NL7906450A - Roteerbare motorklep. - Google Patents

Description

<*r ψ PHILLIP RODNEY HOPKINS, Hialeah, Florida, Ver. St. v. Amerika Roteerbare motorklep.

De uitvinding heeft betrekking op een verbeterd kleporgaan voor verbrandingsmotoren.

Tot dusver waren er takrijke soorten klepuitvoeringen voor verbrandingsmotoren. De onderhavige uitvinding betreft een as-typeklep, 5 waarbij diametrale doorgangen zijn aangebracht in dw as die de cilinder overspant en waardoor inlaat en uitlaat plaats vindt en waarbij de openingen of gaten in de as van bepaalde afmetingen zijn en deze afmeting in de omtreksafstand in hoofdzaak gelijk is aan 1/16 van de omtrek van de as, zoals in het volgende nader uiteengezet is.

10 De rotatieklep verschilt van de tot dusver bekende kleppen doordat een directe beweging van inlaat en uitlaat door de as verloopt, hetgeen een continue rotatiebeweging van de as met goede tijdafstelling veroorlooft voor een viertact-zuigermotor. De tijdafstelling is mogelijk doordat de wijdte in omtrekszin van de opening in hoofdzaak 1/16 van de 15 omtrek van de as is. De problemen van de tot dusver bekende rotatie- kleppen zijn voornamelijk dat deze een explosief mengsel niet afdichten en gas laten ontsnappen. De as volgens de onderhavige uitvinding heeft zowel langsgerichte als cirkelvormige dichtingen om het ontsnappen van gas te verhinderen.

20 Voordelen van de onderhavige uitvinding zijn de uitschakeling van klepveren en koptype-kleppen die momenteel in de orde van ongeveer 10% of meer van het geleverde of opgewekte vermogen van de motor vereisen. Er treedt een directe en onbelemmerde inlaat- en uitlaat-stroming en geen klepvlak in de baan van het mengsel op zoals bij 25 gangbare motoren. De bestanddelen zijn van een constructie die het zeer sterk zijn daarvan veroorlooft en er is een vermindering in het aantal werkende onderdelen door de gebruikmaking van de onderhavige uitvinding. Het systeem leent zich voor practisch alle viertact-zuiger-motoren en kan goed werken met brandstofinspuiting en gelaagde 7906450 't 2 ladingkoppen. Het is ook bruikbaar voor dieselbrandstof waar zeer hoge compressieverhoudingen vereist zijn. De assen en dichting volgens de onderhavige uitvinding vervangen een groot aantal onderdelen, naar schatting in de orde van ongeveer 80, die normaal gebruikt worden 5 om hetzelfde effect tot stand te brengen bij een normale V8-motor onder het verlagen van de kosten van dergelijke motoren. Door de rotatiebeweging en door de uitschakeling van klepveren kan de motor met toegenomen toerentallen draaien met een resulterend hoger vermogen van dezelfde verplaatsing. Ook kan bij toepassing bij het gelaagde 10 ladingtype motor de rijke ladingkamer doelmatiger worden gevormd dan bij normale motoren, hetgeen een grotere mate van vermogen oplevert met minder verontreinigingsgassen daar deze grondiger worden verbrand.

Het is een oogmerk van de uitvinding om te voorzien in een inrichting van het in het volgende beschreven type, die eenvoudig en 15 goedkoop te fabriceren, hoogst bruikbaar in werking, doelmatig, en op het verminderen van verontreiniging berekend is.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van een in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeeld daarvan. Fig. 1 is een zijaanzicht in doorsnede van een verbrandings-20 motor van het viertact-type; fig. 2 is een gedeeltelijke afbeelding volgens II-II in fig. 1 en in de richting van de pijlen beschouwd; fig. 3 is een bovenaanzicht in doorsnede van de bovenste zone van fig. 1.

