DE2926245A1

DE2926245A1 - IC engine with oscillating piston - has vertical shaft with piston inclined to vertical to reduce loss of oil

Info

Publication number: DE2926245A1
Application number: DE19792926245
Authority: DE
Inventors: Thoms Uwe Thomssen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DE2926245C2

Abstract

The engine has a vertical shaft (3), to which a piston (4) is attached. The piston is inclined to the vertical, forms a section of a cone, and oscillates in a conical cylinder (16). The shaft is linked by a connecting rod to the crank (5) ofa crankshaft (21). The drive is contained in a crankcase (12), the bottom of which forms an oil sump. The crankshaft passes through a boss in the bottom of the sump which is raised above the oil level. The piston has a further projecting section opposite first one and the cylinder contains a division to form a two-cylinder engine.

Description

Thorns Uva ^borassen, VeIbext SCHVIFGKOLBEiTVERBEENmJIiGSMOTORThorns Uva ^ borassen, VeIbext SCHVIFGKOLBEiTVERBEENmJIiGSMOTOR

■Die Erfindung "betrifft einen Schwingkolbenverbrennungsmotor mit mindestens einem Schwingkolben. Bei derartigen Motoren schwingen Schwingkorben, gesteuert durch Kurbeltriebe, in um eine Achse gekrümmten Kreissektoren.The invention "relates to a reciprocating piston internal combustion engine with at least an oscillating piston. In such engines, oscillating cages vibrate, controlled by crank mechanisms, curved around an axis District sectors.

Diese Motoren weisen gegenüber Hubkolbenmotoren wesentlich weniger Bauvolumen auf. Bisher bekannte Schwingkolbenverbrennungsmotoren sind meistens radial stehend und mit geraden in einer Flucht oder parallel zueinander liegenden Schwingkolben ausgebildet.Compared to reciprocating piston engines, these engines have significantly less structural volume on. Oscillating piston internal combustion engines known to date are mostly upright radially and with straight lines in alignment or parallel mutually lying oscillating pistons formed.

Derartige Schwingkolbenmotoren sind durch folgende deutsche Patentschriften Nr. 908678, 826378, 902977, 762142, Auslegeschriften 1813107, 1601Θ18, Offenlegungsschrift 1451717 bekannt.Such oscillating piston engines are identified by the following German patents No. 908678, 826378, 902977, 762142, published documents 1813107, 1601-18, Offenlegungsschrift 1451717 known.

Für den in weiterer Ausbildung der Erfindung verwendeten Valzenschieber gibt folgende Literatur Hinweise: Das Fachbuch von ¥.-D. Bensinger "Rotationskolbenverbrennungsmotoren", Seite 34, Bild 33, das Fachbuch von Heinz Grohe "Otto- und Dieselmotoren", Seite 111, Bild 8.1.2., das Fachbuch von W.-D. Bensinger "Die Steuerung des Gaswechsels in schnellaufenden Verbrennungsmotoren", Seite 95» Abb. a-c und Seite 96 bis 97, Abb. 117 und 118, das Fachbuch von H. Hütten "Schnelle Motoren", Seite 68, Bild 42.For the roller valve used in a further embodiment of the invention the following literature provides information: The specialist book by ¥.-D. Bensinger "Rotary Piston Internal Combustion Engines", page 34, Fig. 33, the technical book by Heinz Grohe "Otto and Diesel Engines", page 111, picture 8.1.2., the specialist book by W.-D. Bensinger "The control of the gas exchange in high-speed combustion engines ", page 95» Fig. a-c and page 96 to 97, Fig. 117 and 118, the textbook by H. Hütten "Schnelle Motoren", Page 68, Fig. 42.

