EP2500515A1 - Combustion engine - Google Patents
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- 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
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- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/04—Reciprocating-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
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- F01B3/0002—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/26—Engines 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.
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Abstract
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.
Merkmale, die den Prototyp kennzeichnen sind:
- 1* Ein Kraftstoffsystem (Speisesystem), das die Aufbereitung des Kraftstoff-Luft-Gemischs außerhalb der Zylinder gewährleistet.
- 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* Ein Schmiersystem für Viertaktmotoren.
- 4* Ein Flüssigkeitskühlsystem.
- 5* Eine Gaswechselsteuerung durch Ventile.
- 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.
- 1 * A fuel system (feed system) that ensures the treatment of the fuel-air mixture outside the cylinders.
- 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 * A lubrication system for four-stroke engines.
- 4 * A liquid cooling system.
- 5 * Gas exchange control by valves.
- 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. Die Kompliziertheit der Konstruktion des Motors,
- 2. die geringe Zuverlässigkeit des hin- und hergehenden Mechanismus.
- 1. The complexity of the construction of the engine,
- 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
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
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* Ein Kraftstoffsystem (Speisesystem), das die Aufbereitung des Arbeitsgemischs außerhalb der Zylinder gewährleistet.
- 2* Ein Zündsystem, das die gleichzeitige Entzündung des verdichteten
Arbeitsgemischs in allen Zylindern der rechten, und danach der linken
Zylindergruppe gewährleistet. - 3* Ein Luftkühlsystem.
- 4* Ein Schmiersystem für Zweitaktmotoren.
- 5* Eine Schiebersteuerung.
- 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.
- 1 * A fuel system (feed system) that ensures the treatment of the working mixture outside the cylinders.
- 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 * An air cooling system.
- 4 * A lubrication system for two-stroke engines.
- 5 * One slider control.
- 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
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Rotorwelle, dem Rotor und der hin- und herschwingenden Kupplung dargestellt.Rotor shaft, the rotor and the reciprocating clutch shown.
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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.
It consists of movable and immovable components. The moving parts include (s.
Zu den unbeweglichen Bauteilen gehört der Motorblock 1-2 (s.
Im rechten Teil des Blocks (s.
Auf der gesamten Länge des Innenteils des Blocks 1-2 sind Führungsnuten 13 ausgeführt (s.
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.
Zum äußeren Seitenteil hin hat der Motorblock 1-2 längsläufige Flächen 36 (s.
Der Motorblock 1-2 ist ein Gestell, innen und von außen sind verschiedene Baugruppen und Mechanismen angebracht (s.
- a) innerhalb des Blocks - die Rotorwelle 9,
der Rotor 10, dieKugellager 8, die hin- und herschwingende Kupplung 7 sowie dieLager der Rotorwelle 15, - b) auf der Außenseite des Blocks -
die Halterungen 16, mitden koaxialen Zylinderpaaren 17, 18 (s.Fig. 1 ,3 ) sowie dieLager 19 des Motors (s.Fig. 1 ,5, 7 ).
- a) within the block - the rotor shaft 9, the
rotor 10, theball bearings 8, the reciprocating clutch 7 and the bearings of therotor shaft 15, - b) on the outside of the block - the
brackets 16, with the coaxial cylinder pairs 17, 18 (s.Fig. 1 .3 ) and thebearings 19 of the engine (s.Fig. 1 .5, 7 ).
Die Kolbenstangen 6 führen folgendende Funktionen aus: (s.
- 1. Sie dienen zur Verbindung der koaxialen
Kolben 3, 4, über dieGelenkverbindungen 20, der linken 17 und der rechten Zylindergruppe 18. - 2. Sie gewährleisten die Verbindung der koaxialen
Kolben 3, 4, über dieGelenkverbindungen 20,mit den Stößeln 12 der hin- und herschwingenden Kupplung 7 (s.Fig. 1 ,15, 16 ), und über dieGleitbuchsen 21 mit denGehäusen der Halterungen 16 zur Befestigung der koaxialen Zylinderpaare 17, 18 (s.Fig. 1 ,3 ,23 ). - 3. Sie übertragen die Kräfte
von den Kolben 3, 4, über dieGelenkverbindungen 20, auf dieStößel 12 der Kupplung 7 und umgekehrt (s.Fig. 1 ).
- 1. They serve to connect the
coaxial pistons 3, 4, via thejoints 20, the left 17 and the right cylinder group 18th - 2. They ensure the connection of the
coaxial pistons 3, 4, via the articulatedjoints 20, with theplungers 12 of the reciprocating clutch 7 (s.Fig. 1 .15, 16 ), and on the slidingbushes 21 with the housings of theholders 16 for fixing the coaxial cylinder pairs 17, 18 (s.Fig. 1 .3 .23 ). - 3. They transmit the forces from the
pistons 3, 4, via thejoints 20, on theplunger 12 of the clutch 7 and vice versa (s.Fig. 1 ).
Die Rotorwelle 9 (s.
Der Rotor 10 (s.
Die hin- und herschwingende Kupplung 7 (s.
Das Gehäuse der Kupplung 7 (s.
Die Kreuzköpfe 34 und die Nuten 13 gewährleisten die geradlinige Bewegung der Kupplung 7 im Verlauf des Anlassens und des Betriebs des Motors.The
Innerhalb des zylindrischen Teils der Kupplung 7 (s.
Die Kugellager 8 (s.
Die Kugellager 14, 15 (s.
Die Gaswechselsteuerung enthält (s.
Das Luftkühlsystem arbeitet mit Hilfe von Flügelrädern 32 (s.
Das Zündsystem dient zur gleichzeitigen Entzündung des Arbeitsgemischs in allen Zylindern 18 der rechten und dann der linken Zylindergruppe 17 (s.
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.
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
Takt <Arbeiten - Ausstoßen> (s.
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.
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.
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)
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).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP11158859A EP2500515A1 (en) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | Combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP11158859A EP2500515A1 (en) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | Combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP2500515A1 true EP2500515A1 (en) | 2012-09-19 |
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ID=44318531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP11158859A Withdrawn EP2500515A1 (en) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | Combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2500515A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2011-03-18 EP EP11158859A patent/EP2500515A1/en not_active Withdrawn
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