DE2707163A1 - Swashplate-type IC engine - has ported disc valves mounted on stub spindles in cylinder cover plate and driven from timing head - Google Patents

Abstract

The swashplate type IC engine has piston rods which bear axially on the swashplate and are carried in thrust and journal ball bearings. A toothed ring coupling transmits torque to the shaft. Gas flow to and from the cylinders is controlled by ported disc valves on stub spindles in the cylinder cover plate, and rotated at half engine speed by teeth on a spigot from the timing head. This is bolted to the engine casing and houses a manifold plate with half-ring slots.

Description

Josef Daubner ' 74 TübingenJosef Daubner '74 Tübingen

Albrechtstraße 28 VERBRENMUNGSMDTORAlbrechtstraße 28 BURNING DOOR

Die Neuerung betrifft einen Verbrennungsmotor ohne Kurbelwelle, der besonders für den Antrieb von Kraftfahrzeugen geeignet ist.The innovation concerns an internal combustion engine without a crankshaft, the is particularly suitable for driving motor vehicles.

Im gesamten Kraftfahrzeugbau werden nahezu nur Kolbenmotoren mit Kurbelwelle verwendet. Diese Motoren haben zwei wesentliche Nachteile:Almost only piston engines with crankshafts are used in the entire automotive industry used. These engines have two major disadvantages:

1. Bei jedem Hub müssen Kolben und Pleuelstange vom Totpunkt aus auf Höchstgeschwindigkeit beschleunigt und dann bis zur Bewegungsumkehr wieder abgebremst werden. Die zu diesen Beschleunigungsvorgängen notwendigen Kräfte müssen vom Motor aufgebracht werden und vermindern daher seine Nutzleistung.1. With every stroke, the piston and connecting rod must open from dead center Maximum speed can be accelerated and then decelerated again until the movement is reversed. The ones related to these acceleration processes necessary forces have to be applied by the engine and therefore reduce its useful power.

2. Bei schrägstehender Pleuelstange zerlegt sich die Kolbenkraft am Kolbenbolzen in die Pleuelstangenkraft und in eine Seitenkraft (Normalkraft). Diese Seitenkraft drückt den Kolben gegen die Zylinderlauffläche und verursacht eine unregelmäßige Abnutzung. Kolben und Zylinder werden unrund.2. If the connecting rod is inclined, the piston force is broken down on the Piston pin into the connecting rod force and into a side force (normal force). This side force pushes the piston against the cylinder surface and causes irregular wear. The piston and cylinder become out of round.

Die genannten Nachteile wirken sich besonders bei höheren Drehzahlen aus, da bei steigender DrehzahlThe disadvantages mentioned are particularly important at higher speeds off, because with increasing speed

a) auch die Massenkräfte von Kolben und Pleuelstange steigen,a) the inertia forces of the piston and connecting rod also increase,

b) ein stärkerer Verschleiß der unregelmäßig sich abnützenden Teile (Kolben, Zylinder) eintritt.b) greater wear and tear on the parts that wear out irregularly (Piston, cylinder) occurs.

Diese nachteiligen Umstände werden durch die im Anspruch 1 beschriebene Neuerung auf einen Bruchteil der Vergleichswerte bei Motoren mit Kurbelwelle reduziert, wodurch einerseits der Verschleiß herabgestzt und andererseits die Nutzleistung gesteigert wird. Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt dadurch, daß bei der vorliegenden Konstruktion die Zylinder nicht feststehende Bauteile sind, sondern kreisförmig um die Hauptachse und parallel zu dieser angeordnet sind und in die Drehbewegung des Motors einbezogen werden, wobei der Kolbenhub dadurch erreicht wird, daß die Pleuel in einem "Kurbelring¹¹ gelagert sind, der zu der UmIaufebene der Zylinder in einem bestimmten Winkel geneigt ist und sich gleichsinnig zur Umlaufbahn der Zylinder dreht.These disadvantageous circumstances are reduced by the innovation described in claim 1 to a fraction of the comparative values for engines with a crankshaft, which on the one hand reduces wear and on the other hand increases the useful power. These objects are achieved in that, in the present construction, the cylinders are not fixed components, but are arranged in a circle around the main axis and parallel to this and are included in the rotary movement of the engine, the piston stroke being achieved by the connecting rods in a "crank ring ^{11 are} mounted, which is inclined to the plane of rotation of the cylinder at a certain angle and rotates in the same direction as the orbit of the cylinder.