25 Bij beschouwing van fig. 1 wordt een verbrandingsmotor gezien, die algemeen met het verwijzingscijfer 12 aangegeven is. Deze is opgebouwd uit een blok 14 met een ondereinde, dat overspannen is door een oliebak 16, die in open verbinding staat met het ondereinde van de cilinders, zoals met het verwijzingscijfer 20 aangegeven is, waarbij 30 de oliebak aan het blok bevestigd is door middel van geschikte organen, zoals de bout 21. Het boveneinde van het blok is voorzien van een kop 18. In het blok zijn de zuigers 22 heen en weer beweegbaar in de cilinder 20, waarbij deze bijvoorbeeld verbonden zijn door een stang zoals met het verwijzingscijfer 24 aangegeven is met een krukas 28 35 zoals met 26 aangegeven is en in het bijzonder met een excentrisch 7906450 f 3 gedeelte daarvan. Het einde 30 van de krukas is door middel van een geschikt orgaan verbonden met een vermogensaftak en aan het andere einde, 32, is een tandwiel of ander aandrijforgaan aangebracht voor aangrijping met een band, ketting, of ander type krachtoverbrengings-5 orgaan naar het tandwiel 38 op het einde van een as 36 die ondersteund is in overspannen!verband van de zijde van de bovenste eindzone van de cilinders en ondersteund is zoals door legers 42 en 44 die gevat zitten tussen het bovenste gedeelte 40 van de kop en het blok. In fig. 2 wordt gezien, dat de as 36 roteerbaar is binnen een tunnel door de kop die 10 algemeen met het verwijzingscijfer 41 aangegeven is en waarbij er een opening aan de tegenovergestelde zijden in diametraal verband optreedt zoals met 43 en 53 aangegeven is. Zoals duidelijk in fig. 2 weergegeven is bij de voorkeursuitvoering, is de kop voorzien van een paar in ëën vlak liggende oppervlakken 70 en 71 die aanliggen tegen het 15 bovenoppervlak 73 van het blok en op geschikte wijze daaraan bevestigd zijn zoals door middel van de bouten 75 en 77. Het bovenste gedeelte 40 van de kop dat de zuigercilinders overspant is verheven zoals bij 46 wordt gezien in de centrale zich in langsrichting uitstrekkende zone en buigt omlaag en naar buiten naar de delen 70 en 71 op het 20 blok 73 zoals met de verwijzingscijfers 45 en 45’ aangegeven is en waardoor de opening 43 is aangebracht in het geval van de as 36.

Aan de tegenovergestelde zijde van de cilinder bevindt zich ook een opening in de kop zoals met 81 aangegeven is en een tunnel 83 is in de kop gevormd en een as 37 is roteerbaar daarin op een wijze overeen-25 komstig aan hetgeen in het voorgaande in verband met de as 36 is vermeld. Elk van de assen heeft een doorgaande boring zoals met 90 en 92 aangegeven is die diametraal verloopt en zich geheel daardoor uitstrekt en van een diameter is welke in hoofdzaak 1/16 van de omtrek van de as is, waarvan de ene zal worden aangemerkt als de 30 ingangsas en waarvan de andere zal worden aangemerkt als de uitgangs- as. Door het centrale gedeelte van de kop is een boring 301 aangebracht voor een bougie 50 die zal worden gebruikt om een brandstofmengsel te ontsteken dat in de kamer 103 toegevoerd en daaruit afgevoerd wordt op een wijze die nu zal worden beschreven.

35 Vervolgens wordt de as 36 beschouwd en wel de ene aan de 7906450 ♦ 4 rechterzijde in fig. 2, die zal worden aangemerkt als de ingangsas en die als een inlaatklep dient. Een brandstof- en luchtmengsel wordt toegevoerd in de kap 201 die de opening 203 heeft welke in de tunnel voert zodat wanneer brandstof en lucht worden toegevoerd door de opening 5 205, en de as uitgericht is met de opening 53, brandstof door en uit de opening 43 en in de kamer 103 zal gaan. Als de as echter roteert zal deze doorgang worden gesloten, en op dat moment zal een vonk worden ontstoken zoals bij 50 die een explosie teweeg zal brengen onder het omlaag drijven van de zuiger 22 en bij de opgaande slag 10 daarvan zal het gat 92 in de as 37 in uitgericht verband geroteerd zijn met het gat 302 in de kap 303 die met bouten zoals bij 305 aan het boveneinde van de kop bevestigd is en de omhoog bewegende zuiger zal voor het afvoeren van de gassen door de opening 81 en diametrale doorgang 92 door de as 37 zorgen om door het gat 301 uit te stromen.

15 Bij het nu beschouwen van fig. 3 wordt gezien dat de doorgangen 90 en 92 van de cilinder 20 langwerpig zijn, dat wil zeggen elk heeft een zich in hoofdzaak axiaal uitstrekkende monding om samen te gaan met de diametrale afmeting van de cilinder.