Solche bekannten Motoren weisen erhebliche Schwierigkeiten auf, insbesondere ist die SchmiermittelVersorgung ungünstig, insofern als zuviel davon verlorengeht bzw. in den Verbrennungsraum gelangt und zur Verölung z.B. der Zündkerzen führt und das Öl nicht wie bei Hubkolbenmotoren mittels Abstreifringe in eine Ölwanne zurückgeführt wird. Weiter bestehen Schwierigkeiten bei der notwendigen Innenkühlung der Schvingkolben. Such known motors present considerable difficulties, in particular the lubricant supply is unfavorable in that it is too much of which is lost or gets into the combustion chamber and becomes oiled E.g. the spark plugs lead and the oil is not fed back into an oil pan by means of scraper rings, as is the case with reciprocating engines. Further there are difficulties with the necessary internal cooling of the Schving piston.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die vorhandenen Mängel zu beheben. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Motor horizontal mit senkrechter Hohlachse und mit dem Schwingkolben in stumpfen bis v-förmigem Winkel angeordnet ist.The invention makes it its task to address the existing shortcomings remedy. This is achieved according to the invention in that a motor is horizontal is arranged with a vertical hollow axis and with the oscillating piston in an obtuse to V-shaped angle.

Bekannte Getriebeteile steuern über einen mit der Hohlachse des Schwingkolbens fest verbundenen Schwingarm die Schwingbewegungen innerhalb der Zylindersektoren und lenken über eine Pleuelstange eine Kurbelwelle, die in der hohlen Achse des Schwingkolbens gelagert ist, in eine Drehbewegung. Known gear parts control via one with the hollow axis of the oscillating piston firmly connected swing arm the swinging movements within the cylinder sectors and steer a crankshaft via a connecting rod, the is mounted in the hollow axis of the oscillating piston, in a rotary motion.

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In Veiterer Ausführung der Erfindung ist der Schwingkolben als Doppelkolben gabelförmig ausgebildet und durch die vorhandene Trennlücke zwischen dem Kolben besteht eine durchgehende Verbindung zum Triebwerks-.raum und der Ölwanne.In Veiterer embodiment of the invention, the oscillating piston is a double piston fork-shaped and through the existing separation gap between the piston there is a continuous connection to the engine compartment and the oil pan.

Durch diese Anordnung ist es möglich, daß mit einer in der Ölwanne untergebrachten Ölpumpe durch, flexible Rohre Öl bis in die gabelförmige Lücke, also der Schwingkolbenrückseiten, zu spritzen. Der Ölstrahl ist dabei auf die Kolbenböden zwecks Kühlung sowie auf die Zylindersektorenwände zwecks Schmierung gerichtet.This arrangement makes it possible, with an oil pump housed in the oil pan, to feed oil through flexible pipes into the fork-shaped Gap, i.e. the back of the oscillating piston, to be sprayed. The oil jet is on the piston crown for the purpose of cooling and on the cylinder sector walls directed for lubrication.

Durch an den Kolben befestigten Ölabstreifleisten wird das überschüssig? Öl von den Wanden gestreift und kann durch die Schrägstellung der Wände nach unten in die Ölwanne zurücklaufen. .Is that excess due to the oil control strips attached to the pistons? Oil streaked from the walls and can be caused by the inclination of the walls run back down into the oil pan. .

Hiermit ist eine Anordnung geschaffen, die die Vorzüge des Hubkolbenmotor s aufweist. „This creates an arrangement that has the advantages of the reciprocating engine s has. "

Eine weitere Ausführung der Erfindung sind im Motorgehäuse gelagerte durch geeignete Übertragungselemente, z.B. Zahnräder, Riemen oder Kette, von der Kurbelwelle angetriebene Steuerorgane zur Graswechselsteuerung, die sich dadurch auszeichnen, daß in einem Valzenschieber zur Steuerung des Gaswechsels zwischen je zwei radial angeordneten Kolbenringen zwei Kolbenringe so angeordnet sind, daß sie bei der Drehung des Walzenschiebers taumelnde Bewegungen ausführen und dadurch bei je halber Umdrehung Bohrungen für den Ein- und Auslaß im Valzenschieber freigeben oder durch den auf die Kolbenringe lastenden Gasdruck abdichten.Another embodiment of the invention are stored in the motor housing through suitable transmission elements, e.g. gears, belts or chains, control elements driven by the crankshaft to control the grass change, which are characterized in that in a roller valve for controlling the gas exchange between two radially arranged piston rings two Piston rings are arranged so that they carry out tumbling movements when the roller slide is rotated and thereby every half revolution Open the bores for the inlet and outlet in the roller valve or seal them using the gas pressure exerted on the piston rings.

