of several rows of tracks 22 which are formed as sinusoids, wherein the profile of the tracks 22 corresponds to the profile of the ball bearings 8 and the depth of the tracks 22 is equal to the radius of the balls 8 s. Fig. 4 ).
  • the reciprocating clutch 7 (s. Fig. 1 . 4 . 15, 16 Ensures over the rows of longitudinal openings 23 with the sliding blocks 24 and the locking screws 25, the rectilinear motion (along the shaft axis) of the ball bearings 8, transmits to them and absorbs from them forces of different kinds, which in the course of operation and tempering of the Motors arise.
  • the housing of the clutch 7 (s. Fig. 4 . 15, 16 ) has a cylindrical shape with a plurality of rows of longitudinal openings 23.
  • the number of openings in each longitudinal row of the coupling 7 corresponds to the number of sinusoidal tracks 22 of the rotor 10, and the number of longitudinal rows corresponds to the number of top dead centers of one of the pistons 3, 4 the right or the left group during one revolution of the rotor shaft 9.
  • On the lateral part of the clutch 7 (s. Fig. 15, 16 ) are plunger 12 is present, the connection of the coupling, via the joints 20 (s. Fig. 1 ), with the piston rods 6.
  • the Number of plungers corresponds to the number of coaxial cylinder pairs 17, 18 of the engine. From the outside of the clutch 7 (s. Fig. 15, 16 ) are arranged along their housing, crossheads 34 which protrude into the toothing with the guide grooves 13 which are located within the engine block (s. Fig. 1 . 9 . 10 . 13, 14
  • the crossheads 34 and the grooves 13 ensure the rectilinear movement of the clutch 7 in the course of cranking and operation of the engine.
  • the ball bearings 8 (s. Fig. 1 . 4 ) are provided for transmitting the forces that arise in the course of the operation and the starting of the engine, between the longitudinal openings 23 of the clutch 7 and the tracks 22 of the rotor 10th
  • the ball bearings 14, 15 (s. Fig. 1 . 4 ) - the radial and axial - are used for mounting the rotor shaft 9 within the engine block.
  • the gas exchange control contains (s. Fig. 1 . 2 . 3 ): the rotor shaft 9, the rotor 10, the ball bearings 8, the reciprocating clutch 7, the joints 20, the piston rods 6, the pistons 3, 4, the inlet slots 26 and the outlet slots 27 and the overflow channels 28 of the working mixture.
  • the air cooling system works by means of impellers 32 (s. Fig. 1 . 4 ).
  • the ignition system is used for simultaneous ignition of the working mixture in all cylinders 18 of the right and then the left cylinder group 17 (s. Fig. 1 ).
  • the proposed motor works as follows: The duty cycle of the motor runs in two cycles ⁇ suction - compression> and ⁇ work - discharge>.
  • the bearings 8, by moving on the sinusoidal tracks 22 of the rotor 10, for the time being initially shift the reciprocating coupling 7 along the rotor shaft 9 to the right with the pistons of the left (17) and the right (18) cylinder group, since the clutch 7, via the plunger 12 and the hinge joints 20, is connected to all the piston rods 6.
  • the pistons 3 open the exhaust ports 27 and the exhaust gases discharge via the exhaust pipe 40 and the muffler 44 into the atmosphere.
  • the pistons 3 open the overflow channels 28 and the working mixture compressed by means of the hub 39 under the pistons 3 passes into the upper parts of the cylinders 18 (see FIG. Fig. 2 . 23 ).
  • the left cylinder group 17 operates analogously - after the clock ⁇ working - ejection> the right cylinder group 18 follows the clock ⁇ working - ejection> the left cylinder group 17 (s. Fig. 1 . 3, 4 ).
  • the ignition system ensures the ignition of the working mixture according to the operating order and the operation of the engine.
  • the right cylinder group with the numeral 1 and the left cylinder group with the numeral 2 we obtain the operating order of the proposed engine (1-2).
  • the proposal to use a new type of reciprocating mechanism in reciprocating engines makes it possible to simplify the design of the engine and increase its reliability and efficiency.
  • a two-stroke cycle engine includes two groups of cylinders, one left and one right around the outer side surface of the detachable cylindrical engine block are arranged parallel to the axis of the rotor shaft, which is mounted within the block and is provided with a rotor which is surrounded by a plurality of rows of sinusoidal tracks which protrude into the toothing, via metal balls, with rows of longitudinal bushes one back and herschwingenden coupling, which is connected by sliders with the inner longitudinal grooves of the engine block, and by plunger, via joints, with the piston rods, which are connected via sliding sleeves with the holders for fixing the coaxial cylinder pairs, and are connected by means of joints with the piston rods of these cylinders ,
  • the brackets are attached to the engine block using threaded connections.
  • the fuel-air mixture is treated within the cylinder and ignited by means of an ignition system that ensures the simultaneous ignition of the working mixture in all cylinders of the right and then the left cylinder group.
  • the working cycle of the engine runs in two cycles (suction - compression, working - ejection).
  • the gases formed by the ignition of the working mixture move the pistons in the cylinders, their reciprocating motion by means of the reciprocating coupling, the balls and the rotor having several rows of sinusoidal tracks at its circumference is converted into a rotary motion of the rotor shaft.
  • the engine consists of the following systems: fuel system (feed system), ignition system, lubrication system, cooling system and the mechanisms - gas exchange control and reciprocating mechanism.

Landscapes

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Abstract

The internal combustion engine has a piston rod (6), which is connected at both ends with respective piston-cylinder units (3,4,17,18). A coupling part (7) is arranged on the rotor (10) having a rotor or driving shaft (9). The conversion elements (8,22) are provided for converting the reciprocating motion of the piston rod and the coupling part into a rotational movement the rotor and the rotor shaft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor.The present invention relates to an internal combustion engine.

Die Erfindung bezieht sich auf den Motorenbau und betrifft insbesondere Kolbenverbrennungsmotoren.The invention relates to engine construction, and more particularly relates to reciprocating internal combustion engines.

Prototyp des vorgeschlagenen Motors ist der Kolbenverbrennungsmotor, der nach der deutschen Patentanmeldung Nr. 2618556 vom 28. April 1976 , Klasse F 01 B 3/02 bekannt ist.The prototype of the proposed engine is the piston internal combustion engine, which according to German patent application no. 2618556 of April 28, 1976 , Class F 01 B 3/02 is known.

