SE523884C2 - Explosionsmotorrelaterat arrangemang - Google Patents

Description

20 25 30 35 523 s§4 n' erbjuda den önskade bränsle/luftblandningen.

TEKNIKENS TIDIGARE STÅNDPUNKT Explosionsmotorrelaterade arrangemang, av inledningsvis angi- ven beskaffenhet, är tidigare kända i ett flertal olika ut- föringsexempel.

Föreliggande uppfinning har vad avser den principiella upp- byggnaden som sin förebild en "Wankelmotor", där ett motor- block är tilldelat två motorenheter och där respektive motor tillhörig cylinder uppbär ett i cylindern roterbart anordnat kolvarrangemang.

Till teknikens tidigare ståndpunkt hör ävenledes innehållet i följande patentpublikationer; DE-A1-4 115 194.

Denna patentpublikation hänför sig till ett system som inne- fattar en kring en axel roterande kolv och vilken axel därut- över utgör centrum för en cirkulär cylinder, inom vilken den utnyttjade kolven tillàtes att rotera.

Kolven uppvisar en från en cirkellinje avvikande form eller en som en kamskiva tjänande krökt överyta.

Mot denna kamskiveform och kolvens yttre yta i övrigt anligger och löper spetsen för en, fäst, via en vridningsaxel vridbart in- tunga eller en vinge.

Denna vridningsaxel måste vara placerad utanför den cirkulära cylinderns begränsningsyta för att kunna erbjuda en undanvri- den position för tungan eller Vingen vid en rotation av kolven. n nu n' 10 15 20 25 30 35 5233884 . . ; a - | n - .- Tungan avgränsar två olika rum mellan kolven och cylinder och vilka rum expanderas och komprimeras av kolvens roterande rörelse.

I ritningen figur ll arbetar en första rotor l som motordel och en andra rotor 3 som kompressionsdel.

Rotorn l vrider sig i riktningen från spetsen för spärrdelen eller Vingen 2, som måste kunna föras till en position 4 helt utanför cylinderns cirkelformade yta.

Så länge som kompressionsslaget verkar så kan rotorn 1 inte utföra något arbete. vrider sig i Mera speciellt är det fråga om att motorn, som pilens riktning, är anpassad för att skapa ett sug genom öppningen 5.

Den insugna förbränningsblandningen förskjutes av rotorn 3 och föres så småningom in i förbränningskammaren 4 komprimerad.

Efter förbränningen övergår rotorn till arbetsperioden. De vid expansionen bildade avgaserna matas ut via en öppning.

US-A-5 373 819.

Här visas en roterande kolv (C) snitt cirkelformad cylinder (e) (6) och som kan erbjuda en rotation inom en i tvär- (0) som är vridbar kring en rota- tionsaxel (1) med sin centrumpunkt för- skjuten något i förhållande till en rotationsaxel för kolven. (2), vilka samverkar med kolven (6).

Cylindern (1) uppvisar tre kammare var och en uppvisar cylinderformade ytor (3), Kolven (6) har två delvis cylinderformade ytor sammanbundna n øø-ø u. 10 15 20 25 30 35 525 884 4 . 1 Q s . . . - »- (8). med anslutningsytor Ytan för denna kolv (6) understödd av tre rullar är kontinuerligt eller ständigt (5) tilldelade nämnda cylinder (1).

DE-A1-3 333 586.

Här visas och beskrives ett arrangemang utnyttjande två kolv- cylinder-arrangemang med i tvärsnitt cylinderformade kolvar excentriskt inplacerade i cirkelformade cylindrar för att därvid göra en roterande rörelse inom cylindern och via fjäderpåverkade tätningsskivor kunna avdela två utrymmen, som vid rotationen av kolven expanderas och komprimeras. nEnoGöRELsE FÖR FÖRELIGGANDE UPPFINNING TEKNISKT PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller flera ställda tekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett nödvändigt val av det eller de medel som erfordras så torde med anledning härav torde de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid frambringandet av föreliggande uppfin- ningsföremâl.

Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde det framstå såsom ett tekniskt problem att med enkla medel och åtgärder kunna skapa ett explosions- motorrelaterat arrangemang, där resp. cylinder är tilldelat ett cirkulärt tvärsnitt och där utnyttjade roterbart anord- nade kolvarrangemang i stor utsträckning utnyttjar delvis cylinderformade kolvenheter.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- u. 10 15 20 25 30 35 523 884 5 delsen utav och fördelarna förknippade med att så kunna sam- ordna två intillvarandra orienterade motorenheter, att en första motorenhet kan bli anpassad för en kompression av en bränsle/luftblandning (eller enbart kompression av luft) medan ett för tändningen avsett utrymme skall vara anpassat att sträcka sig från den ena motorenheten över till den andra motorenheten, i vilken arbetsslaget utvecklas.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta en första kolvenhet få vara anpassad att upptaga halva, eller väsent- ligen halva, cylindervolymen samt vara roterbart anordnad kring en rotationsaxel, orienterad att sammanfalla med en cylindern tilldelad centrumaxel.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta en andra kolvenhet få vara anpassad att uppvisa i tvärsnitt ett cir- kelsegment och upptaga en mot cirkelsegmentet och kolvtjock- leken svarande cylindervolym, varvid nämnda kolvenhet är tilldelad en mindre radie än nämnda första kolvenhet och med en tilldelad rotationsaxel sidoförskjuten den cylindern till- delade centrumaxeln.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta ett, den första kolvenheten med den andra kolvenheten inom en cylin- der, sammankopplande medel få vara tilldelat en U-form, med skänklarna anpassade för en samverkande med urtagningar i den första kolvenheten.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta nämnda sammankopplande medel få uppvisa en mot den andra kolvenheten anliggbar plan yta. u »nu 10 15 20 25 30 35 525 884 6 Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta en första och en andra kolvenhet, tilldelade den ena motorenheten, få vara i det närmaste identiska med en första och en andra kolvenhet, tilldelade den andra motorenheten.

Det torde därvid få ses som ett tekniskt problem att vid identiska första och andra kolvenheter, ingående i de båda motorenheterna, kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta första och andra kolvenheter, till- höriga den ena motorenheten och första och andra kolvenheter, tillhöriga den andra motorenheten, få vara orienterade sins- emellan fasförskjutna l80°.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta den ena motorenheten, med tillhörande cylinder och tillhörande kolv- arrangemang, med två kolvenheter få vara vald med en större volym än vad som är gällande för den andra.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta arbets- slaget få verka mot ett den första kolvenheten tilldelat ytavsnitt, beläget mellan ett ytparti för cylinderväggen och ena skänkeln för det sammankopplande medlet.

Föreliggande uppfinning utgår således ifrån ett explosions- motorrelaterat arrangemang, med i ett motorblock anordnade i vart fall två motorenheter, där en resp. motorenhet tillhörig cylinder uppbär ett i cylindern roterbart anordnat kolv- arrangemang, varvid de två motorenheterna är sidoorienterade varandra och samordnade så att en kolvenhet kommer att verka n va.- 10 15 20 25 30 35 523 884 7 . . - n . .- på en gemensam rotationsaxel.

Vid ett sådant explosionsmotorrelaterat arrangemang anvisar nu föreliggande uppfinning, för att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tekniska problemen, att en första motorenhet skall vara anpassad för en kompression av en bränsle/luftblandning och/eller en kompression av enbart luft och att låta ett för tändningen avsett utrymme få vara anpassat att sträcka sig från den ena motorenheten till den andra motorenheten, i vilken senare motorenhet arbetsslaget skall utvecklas.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för uppfinningstanken, anvisas att en första kolvenhet skall vara anpassad att upptaga halva, eller väsentligen halva, cylin- dervolymen och vara roterbart anordnad kring en rotations- axel, orienterad att sammanfalla med en cylindern tilldelad centrumaxel eller centrumlinje.

Vidare anvisar uppfinningen att en andra kolvenhet skall vara anpassad att uppvisa i tvärsnitt ett, mindre än en halv cirkel täckande, cirkelsegment och upptaga en mot cirkel- segmentet och kolvtjockleken svarande cylindervolym, varvid nämnda kolvenhet och cirkelsegment är tilldelade en mindre radie än nämnda första kolvenhets och cylinders radie och med en rotationsaxel sidoförskjuten den cylindern tilldelade centrumaxeln eller centrumlinjen.

Vidare anvisas utnyttjandet av ett, den första kolvenheten med den andra kolvenheten, sammankopplande medel som har tilldelats en U-form, med det U-formade medlets skänklar sam- verkande med urtagningar i den första kolvenheten.