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Durch diese Anordnung wird einerseits erreicht, daß die Pleuel während der ganzen Umdrehung nahezu senkrecht zum Kolbenboden stehen und andorrrseite, daß Kolben und Pleuel nur in geringem Umfang in Hubrichtung bonchleunigt und wieder abgebremst werden. (Vgl· dazu Abschnitt 11 des Ausführungsbeiepiels).By this arrangement it is achieved on the one hand that the connecting rod during of the entire revolution are almost perpendicular to the piston crown and andorrrseite that the piston and connecting rod are only slightly in Stroke direction can be accelerated and decelerated again. (Cf. Section 11 of the working example).

Die Fr ißchganzufuhr und die Abnahme der Auspuffgase erfolgt über ffif.tstehcnde Gaskanäle, die ringförmig ausgebildet und mit Dichtringen versehen sind. Während der Drehbewegung des Motors gleiten die Ein- und Auslaßöffnungen der Zylinder (Zweitakter), bzw. der Zylinderköpfe (Viertfakter) über die feststehenden und nach außen abgedichteten Gasksnäle, so daß das Frischgas angesaugt, bzw. die Abgase aufgestoßen werden können. (Vgl. Abschnitt III des Ausführungsbeir.piels). The food supply and the removal of the exhaust gases are carried out via ffif.tstehcnde gas channels, which are ring-shaped and with sealing rings are provided. During the rotation of the engine, the inlet and outlet openings of the cylinders (two-stroke) or the cylinder heads slide (Four-factor) over the fixed and sealed to the outside Gas channels so that the fresh gas is sucked in or the exhaust gases can be pushed open. (See section III of the implementation example).

Die "Viertaktsteuerung" erfolgt über Steuerscheiben, Schieber oder Ventile herkömmlicher Bauart, die im Zylinderkopf verankert sind. Für das "Zweitnktverlahren" sind die Zylinder am Zylinderfuß verschlossen und gegen das zylindrische Pleuel abgedichtet, so daß der dadurch entstehende Haum im unteren Teil des Zylinders als Vorverdichtungsraum dient, bzw. es wird eine Ladepumpe (z.B. Roots-Gebläse) für die Aufladung der Zylinder verwendet.The "four-stroke control" takes place via control disks, slides or Valves of conventional design that are anchored in the cylinder head. The cylinders at the base of the cylinder are locked for the "second point transport" and sealed against the cylindrical connecting rod, so that the resulting Haum in the lower part of the cylinder as a pre-compression space serves, or a charge pump (e.g. Roots blower) used for charging the cylinders.

Einige der durch die Neuerung erzielbaren Vorteile bestehen in folgenden Punkten:Some of the advantages achieved by the innovation are as follows Points:

1. Die Kolben drücken während der gesamten Umdrehung nahezu senkrecht auf die Pleuel, wodurch sich ein geringerer Verschleiß von Kolben und Zylindern ergibt.1. The pistons press almost vertically during the entire rotation on the connecting rod, resulting in less piston wear and cylinders results.

2. Kolben und Pleuel werden während eines Hubes nur in geringem Umfang in Hubrichtung beschleunigt und abgebremst, was eine Kraftersparnis und damit eine erhöhte Nutzleistung zur Folge hat.2. Pistons and connecting rods only move slightly during a stroke accelerated and decelerated in the stroke direction, which results in a power saving and thus an increased useful performance.

3- Die Motordrehzahl kann (bei genügendem Querschnitt der Ein- und Auslaßkanäle) erhöht werden, wodurch sich eine erhöhte Leistung bei gegebenem Hubraum ergibt.3- The engine speed can (with sufficient cross-section of the inlet and Exhaust ducts) are increased, which results in increased performance for a given cubic capacity.

/}. Die Massenkräfte von Zylinderkopf, Zylindern, Kolben, Pleueln und Kurbelring wirken sich vorteilhaft auf den Gleichlauf des Motors aus./}. The inertia forces of the cylinder head, cylinders, pistons, connecting rods and Crank rings have a beneficial effect on the synchronism of the motor.

5· Es ergibt sich ein im Verhältnis zur herkömmlichen Bauart geringeres Leistungsgewicht (kg/PS).5 · The result is a smaller one compared to the conventional design Power-to-weight ratio (kg / hp).