Merkmale, die den Prototyp kennzeichnen sind:

  1. 1* Ein Kraftstoffsystem (Speisesystem), das die Aufbereitung des Kraftstoff-Luft-Gemischs außerhalb der Zylinder gewährleistet.
  2. 2* Ein Zündsystem, das die aufeinanderfolgende Entzündung des verdichteten Arbeitsgemischs in den Zylindern der rechten und der linken Gruppe entsprechend der Arbeitsreihenfolge und Arbeitsweise des Motors gewährleistet.
  3. 3* Ein Schmiersystem für Viertaktmotoren.
  4. 4* Ein Flüssigkeitskühlsystem.
  5. 5* Eine Gaswechselsteuerung durch Ventile.
  6. 6* Ein hin - und hergehender Mechanismus, der enthält:
    • 6*a einen trennbaren Motorblock zylindrischer Form,
    • 6*b zwei koaxiale Zylindergruppen, die am Kreisumfang innerhalb des trennbaren zylindrischen Blocks angeordnet sind,
    • 6*c eine Rotorwelle mit Lagern innerhalb des zylindrischen Blocks,
    • 6*d einen runden geneigten Rotor innerhalb des Blocks, der enthält:
    • 6*.1d zwei geneigte Stirnflächen,
    • 6*e hin- und herschwingende Kupplungen, die enthalten:
    • 6*1e innere Stirnbuchsen für die Kugellager,
    • 6*.2d Kreuzkopfgleitführungen,
    • 6*f koaxiale Kolben, die über Kolbenstangen und hin-und herschwingende Kupplungen miteinander verbunden sind,
    • 6*g Kugellager.
Features that characterize the prototype are:
  1. 1 * A fuel system (feed system) that ensures the treatment of the fuel-air mixture outside the cylinders.
  2. 2 * An ignition system which ensures the successive ignition of the compressed working mixture in the cylinders of the right and left group according to the working order and operation of the engine.
  3. 3 * A lubrication system for four-stroke engines.
  4. 4 * A liquid cooling system.
  5. 5 * Gas exchange control by valves.
  6. 6 * A reciprocating mechanism that includes:
    • 6 * a a separable engine block of cylindrical shape,
    • 6 * b two coaxial cylinder groups which are arranged on the circumference within the separable cylindrical block,
    • 6 * c a rotor shaft with bearings inside the cylindrical block,
    • 6 * d a round inclined rotor inside the block, which contains:
    • 6 * .1d two inclined faces,
    • 6 * e reciprocating couplings that contain:
    • 6 * 1e inner end bushings for the ball bearings,
    • 6 * .2d Phillips slides,
    • 6 * f coaxial pistons connected to each other by piston rods and reciprocating couplings,
    • 6 * g ball bearings.

Der als Prototyp betrachtete Motor hat folgende Nachteile:

  1. 1. Die Kompliziertheit der Konstruktion des Motors,
  2. 2. die geringe Zuverlässigkeit des hin- und hergehenden Mechanismus.
The prototype engine has the following disadvantages:
  1. 1. The complexity of the construction of the engine,
  2. 2. the low reliability of the reciprocating mechanism.

Das Flüssigkeitskühlsystem und die Gaswechselsteuerung durch Ventile komplizieren die Konstruktion des Motors und senken seinen Wirkungsgrad, da der Ventilmechanismus erheblichen Energieaufwand für seinen Antrieb erfordert und das Flüssigkeitskühlsystem die Wärmeverluste zum Zeitpunkt des Warmlaufens des Motors vergrößert. Die erheblichen radialen und axialen Belastungen auf die Kolben und die Kreuzköpfe der hin- und herschwingenden Kupplungen, die im Verlauf des Anlassens und des Betriebs des Motors beim Punktkontakt der Kugellager mit den geneigten Flächen des Rotors entstehen, sowie die starre Verbindung der koaxialen Kolben über die Kolbenstangen und die hin- und herschwingenden Kupplungen führen unausweichlich zum vorzeitigen Ausfall des hin- und hergehenden Mechanismus.The liquid cooling system and the gas exchange control by valves complicate the design of the engine and reduce its efficiency, since the valve mechanism requires considerable energy for its drive and the liquid cooling system increases the heat losses at the time of engine warm-up. The significant radial and axial loads on the pistons and the crossheads of the reciprocating clutches, which arise in the course of the starting and running of the engine at the point contact of the ball bearings with the inclined surfaces of the rotor, and the rigid connection of the coaxial piston on the Piston rods and the reciprocating clutches inevitably lead to premature failure of the reciprocating mechanism.

Alle oben dargelegten Nachteile machen diesen Motor wenig effizient und unzuverlässig.All the above-mentioned disadvantages make this engine less efficient and unreliable.

Aus der DE 693 12 068 T2 ist eine rotierende Kraftvorrichtung bekannt, welche einen Mechanismus aufweist, bei dem eine Hin- und Herbewegung eines Stators in eine Rotationsbewegung eines Rotors umgewandelt wird. Nachteilig bei diesem Mechanismus ist, dass hierbei der Zylinderblock mit den einzelnen Zylinder-Kolben-Mechanismen am Rotor angebracht ist. Aufgrund des erheblichen Gewichtes dieses Zylinderblocks entstehen sehr große Zentrifugalkräfte, welche unvermeidlich zu einer Belastung der Beschädigung der verwendeten Kugellagermechanismen der stützenden bzw. tragenden Welle und der seitlichen Rotorteile sowie des Stators führen können. Um derartige Beschädigung zu vermeiden, müssen die einzelnen Komponenten sehr hochwertig ausgeführt sein, was zu höheren Kosten führt. Auch kommt es während des Leerlaufs eines derartigen Rotors zu einem unnötig hohen Treibstoffverbrauch, da der massive Rotor angetrieben werden muss.From the DE 693 12 068 T2 For example, there is known a rotary power device which has a mechanism in which a reciprocating motion of a stator is converted into a rotary motion of a rotor. The disadvantage of this mechanism is that in this case the cylinder block with the individual cylinder-piston mechanisms is mounted on the rotor. Due to the considerable weight of this cylinder block, very large centrifugal forces arise, which can inevitably lead to stress on the damage of the ball-bearing mechanisms of the supporting or supporting shaft and the lateral rotor parts and of the stator. To avoid such damage, the individual components must be made very high quality, which leads to higher costs. Also, it comes during the idling of such a rotor to unnecessarily high fuel consumption, since the massive rotor must be driven.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines leistungsfähigen, wirtschaftlichen Kolbenmotors vereinfachter Konstruktion mit hohem Zuverlässigkeitsgrad des hin- und hergehenden Mechanismus.The aim of the invention is to provide a powerful, economical piston engine of simplified construction with high reliability of the reciprocating mechanism.

Dieses Ziel wird erreicht mit einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved with an internal combustion engine having the features of patent claim 1.

Erfindungsgemäß ist ein zuverlässiger und effektiver Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellt. Besonders vorteilhaft ist, dass auf eine Rotationsbewegung der wenigstens einen Kolbenstange sowie der diese beaufschlagenden Kolben-Zylinder-Mechanismen vollständig verzichtet werden kann. Sämtliche Kolben-Zylinder-Mechanismen sind somit im Sinne eines Stators statisch in einem Motorblock anordnenbar. Das Gewicht des Rotors kann somit minimiert werden, was zu einer geringeren Belastung beispielsweise der verwendeten Lager sowie zu einem geringeren Spritverbrauch beispielsweise im Leerlauf führt.According to the invention, a reliable and effective internal combustion engine is provided. It is particularly advantageous that can be completely dispensed with a rotational movement of the at least one piston rod and the piston-cylinder mechanisms acting on these. All piston-cylinder mechanisms are thus static in terms of a stator an engine block can be arranged. The weight of the rotor can thus be minimized, which leads to a lower load, for example, the bearings used and to a lower fuel consumption, for example, at idle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the internal combustion engine according to the invention are the subject of the dependent claims.

