SE529008C2 - Motorarrangemang med i vart fall två kolv-cylinder- arrangemang - Google Patents

Description

25 30 529 008 Teknikens tidigare ståndpunkt omfattar ett motorarrangemang som bygger pâ Otto- motortekniken och som arbetar med en vevaxelteknik som överföringsorgan mellan en kolvrörelse i en cylinder och en utgående motoraxel eller vevaxel.

För detta ändamål utnyttjas en axeltapp i kolven och ett lagerarrangemang kring en vevaxel för varje kolvstång.

Denna överföringsteknik har använts sedan den första motorn konstruerades i USA för ca. hundra år sedan.

Detta innebär att det vanligtvis erfordras, (gällande 4-taktsmotorer) minst två cylindrar för att producera ett enda motorvarv på en utgående axel eller vevaxel, vilket natur- ligtvis innebär att dessa cylindrar tillföres en luft- bränsle-blandning en gäng varje motorvarv, alltså två luft-bränsle-tillsatser per rotationsvarv för motorn.

Därtill är funktionen så, att endast en cylinder åt gången arbetar ca. 1/2 varv, de övriga dras av denna fram till sina olika arbetande funktioner osv.

För drift erforderlig generator, vattenpump, hydraulpump m.m. tar sin effekt från des- sa båda cylindrar, som är aktiva under arbetet.

För att detta skall fungera bra erfordras att motorn arbetar med ett högt varvtal, vid tomgång ca. 1000 RPM (varv per minut), vid maxvarv för dieselmotorer 2500-3500 RPM och för bensinmotorer 5000-7000 RPM.

Otto-motortekniken samt dieselmotortekniken innebär att alstrad motorkraft har lågt vridmoment vid låga motorvarv, varför dessa vanligtvis arbetar med högt varvtal för att vridmomentet skall vara högre. Otto-motortekniken samt dieselmotortekniken gör att motorerna inte kan utnyttja det tillförda bränslet vid höga motorvarv, varvid bräns- leförbrukningen ökar men ger ej kraft i samma utsträckning.

Till teknikens tidigare ståndpunkt hör ett luft-bränsledrivet motorarrangemang innefat- tande i vart fall ett kolv-cylinder-arrangemang, där en kolv är fram och åter förskjut- bart anordnad i en cylinder, cylindertopprelaterade ventiler, en eller flera inloppsventi- 10 15 20 25 30 529 008 ler och en eller flera utlopps- eller avgasventiler, och ett, av kolvens rörelse i cylin- dern komprimerad luft-bränsle-blandning, antändande medel.

Vidare är det känt avgasdrivna motorarrangemang innefattande i vart fall ett kolv- cylinder-arrangemang, där en kolv är fram och åter förskjutbart anordnad i en cylin- der med cylindertopprelaterade ventiler, en eller flera inloppsventiler och en eller flera utloppsventiler.

Till teknikens tidigare ståndpunkt hör även innehållet i följande patentpublikationer; US-A1-5 673 665 Patentpublikationen visar och beskriver ett "kolv-cylinder-arrangemang” där en första kolv (11) i en första cylinder (10) är sammankopplad med en andra kolv (21) i en andra cylinder (20), med cylindrarna försedda med inlopps- och utloppsventíler.

Det anvisas därutöver att kolvama (11, 21) är samordnade i sin gemensamma reci- proka rörelse med hjälp av en kuggstång (12), där denna kuggstàng (12) uppvisar övre och nedre kuggar (12a) eller kuggstänger. i BE-A-903 173 och Abstract WPl/DERVENT Patentpublikationerna har som en gemensam sammanfattning tvâ motorarrangemang som bygger på vevstakar, verksamma pà en roterbar vevaxel.