Das zur Schmierung gebrauchte Öl wird durch die in der Ölwanne untergebrachten Ölpumpe über Rohrleitungen und Bohrungen zu allen zu schmierenden Teilen gedrückt.The oil used for lubrication is stored in the oil pan Oil pump pressed through pipes and bores to all parts to be lubricated.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die liegende und abgewinkelte Anordnung die Torzüge, die der Hubkolbenmotor aufweist, geschaffen sind und durch die Anordnung der Dichtringe im Walzenschieber eine Methode gefunden wurde, einen Walzenschieber gasdicht als Steuerorgan anzuwenden.The advantages achieved by the invention are in particular that the horizontal and angled arrangement, the gate pulls, which the reciprocating engine has, are created and by the arrangement of the sealing rings in the roller valve a method has been found to use a roller valve gas-tight as a control member.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher "beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. They show:

Fig. 1 einen Schnitt A-B durch den Motor mit Ölwanne Fig. 2 eine Ansicht auf den Motor mit geschnittener Einsicht Fig. 3 Vergrößerung des Schwingkolbens mit Dichtleisten, Ölabstreif-Fig. 1 shows a section A-B through the engine with oil pan Fig. 2 is a view of the engine with a cut view. Fig. 3 Enlargement of the oscillating piston with sealing strips, oil scraper

leisten und Sichtbogenleisten mit Dichtbölzchen Fig. 4 vergrößerte Ansicht eines VaIζenschiebers Fig. 5 Schnitt C-D, Ansicht von unten des Kurbeltriebesstrips and visible arch strips with sealing studs Fig. 4 enlarged view of a valve slide Fig. 5 section C-D, view from below of the crank mechanism

In einem Gehäuse 1 lagert 2 mit seiner Hohlachse 3 3er Schwingkolben 4* Durch das Kurbelgetriebe 5 (Schnitt C-D, Fig. 5) gesteuert, schwingt der Kolben 4 innerhalb des Zylindersektors 6 (Fig. 2) und komprimiert den durch den Vergaser 7 angesaugten Kraftstoff.In a housing 1, 2 is supported with its hollow axle 3 3-way oscillating piston 4 * Controlled by the crank mechanism 5 (section C-D, FIG. 5), the piston 4 swings and compresses within the cylinder sector 6 (FIG. 2) the fuel sucked in through the carburetor 7.

Bei geschlossenem im Gehäuse 1 gelagerten"Valzenachieber 8 zünden die jeweiligen Zündkerzen 9 und treiben den Kolben 4 zur anderen Sektorenseite 6.When the "roller slide 8" stored in the housing 1 is closed, they ignite respective spark plugs 9 and drive the piston 4 to the other sector side 6th

Bei dem gegebenen Viertaktverfahren ergeben sich bei dem als Beispiel gezeigten Zweizylindersektorenmotor durch die Teilung der jeweiligen Schvingkolben 4 vier Arbeitsräume (Fig. 2).In the given four-stroke process, the result is as an example two-cylinder sector engine shown by the division of the respective Schvingkolben 4 four working spaces (Fig. 2).

Der Schwingkolben 4 hat neben den zur Abdichtung notwendigen Dichtleisten 10 und Dichtbogenleisten'IOa, die in Dichtbölzchen 10b sich anlegen, besondere ölabstreifleisten 11, die das durch eine in der Ölwanne 12 angebrachten Ölpumpe 13 geförderte Öl über flexible Rohrleitungen 14 an die Kolbenboden 15 und Zylindersektorenwände 6 zur Schmierung und zur Kühlung spritzt und in die gabelförmige Lücke 17 schieben und über die liegende und schräge Anordnung von Gehäuse 1 und Kolben läuft das Öl durch die Öffnungen 18 und 19 in die ölwanne 12 zurück.In addition to the sealing strips required for sealing, the oscillating piston 4 has 10 and sealing arch strips'IOa, which are in sealing studs 10b create special oil wiping strips 11 that pass through one in the oil pan 12 attached oil pump 13 delivered oil via flexible pipes 14 to the piston crown 15 and cylinder sector walls 6 for lubrication and for cooling injects and pushes into the fork-shaped gap 17 and over the horizontal and inclined arrangement of housing 1 and piston the oil runs back through the openings 18 and 19 into the oil pan 12.