Zweckmäßigerweise ist der Rotor zylinderförmig ausgebildet und weist auf seiner Zylindermantelfläche wenigstens eine sinusförmige Laufbahn auf, welche mit wenigstens einem auf der (ebenfalls zylinderförmigen) Innenseite des Kupplungsteils ausgebildeten Kugellagermechanismus zusammenwirkt. Die Bereitstellung einer derartigen sinusförmigen Laufbahn mit einem Kugellagermechanismus erweist sich als sehr effektive Möglichkeit, eine Hin- und Herbewegung in eine Rotationsbewegung umzuwandeln.Conveniently, the rotor is cylindrical and has on its cylinder surface at least a sinusoidal track, which cooperates with at least one formed on the (also cylindrical) inside of the coupling part ball bearing mechanism. The provision of such a sinusoidal track with a ball bearing mechanism proves to be a very effective way to convert a reciprocating motion into a rotational motion.

Besonders bevorzugt ist, dass zwei, drei oder vier Kolbenstangen vorgesehen sind. Hiermit ist eine besonders gleichmäßige und damit das System insgesamt wenig belastende Kräfteverteilung bereitstellbar.It is particularly preferred that two, three or four piston rods are provided. This is a particularly uniform and thus the system overall little burdening distribution of forces available.

Es ist ebenfalls bevorzugt, zwei, drei oder vier sinusförmige Laufbahnen, welche auf der Zylindermantelfläche parallel zueinander verlaufen, vorzusehen. Mit einer derartigen Vielzahl von sinusförmigen Laufbahnen sind auftretende Kräfte wirksam gleichmäßig verteilbar.It is also preferred to provide two, three or four sinusoidal raceways which run parallel to one another on the cylinder jacket surface. With such a variety of sinusoidal tracks occurring forces are effectively distributed evenly.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors weist er einen zylindrischen, aus zwei trennbaren Teilen zusammengesetzten Motorblock auf, welcher mit Langlöchern ausgebildet ist, in welchem armartige Verlängerungen bzw. Stößel des Kupplungsteils, welche mit dem jeweiligen Kolbenstangen verbunden sind, entsprechend der Bewegung der Kolbenstangen hin- und herbewegbar sind. Ein derartiger Motorblock ist in besonders einfacher Weise montierbar und demontierbar, beispielsweise um den im Motorblock vorgesehenen Rotor zu warten. Besonders vorteilhaft ist ebenfalls, dass sämtliche Kolben-Zylinder-Mechanismen mit den jeweiligen Kolbenstangen außerhalb dieses zusammensetzbaren Motorblocks anordnenbar sind, womit die Wartung ebenfalls vereinfacht ist.According to a particularly preferred embodiment of the internal combustion engine according to the invention, it has a cylindrical, composed of two separable parts engine block, which is formed with slots in which arm-like extensions or plunger of the coupling part, which with the respective piston rods are connected, according to the movement of the piston rods are reciprocable. Such an engine block can be mounted and disassembled in a particularly simple manner, for example to wait for the rotor provided in the engine block. It is also particularly advantageous that all piston-cylinder mechanisms can be arranged with the respective piston rods outside of this assemblable engine block, whereby the maintenance is also simplified.

Besonders bevorzugt ist, dass zwei oder vier Kolbenstangen mit entsprechenden Kolben-Zylinder-Mechanismen um die Außenseite des zylinderförmigen Motors herum, insbesondere in gleichen Winkelabständen, beispielsweise in 180° bzw. 90° Abständen, angeordnet sind.It is particularly preferred that two or four piston rods are arranged with corresponding piston-cylinder mechanisms around the outside of the cylindrical motor, in particular at equal angular intervals, for example in 180 ° or 90 ° intervals.

Die Merkmale, die den vorgeschlagenen Verbrennungsmotor kennzeichnen, sind insbesondere:

  1. 1* Ein Kraftstoffsystem (Speisesystem), das die Aufbereitung des Arbeitsgemischs außerhalb der Zylinder gewährleistet.
  2. 2* Ein Zündsystem, das die gleichzeitige Entzündung des verdichteten
    Arbeitsgemischs in allen Zylindern der rechten, und danach der linken
    Zylindergruppe gewährleistet.
  3. 3* Ein Luftkühlsystem.
  4. 4* Ein Schmiersystem für Zweitaktmotoren.
  5. 5* Eine Schiebersteuerung.
  6. 6* Ein hin- und hergehender Mechanismus, der enthält:
    • 6*a einen trennbaren Motorblock zylindrischer Form,
    • 6*b zwei koaxiale Zylindergruppen, die um die äußere Seitenfläche des zylindrischen Motorblocks angeordnet sind,
    • 6*c eine Rotorwelle mit Lagern innerhalb des zylindrischen Blocks,
    • 6*d einen Rotor zylindrischer Form innerhalb des Motorblocks, der enthält:
    • 6*d.1 sinusförmige Bahnen für die Kugellager, die den Rotor umgeben,
    • 6*e eine hin- und herschwingende Kupplung zylindrischer Form, die enthält:
      • 6*e.1 längsläufige Öffnungen für die Kugellager,
      • 6*e.2 Kreuzkopfgleitführungen,
      • 6*e.3 Stößel der Kupplung,
    • 6*f Gleitbuchsen der Kolbenstangen,
    • 6*g Kugellager.
The features that characterize the proposed internal combustion engine are in particular:
  1. 1 * A fuel system (feed system) that ensures the treatment of the working mixture outside the cylinders.
  2. 2 * An ignition system that is the simultaneous inflammation of the compressed
    Working mixture in all cylinders of the right, and then the left
    Cylinder group guaranteed.
  3. 3 * An air cooling system.
  4. 4 * A lubrication system for two-stroke engines.
  5. 5 * One slider control.
  6. 6 * A reciprocating mechanism that includes:
    • 6 * a a separable engine block of cylindrical shape,
    • 6 * b two coaxial cylinder groups that surround the outer side surface of the cylindrical Engine blocks are arranged
    • 6 * c a rotor shaft with bearings inside the cylindrical block,
    • 6 * d a rotor of cylindrical shape inside the engine block, which contains:
    • 6 * d.1 sinusoidal tracks for the ball bearings surrounding the rotor,
    • 6 * e a reciprocating coupling of cylindrical shape containing:
      • 6 * e.1 longitudinal openings for the ball bearings,
      • 6 * e.2 Phillips slides,
      • 6 * e.3 ram of the coupling,
    • 6 * f sliding bushings of the piston rods,
    • 6 * g ball bearings.