REDOGÖRELSE FÖR FÖRELIGGANDE UPPFINNING TEKNISK T PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt omrâde mäste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller fler 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, de efterföljande tekniska prob- lemen vara relevanta vid frambringandet av föreliggande uppfinningsföremål. 10 15 20 25 30 529 008 Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan vad avser ett motorarrangemang med i vart fall ett flertal kolv-cylinder-arrangemang, en- ligt ingressen till patentkravet 1, torde det få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknippade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att låta: - varje cylindertillordnad kolv, inom två kolv-cylinder-arrangemang, få driva en mo- toraxel ett halvt varv och låta den få arbeta i par, vilket ger 1/1 motorvarv; - varje cylinderpartillordnad kolv få arbeta oberoende av övriga ingående cylinder- par och deras tillordnade kolvar, vilket medför att för den erforderliga drivkraften kan varje kolv-/cylinderpar regleras var för sig; - två cylindrar, med tillordnade, kolvar få arbeta parallellt, vid en 4-cylindrig motor eller en motor med flera cylindrar; - ett kolv-/cylinderpar, som stängs av, inte få belasta motoraxeln; - vrldmomentet som erhålles få vara högt direkt från start av rörelsen och skall kunna få öka något med ökande van/tal; - välja ett lågt varvtal, såsom under 300-600 RPM, vid ett valt maxvarv; - ett högt vridmoment få medföra ett utnyttjande av enkla utväxlingsmöjligheter vid behov; - bättreanpassa ett valt motorvarv till ett drivhjuls varvtal och därmed uppnå en lägre drivmedelsförbrukning samt en mindre växellåda; - konstruktionen få medföra en minskad totalvikt för drivmotorn; och/eller - som drivmedel utnyttja bensin, diesel och olika gaser.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta, cylindertoppsrelaterade inlopps- och avgasventiler få vara tillordnade såväl en första cylinder, i ett första kolv- cylinder-arrangemang, som en andra cylinder, l ett andra kolv-cylinder-arrangemang, och med nämnda ventiler styrda så att ett arbetsslag eller -steg, i nämnda första kolv-cylinder-arrangemang, skapar ett utblåsningsslag eller -steg, i nämnda andra kolv-cylinder-arrangemang, och att ett arbetsslag i nämnda andra kolv-cylinder-arran- gemang skapar ett utblåsningssteg i nämnda första kolv-cylinder-arrangemang. 10 15 20 25 30 529 008 Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta nämnda första och and- ra kolv få vara fast förenade med varandra via en kuggstàng, som står i en direkt samverkan med varandra via en kugghjulsförsedd axel.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att låta i vart fall två ytterligare kolv-cylinder-arrangemang, med en tredje kolv i en tredje cylinder, ingående i ett tredje kolv-cylinder-arrangemang, sammankopplad med en fjärde kolv i en fjärde cylinder, ingående i ett fjärde kolv-cylinder-arrangemang, med tillhörande inlopps- och utloppsventiler, få vara anpassade för en samverkan med den nämnda translationsrörelsen till en roterande rörelse omvandlande växel- enheten, varvid en utloppsventil för en första cylinder skall vara sammankopplad med en inloppsventil för en tredje cylinder, och en utloppsventil för en andra cylinder skall vara sammankopplad med en inloppsventil för en fjärde cylinder, och att utloppsventi- ler för nämnda tredje och nämnda fjärde cylindrar skall vara avsedda för att avlägsna förbrända avgaser.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelama förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta nämnda första kolv få vara fast förenad med en första kuggstàng, att nämnda andra kolv få vara fast för- enad med en andra kuggstàng, där båda kuggstängerna ståri en samverkan med en kugghjulsförsedd axel.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta nämnda första kugg- stäng få vara tilldelad en vinkel, relaterad till nämnda andra kuggstàng, understigan- de en rät vinkel.

Det ligger ett tekniskt problem latt kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta ett avgasdrivet motorar- rangemang få innefatta ett flertal kolv-cylinder-arrangemang, där en kolv är fram och åter förskjutbart anordnad i en cylinder, med cylindertopprelaterade ventiler, en eller flera inloppsventiler och en eller flera utloppsventiler, där dessa arrangemang skall 10 15 20 25 30 529 008 bildas av dubbla kolv-cylinder-arrangemang, som sinsemellan är anpassade för en synkron rörelse genom att en tredje kolv, i ett tredje kolv-cylinder-arrangemang, skall stå direkt eller indirekt i en samverkan med en fjärde kolv, i ett fjärde kolv-cylinder- arrangemang, där cylindertoppsrelaterade inlopps- och utloppsventiler skall vara till- ordnade såväl en tredje cylinder, i det tredje kolv-cylinder-arrangemanget, som en fjärde cylinder, i det fjärde kolv-cylinder-arrangemanget.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta nämnda ventiler få bli styrda så att ett arbetsslag, i nämnda tredje kolv-cylinder-arrangemang, genom en tillförsel av avgaser under tryck, skapar ett utblâsningssteg i nämnda fjärde kolv- cylinder-arrangemang och att ett arbetsslag i nämnda fjärde kolv-cylinder-arrange- mang, genom en tillförsel av avgaser under tryck, skapar ett utblâsningssteg i nämn- da tredje kolv-cylinder-arrangemang.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta nämnda tredje och tjär- de kolvar få vara fast förenade med varandra och stå i en direkt samverkan med var- andra via en kuggstång, som står i en samverkan med en kugghjulsförsedd axel.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta nämnda tredje kolv få vara fast förenad med en tredje kolvstång, att nämnda fjärde kolv få vara fast förenad med en fjärde kuggstàng, där båda kuggstängerna ståri en samverkan med en kugghjulsförsedd axel.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta en av nämnda kugg- stänger få vara tilldelad en vinkel, relaterad till ytterligare kuggstänger, understigande en rät vinkel.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna förknippade med och/eller de konstruktiva åtgärder som krävs för att låta ett eller flera luft-bräns- ledrivna motorarrangemang få vara samordnade till en och samma axel och att ett 10 15 20 25 30 529 008 eller flera av dessa luft-bränsledrivna motorarrangemang kan vara samordnade med ett eller flera avgasdrivna motorarrangemang, vilka ävenledes är samordnade till nämnda en och samma axel.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att när en första cylinder är bränsleaktiverad, låta förskjuta den första kolven till ett nedre läge (nära växelenhetens axel) under det att den andra kolven i den andra cy- lindern förskjutes till sitt övre läge (frånriktad växelenhetens drivna axel).