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.Advantageous further developments are presented in the subclaims.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Die Neuerung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben; es zeigernThe innovation is explained below with the aid of exemplary embodiments described in more detail with reference to the drawing; show it

Fig. 1 Längsschnitt durch den Motor
Fig. 2 Seitenansicht des Motors von links (Schnitt) Fig. 3 Draufsicht auf den Motor (nur sichtbare Kanten) Fig. 4 DrehmomentverlaufskurveFig. 1 longitudinal section through the engine
Fig. 2 side view of the motor from the left (section) Fig. 3 top view of the motor (only visible edges) Fig. 4 torque curve

Fig. 5 Kurbelgetriebe ohne beschleunigte Teile (schematisch) Fig. 6 Kurbelgetriebe ohne seitlichen Kolbendruck (schematiech) Fig. 7 Kurbelgetriebe; Kombination von Fig. 5 und Fig. 6 (schematisch) Fig. 0 Abweichung der Pleuelumlaufbahn von der Umlaufbahn der Zylinder, bezogen auf Fig. 1Fig. 5 crank mechanism without accelerated parts (schematic) Fig. 6 Crank mechanism without lateral piston pressure (schematic) 7 crank mechanism; Combination of Fig. 5 and Fig. 6 (schematic) Fig. 0 Deviation of the connecting rod orbit from the orbit of the cylinder, based on FIG. 1

Fig. 9 Geringste Abweichung der Pleuelumlaufbahn von der Umlaufbahn der ZylinderFig. 9 Smallest deviation of the connecting rod orbit from the orbit the cylinder

Fig. 10 Steuerung eines Zylinders durch Steuerscheiben (Ans. u. Verd.) Fig. 11 Steuerung eines Zylinders durch Steuerscheiben (Arb. u. Ausp.) Fig. 12 Steuerung von vier Zylindern durch Steuerscheiben Fig. 1} Zündfolgen und Verteilung der Takte bei vier Zylindern Fig. 14 Schnitt durch den Abnehmerring
Fig. 15 Draufsicht auf den Abnehmerring
Fig. 16 Seitenansicht des Abnehmerringes
Pig. 17 Schnitt durch den doppelten Abnehmerring Fig. 16 Draufsicht auf den doppelten Abnehmerring Fig. 19 Seitenansicht des doppelten Abnehmerringes Fig. 20 Schomatische Darstellung der Ventilsteuerung Fig. 21 Steuerung von vier Zylindern durch zwei Nockenwellen Fig. 22 Schnitt durch den Steuerkopf mit übereinanderliegenden Ansaug- und AuspuffkanälenFig. 10 Control of a cylinder by control disks (Ans. And Verd.) Fig. 11 Control of a cylinder by control disks (Arb. And Ausp.) Fig. 12 Control of four cylinders by control disks Fig. 1} Firing orders and distribution of the clocks with four cylinders Fig. 14 section through the pick-up ring
Fig. 15 Top view of the pick-up ring
16 side view of the pick-up ring
Pig. 17 Section through the double collector ring Fig. 16 Top view of the double collector ring Fig. 19 Side view of the double collector ring Fig. 20 Schomatic representation of the valve control Fig. 21 Control of four cylinders by two camshafts Exhaust ducts

Fig. 23 Schematischer Schnitt durch Zyünder und Ringkanäle beim Zweitaktverfahren Fig. 23 Schematic section through cylinders and ring channels in the two-stroke process

Fig. 24 Schematischer Schnitt durch den Zweitaktmotor in Höhe dee Auspuffkanal sFig. 24 Schematic section through the two-stroke engine at the level of the exhaust duct s

Fig. 25 Ansaugvorgang durch die aufgebohrte Hauptachse (Schnitt) Fig. 26 Schnitt durch die Vorrichtung für KraftstoffeinspritzungFig. 25 Suction process through the drilled out main axis (section) 26 section through the device for fuel injection

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In Fiβ. 1 ist tier Motor in einer Längsschnittzeichnung schematisch daryestei.lt.In Fiβ. 1 is a schematic longitudinal sectional drawing of the engine daryestei.lt.