Die Merkmale 1*, 6*, 6*a, 6*c, 6*e.2, 6*g sind gemeinsam mit den Merkmalen des Prototyps, aber die Merkmale 2*, 3*, 4*, 5*, 6*b, 6*d, 6*d.1, 6*e, 6*e.1, 6*e.3, 6*f sind neue Unterscheidungsmerkmale und auch wesentlich, da es die Nutzung eben dieser Merkmale erlaubt, das gestellte Ziel zu erreichen.The features 1 *, 6 *, 6 * a, 6 * c, 6 * e.2, 6 * g are in common with the features of the prototype, but the features 2 *, 3 *, 4 *, 5 *, 6 * b, 6 * d, 6 * d.1, 6 * e, 6 * e.1, 6 * e.3, 6 * f are new distinguishing features and also essential, as it allows the use of precisely these features, the stated goal to reach.

Auf Fig. 1 ist ein Längsschnitt des Motors dargestellt.On Fig. 1 is a longitudinal section of the engine shown.

Auf Fig. 2 ist die Ansicht A von Figur 1 dargestellt. Auf Fig. 3 ist ein Längsschnitt der Halterung zur Befestigung der koaxialen Zylinderpaare an den Motorblock, montiert mit den Kolben und Zylindern, dargestellt.On Fig. 2 is the view A of FIG. 1 shown. On Fig. 3 is a longitudinal section of the holder for fixing the coaxial cylinder pairs to the engine block, mounted with the pistons and cylinders shown.

Auf Fig. 4 ist ein Längsschnitt des trennbaren zylindrischen Motorblocks, montiert mit derOn Fig. 4 is a longitudinal section of the separable cylindrical engine block mounted with the

Rotorwelle, dem Rotor und der hin- und herschwingenden Kupplung dargestellt.Rotor shaft, the rotor and the reciprocating clutch shown.

Auf Fig. 5 ist der trennbare zylindrische Motorblock, montiert mit den Lagern des Motors, dargestellt.On Fig. 5 is the separable cylindrical engine block, mounted with the bearings of the engine shown.

Auf Fig. 6 ist die Ansicht A von Fig. 5 dargestellt.On Fig. 6 is the view A of Fig. 5 shown.

Auf Fig. 7 ist die Draufsicht von Fig. 5 dargestellt.On Fig. 7 is the top view of Fig. 5 shown.

Auf Fig. 8 ist der rechte Teil des trennbaren zylindrischen Motorblocks dargestellt.On Fig. 8 the right part of the separable cylindrical engine block is shown.

Auf Fig. 9 ist die Ansicht A von Fig. 8 dargestellt.On Fig. 9 is the view A of Fig. 8 shown.

Auf Fig. 10 ist ein Längsschnitt von Fig. 8 dargestellt.On Fig. 10 is a longitudinal section of Fig. 8 shown.

Auf Fig. 11 ist der linke Teil des trennbaren zylindrischen Motorblocks dargestellt.On Fig. 11 the left part of the separable cylindrical engine block is shown.

Auf Fig. 12 ist die Ansicht A von Fig. 11 dargestellt.On Fig. 12 is the view A of Fig. 11 shown.

Auf Fig. 13 ist ein Längsschnitt von Fig. 11 dargestellt.On Fig. 13 is a longitudinal section of Fig. 11 shown.

Auf Fig. 14 ist der Schnitt B-B von Fig. 11 dargestellt.On Fig. 14 is the cut BB of Fig. 11 shown.

Auf Fig. 15 ist die hin- und herschwingende Kupplung dargestellt.On Fig. 15 the reciprocating clutch is shown.

Auf Fig. 16 ist die Ansicht A von Fig. 15 dargestellt.On Fig. 16 is the view A of Fig. 15 shown.

Auf Fig. 17 ist der Rotor mit den sinusförmigen Bahnen für die Kugellager dargestellt.On Fig. 17 the rotor is shown with the sinusoidal tracks for the ball bearings.

Auf Fig. 18 ist die Ansicht A von Fig. 17 dargestellt.On Fig. 18 is the view A of Fig. 17 shown.

Auf Fig. 19 ist ein Längsschnitt von Fig. 17 dargestellt.On Fig. 19 is a longitudinal section of Fig. 17 shown.

Auf Fig. 20 ist die Rotorwelle dargestellt.On Fig. 20 the rotor shaft is shown.

Auf Fig. 21 ist eine Kolbenstange dargestellt.On Fig. 21 a piston rod is shown.

Auf Fig. 22 ist ein Querschnitt AA von Fig. 21 dargestellt.On Fig. 22 is a cross section AA of Fig. 21 shown.

Auf Fig. 23 ist die Halterung zur Befestigung der koaxialen Zylinderpaare an den Motorblock dargestellt.On Fig. 23 the holder for mounting the coaxial cylinder pairs is shown on the engine block.

Auf Fig. 24 ist die Ansicht A von Fig. 23 dargestellt.On Fig. 24 is the view A of Fig. 23 shown.

Auf Fig. 25 ist die Draufsicht von Fig. 23 dargestellt.On Fig. 25 is the top view of Fig. 23 shown.

Auf Fig. 26 ist das Gehäuse der Kolbenstangen dargestellt.On Fig. 26 the housing of the piston rods is shown.

Auf Fig. 27 ist ein Querschnitt A-A von Fig. 26 dargestellt.On Fig. 27 is a cross section AA of Fig. 26 shown.

Der Motor besteht aus einem hin- und hergehenden Mechanismus und einer Gaswechselsteuerung sowie aus den Systemen: Kraftstoffsystem (Speisesystem), Zündsystem, Kühlsystem und Schmiersystem.The engine consists of a reciprocating mechanism and a gas exchange control as well as of the systems: fuel system (feed system), ignition system, cooling system and lubrication system.

Der hin- und hergehende Mechanismus ist zur Umwandlung der Hin- und Herbewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Welle bestimmt.
Er besteht aus beweglichen und unbeweglichen Bauteilen. Zu den beweglichen Bauteilen gehören (s. Fig. 1, 3, 4) die Kolben 3, 4, die Kolbenringe 5, die Kolbenstangen 6, die hin- und herschwingende Kupplung 7, die Kugellager 8 sowie die Rotorwelle 9 mit dem darauf aufgepressten Rotor 10.
The reciprocating mechanism is designed to convert the reciprocating motion of the pistons into a rotary motion of the shaft.
It consists of movable and immovable components. The moving parts include (s. Fig. 1 . 3, 4 ) the pistons 3, 4, the piston rings 5, the piston rods 6, the reciprocating coupling 7, the ball bearings 8 and the rotor shaft 9 with the rotor 10 pressed thereon.