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att under dessa kolv-rörelser skapa förutsättningarför tvâ skilda händelser eller funktioner.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att låta de, i en omedelbart föregående arbetscykel erhållna, avgaserna få kom- primeras, samtidigt som den första kolven i den första cylindern bromsas upp i sin rörelse.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att låta denna rörelsehastighet få vara reglerad av en avgasventils öppnings- tid/stängningstid.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att när en avgasventil öppnar låta leda avgastrycket till en fiärde cylinder och dess inloppsventil, vilket medför att den fjärde kolven i den fjärde cylindern aktiveras och en ytterligare arbetsinsats erhålles, utan externt bränsletillskott för denna rörelse.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas 10 15 20 25 30 529 008 för att låta en och samma sekvens få upprepas i en fjärde cylinder resp. i en tredje cylinder, under det att avgaser via avgasventiler i de tredje och fjärde cylindrarna av- går, såsom till en ljuddämpare.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att, om de i ett par samordnade kolv-cylinder-arrangemangen arbetar (eller vilar) med en mindre hastighet än växelenhetens rotation, inte aktivt låta påverka växelen- hetens utgående axels rotation.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/eller de tekniska åtgärder och överväganden som kommer att krävas för att, när ett energitillskott år valt litet, såsom när energitlllskottet stryps i ett utförs- lut, låta ett fordon få rulla utan att inaktiva kolv-cylinder-arrangemang bromsar växel- enheten och vid ett ökande energitillskott, såsom vid gaspådrag, arbetar aktiverade kolv-cylinder-arrangemang ifatt växelenhetens utgående axel samt deltar därefteri ett fortsatt arbete.

LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning utgår ifrån den inledningsvis anvisade kända tekniken, där ett luft-bränsledrivet motorarrangemang innefattar, i vart fall ett flertal kolv-cylinder-ar- rangemang, inom vilka en kolv är fram och åter förskjutbart anordnad i sin cylinder; med cylindertopprelaterade ventiler, en eller flera inloppsventiler och en eller flera utlopps- eller avgasventiler, och ett, av kolvens rörelse i cylindern skapad komprime- rad luft-bränsle-blandning, antändande medel samt i övrigt den samordning som pa- tentkravets 1 ingress anger.

För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tekniska problemen anvisar upp- finningen den samordning som patentkravets 1 kånnetecknande del anger.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för föreliggande uppfinnings grundidé, anvisas därutöver den samordning av konstruktionsanvisningar som de efterföljande patentkraven 2-10 anger. 10 15 20 25 30 529 008 FÖRDELAR De fördelar som främst kan fà anses vara kännetecknande för föreliggande uppfin- ning och de därigenom anvisade speciella signiflkativa kännetecknen är att härige- nom har det skapats förutsättningar för att vid ett luft-bränsledrivet och/eller ett av- gasdrivet motorarrangemang, med i vart fall flertal, såsom fyra, kolv-cylinder-arrange- mang, där en första kolv i en första cylinder, ingående i ett första kolv-cylinder-ar- rangemang, är sammankopplad med en andra kolv i en andra cylinder, ingående i ett andra kolv-cylinder-arrangemang o.s.v., och där vart och ett av nämnda kolv-cylin- der-arrangemang uppvisar inlopps- och utloppsventiler, varvid fyra kolv-cylinder- arrangemang är sinsemellan anpassade för en samverkan med en, translationsrörel- se till en roterande rörelse, omvandlande växelenhet.

Härvid erbjuds således ett utnyttjande av ytterligare kolv-cylinder-arrangemang, med en tredje kolv i en tredje cylinder, ingående i ett tredje kolv-cylinder-arrangemang, sammankopplad med en fjärde kolv i en fjärde cylinder, ingående i ett fjärde kolv- cylinder-arrangemang, med tillhörande inlopps- och utloppsventiler, varvid nämnda två ytterligare kolv-cylinder-arrangemang är anpassade för en samverkan med nämn- da, translationsrörelse till en roterande rörelse, omvandlande växelenheten.

En utloppsventil för den första cylindern kan vara sammankopplad med en inlopps- ventil för den tredje cylindern, under det att en utloppsventil för den andra cylindern kan vara sammankopplad med en inloppsventil för den fjärde cylindern. Utloppsventi- lerna för de tredje och de fjärde cylindrarna kan vara avsedda för att avlägsna för- brända avgaser.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för föreliggande uppfinning anges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknande del. 10 15 20 25 30 529 008 KORT FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform, uppvisande de med föreliggande uppfin- ning förknippade signifikativa kännetecknen, skall nu i ett exemplifierande syfte når- mare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 visar ett motorarrangemang med två parvis verksamma kolv-cylinder-arran- gemang, där ett första par av kolv-cylinder-arrangemang utgöres av ett luft-bränsle- drivet motorarrangemang medan ett andra par av kolv-cylinder-arrangemang utgöres av ett avgasdrivet motorarrangemang, Figur 2 visar ett motorarrangemang, enligt figur 1, i en sidovy, Figur 3 visar en translationsrörelse till en roterande rörelse omvandlande våxelenhet av en första utföringsform, Figur 4 visar en translationsrörelse till en roterande rörelse omvandlande växelenhet av en andra utföringsform och Figur 5 visar ett motorarrangemang med tvà parvis samverkande, vart och ett av en luft-bränsleblandning, drivbara kolv-cylinder-arrangemang.