Die für ein Viertaktverfahren nötigen Gaswechselsteuerungen werden durch Valzenschieber 8 ausgeführt (Fig. 1 und 4)· Über ein beispielsweise vorgesehenes Winkelgetriebe 20 werden von der in der Hohlachse 3 gelagerten Kurbelwelle 21 in dazu passender Übersetzung die Valzenschieber 8 in die notwendige Position gedreht.The gas exchange controls necessary for a four-stroke process are carried out by Roller valve 8 executed (Fig. 1 and 4) · Via an angular gear 20 provided, for example, the in the hollow axle 3 mounted crankshaft 21 in a matching translation the roller valve 8 rotated into the necessary position.

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Dadurch, ergibt sich ein. Arbeitstaktverfahren, wie es bei Tierzylinder- ~ viertakt-Hubkolbenmotoren üblich ist.This results in a. Work cycle method, as it is with animal cylinder- ~ four-stroke reciprocating engines is common.

Der in Fig. 4 gezeigte ¥alzenschieber S ist so ausgebildet, daß zwischen 2 Kolbenringpaaren 22, die radial in Hüten liegen, 2 Kolbenringe 23 schräge zur Achse des Valzenschiebers 8 eingesetzt sind und dadurch bei der Umdrehung des Valzenschiebers 8 die durch einen Steg 24 getrennten Ein- 25 und Auslaßbohrungen 26 freigeben.The ¥ alzenschieber S shown in Fig. 4 is designed so that between 2 pairs of piston rings 22, which lie radially in hats, 2 piston rings 23 are inserted obliquely to the axis of the roller valve 8 and thereby When the roller valve 8 rotates, the inlet 25 and outlet bores 26 separated by a web 24 are released.

In der Komprimierungs- und anschließenden Explosionsphase steht der Valzenschieber 8 (F-ig. 4) so, daß die Bohrungen 25 und 26 für Bin- und Auslaß mit dem Steg 24 nach oben stehen. Buren den auf die Kolbenringe 22 und 23 lastenden Gasdruck, der sich in dem Winkel zwischen geraden 22 und schrägen 23 Kolbenpaaren befindet, kann somit kein Gasdruck entweichen. *In the compression and subsequent explosion phase is the Valzen slide 8 (Fig. 4) so that the holes 25 and 26 for bin and Stand outlet with the web 24 upwards. Boer the on the piston rings 22 and 23 onerous gas pressure, which is in the angle between straight 22 and inclined piston pairs is located, so no gas pressure can escape. *

Die in Fig. 1 und 5 gezeigte Anordnung eines Kurbeltriebes 5t Steuerung des Schwingkolbens 4 innerhalb seiner Zylindersektoren, besteht aus dem fest mit der Hohlachse 3 verbundenen Schwingarm 2?» an dem ein Gelenkhebel 28 gelagert ist, der an dem in Gehäuse 1 gelagerten Schwenkhebel 29 lenkbar verbunden ist und in dessen Mitte die Pleuelstange der Kurbelwelle 2t angelenkt ist. Dadurch, wird die schwingende Bewegung in eine drehende umgewandelt.The arrangement of a crank mechanism 5t shown in FIGS. 1 and 5 Control of the oscillating piston 4 within its cylinder sectors exists from the swing arm 2, which is firmly connected to the hollow axle 3? » at in which a joint lever 28 is mounted, which is steerably connected to the pivot lever 29 mounted in the housing 1 and in the middle of which the connecting rod the crankshaft 2t is articulated. This converts the swinging motion into a rotating one.

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Claims

/ 1.^ Oscillating piston internal combustion engine with at least one oscillating basket, characterized in that the motor is horizontal with a vertical hollow axis (3) and with the oscillating piston (4) in the blunt is arranged up V-shaped angle.

2. Motor according to claim 1, characterized in that an oscillating piston (4) is designed as a fork-shaped double piston (17) and through the existing separating gap (17) between the piston (4) a continuous Connection (18 and I9) to the engine room (12) and the oil pan (12) exists.

3. Motor according to claim 1 and 2, characterized in that in one Roller valve (θ) for controlling the gas exchange between two radially arranged pairs of piston rings (22), pairs of piston rings (23) see above are arranged so that they carry out tumbling movements when the roller slide (8) is rotated and thereby every half rotation Open bores for the inlet (25) and outlet (26) in the roller valve (8) or through the one that loads on the piston rings (22 and 23) Seal gas pressure.

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