Zu den unbeweglichen Bauteilen gehört der Motorblock 1-2 (s. Fig. 1, 5), der ein trennbares Gehäuse zylindrischer Form darstellt, das aus zwei Teilen besteht - einem linken 1 und einem rechten 2 (s. Fig. 8. 11), die untereinander mit Hilfe von Gewindeverbindungen 33 verbunden sind (s. Fig. 5).The immovable components include the engine block 1-2 (s. Fig. 1 . 5 ), which is a separable housing of cylindrical shape, which consists of two parts - a left 1 and a right 2 (s. Fig. 8 , 11 ), which are connected to each other by means of threaded connections 33 (s. Fig. 5 ).

Im rechten Teil des Blocks (s. Fig. 8, 10) befinden sich Ausschnitte 11 für die Stößel 12, die Kupplungen 7, (s. Fig. 15, 16).In the right part of the block (s. Fig. 8, 10th ) are cutouts 11 for the plunger 12, the clutches 7, (s. Fig. 15, 16 ).

Auf der gesamten Länge des Innenteils des Blocks 1-2 sind Führungsnuten 13 ausgeführt (s. Fig. 1, 9, 10, 13, 14) für die Form und die Abmessungen der Kreuzköpfe 34, der hin- und herschwingenden Kupplung 7 (s. Fig. 15, 16).Over the entire length of the inner part of the block 1-2 guide grooves 13 are executed (s. Fig. 1 . 9 . 10 . 13, 14 ) for the shape and dimensions of the crossheads 34, the reciprocating clutch 7 (see FIG. Fig. 15, 16 ).

Innerhalb, über den Mittelpunkt der blinden Stirndächer des trennbaren zylindrischen Blocks 1-2 sind Buchsen 35 für die Lager 14, 15 der Rotorwelle 9 angebracht (s. Fig. 10, 13).Within, over the center of the blind front roofs of the separable cylindrical block 1-2 sockets 35 for the bearings 14, 15 of the rotor shaft 9 are mounted (s. Fig. 10 . 13 ).

Zum äußeren Seitenteil hin hat der Motorblock 1-2 längsläufige Flächen 36 (s. Fig. 5, 7) zur Befestigung der Halterungen 16 (s. Fig. 3, 23) mit den koaxialen Zylinderpaaren des Verbrennungsmotors 17, 18.Towards the outer side part, the engine block 1-2 has longitudinal surfaces 36 (see FIG. Fig. 5, 7 ) for fixing the brackets 16 (s. Fig. 3 . 23 ) with the coaxial cylinder pairs of the internal combustion engine 17, 18th

Der Motorblock 1-2 ist ein Gestell, innen und von außen sind verschiedene Baugruppen und Mechanismen angebracht (s. Fig. 1, 3, 4):

  1. a) innerhalb des Blocks - die Rotorwelle 9, der Rotor 10, die Kugellager 8, die hin- und herschwingende Kupplung 7 sowie die Lager der Rotorwelle 15,
  2. b) auf der Außenseite des Blocks - die Halterungen 16, mit den koaxialen Zylinderpaaren 17, 18 (s. Fig. 1, 3) sowie die Lager 19 des Motors (s. Fig. 1, 5, 7).
The engine block 1-2 is a frame, inside and on the outside are various assemblies and mechanisms attached (s. Fig. 1 . 3, 4 ):
  1. a) within the block - the rotor shaft 9, the rotor 10, the ball bearings 8, the reciprocating clutch 7 and the bearings of the rotor shaft 15,
  2. b) on the outside of the block - the brackets 16, with the coaxial cylinder pairs 17, 18 (s. Fig. 1 . 3 ) and the bearings 19 of the engine (s. Fig. 1 . 5, 7 ).

Die Kolbenstangen 6 führen folgendende Funktionen aus: (s. Fig. 1, 3, 21).

  1. 1. Sie dienen zur Verbindung der koaxialen Kolben 3, 4, über die Gelenkverbindungen 20, der linken 17 und der rechten Zylindergruppe 18.
  2. 2. Sie gewährleisten die Verbindung der koaxialen Kolben 3, 4, über die Gelenkverbindungen 20, mit den Stößeln 12 der hin- und herschwingenden Kupplung 7 (s. Fig. 1, 15, 16), und über die Gleitbuchsen 21 mit den Gehäusen der Halterungen 16 zur Befestigung der koaxialen Zylinderpaare 17, 18 (s. Fig. 1, 3, 23).
  3. 3. Sie übertragen die Kräfte von den Kolben 3, 4, über die Gelenkverbindungen 20, auf die Stößel 12 der Kupplung 7 und umgekehrt (s. Fig. 1).
The piston rods 6 carry out the following functions: (s. Fig. 1 . 3 . 21 ).
  1. 1. They serve to connect the coaxial pistons 3, 4, via the joints 20, the left 17 and the right cylinder group 18th
  2. 2. They ensure the connection of the coaxial pistons 3, 4, via the articulated joints 20, with the plungers 12 of the reciprocating clutch 7 (s. Fig. 1 . 15, 16 ), and on the sliding bushes 21 with the housings of the holders 16 for fixing the coaxial cylinder pairs 17, 18 (s. Fig. 1 . 3 . 23 ).
  3. 3. They transmit the forces from the pistons 3, 4, via the joints 20, on the plunger 12 of the clutch 7 and vice versa (s. Fig. 1 ).

Die Rotorwelle 9 (s. Fig. 1, 3, 19, 20) nimmt das Drehmoment vom Rotor 10 auf und überträgt es auf die Transmission des Transportmittels. Von ihr werden auch die verschiedenen Mechanismen des Motors in Betrieb gesetzt (Gaswechselsteuerung usw.).The rotor shaft 9 (s. Fig. 1 . 3 . 19, 20 ) absorbs the torque from the rotor 10 and transmits it to the transmission of the means of transport. From her also the various mechanisms of the engine are put into operation (gas exchange control, etc.).

Der Rotor 10 (s. Fig. 14, 17, 19) nimmt über die Reihen sinusförmiger Bahnen 22 die Kräfte von den Kugellagern 8 auf und überträgt diese Kräfte auf die Rotorwelle 9 (s. Fig. 20). Der Rotor 10 (s. Fig. 17, 18, 19) hat eine zylindrische Form, er ist am Kreisumfang von mehreren Reihen von Bahnen 22 umgeben, die als Sinuskurven ausgebildet sind, wobei das Profil der Bahnen 22 dem Profil der Kugellager 8 entspricht und die Tiefe der Bahnen 22 gleich dem Radius der Kugeln 8 ist (s. Fig. 4).The rotor 10 (s. Fig. 14 . 17, 19 ) takes over the rows of sinusoidal tracks 22, the forces of the ball bearings 8 and transmits these forces to the rotor shaft 9 (s. Fig. 20 ). The rotor 10 (s. Fig. 17, 18, 19 ) has a cylindrical shape, it is surrounded on the circumference of several rows of tracks 22 which are formed as sinusoids, wherein the profile of the tracks 22 corresponds to the profile of the ball bearings 8 and the depth of the tracks 22 is equal to the radius of the balls 8 s. Fig. 4 ).