BESKRIVNING ÖVER NU FÖRESLA GEN U TFÖRINGSFORM Det skall då inledningsvis framhållas att i den efterföljande beskrivningen över en för närvarande föreslagen utföringsform, som uppvisar de med uppfinningen förknippade signifikatíva kännetecknen och som tydliggöres genom de i de efterföljande ritningar- na visade figurerna, har vi låtit välja termer och en speciell terminologi i den avsikten att därvid iförsta hand låta tydliggöra uppfinningsidén.

Det skall emellertid i detta sammanhang beaktas att här valda uttryck inte skall ses som begränsande enbart till de här utnyttjade och valda termerna utan det skall un- derförstås att varje sålunda vald term skall tolkas så att den därutöver omfattar samt- liga tekniska ekvivalenter som fungerar på samma eller väsentligen samma sätt för att därvid kunna uppnå samma eller väsentligen samma avsikt och/eller tekniska ef- fekt.

Med en hänvisning till de bilagda figurerna 1 till 5 visas således schematiskt och ide- talj grundförutsättningarna för föreliggande uppfinning och där de med uppfinningen 10 15 20 25 30 529 008 11 förknippade signifikativa egenheterna konkretiserats, genom den nu föreslagna och i det efterföljande närmare beskrivna utföringsformen.

Figuren 1 låter visa, delvis i snitt, ett av en luft-bränsle-blandning drivet motorarran- gemang 1, där en första kolv 11 är fram och åter förskjutbart anordnad i en första cylinder 12 med cylindertoppsrelaterade ventiler 13, 14, en eller flera inloppsventiler och en eller flera utlopps- eller avgasventiler, och ett, av kolvens 11 rörelse i cylin- dern 12 komprimerad luft-bränsle-blandning antändande medel, dock ej visat.

Två kolv-cylinder-arrangemang 1, 2 är sinsemellan anpassade för en synkron rörelse genom att den första kolven 11, i det första kolv-cylinder-arrangemanget 1, står direkt eller indirekt i en samverkan med en andra kolv 21, i ett andra kolv-cylinder-arrange- mang, 2, med cylindertoppsrelaterade inlopps- 13, 23 och avgasventiler14, 24, till- ordnade såväl den första cylindern 12, i det första kolv-cylinder-arrangemanget 1, som en andra cylinder 22, i det andra kolv-cylinder-arrangemanget 2.

Nämnda ventiler är så styrda att ett arbetssteg eller -slag, i nämnda första kolv-cylin- der-arrangemang 1, skapar ett utblåsningssteg, i nämnda andra kolv-cylinder-ar- rangemang 2, och att ett arbetsslag, i nämnda andra kolv-cylinder-arrangemang 2, skaparett utblåsningssteg, i nämnda första kolv-cylinder-arrangemang 1.

Mera speciellt anvisas, i figuren 1, att nämnda första 11 och nämnda andra kolvar 21 är fast förenade med varandra via en första kuggstàng 6, 16, som stàri en direkt samverkan med varandra och verkar mot en kugghjulsförsedd axel 5a, med ett svänghjul 50.

Nämnda första kolv 11 kan vara fast förenad till en första kuggstàng 6, nämnda andra kolv 21 kan vara fast förenad till en andra kuggstàng 16, där båda kuggstängerna 6, 16 stàr i en samverkan med den kugghjulsförsedda axeln 5a, Härvid kan nämnda första kuggstàng 6 vara tilldelad en vinkel, relaterad till nämnda andra kuggstàng 16, understigande en rät vinkel. 10 15 20 25 30 529 008 Uppfinningen anvisar även ett avgasdrivet motorarrangemang, innefattande i vart fall ett (tredje) kolv-cylinder-arrangemang 3, där en kolv 31 är fram och återförskjutbart anordnad i en cylinder 32 med cylindertopprelaterade ventiler 33, 34, en eller flera inloppsventiler 33 och en eller flera utloppsventiler 34.

Tvà kolv-cylinder-arrangemang 3, 4 är sinsemellan anpassade för en synkron rörelse genom att den tredje kolven 31 i ett tredje kolv-cylinder-arrangemang 3, står direkt eller indirekt i en samverkan med den fjärde kolven 41, i ett fjärde kolv-cylinder- arrangemang 4.

Cylindertopprelaterade inlopps- och utloppsventiler är tillordnade såväl den tredje cy- V lindern 32, i det tredje kolv-cylinder-arrangemanget 3, som den fjärde cylindern 42, i det fjärde kolv-cylinder-arrangemanget.

