NL1005206C2

NL1005206C2 - Verbrandingsmotor met roteerbaar cylinderblok.

Info

Publication number: NL1005206C2
Application number: NL1005206A
Authority: NL
Inventors: Leon Ruben Van De Werve
Original assignee: Leon Ruben Van De Werve
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 1998-09-08
Also published as: NL1005206A1

Description

Titel: Verbrandingsmotor met roteerbaar cylinderblok.

De uitvinding heeft betrekking op een verbrandingsmotor van het Otto- of het Dieseltype, omvattende een cylinderblok met ten minste één cylinder waarin een zuiger met een daaraan verbonden drijfstang beweegbaar zijn aangebracht, waarbij de 5 ten minste ene cylinder is aangebracht in een om zijn as roteerbaar cylinderblok en waarbij het van de zuiger afgekeerde uiteinde van de drijfstang is bevestigd aan een stationaire as, waarvan de hartlijn niet samenvalt met de hartlijn van het roteerbare cylinderblok.

10 Een dergelijke motor is bekend uit DE 3820033 en heeft als nadeel dat het openen en sluiten van de cylinder voor toe- en afvoer van verbrandingsmengsels en verbrandingsproducten gecompliceerd is uitgevoerd. De uitvinding beoogt een oplossing te verschaffen voor deze 15 nadelen.

De verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt hiertoe gekenmerkt, doordat de van de as van het cylinderblok afgekeerde zijde van de ten minste ene cylinder open is en dat het roteerbare cylinderblok is voorzien van een orgaan 20 voor het periodiek afsluiten en vrijgeven van de open zijde van de cylinder waarbij het orgaan voor het periodiek afsluiten en vrijgeven van de open zijde van de cylinder bestaat uit een eindloze band met een openingenpatroon, welke band loopt over de buitenomtrek van het roteerbare 25 cylinderblok.

Op deze wijze kunnen onder andere cylinderkop, nokken-as(sen), kleppen, klepveren, klepgeleiders, klepstellers, klepdichtingen, stoterstangen, tuimelaars, koppakking en een groot deel van de distributie worden weggelaten.

30 De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening en de beschrijving in het volgende nader worden toegelicht bij wijze van niet-limitatief voorbeeld.

De figuur toont een dwarsdoorsnede van een voordelige uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. In de figuur omvat 1005206« 2 een stilstaand huis 1 een roteerbaar cylinderblok 2 waarin ten minste één cylinder 3 met zuiger en drijfstang zijn aangebracht. (In de figuur zijn drie cylinders weergegeven).

De van de zuiger afgekeerde zijde van de drijfstang is 5 bevestigd aan een stationaire as 4 waarvan de hartlijn niet samenvalt met de hartlijn van het roteerbaar cylinderblok 2.

Bij werking van deze verbrandingsmotor zal het cylinderblok 2 roteren volgens de pijl A. Het huis 1 is voorzien van een inlaatpoort 5 en een uitlaatpoort 6. Voorts bevat 10 het huis 1 een vaste plaats van ontsteking 7. Het roteerbare cylinderblok is voorts voorzien van groeven 8 (bijvoorbeeld in radiale richting) voor koelings- en smeringsdoeleinden.

In deze uitvoeringsvorm is de van de stationaire as 4 afgerichte zijde van de cylinder 3 open. Er is nu een orgaan 15 aanwezig voor het periodiek afsluiten en vrijgeven van deze open zijde van de cylinder, bijvoorbeeld in de vorm van een eindloze (bij voorkeur flexibele) band 9 die bij voorkeur met constante snelheid loopt over de buitenomtrek van het roteerbare cylinderblok 2 en is voorzien van een 20 openingenpatroon om afwisselend de "cylinderkop" aan- of afwezig te laten zijn. Ter wille van de duidelijkheid is het openingenpatroon in de band 9 niet weergegeven. Als gevolg van het continue karakter van de brandstofgaswisseling zijn trillingen in het gaswisselingssysteem als gevolg van 25 massakrachten uitgeschakeld, terwijl bij de ene omwenteling van de cylinder deze volledig is afgesloten en bij de volgende omwenteling geheel of gedeeltelijk (afhankelijk van het openingenpatroon van de band) open is aan de bovenzijde. De band 9 is bij voorkeur 4/3 x de buitenomtrek van het 30 cylinderblok en loopt via één of meer geleidingsrollen 10.

De timing van de flexibele band 9 kan gebeuren op elke daartoe geschikte wijze, bijvoorbeeld door het cylinderblok 2 licht konisch te maken, waarmee de omtrek variabel wordt en er met een nokkensysteem onder veerdruk een mogelijkheid 35 is de band altijd op de juiste positie op het blok te houden.

10052061 3

5 De waterpomp, oliepomp en eventuele compressor voor drukvulling van de cylinder kunnen op voordelige wijze als centrifugaalpomp (niet getekend) door het roterende blok 2 zelf gevormd worden, waarvoor slechts enige afdichtingen (niet getekend) nodig zijn. bij de toerentallen van deze 10 motor (500 - 20.000 rpm) wordt voldoende druk geleverd voor olie, water en vuldruk. Op deze wijze kunnen in een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding alle oliepomponderdelen, alle waterpomponderdelen, een groot deel van de distributie en de V-snaren vervallen.