Die hin- und herschwingende Kupplung 7 (s. Fig. 1, 4, 15, 16) gewährleistet über die Reihen längsläufiger Öffnungen 23 mit den Gleitsteinen 24 und den Sperrschrauben 25 die geradlinige Bewegung (entlang der Wellenachse) der Kugellager 8, sowie überträgt auf sie und nimmt von ihnen Kräfte unterschiedlicher Art auf, die im Verlauf des Betriebs und des Anlassens des Motors entstehen.The reciprocating clutch 7 (s. Fig. 1 . 4 . 15, 16 Ensures over the rows of longitudinal openings 23 with the sliding blocks 24 and the locking screws 25, the rectilinear motion (along the shaft axis) of the ball bearings 8, transmits to them and absorbs from them forces of different kinds, which in the course of operation and tempering of the Motors arise.

Das Gehäuse der Kupplung 7 (s. Fig. 4, 15, 16) hat eine zylindrische Form mit mehreren Reihen längsläufiger Öffnungen 23. Die Anzahl der Öffnungen in jeder Längsreihe der Kupplung 7 entspricht der Anzahl der sinusförmigen Bahnen 22 des Rotors 10, und die Anzahl der Längsreihen entspricht der Anzahl der oberen Totpunkte eines der Kolben 3, 4 der rechten oder der linken Gruppe während einer Umdrehung der Rotorwelle 9. Auf dem seitlichen Teil der Kupplung 7 (s. Fig. 15, 16) sind Stößel 12 vorhanden, die die Verbindung der Kupplung, über die Gelenkverbindungen 20 (s. Fig. 1), mit den Kolbenstangen 6 gewährleisten. Die Anzahl der Stößel entspricht der Anzahl der koaxialen Zylinderpaare 17, 18 des Motors. Von der Außenseite der Kupplung 7 (s. Fig. 15, 16) sind, entlang ihres Gehäuses, Kreuzköpfe 34 angeordnet, die in die Verzahnung mit den Führungsnuten 13 hineinragen, die sich innerhalb des Motorblocks befinden (s. Fig. 1, 9, 10, 13, 14).The housing of the clutch 7 (s. Fig. 4 . 15, 16 ) has a cylindrical shape with a plurality of rows of longitudinal openings 23. The number of openings in each longitudinal row of the coupling 7 corresponds to the number of sinusoidal tracks 22 of the rotor 10, and the number of longitudinal rows corresponds to the number of top dead centers of one of the pistons 3, 4 the right or the left group during one revolution of the rotor shaft 9. On the lateral part of the clutch 7 (s. Fig. 15, 16 ) are plunger 12 is present, the connection of the coupling, via the joints 20 (s. Fig. 1 ), with the piston rods 6. The Number of plungers corresponds to the number of coaxial cylinder pairs 17, 18 of the engine. From the outside of the clutch 7 (s. Fig. 15, 16 ) are arranged along their housing, crossheads 34 which protrude into the toothing with the guide grooves 13 which are located within the engine block (s. Fig. 1 . 9 . 10 . 13, 14 ).

Die Kreuzköpfe 34 und die Nuten 13 gewährleisten die geradlinige Bewegung der Kupplung 7 im Verlauf des Anlassens und des Betriebs des Motors.The crossheads 34 and the grooves 13 ensure the rectilinear movement of the clutch 7 in the course of cranking and operation of the engine.

Innerhalb des zylindrischen Teils der Kupplung 7 (s. Fig. 1, 4, 15, 16) ist eine Buchse 37 für die Rotorwelle 9 und den Rotor 10 vorhanden.Within the cylindrical part of the clutch 7 (s. Fig. 1 . 4 . 15, 16 ), a bushing 37 for the rotor shaft 9 and the rotor 10 is present.

Die Kugellager 8 (s. Fig. 1, 4) sind zur Übertragung der Kräfte vorgesehen, die im Verlauf des Betriebs und des Anlassens des Motors entstehen, und zwar zwischen den längsläufigen Öffnungen 23 der Kupplung 7 und den Bahnen 22 des Rotors 10.The ball bearings 8 (s. Fig. 1 . 4 ) are provided for transmitting the forces that arise in the course of the operation and the starting of the engine, between the longitudinal openings 23 of the clutch 7 and the tracks 22 of the rotor 10th

Die Kugellager 14, 15 (s. Fig. 1, 4) - die radialen und axialen - werden zur Befestigung der Rotorwelle 9 innerhalb des Motorblocks verwendet.The ball bearings 14, 15 (s. Fig. 1 . 4 ) - the radial and axial - are used for mounting the rotor shaft 9 within the engine block.

Die Gaswechselsteuerung enthält (s. Fig. 1, 2, 3): die Rotorwelle 9, den Rotor 10, die Kugellager 8, die hin- und herschwingende Kupplung 7, die Gelenke 20, die Kolbenstangen 6, die Kolben 3, 4, die Einlassschlitze 26 und die Auslassschlitze 27 sowie die Überströmkanäle 28 des Arbeitsgemischs.The gas exchange control contains (s. Fig. 1 . 2 . 3 ): the rotor shaft 9, the rotor 10, the ball bearings 8, the reciprocating clutch 7, the joints 20, the piston rods 6, the pistons 3, 4, the inlet slots 26 and the outlet slots 27 and the overflow channels 28 of the working mixture.

Das Luftkühlsystem arbeitet mit Hilfe von Flügelrädern 32 (s. Fig. 1, 4).The air cooling system works by means of impellers 32 (s. Fig. 1 . 4 ).

Das Zündsystem dient zur gleichzeitigen Entzündung des Arbeitsgemischs in allen Zylindern 18 der rechten und dann der linken Zylindergruppe 17 (s. Fig. 1).The ignition system is used for simultaneous ignition of the working mixture in all cylinders 18 of the right and then the left cylinder group 17 (s. Fig. 1 ).

Der vorgeschlagene Motor funktioniert folgendermaßen: Der Arbeitszyklus des Motors verläuft in zwei Takten <Ansaugen - Verdichten> und <Arbeiten - Ausstoßen>.The proposed motor works as follows: The duty cycle of the motor runs in two cycles <suction - compression> and <work - discharge>.