Nämnda ventiler är så styrda att ett arbetsslag, i nämnda tredje kolv-cylinder-ar- rangemang 3, sker genom en tillförsel av avgaser under tryck, via ventilen 33 och skapar ett utblàsningssteg i nämnda fjärde kolv-cylinder-arrangemang 4 och att ett arbetsslag i nämnda fjärde kolv-cylinder-arrangemang 4, genom en tillförsel av avga- ser under tryck, skapar ett utblàsningssteg i nämnda tredje kolv-cylinder-arrange- mang3. ' Utföringsformen låter illustrera att nämnda tredje 31 och fjärde 41 kolvar är fast för- enade med varandra och stàri en direkt samverkan med varandra via en kuggstàng 6a, 6b som står i en samverkan med en kugghjulsförsedd axel 5a' och ett svänghjul 50.

Nämnda tredje kolv 31 är fast förenad till en tredje kolvstång 6a, nämnda fjärde kolv 41 är fast förenad till en fjärde kuggstàng 6b, där båda kuggstängerna 6a, 6b stäri en samverkan med den kugghjulsförsedda axeln 5a'.

Nämnda tredje kuggstàng 6a kan vara tilldelad en vinkel, relaterad till nämnda fjärde kuggstàng 6b, understigande en rät vinkel. 10 15 20 25 30 529 008 Uppfinningen omfattar därutöver en motorarrangemangsuppsättning, där ett eller fle- ra luft-bränsledrivna motorarrangemang 1, 2 är samordnade till en och samma axel 5a och att ett eller flera av dessa luft-bränsledrivna motorarrangemang 1, 2 är sam- ordnade med ett eller flera avgasdrivna motorarrangemang 3, 4, vilka ävenledes är samordnade till en och samma axel 5a'.

Sålunda låter figuren 1 därutöver visa, delvis i snitt, en enligt uppfinningen anvisad motorarrangemangsuppsättning ”M", med i vart fall tvà kolv-cylinder-arrangemang 1, 2, där en första kolv 11 i en första cylinder 12, ingående i ett första kolv-cylinder-ar- rangemang 1, är sammankopplad med en andra kolv 21 i en andra cylinder 22, ingå- ende i ett andra kolv-cylinder-arrangemang 2, och där vart och ett av nämnda kolv- cylinder-arrangemang 1, 2 uppvisar var sin som en inloppsventil 13, 23 tjänande ven- til, anpassad för en tillförsel av en bränsleblandning, och var sin som utloppsventil 14, 24 tjänande ventil, anpassad för ett avlägsnande av förbrända avgaser.

Nämnda två kolv-cylinder-arrangemang 1, 2 är anpassade för en samverkan med en mellan arrangemangen 1 och 2 orienterad, translationsrörelse till en roterande rörel- se omvandlande växelenhet 5.

Två ytterligare kolv-cylinder-arrangemang 3, 4 med en tredje kolv 31 i en tredje cylin- der 32, ingående i ett tredje kolv-cylinder-arrangemang 3, är sammankopplad med en fjärde kolv 41 i en fjärde cylinder 42, ingående i ett fjärde kolv-cylinder-arrangemang 4, med tillhörande ventiler 33, 44 och ventiler 34, 43, van/id nämnda två ytterligare kolv-cylinder-arrangemang 3, 4 är anpassade för en motsvarande samverkan med nämnda, translationsrörelse till en roterande rörelse, omvandlande växelenheten 5.

Utloppsventilen 14 för den första cylindern 12 är sammankopplad med inloppsventi- len 33 för den tredje cylindern 32.

Utloppsventilen 24 för den andra cylindern 22 är sammankopplad med inloppsventi- len 44 för den fjärde cylindern 42, och att utloppsventilerna 34, 43 för de tredje 32 och de fjärde cylindrarna 42 är avsedda för att avlägsna förbrända avgaser. 10 15 20 25 30 529 008 När den första cylindem 12 bränsleaktiveras, förskjutes den första kolven 11 till ett nedre läge (ett läge nära den drivna axeln 5a för våxelenheten 5) under det att den andra kolven 21 iden andra cylindern 22 förskjutes till sitt övre läge (ett läge frånrik- tat den drivna axeln 5a för växelenheten 5).

Under denna kolv-rörelse sker två händelser.

De i en tidigare cykel erhållna avgaserna komprlmeras, samtidigt som den första kol- ven 11 iden första cylindern 12 bromsas upp i sin rörelse.

Denna rörelsehastighet regleras av avgasventilens öppningstid/stängningstid.

När avgasventilen 24 öppnar leds avgastrycket till den fjärde cylindern 42 och dess inloppsventil 44, vilket medför att den fjärde kolven 41 i den fjärde cylindern 42 akti- veras och en ytterligare arbetsinsats erhålles, utan externt bränsletillskott för denna rörelse.