Nämnda sammankopplande U-formade medel skall uppvisa en mot den andra kolvenheten anliggbar, företrädesvis plan, yta. 10 15 20 25 30 35 523 884 s Vidare föreslår föreliggande uppfinning att en första och en andra kolvenhet, tilldelade den ena motorenheten, skall i tvärsnitt vara identiska med en första och en andra kolv- dock skall nämnda enhet, tilldelade den andra motorenheten, kolvenheter vara sinsemellan fasförskjutna l80°.

Uppfinningen anvisar även att låta den ena motorenheten få vara vald med en större cylindervolym än den andra.

Arbetsslaget verkar mot ett den första kolvenheten i den andra motorenheten tilldelat ytavsnitt, där detta vid ett begynnande arbetsslag blir beläget mellan cylinderväggen och ena skänkeln för det sammankopplande medlet.

FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för ett explosionsmotorrelaterat arrangemang, i enlighet med föreliggande uppfinning, är att härigenom har det skapats förutsättningar för en enkel konstruktion av de enskilda kolvarrangemangen och de däri ingående kolvenheterna i kom- bination med en enkel konstruktion av resp. motorenhet till- höriga cylindrar.

Anvisandet av två kolvenheter ingående i var sin cylinder gör även att tidigare besvärande tätningsproblem numera kan få en lämplig lösning.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för ett ex- plosionsmotorrelaterat arrangemang, i enlighet med före- liggande uppfinning, anges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknande del. 1 | n ; ; n KORT FIGURBESKRIVNING Ett explosionsmotorrelaterat arrangemang, av en konstruktion som uppvisar de med föreliggande uppfinning förknippade sig- i ett nifikativa kännetecknen, skall nu närmare beskrivas, exemplifierande syfte, med en hänvisning till bifogad rit- ning, där; Figur 1 visar i sidovy och delvis i snitt ett explosionsmotorrelaterat arrangemang med i ett motorblock anordnade två motorenheter, Figur 2 visar arrangemanget enligt figur 1 i en sidovy, Figur 3 visar arrangemanget enligt figur l i en ytterligare sidovy, Figurerna 4, 5 och 6 visar enbart en första kolvenhet i var sin ändvy och i en sidovy, Figur 7 visar i två olika vyer ett två kolvenheter sammankopplande medel, Figur 8, 9 och 10 visar enbart en andra kolvenhet i var sin ändvy och i en sidovy, Figur 11 visar i två olika vyer ett två kolvenheter sammankopplande medel, Figur 12 visar i två olika vyer ett - nu ~ . - x u 10 15 523 884 ~ ' | I a» _10- kolvenheternas rörelser samord- nande kugghjul, Figur 13 visar i sidovy och delvis i ett snitt ett arrangemang enligt figur 1 under ett arbetsslag och en utblåsningssekvens, Figur 14 visar en utblàsningssekvens för arrangemanget enligt figur 13 och Figur 15 visar de två kolvenheternas sam- verkan med varandra under ett varv för en första motorenhet A och en därtill över en rotations- axel kopplad andra motorenhet B.

BESKRIVNING ÖVER NU FöREsLAGEN UTFöRINGsFoRM Med en hänvisning till bifogad ritningar visas i figur 1 i sidovy och i snitt ett explosionsmotorrelaterat arrangemang l i enlighet med föreliggande uppfinning.

Arrangemanget 1 arbetar enligt tvåtaktsprincipen genom att en tändningssekvens kommer att uppträda vid varje varv för ett kolvarrangemang, med i ett motorblock 2 anordnade två motor- enheter A, B, där resp. motorenhet tillhörig cylinder, be- tecknad AC för den ena motorenheten A och BC för den andra motorenheten B, uppbär ett i cylindern roterbart anordnat (Al: de två motorenheterna A, B är sidorienterade varandra och tilldelad hänvis- kolvarrangemang, bestående av två kolvenheter B1),varvid samordnade till en gemensam rotationsaxel, ningsbeteckningen C. 10 15 20 25 30 523 884 Figur 1 illustrerar även förefintligheten av ytterligare två rotationsaxlar D resp. F, vilka närmare skall beskrivas i det efterföljande.

Vidare kan konstateras att en första kolvenhet Al och en andra kolvenhet A2, tilldelade den ena motorenheten A, är identiska med en första kolvenhet Bl och en andra kolvenhet B2, kolvenheten Al, tilldelade den andra motorenheten B, dock är den första tilldelad den ena motorenheten A, och den första kolvenheten Bl, tilldelad den andra motorenheten B fasförskjutna i förhållande till varandra l80° relaterat till den nämnda rotationsaxeln C.