Takt <Ansaugen - Verdichten> s. Fig. 1, 3, 4.Cycle <suction - compression> s. Fig. 1 . 3, 4 ,

Zum Zeitpunkt des Anlassens des Motors durch den Anlasser über den Zahnkranz des Schwungrads 45 beginnen die Lager 8, indem sie sich auf den sinusförmigen Bahnen 22 des Rotors 10 bewegen, die hin - und herschwingende Kupplung 7 entlang der Rotorwelle 9 vorerst nach rechts zu verschieben zusammen mit den Kolben der linken (17) und der rechten (18) Zylindergruppe, da die Kupplung 7, über die Stößel 12 und die Gelenkverbindungen 20, mit allen Kolbenstangen 6 verbunden ist. In der rechten Zylindergruppe 18 unter den Kolben 3 vollzieht sich eine Entladung, wodurch zum Zeitpunkt der Öffnung der Einlassschlitze 26 durch die Mäntel der Kolben 3 das Arbeitsgemisch aus dem Vergaser 29 über den Ansaugtopf 41 und den Luftkanal 42 in die unteren Teile des Zylinders 18 gelangt, und über den Kolben 3 vollzieht sich die Verdichtung des Arbeitsgemischs bis zum oberen Totpunkt, da die Auslassschlitze 27 und die Überströmkanäle 28 zu dieser Zeit geschlossen sind.At the time of starting the engine by the starter via the ring gear of the flywheel 45, the bearings 8, by moving on the sinusoidal tracks 22 of the rotor 10, for the time being initially shift the reciprocating coupling 7 along the rotor shaft 9 to the right with the pistons of the left (17) and the right (18) cylinder group, since the clutch 7, via the plunger 12 and the hinge joints 20, is connected to all the piston rods 6. In the right cylinder group 18 under the piston 3, a discharge takes place, whereby at the time of opening the inlet slots 26 through the shells of the piston 3, the working mixture from the carburetor 29 via the suction cup 41 and the air passage 42 into the lower parts of the cylinder 18 passes , And over the piston 3, the compression of the working mixture takes place to the top dead center, since the outlet slots 27 and the transfer ports 28 are closed at this time.

Takt <Arbeiten - Ausstoßen> (s. Fig. 1, 3, 4).Clock <Work - Eject> (s. Fig. 1 . 3, 4 ).

Mit Hilfe der Zündkerzen 30 findet in allen Zylindern der rechten Gruppe 18 gleichzeitig eine Entzündung des verdichteten Arbeitsgemischs statt. Die in den Zylindern gebildeten Gase bewegen die Kolben, indem sie auf die Kolben 3 der rechten Zylindergruppe 18 einwirken, nach links über die Kolbenstangen 6, die Gelenke 31 und die Stößel 12, indem sie die hin- und herschwingende Kupplung 7 in derselben Richtung verschieben. Die Kupplung 7 rollt sie, indem sie durch ihre Buchsen 23 auf die Kugellager 8 einwirkt, geradlinig entlang der sinusförmigen Bahnen des Rotors 22 von den Scheitelpunkten zu den unteren Punkten der Sinuskurven weg, wodurch sie gleichzeitig die geradlinige Bewegung der Kupplung 7 in eine Drehbewegung des Rotors 10 umwandelt. Indem sie den unteren Totpunkt nicht erreichen, öffnen die Kolben 3 die Auslassschlitze 27 und es findet der Ausstoß der Abgase über die Auspuffleitung 40 und den Auspufftopf 44 in die Atmosphäre statt. Indem sie sich nach unten senken, öffnen die Kolben 3 die Überströmkanäle 28 und das mit Hilfe der Nabe 39 unter den Kolben 3 verdichtete Arbeitsgemisch gelangt in die oberen Teile der Zylinder 18 (s. Fig. 2, 23).With the help of the spark plugs 30 takes place in all cylinders of the right group 18 at the same time an ignition of the compressed working mixture instead. The gases formed in the cylinders move the pistons, acting on the pistons 3 of the right cylinder group 18, to the left via the piston rods 6, the joints 31 and the plungers 12, by displacing the reciprocating coupling 7 in the same direction , The clutch 7 rolls by acting on the ball bearings 8 through their bushings 23, straight away along the sinusoidal paths of the rotor 22 from the vertices to the lower points of the sinusoids, thereby simultaneously converting the rectilinear motion of the clutch 7 into a rotary motion of the rotor 10. By not reaching the bottom dead center, the pistons 3 open the exhaust ports 27 and the exhaust gases discharge via the exhaust pipe 40 and the muffler 44 into the atmosphere. By lowering downwards, the pistons 3 open the overflow channels 28 and the working mixture compressed by means of the hub 39 under the pistons 3 passes into the upper parts of the cylinders 18 (see FIG. Fig. 2 . 23 ).

Die linke Zylindergruppe 17 arbeitet analog - nach dem Takt <Arbeiten - Ausstoßen> der rechten Zylindergruppe 18 folgt der Takt <Arbeiten - Ausstoßen> der linken Zylindergruppe 17 (s. Fig. 1, 3, 4). Das Zündsystem gewährleistet die Entzündung des Arbeitsgemischs entsprechend der Betriebsreihenfolge und der Betriebsweise des Motors. Indem wir die rechte Zylindergruppe mit der Ziffer 1 und die linke Zylindergruppe mit der Ziffer 2 bezeichnen, erhalten wir die Betriebsreihenfolge des vorgeschlagenen Motors (1-2). Der Vorschlag, in Kolbenmotoren einen neuen Typ des hin- und hergehenden Mechanismus zu verwenden, gestattet es, die Konstruktion des Motors zu vereinfachen sowie seine Zuverlässigkeit und seinen Wirkungsgrad zu erhöhen.The left cylinder group 17 operates analogously - after the clock <working - ejection> the right cylinder group 18 follows the clock <working - ejection> the left cylinder group 17 (s. Fig. 1 . 3, 4 ). The ignition system ensures the ignition of the working mixture according to the operating order and the operation of the engine. By denoting the right cylinder group with the numeral 1 and the left cylinder group with the numeral 2, we obtain the operating order of the proposed engine (1-2). The proposal to use a new type of reciprocating mechanism in reciprocating engines makes it possible to simplify the design of the engine and increase its reliability and efficiency.

Der Motor ist insbesondere zur Nutzung im Energiemaschinenbau als Kolbenverbrennungsmotor bestimmt. Ein insbesondere als Zweitaktmotor enthält zwei Gruppen von Zylindern, eine linke und eine rechte, die um die äußere Seitenfläche des lösbaren zylindrischen Motorblocks parallel zur Achse der Rotorwelle angeordnet sind, die innerhalb des Blocks angebracht ist und mit einem Rotor versehen ist, der von mehreren Reihen sinusförmiger Bahnen umgeben ist, die in die Verzahnung hineinragen, und zwar über Metallkugeln, mit Reihen von längsläufigen Buchsen einer hin- und herschwingenden Kupplung, die durch Gleitstücke mit den inneren Längsnuten des Motorblocks verbunden ist, und durch Stößel, über Gelenkverbindungen, mit den Kolbenstangen, die über Gleithülsen mit den Halterungen zur Befestigung der koaxialen Zylinderpaare verbunden sind, und über Gelenkverbindungen mit den Kolbenstangen dieser Zylinder verbunden sind. Die Halterungen werden mit Hilfe von Gewindeverbindungen an den Motorblock befestigt.The engine is intended in particular for use in energy engineering as a piston engine. In particular, a two-stroke cycle engine includes two groups of cylinders, one left and one right around the outer side surface of the detachable cylindrical engine block are arranged parallel to the axis of the rotor shaft, which is mounted within the block and is provided with a rotor which is surrounded by a plurality of rows of sinusoidal tracks which protrude into the toothing, via metal balls, with rows of longitudinal bushes one back and herschwingenden coupling, which is connected by sliders with the inner longitudinal grooves of the engine block, and by plunger, via joints, with the piston rods, which are connected via sliding sleeves with the holders for fixing the coaxial cylinder pairs, and are connected by means of joints with the piston rods of these cylinders , The brackets are attached to the engine block using threaded connections.

Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird innerhalb der Zylinder aufbereitet und mit Hilfe eines Zündsystems gezündet, das die gleichzeitige Entzündung des Arbeitsgemischs in allen Zylindern der rechten und danach der linken Zylindergruppe gewährleistet.The fuel-air mixture is treated within the cylinder and ignited by means of an ignition system that ensures the simultaneous ignition of the working mixture in all cylinders of the right and then the left cylinder group.

Der Arbeitszyklus des Motors verläuft in zwei Takten (Ansaugen - Verdichten, Arbeiten - Ausstoßen). Bei den Takten des Arbeitsgangs bewegen die durch die Entzündung des Arbeitsgemischs gebildeten Gase die Kolben in den Zylindern, deren hin- und hergehende Bewegung mit Hilfe der hin- und herschwingenden Kupplung, der Kugeln und des Rotors, der mehrere Reihen sinusförmiger Bahnen an seinem Kreisumfang hat, in eine Drehbewegung der Rotorwelle umgewandelt wird.The working cycle of the engine runs in two cycles (suction - compression, working - ejection). At the strokes of the operation, the gases formed by the ignition of the working mixture move the pistons in the cylinders, their reciprocating motion by means of the reciprocating coupling, the balls and the rotor having several rows of sinusoidal tracks at its circumference is converted into a rotary motion of the rotor shaft.

Der Motor besteht aus folgenden Systemen: Kraftstoffsystem (Speisesystem), Zündsystem, Schmiersystem, Kühlsystem sowie aus den Mechanismen - Gaswechselsteuerung und hin- und hergehender Mechanismus.The engine consists of the following systems: fuel system (feed system), ignition system, lubrication system, cooling system and the mechanisms - gas exchange control and reciprocating mechanism.

Claims (7)

Verbrennungsmotor mit wenigstens einer hin- und herbewegbaren Kolbenstange (6), welche an beiden Enden mit einem jeweiligen Kolben-Zylinder-Mechanismus (3, 4, 17, 18) beaufschlagbar ist,
einem mit der wenigstens einen Kolbenstange verbundenen Kupplungs- bzw. Gehäuseteil (7),
einem in dem Kupplungsteil (7) angeordneten Rotor (10) mit einer Rotor- bzw. Abtriebswelle (9),
und Umwandlungsmitteln (8, 22) zur Umwandlung der Hin- und Herbewegung der wenigstens einen Kolbenstange und des Kupplungsteils in eine Rotationsbewegung des Rotors (10) und der Rotorwelle (9).
Internal combustion engine with at least one reciprocating piston rod (6) which can be acted on at both ends by a respective piston-cylinder mechanism (3, 4, 17, 18),
a connected to the at least one piston rod coupling or housing part (7),
a rotor (10) arranged in the coupling part (7) with a rotor or output shaft (9),
and conversion means (8, 22) for converting the reciprocating movement of the at least one piston rod and the coupling part into a rotational movement of the rotor (10) and the rotor shaft (9).
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) zylinderförmig ausgebildet ist und auf seiner Zylindermantelfläche wenigstens eine sinusförmige Laufbahn (22) aufweist, welche mit wenigstens einem auf der Innenseite des Kupplungsteils ausgebildeten Kugellagermechanismus (8) zusammenwirkt.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the rotor (10) is cylindrical and has on its cylindrical surface at least one sinusoidal track (22) which cooperates with at least one formed on the inside of the coupling part ball bearing mechanism (8). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, drei oder vier Kolbenstangen (6) vorgesehen sind.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that two, three or four piston rods (6) are provided. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, drei oder vier sinusförmige Laufbahnen vorgesehen sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that two, three or four sinusoidal tracks are provided. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zylindrischen, aus zwei trennbaren Teilen (1, 2) zusammengesetzten Motorblock aufweist, welcher mit Langlöchern ausgebildet ist, in welchen armartige Verlängerungen bzw. Stößel (12) des Kupplungsteils (7), welche mit den jeweiligen Kolbenstangen (6) verbunden sind, entsprechend der Bewegung der Kolbenstangen (6) hin- und herbewegbar sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a cylindrical engine block composed of two separable parts (1, 2) which is formed with oblong holes in which arm-like extensions or plungers (12) of the coupling part (7), which are connected to the respective piston rods (6), according to the movement of the piston rods (6) back and forth. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder vier Kolbenstangen mit entsprechenden Kolben-Zylinder-Mechanismen um die Außenseite des zylinderförmigen Motorblocks (1, 2) herum angeordnet sind.Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that two or four piston rods with corresponding piston-cylinder mechanisms are arranged around the outside of the cylindrical engine block (1, 2). Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Zweitaktmotor ist, zwei Gruppen koaxialer Zylinder enthält, eine linke und eine rechte, die um die äußere Seitenfläche des zylindrischen Motorblocks angeordnet sind, parallel zur Achse der Rotorwelle, die innerhalb des Blocks angebracht ist und mit einem Rotor versehen ist, der am Kreisumfang von mehreren Reihen von Bahnen in der Art von Sinuskurven umgeben ist, die in die Verzahnung hineinragen, und zwar über Kugellager, mit Buchsen längsläufiger Öffnungen der hin- und herschwingenden Kupplung, die durch Kreuzköpfe mit den inneren Längsnuten des Motorblocks verbunden ist, und durch Stößel über Gelenkverbindungen mit den Kolbenstangen verbunden ist, wobei letztere über Gleitbuchsen mit den Halterungen zur Befestigung der koaxialen Zylinderpaare verbunden sind, und über Gelenkverbindungen mit den Kolben dieser Zylinder verbunden sind.An internal combustion engine, characterized in that the engine is a two-stroke engine including two groups of coaxial cylinders, a left and a right, which are arranged around the outer side surface of the cylindrical engine block, parallel to the axis of the rotor shaft mounted within the block and with a Rotor, which is surrounded on the circumference of several rows of tracks in the manner of sinusoids, which protrude into the toothing, via ball bearings, with bushings of longitudinal openings of the reciprocating clutch, which by crossheads with the inner longitudinal grooves of the Engine block is connected, and is connected by plunger via joints with the piston rods, the latter being connected via sliding bushes with the holders for fixing the coaxial cylinder pairs, and are connected via articulations with the pistons of these cylinders.
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