15 De ontsteking van het gasmengsel gebeurt in principe per cylinderblok slechts op één plaats. Er is dus per cylinderblok maar één ontstekingssysteem nodig, waardoor synchronisatieproblemen niet voorkomen. Ook is er per cylinderblok slechts één gasmengselsysteem (carburateur, 20 injectiesysteem etc.) nodig en is er maar één in- en één uitlaatpoort. Ook hierdoor kan in een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding een groot deel van de distributie van de injectoren, bougiekabels etc. worden weggelaten. De drukpulsen in de in- en uitlaatstukken zijn 25 hoger-frequent waardoor de geluiddemping eenvoudiger wordt. Ontsteking, mengselvorming motormanagement etc. kunnen in principe volgens dezelfde wijze blijven werken als momenteel het geval is bij bekende motoren. Groot bijkomend voordeel is dat de motor volgens de uitvinding in de lengteas zeer 30 kort kan zijn, waardoor met name de inbouw in automobielen grote voordelen kan geven.

Voor de flexibele band 9 is een materiaal met hoge elasticiteit en hoge treksterkte bij hoge temperaturen nodig, omdat de band rechtstreeks aan het verbrandingsproces 35 deelneemt. Te denken valt aan staal met goede thermische 1005206· 4 eigenschappen, composiet, materialen, samengestelde banden met een isolerende tussenlaag en keramische materialen.

Door in een voordelige uitvoering van de uitvinding de offset tussen cylinderblokas en stationaire drijfstangas 5 variabel te maken, bijvoorbeeld door een hydraulisch of een mechanisch systeem, kan de compressieverhouding van de motor variabel gemaakt worden, waardoor bij deellast het rendement sterk stijgt. Tevens zullen daardoor bij deellast de uitlaatgasen schoner zijn.

10 De krachtafname vanaf de motor kan onder andere plaatsvinden rechtstreeks vanaf het roterende cylinderblok 2 dan wel via een vertanding daarvan af, of vanaf één van de bandgeleidingsrollen, dan wel via inductie als dynamo of als hydraulische pomp. Uiteraard zijn er ook combinaties 15 mogelijk.

Opgemerkt wordt dat ter wille van de eenvoud nevenaggregaten als dynamo, oliepomp, waterpomp, olieterugstroom-systeem, ontsteking en mengselbereiding niet weergegeven zijn in de figuur. Zij stoelen immers op bekende technieken 20 en zijn bekend aan deskundigen.

1005206·

Claims

1. Verbrandingsmotor van het Otto- of het Dieseltype, omvattende een cylinderblok met ten minste één cylinder waarin een zuiger met een daaraan verbonden drijfstang beweegbaar zijn aangebracht, waarbij de ten minste ene 5 cylinder is aangebracht in een om zijn as roteerbaar cylinderblok en waarbij het van de zuiger afgekeerde uiteinde van de drijfstang is bevestigd aan een stationaire as, waarvan de hartlijn niet samenvalt met de hartlijn van het roteerbare cylinderblok, met het kenmerk, dat de van de 10 as van het cylinderblok afgekeerde zijde van de ten minste ene cylinder open is en dat het roteerbare cylinderblok is voorzien van een orgaan voor het periodiek afsluiten en vrijgeven van de open zijde van de cylinder waarbij het orgaan voor het periodiek afsluiten en vrijgeven van de 15 open zijde van de cylinder bestaat uit een eindloze band met een openingenpatroon, welke band loopt over de buitenomtrek van het roteerbare cylinderblok.

2. Verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het 20 kenmerk, dat de eindloze band flexibel is.

3. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat de band loopt via ten minste één geleidingsrol. 25

4. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de band een lengte heeft van 4/3 x de buitenomtrek van het roteerbare cylinderblok.

5. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat bij bedrijf, de band loopt met een constante snelheid over het buitenoppervlak van het roteerbare cylinderblok. 1005206«

6. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de band bestaat uit een materiaal met een hoge elasticiteit en een hoge treksterkte bij hoge temperaturen.

7. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de band bestaat uit staal met goede thermische eigenschappen.

8. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-5, met het 10 kenmerk, dat de band bestaat uit composietmateriaal.

9. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de band bestaat uit samengestelde banden met een isolerende tussenlaag. 15

10. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de band bestaat uit keramisch materiaal.

11. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande 20 conclusies, met het kenmerk, dat het roteerbare cylinderblok is ondergebracht in een stilstaand huis.

12. Verbrandingsmotor volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het stilstaand huis is voorzien van een 25 inlaatpoort en een uitlaatpoort.

13. Verbrandingsmotor volgens conclusies 11 en 12, met het kenmerk, dat het roteerbare cylinderblok is voorzien van groeven voor koelings- en smeringsdoeleinden. 30

14. Verbrandingsmotor volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de groeven radiaal verlopen.

15. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-14, met het 35 kenmerk, dat het stilstaande huis is voorzien van ten 1005206· minste één plaats voor ontsteking van het brandstofmengsel in de cylinder.

16. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-15, met het 5 kenmerk, dat de offset tussen cylinderblok-as en de stationaire drijfstangas variabel is.

17. Verbrandingsmotor volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de genoemde offset variabel is door middel van 10 een hydraulisch of mechanisch systeem.

18. Verbrandingsmotor volgens conclusies 1-17, met het kenmerk, dat de krachtafname plaatsvindt, rechtstreeks vanaf het roteerbare cylinderblok dan wel via een 15 vertanding daarvan af, of via inductie als dynamo of als hydraulische pomp.

19. Verbrandingsmotor volgens conclusies 3-18, met het kenmerk, dat de krachtafname plaatsvindt vanaf ten minste 20 één bandgeleidingsrol. 1005206·