J. AUFBAU UND LACKHUNG DES IDTOKSJ. CONSTRUCTION AND LACQUERING OF THE IDTOK

Das 3-teiLige Gehäuse besteht aus dem Kurbelgehäuse (13)» dem Gehäuseuiittelteil (21) und dem Gehäusedeckel (2t>). Durch die Mitte des Gehäuses führt die Hauptschse (2), die mittels Wälzlager (3,4,15»16,31) im Gehäuse und in dem mit dem Gehäuse verschraubten Steuerkopf (29) in axialer (3,16) und in radialer Richtung (4,15»31) gelagert und durch Konturmuttern oder eine Kronenmutter (1) gegen Verschiebung in Achsrichtung gesichert ist·The 3-part housing consists of the crankcase (13) »the middle part of the housing (21) and the housing cover (2t>). Through the middle of the case guides the main shaft (2), which by means of roller bearings (3, 4, 15 »16, 31) in the housing and in the control head screwed to the housing (29) stored in the axial (3.16) and radial direction (4.15 »31) and through Contour nuts or a castle nut (1) against displacement in the axial direction is secured

Wine abgesetzte Scheibe (Zylindertrommel) (18), die durch eine Feder (20) gegen Verdrehung gesichert ist, ist auf die Hauptachse (2) aufgepreßt und dient der Halterung der (2 bis beliebig vielen) Zylinder (19)» die in gleichem Abstand zueinander und zur Achsmitte in die Zylindertrommel (1ü) eingelassen sind. (Die Bezeichnung "JJy linder trommel" wird {',ewahlt, weil die blinder (19) prinzipiell nicht einzeln aufgehängt werden müssen, sondern als gesamte "Trommel" gegousen werden können, wodurch diese b'cheibe (10) entfällt). Durch Verschraubung der Zylindertrommel (1ü) mit dem Zylinderkopf (24) durch 4 Maschinenschrauben werden die Zylinder (19) befestigt.Wine stepped disc (cylinder drum) (18) held by a spring (20) is secured against rotation, is pressed onto the main axis (2) and is used to hold the (2 to any number) cylinders (19) » which are at the same distance from each other and to the center of the axis in the cylinder drum (1ü) are embedded. (The name "JJy linder drum" becomes {', ewahlt, because the blind (19) are in principle not hung up individually must be, but can be cast as a whole "drum", whereby this b'cheibe (10) is omitted). By screwing the cylinder drum (1ü) with the cylinder head (24) by means of 4 machine screws the cylinders (19) are attached.

Der Kurbeiring (ö), (der je nach Bauart des Motors auch als Scheibe oder sternförmig ausgebildet sein kann), ist durch ein Radiallager (9) und durch ein Axiallager (7) im Kurbelgehäuse (13) gelagert. In den Kurbelring (ti) kann der jeweils innere Laufring der Lager (7,9) eingearbeitet sein.The crank ring (ö), (which, depending on the type of engine, also comes as a disc or star-shaped), is supported by a radial bearing (9) and an axial bearing (7) in the crankcase (13). In the The inner race of the bearings (7, 9) can be incorporated into the crank ring (ti) be.

Der Kurbelring (ü) ist zu der Zylindertrommel (18) in einem bestimmten Winkel geneigt (je nach gewünschtem Kolbenhub) und dient der Lagerung der Pleuel (12). Die Pleuellager (11) sind in Fig. 1 (Viertakter) sowohl am Pleuelfuß als auch am Pleuelkopf (Kolben) als Kugelgelenke ausgobildet.The crank ring (ü) is to the cylinder drum (18) in a certain Inclined angle (depending on the desired piston stroke) and serves to support the connecting rod (12). The connecting rod bearings (11) are both in Fig. 1 (four-stroke) formed as ball joints on the connecting rod foot and on the connecting rod head (piston).

Ki ne andere vorteilhafte Möglichkeit der Pleuellagerung besteht bei einer Konstruktion gemäß Fig. 1 darin, den Pleuelkopf (Kolben) in herkömmlicher Weise durch einen Kolbenbolzen zu lagern, da dieses Lager nur in einer Drehrichtung beansprucht wird. Der Pleuel fuß kann durch ein Kreuzgelenk gelagert werden. Eine solche Anordnung iet für das Zwei- und Viertaktverfahren verwendbar.There is no other advantageous possibility of connecting rod bearing with one Construction according to FIG. 1 therein, the connecting rod head (piston) in conventional Way to be supported by a piston pin, as this bearing is only stressed in one direction of rotation. The connecting rod can foot be supported by a universal joint. Such an arrangement is for the two- and four-stroke process can be used.