Samma sekvens upprepas i den fiärde cylindern 42 resp. i den tredje cylindern 32, under det att avgaser från avgasventilerna i de tredje 32 och fjärde cylindrarna 42 avgår till en ljuddämpare.

Härav framgår att om i ett par samordnade kolv-cylinder-arrangemang 1, 2; 3, 4 arbe- tar (eller vilar) med en mindre hastighet än växelenhetens rotation, påverkas inte en utgående axels rotation.

När ett energitillskott är valt litet, såsom när energitillskottet stryps i ett utförslut, rullar ett fordon utan att inaktiva kolv-cylinder-arrangemang bromsar växelenhetens rörelse och vid ett ökande energitillskott, såsom vid gaspådrag, arbetar kolv-cylinder-arran- gemanget ifatt växelenhetens rotoraxeln samt deltar därefter i ett fortsatt arbete.

Denna form av motorenhet arbetar enligt ett tidigare ej känt arbetssätt, vilket känne- tecknats av en bränslesparande funktion.

Arbetscykeln kan då bli enligt följande: 10 15 20 25 30 529 008 Kolv-cylinder-arrangemanget 1 är en drivenhet, under det att arrangemanget 2 är en avgasdriven enhet, där en koppling mellan dessa enheter 1, 2 kan ske enligt följande schema: lnloppsventilen 13 till cylindern 12 matas med en bränsleblandning under det att ut- loppsventilen 14 är direkt ansluten till lnloppsventilen 33 för cylindern 32. lnloppsventilen 23 till cylindern 22 är matningsbar med en bränsleblandning under det att utloppsventilen 24 är direkt ansluten till lnloppsventilen 44 för cylindern 42.

Utloppsventilerna 34, 43 (avgasventilerna) kopplas till en ej visad ljuddämpare.

Arbetsfunktionen blir följande: När cylinder 12 bränsleaktiveras förs kolven 11 till ett nedre läge medan kolven 21 i cylinder 22 förs från sitt nedre läge till det övre läget.

Under denna rörelse sker följande två för funktionen viktiga händelser: De i en tidigare cykel erhållna avgaserna, komprimeras, samtidigt som kolven 11 i cylinder 12 bromsas upp i sin rörelse. Denna rörelsehastighet regleras av avgasventi- lens 14 öppningstid/stängningstid.

När utlopps- eller avgasventilen 14 öppnar leds avgastrycket (som är nära nog av samma storlek som insatstrycket) till cylinder 32 och dess inloppsventil 33, vilket medför att kolven 31 i cylinder 32 aktiveras och en ytterligare arbetsinsats erhålles, utan externt bränsletillskott för denna rörelse.

Samma sekvens upprepas i cylinder 42 resp. cylinder 32, och avgaserna från avgas- ventilerna 34, 43 avgår till en ej visad ljuddämpare.

En total bränslebesparing av ca. 50% skall inte vara omöjlig med den nya tekniken, att jämföra med dagens hundraåriga motorteknik. 10 15 20 25 30 529 008 Denna nya teknik innebär även att om motom innehåller ett flertal arrangemang 1, 2, 3, 4, kan vilka som helst stängas av, t.ex. med bränsletillförsel för att eventuellt köra med lätt last i fordonet. Detta påverkar inte alls motoraxeln, eftersom denna roterar snabbare.

Dagens motorer som gör samma sak, stänger av bränslet, belastar kvarvarande dri- venhet ändå, eftersom samma vevaxel användes till alla cylindrana i motorn.

En mycket viktig skillnad mellan dagens motorteknik samt motorn enligt uppfinningen är att man kan betrakta en standardmotor, med tvà monterade parvisa kolv-cy|inder- arrangemang, som tvâ enskilda motorer som arbetar parallellt, men som även kan arbeta singel, om ena motorfunktionen upphör att fungera, dock med 50% av motor- effekten.

Lämplig funktion kan hänföras till helikoptrar och flygmaskiner med kolvmotorer och med propellerdrift eller funktioner, där t. ex. ett motorfel äventyrar viktiga funktioner i samhället.

Den anvisade lågvarviga motorn, med ett högt vridmoment, är lämplig som industri- motor, stationära som mobila maskiner, t.ex. entreprenadmaskiner, sàsom grävma- skiner och dylika arbetsinsatser, vilka ofta gàr på höga varv under längre tider.

Genom den motriktade arbetsfunktionen erhålles en balanserad motorfunktion (mind- re vibrationer).

Med en hänvisning till figurerna 3 och 4 visas där två alternativ för en växelenhet 5, enligt figurerna 1 och 2.

Beskrivning av växelenheten 5 är visad och beskriven i figur 3, och en reverserande funktion av en utgående motoraxel 5a är visad och beskriven i figur 4.

- Fästskruvar 61, 61a förbinder vändkugghjulen 5c, 5c' till en stomme. 10 15 20 25 30 529 008 - Spärrlager 62, 62a integrerat i vänster kronhjul 65, 65a, tillsammans med en de- talj utgörande drivning av motoraxeln 5a i en medurs riktning.

- Drivande kugghjul 63, 63a från en kuggstång 6 (16), vänstersida.