Enär motorenheterna A och B är i det närmaste identiskt lika kommer den efterföljande beskrivningen att i huvudsak omhand- la och beakta den första motorenheten A.

Till cylindrarna AC och BC är kopplade inlopps- och utlopps- portar och dessa är belägna inom det övre motorblockspartiet.

Med en hänvisning till figur 2 visas således där att rota- tionsaxeln C för drivaxeln 3 är kringsluten utav ett kugghjul 4 och att rotationsaxeln D för en axel tillhörig den andra kolvenheten A2 resp. B2 är tilldelat ett kugghjul 5.

Ett mindre kugghjul 6 är anordnat för att därigenom kunna samordna rotationshastigheten och rotationsriktningarna för nämnda kugghjul 4, 5 och därmed rotationsaxlarna C och D.

Kugghjulet 6 är tilldelat en rotationsaxel F Med hänvisning till figur 3 visas arrangemanget 1 i en annan projektion för positionen och läget enligt figur l där den u» u: 10 15 20 25 30 523 884 e » r s | :u _ 12 _ första kolvenheten A1 och den andra kolvenheten A2 är åtskil- da av ett sammankopplande medel A3.

Med hänvisning till figurerna 4, 5 och 6 visas där i tre olika projektioner den första kolvenheten A1, för den första motorenheten A, och den första kolvenheten Bl, för den andra motorenheten B, under utnyttjandet utav en och samma axel 3, till vilken är kopplat kugghjulet 4.

Med hänvisning till figur 7 visas i två olika projektioner ett kolvenheterna Al och A2 sammankopplande medel A3, vilket i sidovy är i stort sett U-format, med skänklarna anpassade för en samverkan med urtagningar i den första kolvenheten A1.

Det sammankopplande medlet 70 uppvisar parallellt orienterade skänklar 71, 72 samt en mellanorienterad del 73, vars ytparti 74 är format plant och anpassat för en glidande samverkan med den andra kolvenheten A2 tillhörigt plant parti.

Med hänvisning till figurerna 8, 9 och 10 visas där på mot- svarande sätt i tre olika projektioner det andra kolvarrange- manget med kolvenheterna A2, B2 och kuggkransen 5 roterbart relaterade kring en rotationsaxel D.

Med hänvisning till figur 11 visas där i två olika projektio- kolvenheten Bl med den andra kolvenheten medel 110, med skänklarna 111, 112 för- ner ett, den första B2 sammankopplande, bundna med hjälp av en mellanorienterad del 113, som uppvisar en plan yta 114, avsedd för en glidande samverkan med ett den andra kolvenheten tillhörig plan yta.

Med hänvisning till figur 12 visas där i två olika projek- tioner den som ett kugghjul formade medbringaren 6 för att | Q | : u 10 15 20 25 30 523 884 _l3_ kunna synkronisera kugghjulens 4, 5 samordnade rotations- rörelse.

Kugghjulet 6 roterar kring en rotationsaxel F.

I figur 14 visas en utblàsningssekvens och från vilken det framgår kolvenheternas Al och A2 inbördes orientering samt placeringen utav det sammankopplande medlet A3.

Uppfinningen bygger på att en första motorenhet A är anpassad för en kompression av en bränsle/luftblandning eller kompres- sion av luft och att ett för tändningen avsett utrymme är an- passat att sträcka sig från den ena motorenheten A till den andra motorenheten B, i vilken senare enhet arbetsslaget ut- vecklas. enligt figur 14, Den första kolvenheten Bl, är anpassad att upptaga halva, eller väsentligen halva, cylindervolymen och är då roterbart anordnad kring en rotationsaxel C, varigenom den halvcirkelformade, mot cylindern vettande, ytan kommer att rotera mot cylinderytan varvid vid det övre läget två portar föreligger vilka öppnas respektive stängs genom kolvenhetens Bl rotation.

Rotationsaxeln C är alltså orienterad att sammanfalla med en cylindern tilldelad centrumaxel.

En andra kolvenhet B2 är anpassad att uppvisa i tvärsnitt ett cirkelsegment, mindre än en halv cirkelform, och upptaga en mot cirkelsegmentet och kolvtjockleken svarande cylinder- volym, varvid nämnda kolvenhet B2 är tilldelad en mindre radie än nämnda första kolvenhet Bl och med rotationsaxeln D i förhållande till sidoförskjuten, uppåt mot de två portarna, 10 15 20 25 30 523 884 ïïmš š_..:..:, _. _; ä.. _ 14 _ den cylindern tilldelade centrumaxeln C, på det sätt som figur 14 visar, dvs. den andra kolvenheten B2 avgränsar en inloppskammare från en utloppskammare under en del av kolvenhetens rotationsrörelse.