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11. UALj KUHUKLUhTIiIKBK (Kolben, Pleuel, Kurbelring)11.UALj KUHUKLUhTIiIKBK (piston, connecting rod, crank ring)

1. Wirkunflswüirq des Kurbelgetriebes (Vgl. Fig. 1)1. Effectiveness of the crank mechanism (see Fig. 1)

Dreht eich die Hauptachse (2), die mit der Zylindertrommel (1Θ) fest verbunden ist um 180 , so dreht sich der Kurbelring (β), der über den Zahnkranz (6,14) mit der Zylindertrommel (18) verbunden ist, ebenfalls um 1Θ0 und bringt den Kolben (17) vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (ΟΤ) und umgekehrt. Die Drehbewegung erfolgt dadurch, daß der Kolbendruck über das Pleuel (12) auf den zur Zylindertrommel (1H) schräg stehenden Kurbelring (θ) übertragen wird, der von OT nach UT ausweicht (Drehung um 1öO ), so daß sich die Gase im Hubraum ausdehnen können; d.h. die Kolbenkraft erzeugt am Kurbelring (ü) ein Drehmoment, das durch den Zahnkranz (6,14) auf die Zylindertrommel (1ö) und die Hauptachse (2) übertragen wird.Turns the main axis (2) that is connected to the cylinder drum (1Θ) is firmly connected by 180, so the crank ring (β), the Connected to the cylinder drum (18) via the ring gear (6, 14) is, also by 1Θ0 and brings the piston (17) from bottom dead center (BDC) to top dead center (ΟΤ) and vice versa. The rotary movement takes place in that the piston pressure via the connecting rod (12) to the cylinder drum (1H) at an angle stationary crank ring (θ) is transmitted, which evades from TDC to BDC (rotation by 1öO), so that the gases expand in the displacement can; i.e. the piston force generates a torque on the crank ring (ü), which is transmitted through the ring gear (6,14) to the cylinder drum (1ö) and the main axis (2) is transmitted.

(in diesem Zusammenhang ist der Kurbelring (d) als schiefe Ebene aufzufassen, an der die durch das Pleuel übertragene Kolbenkraft in die Komponenten H und N zerlegt wird. Das Drehmoment (M ^ F ·■ a) wird durch das Produkt aus Hangabtrieb H und dem jeweiligen Abstand a der Wirkungslinie von H zur Drehachse des Kurbelringes (θ) erzeugt) .(In this context, the crank ring (d) is to be understood as an inclined plane on which the piston force transmitted by the connecting rod is broken down into the components H and N. The torque (M ^ F · ■ a) is given by the product of downhill force H and the respective distance a of the line of action from H to the axis of rotation of the crank ring (θ)).

Nach der "goldenen Hegel der Mechanik" ( A = P · s ) ist es (bei gegebenem Hub und Hubraum) für die während des Arbeitstaktes geleistete Arbeit prinzipiell ohne Bedeutung, in welchem Winkel der Kurbelring (0) zu der Zylindertrommel (18) steht, da das Produkt aus F· s immer gleich bleibt. (Der Neigungswinkel des Kurbelringes (8) kann bei gegebenem Hub durch Veränderung des Abstandes der Zylinder (I9) zur Hauptechse (2) variiert werden).According to the "golden Hegel of mechanics" (A = P · s) it is (given Stroke and displacement) for the work performed during the work cycle, in principle, irrelevant at which angle the crank ring (0) is related to the cylinder drum (18), since the product of F · s always remains the same. (The angle of inclination of the crank ring (8) can for a given stroke by changing the distance between the cylinders (I9) to the main axis (2) can be varied).

Da die Komponente N der Kolbenkraft durch Kugellager (7,9) aufgefangen wird, sind unterschiedliche Reibungsverluste (durch unterschiedliches N bei unterschiedlicher Neigung des Kurbelringes (θ)) βο minimal, daß der Neigungswinkel des Kurbelringes (θ) auch in dieser Hinsicht ohne Belang bleibt.Since the component N of the piston force is absorbed by ball bearings (7,9) different friction losses (due to different N at different inclinations of the crank ring (θ)) βο are minimal, that the angle of inclination of the crank ring (θ) is also irrelevant in this respect.