- Vänster kronhjul 65, 65a och höger kronhjul 67, 67a. - Övre 66, 66a samt nedre 68, 68a vändkugghjul.

- Höger spärrlager 69, 69a integrerat i höger kronhjul 67, 67a tillsammans med en detalj utgörande en drivning av motoraxeln 5a' i en moturs rotation, monterade i motsatt drivriktning.

- Drivkugghjul 70, 70a från kuggstången 6a, höger sida. - lngreppsyta 71a för spärrlager. - lngreppsyta 72 för spärrlager altemativt även spärrlager vid reverseringsrörelse. - lngreppsyta 73a för spärrlager altemativt även ett spärrlager vid en reverserings- rörelse.

- Motoraxel 5a och 5a'.

- Mellanrum 74, 74a med mindre diameter där ingrepp ej kan utföras (flyttsträcka- reversering).

Alternativt kan motoraxeln 5a, 5a' flyttas isidied mekaniskt, elektriskt, hydrauliskt el- ler kan en lös hylsa 71a utgöra denna rörelse monterad utanpå motoraxeln, därin- grepp mellan axeln och hylsan utföres; Båda dessa utföranden kan användas bero- ende på lämplig applikationsmontering.

Beskrivning av reverseringsrörelse för en rotationsomvandlare enligt figur 4 En drivmotorfunktion innehar i de flesta fall en reverseringsrörelse utförd genom en tillkopplad växellåda.

I båtar samt även i andra applikationer användes en enklare typ. Som kallas back- slag, för utförande av önskad reversering av arbetsriktningen.

Denna uppfinning omfattar en motorkonstruktion med en reverseringsrörelse, vilket erbjuder ett enkelt utförande och integrerat direkt i motorkroppen. 10 15 20 25 30 529 008 Härvid skapas en reversering av drivaxelns rotationsriktning med motorn i tomgångs- läge utan inkopplad last (kopplingspedal eller annan överföringsfunktion aktiverad som bortkopplar motordriften från lasten).

Reverseringen kan tillämpas för båtmotorer, scooter-motorer samt även arbetsma- skiner, där en reversering av matningsbord och dylika funktioner användes.

Utbyggnaden sker enligt samma princip som ordinarie rotationsomvandlare med den skillnaden att dubbla antalet spärrlagerpar är monterade, dessa i arbetsriktning räk- nat vända mot varandra för att reversering skall kunna utföras. Ändringen kan utföras med en lägesflyttning av motoraxeln altemativt via en monte- rad hylsa 71 a för denna rörelse, "Splines" kan utgöra koppling mellan hylsa och mo- toraxel.

Enligt uppfinningens princip utnyttjas tvà funktioner som skall närmare beskrivas.

Den första funktionen betyder att två kolv-cylinder-par (boxerpar) alltid arbetar ihop- kopplade med varandra på sådant sätt att cylinder 12 och cylinder 42 båda arbetar med samtidig bränsletillförsel samt även samtidig avgastömning från cylindrarna, allt- så; cylinder 12, bränsle 13, cylinder 42, bränsle 44; cylinder 12, avgas 14, cylinder 42, avgas 43.

Likaså erhåller cylinder 22 och cylinder 32 samma funktioner under nästa sekvens osv., dvs. tvåtaktsfunktion med parvisa arbetsfunktioner. Detta kan vara en standard- funktion betydande dubbla cylinderkrafter under arbetsfasen.

Den andra funktionen gäller endast bränsletillförsel för cylinder 12 samt cylinder 22, (enkelverkande boxermotor) med avgasdrivning av cylinder 32 och cylinder 42.

Denna funktion arbetar med betydligt lägre bränsleförbrukning genom utnyttjandet av kompressionsmetoden, tillika bromsmetoden för den arbetande cylindern. Denna 10 15 529 008 grundfunktion ersätter den vevaxelfunktion som för den arbetande kolven tillbaka till sitt arbetsläge.

Figuren 5 låter illustrera ett motorarrangemang med två parvis samverkande, vart och ett av en luft-bränsle-blandning, drivbara kolv-cylinder-arrangemang, där motsva- rande hänvisningsbeteckningar som i figur 1 låter illustrera samma detaljer.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna ut- föringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinníngstanken illustrerad i efterföljande patentkrav.

Speciellt bör beaktas att varje visad enhet och/eller krets kan kombineras med varje annan visad enhet och/eller krets inom ramen för att kunna erná önskad teknisk funk- tion.