Bij het verder beschouwen van fig. 3 en in het bijzonder van de 20 opening die met het verwijzingscijfer 401 aangegeven is voor het gemak wordt gezien dat deze opening in de as een-zestiende is van de omtrek van de assen 36 en 37, die gelijk zijn bij de voorkeursuitvoering, d.w.z. de afstand tussen de relatief lange zijden 403 en 405, en deze zijn zodanig van afmeting datOngeveer 80% van de diameter van de 25 cilinder en zuiger bestrijken en bij voorkeur tenminste even groot zijn als de straal van de cilinder. Dit geldt met betrekking tot elk van de diametrale doorgangen door de assen welke de rotatiekleppen omvatten. Dichtorganen zijn aangebracht op elk van de assen. Deze dichtorganen zijn van twee types: Zoals in fig. 2 weergegeven is, 30 zijn omtreksspleten die zich in de koordhrichting uitstrekken aange bracht, en in elk is een dichtonderdeel 501 opgenomen dat een staaf omvat dat met het buitenoppervlak 503 te allen tijde bij de rotatie in aangrijping is met het binnenoppervlak van de kop en dit verschaft een veegwerking tegen het binnenoppervlak van de kop om een dicht-35 orgaan te vormen teneinde langsblazen te verhinderen. Aanvullende 7906450 - "V.

5 dichtorganen zijn aangebracht tussen elk van de cilinders en tussen de legers, zoals in fig. 1 weergegeven, 42 en het verbrede gedeelte van de as 36, waarbij dit d'ichtorgaan met het verwijzingscijfer 601 aangegeven is en elk soort axiaal langsblazen tegengaat. Deze dichtorganen kunnen 5 gelijkenis vertonen met gebruikelijke zuigerveren en komen te zitten in groeven die op geschikte wijze in de assen zijn aangebracht.

Bij de voorkeursuitvoering zijn zich in langsrichting uitstrekkende doorgangen aangebracht in de groef voor smering tussen het buitenoppervlak van de as en het binnenoppervlak van de tunnel door de kop, 10 zoals met het verwijzingscijfer 902 aangegeven is, waaraan op geschikte wijze toevoer plaatsvindt zoals door olieleidingen 903,904.

De onderhavige uitvinding vindt toepassing bij viertact verbrandingsmotoren (met Otto-kringloop).

Geschikte openingen,die door de assen en in het motorblok 15 weergegeven zijn, zijn aangebracht voor waterkoeling daarvan.

Kort samengevat is in het voorgaande een as-type kleporgaan beschreven voor een verbrandingsmotor van het type dat een blok heeft met daarin een cilinder en een in de cilinder heen en weer beweegbare zuiger, waarbij de kamer afgedekt is door een kop en een verbeterde 20 klep uitgevoerd' is in de vorm van een as die draaibaar gelegerd is in de kop met een gedeelte van de as dat een gedeelte van de cilinder boven de zuiger overspant en de as een diametrale doorgang heeft van een doorsnede^oppervlak dat in richting van de hartlijn van de as tenminste even groot is als de straal van de cilinder en in omtrekszin 25 een afstand beslaat die in hoofdzaak gelijk is aan een-zestiende van de omtrek van de as en waarbij dichtorganen zijn aangebracht tussen de as en de motor en een krukas die met de zuiger samenhangt met de as verbonden is om tegelijk met de krukas te roteren door een kracht-overbrengingsorgaan zoals een band of dergelijke.

30 7906450

Claims (6)

1. Verbrandingsmotor van het type met een blok dat tenminste één cilinder vormt en voorzien is van een kop die de cilinder overspant en een zuiger die heen en weer beweegbaar is met betrekking tot 5 de kop in de cilinder, een verbeterd kleporgaan in de kop bestaande uit een as die draaibaar gelegers is in de kop en een asgedeelte heeft dat een gedeelte van die cilinder overspant en waarbij deze as een diametrale doorgang heeft, gekenmerkt door een doorsnedev-oppervlak evenwijdig aan de hartlijn van de as dat tenminste even groot is als 10 de straal van de cilinder en in omtrekszins een afstand beslaat in hoofdzaak gelijk aan een-zestiende van de as met dichtorganen tussen de as en de kop, en een krukas die met de zuiger samenhangt en kracht-overbrengingsorganen voor onderlinge verbinding van de krukas met de as die het verbeterde kleporgaan omvat.

2. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de dicht organen bestaan uit zich radiaal uitstrekkende dichtonderdelen die in langsrichting in uitsparingen in de genoemde as zijn aangebracht.

3. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat een paar van de genoemde assen zijn aangebracht in combinatie met een verbran- 20 dingsmotor en deze assen een cilinder overspannen.

4. Rotatieas voor een verbrandingsmotor met een diametraal doorgaand gat van een doorsnede^oppervlak dat in omtrekszins gelijk is aan 1/16 van de omtrek van de as.

5. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat zich in 25 langsrichting uitstrekkende spleten zijn aangebracht in de diepte van de as en dichtorganen in deze uitsparingen zijn aangebracht.

6. Inrichting, in hoofdzaak zoals voorgesteld in de beschrijving en/of tekeningen. 7906450