Das Drehmoment ist bei Verwendung des Kurbelringes (θ) regelmäßiger als bei Verwendung der Kurbelwelle. Fig. 4 zeigt den Vergleich des zeichnerisch ermittelten Drehmomentverlaufs beiThe torque is more regular when using the crank ring (θ) than when using the crankshaft. Fig. 4 shows the Comparison of the graphically determined torque curve at

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angenommenem gleichmäßigem Kolbendruck vom oberen bis zum unteren Totpunkt. Die unterbrochene Linie (74) bezieht sich auf des Kurbelwellen- Kurbelgetriebe, die durchgezeichnete Linie (75) auf das Kurbelgetriebe mit Kurbelring·assumed uniform piston pressure from top to bottom dead center. The broken line (74) refers to the crankshaft crank mechanism that solid line (75) on the crank gear with crank ring

2. Kurbelfietriebe ohne beschleunigte Teile (Vgl. Fig. 5) 2. Kurbelfi et drive without accelerated parts (see Fig. 5)

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, legen Kolben (17) und Pleuel (12) während einer halben Umdrehung des Kurbelringes (θ) den Hubweg vom unteren zum oberen Totpunkt zurück, ohne in Hubrichtung beschleunigt zu werden. Dieser Sachverhalt ist darauf zurückzuführen, daß die Drehachse des Kurbelringes (θ) zur Hauptachse (2) seitlich versetzt ist, so daß die Pleuel (12) senkrecht zum Kurbelring (8) stehen. Nach Fig. 5 gibt es daher (bei konetanter Jiotordrehzahl) keinerlei beschleunigte Teile im Kurbelgetriebe} lediglich die Kolben werden gekippt. (Der nicht durchgezeichnete Kolben in Fig. 5 zeigt die ursprüngliche Kolbenstellung vor der Drehung des Kurbelringes (8) um 180°). Allerdings stehen in diesem Fall die Pleuel während der ganzen Umdrehung schräg zum Kolbenboden, so daß sich eine unregelmäßige Abnützung von Kolben und Zylindern ergibt. Das Drehmoment (H « F*a) ergibt sich bei dieser Konstruktion aus dem Produkt der Normalkraft des Kolbens und dem jeweiligen Abstand der Wirkungslinie zur Drehachse der Hauptachse (2).As can be seen from Fig. 5, the piston (17) and connecting rod (12) during half a turn of the crank ring (θ) back the stroke from bottom to top dead center without accelerating in the direction of stroke to become. This fact is due to the fact that the axis of rotation of the crank ring (θ) laterally offset to the main axis (2) so that the connecting rods (12) are perpendicular to the crank ring (8). According to FIG. 5 there is therefore no such thing (at constant Jiotor speed) accelerated parts in the crank mechanism} only the pistons are tilted. (The piston not drawn through in FIG. 5 shows the original piston position before turning the crank ring (8) by 180 °). In this case, however, the connecting rods stand still the entire revolution at an angle to the piston head, so that there is irregular wear on the piston and cylinder. The torque (H «F * a) results from this construction the product of the normal force of the piston and the respective distance between the line of action and the axis of rotation of the main axis (2).

5. Kurbelgetriebe ohne seitlichen Kolbendruck (Vgl. Fig. 1 u. 6)5. Crank mechanism without lateral piston pressure (see Fig. 1 and 6)

Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß bei dieser Anordnung die Pleuel (12) während des ganzen Kolbenhubes nahezu senkrecht zum Kolbenboden stehen, also kaum seitlicher Kolbendruck auftritt. Abweichungen der Umlaufbahn der Pleuel (76) von der Umlaufbahn der Zylinder (77) sind in Fig. 8 dargestellt 1 Infolge der Neigung des Kurbelringes (8) führt das Pleuel (12) während einer Umdrehung des Motors eine geringfügige Pendelbewegung aus.From Fig. 1 it can be seen that in this arrangement the connecting rods (12) are almost perpendicular to the piston crown during the entire piston stroke, so there is hardly any lateral piston pressure. Deviations of the Orbit of the connecting rods (76) are different from the orbit of the cylinders (77) shown in Fig. 8 1 As a result of the inclination of the crank ring (8), the connecting rod (12) performs a slight during one revolution of the engine Pendulum movement.