Claims (10)

10 15 20 25 30 529 008 20 PA TENTKRA V

1. Motorarrangemang (1) innefattande; i vart fall ett flertal kolv-cylinder-arrange- mang, där en första kolv (11) ärfram och åter förskjutbart anordnad i en tillordnad första cylinder (12) med cylinderrelaterade ventiler (13, 14), en eller flera inlopps- ventiler och en eller flera utlopps- eller avgasventiler och ett andra kolv-cylinder- arrangemang (2), varvid nämnda två kolv-cylinder-arranemang (1, 2) är sinsemellan anpassade för en synkron rörelse, genom att en första kolv (11), inom det första kolv-cylinder-arrangemanget (1 ), står direkt i en samverkan med en andra kolv (21 ), inom det andra kolv-cylinder-arrangemanget (2), och att ytterligare två samordnade kolv-cylinder-arrangemang (3, 4) är sinsemellan anpassade för en synkron rörelse, genom att en tredje kolv (31), inom ett tredje kolv-cylinder-arrangemang (3), står direkt i en samverkan med en fjärde kolv (41), inom ett fjärde kolv-cylinder-arran- gemang (4), varjämte cylinderrelaterade inlopps- (13, 23) och avgasventiler (14, 24) är tillordnade såväl den första cylindern (11), inom det första kolv-cylinder-arrange- manget (1 ), som den andra cylindem (22), inom det andra kolv-cylinder-arrange- manget (2), och med nämnda ventiler sà styrda att ett arbetsslag, inom nämnda första kolv-cylinder-arrangemang (1), skapar ett utblàsningssteg inom nämnda andra kolv-cylinder-arrangemang (2) och att ett arbetsslag inom nämnda andra kolv-cylinder-arrangemang (2) skapar ett utblàsningssteg i nämnda första kolv- cylinder-arrangemang, kännetecknat därav, att nämnda första (11) och andra kol- var (21) är fast förenade med varandra via en första kuggstång (6, 16), som står i en direkt samverkan med varandra via en första kugghjulsförsedd axel (5a), att nämnda tredje (31) och nämnda fjärde (41) kolvar är fast förenade med varandra via en andra kuggstång (6a, 6b), som står i en direkt samverkan med varandra via en andra kugghjulsförsedd axel (5a'), att nämnda parvisa kolv-cylinder-arrange- mang (1, 2; 3, 4) är anpassade för en samverkan med en, translationsrörelse till en roterande rörelse, omvandlande växelenhet (5), varvid en utloppsventil (14) för den första cylindern (12) är sammankopplad med en inloppsventil (33) för den tredje cylindern (32), och en utloppsventil (24) för den andra cylindern (22) är samman- kopplad med en inloppsventil (44) för den fjärde cylindern(42), och att utloppsventi- 10 15 20 25 30 529 008 21 ler (34, 43) för de tredje (32) och de fjärde (42) cylindrama är sammankopplade och avsedda för att avlägsna avgaser.

2. Motorarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda första kolv (1 1) är fast förenad med en första kuggstàng (6), att nämnda andra kolv (21 ) är fast förenad med en andra kuggstàng (16), där båda kuggstängema står i en sam- verkan med den första kugghjulsförsedda axeln (5a).

3. Motorarrangemang enligt patentkravet 2, kännetecknat därav, att nämnda första kuggstàng (6a) är tilldelad en vinkel, relaterad till nämnda andra kuggstàng (16), understigande en rät vinkel.

4. Motorarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att när en första cylinder (12) bränsleaktiveras, förskjutes den första kolven (11) under energiutveck- ling mot ett första ändläge, under det att den andra kolven (21) i den andra cylin- dern (22) förskjutes, under kompression av en luft-bränsle-blandning, mot sitt första läge.

5. Motorarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att de i en tidiga- re cykel erhàllna eller alstrade avgaserna, inom det andra kolv-cylinder-arrange- manget (2), komprimeras, samtidigt som den första kolven (11) iden första cylin- dem (12) under arbetsslaget bromsas upp i sin rörelse.

6. Motorarrangemang enligt patentkravet 5, kännetecknat därav, att rörelsehastig- heten regleras via en avgasventils (14) öppningstidlstängningstid.

7. Motorarrangemang enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat därav, att när en avgasventil (14) öppnar leds ett alstrat avgastryck till den tredje cylindern (32) och dess inloppsventil (33), vilket medför att den fjärde kolven (41) i den fjärde cylindem (42) aktiveras och en ytterligare arbetsinsats erhålles, utan externt bräns- letillskott för denna rörelse.

8. Motorarrangemang enligt patentkravet 7, kännetecknat därav, att samma se- kvens upprepas i den fjärde cylindern (42) resp. iden tredje cylindern (32), under 10 15 529 008 22 det att tillförda avgaser från avgasventilerna i de första (12) och andra cylindrarna (22) avgår till en ljuddämpare.

9. Motorarrangemang enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat därav, att när ett par samordnade kolv-cylinder-arrangemang arbetar (eller vilar) med en mindre hastighet än växelenhetens (5) rotation, påverkas inte en utgående axels rotation.

10. Motorarrangemang enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat där- av, att när ett energitillskott är valt litet, såsom när energitillskottet stryps i ett ut- förslut, rullar ett fordon utan att inaktiva kolv-cylinder-arrangemang bromsar växel- enhetens roterande rörelse och vid ett ökande energitillskott, såsom vid gaspådrag, arbetar kolv-cylinder-arrangemangen ifatt rotoraxeln, samt deltar därefter i ett fort- satt arbete.