Det, den första kolvenheten Bl med den andra kolvenheten A2, sammankopplande medlet B3 är U-format, med skänklarna sam- verkande med urtagningar i den första kolvenheten.

Nämnda medel B3 uppvisar en mot den andra kolvenheten B2 an- liggbar plan yta.

Figur 13 visar att motorenheten A är vald med en större cy- lindervolym än den andra motorenheten B.

Arbetsslaget verkar mot ett den första kolvenheten Bl till- delat ytavsnitt Ala, beläget mellan cylinderväggen och ena skänkeln för det sammankopplande medlet B3.

Med en hänvisning till figur 15 illustreras där under ett varv den första kolvenhetens Al och den andra kolvenhetens A2 inbördes relation samtidigt som den andra motorenheten B tillhöriga kolvenheten Bl och den andra kolvenheten B2 inbördes position är visade.

Sekvenserna är närmare beskrivna genom positionerna a, b. .h och visar en vridningsrörelse mellan varje position, såsom a och b, av 45°.

Sålunda visar positionen A;b, kompressions och insugnings- fasen, vilken fortsätter under positionen A,c och A,d.

Positionen A;e visar på det inbördes läget vid tändningen. 10 523 884 Position B;e visar på motsvarande sätt den i den andra motor- enheten B alstrade tändningen samt positionen B;f utblås- nings- och arbetsslaget.

Detta fortsätter även for positionerna B;g och B;h.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikatio- ner inom ramen för uppfinningstanken illustrerad i efter- följande patentkrav.

Claims (5)

1. 0 15 20 25 30 523 884 o v ~ - . ~ o - .~ _16- 0003595-6 Patentkrav l. Explosionsmotorrelaterat arrangemang (1), med i ett motor- block anordnade två motorenheter (AC,BC) (A,B), där resp. motorenhet tillhörig cylinder uppbär ett i cylindern roterbart anordnat kolvarrangemang (Al;Bl), varvid de två motorenheter- na (A,B) är sidorienterade varandra och samordnade till en gemensam rotationsaxel (3), kännetecknat därav, att en första motorenhet (A), med en tillhörig första och andra kolvenhet (Al,A2), är anpassad för en kompression av en bränsle/luftblandning eller en kompression av luft och att ett för en tändningen avsett utrymme är anpassat att (A) till den sträcka sig direkt från den första motorenheten andra motorenheten (B), i vilken senare enhet arbetsslaget utvecklas, att en första kolvenhet (Al) är anpassad att upptaga halva, eller väsentligen halva, cylindervolymen och är roterbart anordnad kring en rotationsaxel orienterad att sammanfalla med en cylindern tilldelad centrumaxel, att ett antal portar är anordnade att öppnas respektive stängas genom den första kolvenhetens (Al) rotation, att en andra kolvenhet (A2) är anpassad att uppvisa i tvärsnitt ett cirkelsegment och upptaga en mot cirkelsegmentet och kolvtjockleken svarande cylindervolym, varvid nämnda kolvenhet är tilldelad en mindre radie än nämnda första kolvenhet och med en rotationsaxel sidoförskjuten den cylindern tilldelade centrumaxeln samt anordnad att avgränsa en inloppskammare från en utlopps- kammare under en del av kolvenhetens (A2) rotationsrörelse, au-u 10 15 20 25 - « u o .o 523 s 84 .E ä, _l'7_ att den första kolvenheten (Al) och den andra kolvenheten (A2) samverkar i cylindern genom ett (A3) mellan inloppskammaren och utloppskammaren. sammankopplande medel för att eliminera medieflöde

2. Arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att det, den första kolvenheten (Al) med den andra kolvenheten, sammankopplande medlet (A3) är U-format, med skänklarna anpassade för en samverkan med urtagningar i den första kolvenheten (A1).

3. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att nämnda medel uppvisar en mot den andra kolvenheten anliggbar och för en glidande funktion anpassad yta.

4. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, kän- (Al) och en andra (A2) (A), netecknat därav, att en första är i det (Bl, kolvenhet, tilldelade den första motorenheten närmaste identiska med en första och en andra kolvenhet B2), fasförskjutna l80°. tilldelade den andra motorenheten (B), dock sinsemellan

5. Arrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att den ena motorenheten (A) är vald med en större cylin- dervolym än den andra.