Fig. 9 stellt den Fall der geringsten seitlichen Abweichung der Pleuelumlaufbahn (76) von der Umlaufbahn der Zylinder (77) dar. Da jedoch bei laufendem Motor Massenkräfte von Kolben (17) und Pleuel (12) in radialer Richtung auftreten, ist es günstiger, bei derFig. 9 represents the case of the smallest lateral deviation of the Connecting rod orbit (76) from the orbit of the cylinder (77). However, since the inertia forces of the piston (17) and the connecting rod when the engine is running (12) occur in the radial direction, it is more favorable when

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Konstruktion von den Verhältnissen in Fig. θ auszugehen, da der seitliche Kolbendruck während des Arbeitstaktes der Fliehkraft von Kolben (17) und Pleuel (12) entgegenwirkt, 80 daß sich die beiden Kräfte teilweise gegenseitig aufheben.Construction to assume the relationships in Fig. Θ, since the lateral piston pressure during the work cycle of the centrifugal force of piston (17) and connecting rod (12) counteracts 80 that the both forces partially cancel each other out.

Im Gegensatz zu dem Kurbelgetriebe nach Fig. 5 müssen Kolben (17) und Pleuel (12) bei einer Konstruktion nach Fig. 6 in einem bestimmten Umfang beschleunigt werden. In Fig. 6 int der Gesamth'ib (78) angegeben, der.bezüglich der Beschleunigungsvorgänge von Kolben (17) und Pleuel (12) aufgeteilt werden kann in den Anteil, den Kolben (Π) und Pleuel (12) während eines Hubes zurücklegen, ohne in Hubrichtung beschleunigt zu werden (79) und jenen Anteil, in dessen Umfang Beschleunigung stattfindet (80). (Diese Trennung der beiden Hubanteile (79,80) dient nur der graphischen Veranschaulichung des Sachverhaltes; real gehen beide Anteile (79»8O) stetig ineinander über).In contrast to the crank mechanism according to FIG. 5, pistons (17) and connecting rods (12) in a construction according to FIG Scope to be accelerated. In Fig. 6 int the total th'ib (78), the. With regard to the acceleration processes of pistons (17) and connecting rod (12) can be divided into the proportion that the piston (Π) and connecting rod (12) travel without during a stroke to be accelerated in the stroke direction (79) and that portion in the extent of which is accelerating (80). (This separation of the two stroke parts (79,80) is only used for graphic illustration of the facts; in real terms, both parts (79 »8O) go steadily into each other).

Um die in Hubrichtung wirksamen Massenkräfte von Kolben (17) und Pleuel (12) möglichst niedrig zu halten, kann bei einer Konstruktion gemäß Fig. 1, bzw. Fig. 6 (senkrechter Kolbendruck) der Kolben (17) auf "Kompressionshöhe" verkürzt werden, da keine weitergehende Führung des Kolbens (I7) notwendig ist. Auch für das Pleuel (12) besteht weniger als beim Kurbelwellenpleuel die Gefahr des Abknikkens, so daß auch dieses geringer dimensioniert sein kann. Die Drehmomenterzeugung bei einer Konstruktion gemäß Fig. 6 ist auf S. 5 erläutert.To the effective in the stroke direction inertia forces of the piston (17) and Keeping the connecting rod (12) as low as possible can be done in a construction according to FIG. 1 or FIG. 6 (vertical piston pressure) of the piston (17) can be shortened to "compression height", since no further guidance of the piston (I7) is necessary. Also for the connecting rod (12) there is less danger of kinking than with the crankshaft connecting rod, so that this too can be dimensioned smaller. The generation of torque in a construction according to FIG. 6 is explained on page 5.

4· Kombinierte Bauart des Kurbelgetriebes (Vgl. Fig. 7)4 Combined design of the crank mechanism (see Fig. 7)

Diese Konstruktion ist eine Kombination aus den Bauarten gemäß den Figuren 5 und 6; sie stellt gewissermaßen den "mittleren Fall" dar. Zwar verringert sich bei der Bauart nach Fig. 7 die Beschleunigung der Kolben (I7) in Hubrichtung gegenüber der Bauart nach Fig. 6 (vgl. die Strecken mit den Bezugszeichen (80) in den Figuren 6 und 7), dafür aber sind die Pleuel (12) um die Hälfte des Neigungswinkels des Kurbelringes (8) zur Ebene des Kolbenbodens geneigt, so daß seitlicher Kolbendruck auftritt. Dies wirkt sich jedoch insofern nicht allzu nachteilig aus, als während des höchsten Arbeitsdruckes (oberes Drittel des Arbeitstaktes) die Seitenkraft (Normalkraft) dee Kolbens (I7) den radialen MassenkräftenThis construction is a combination of the types according to Figures 5 and 6; to a certain extent it represents the "middle case" It is true that in the case of the design according to FIG. 7, the acceleration is reduced the piston (I7) in the stroke direction compared to the type Fig. 6 (see. The routes with the reference numerals (80) in Figures 6 and 7), but the connecting rods (12) are by half the Angle of inclination of the crank ring (8) inclined to the plane of the piston crown, so that lateral piston pressure occurs. This affects but not too disadvantageous insofar as the lateral force during the highest working pressure (upper third of the working cycle) (Normal force) of the piston (I7) the radial inertia forces

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von Kolben (I7) und Pleuel (12) entgegengerichtet ist und somit teilweise aufgehoben wird. Dies gilt für die oberen zwei Drittel des Kolbenhubes; erst etwa ab Beginn des letzten Drittels des Hubes wird der genannte Sachverhalt in das Gegenteil verkehrt, d.h. ab hier beginnen die beiden Kräfte sich zu addieren. Prinzipiell kann die seitliche Verschiebung des Kurbelringes (8) zur Haptachse (2) beliebig zwischen den Grenzen, die durch Fig. und Fig. 6 gegeben sind, variiert werden, so daß ein optimales Minimum bezüglich der in Hubrichtung wirksamen Massenkräfte und des seitlichen Kolbendruckes gefunden werden kann. Das Drehmoment ist bei der Konstruktion gemäß Fig. 7 zusammengesetzt aus den Drehmomentarten, die für Fig. 5 und Fig. 6 beschrieben wurden.of piston (I7) and connecting rod (12) is opposite and thus is partially canceled. This applies to the upper two thirds of the piston stroke; only at the beginning of the last third of the stroke does the stated facts turn into the opposite, i.e. from here the two forces begin to add up. In principle, the lateral displacement of the crank ring (8) to the haptic axis (2) arbitrarily between the limits indicated by Fig. and Fig. 6 are given, are varied, so that an optimal minimum with respect to the effective in the stroke direction inertia forces and the lateral piston pressure can be found. In the construction according to FIG. 7, the torque is composed of the types of torque which have been described for FIGS. 5 and 6.

5. Andere Bauarten des Kurbelgetriebes5. Other types of crank mechanism

Weitere Varianten des Kurbelgetriebes bestehen darin, daßOther variants of the crank mechanism are that

a) die Hauptachse (2) nicht drehbar gelagert, sondern am Schnittpunkt der Drehachsen des Kurbelringes (θ) und der Hauptachse (2) abgewinkelt wird. Bei dieser Ausführung mit "starrer" Achse (2) wird bezüglich der Lagerung umgekehrt verfahren wie bei der Ausführung nach Fig.1: Steuerkopf (29) ohne Lagerf Zylinderkopf (24) und Zylindertrommel (18) auf Hauptachse (2) gelagert. Der Kurbelring (8) wird auf dem abgewinkelten Teil der Hauptachse (2) radial und axial gelagert, so daß der Kolbendruck durch die im Gehäuse (13,25) fest verankerten Hauptachse (2) aufgefangen wird. Die Kaftabnahme erfolgt bei dieser Konstruktion am Kurbelring (8).a) the main axis (2) is not rotatably mounted, but at the intersection of the axes of rotation of the crank ring (θ) and the main axis (2) is angled. In this version with a "rigid" axis (2), the procedure is reversed with regard to the bearing as in the version according to Fig.1: control head (29) without bearingf cylinder head (24) and cylinder drum (18) mounted on the main axis (2). The crank ring (8) is on the angled part of the Main axis (2) mounted radially and axially, so that the piston pressure passes through the main axis which is firmly anchored in the housing (13, 25) (2) is caught. With this construction, the force is removed from the crank ring (8).

b) die Hauptachse (2) verlängert und der Kurbelring (8) beidseitig mit Axiallagern (7) im Kurbelgehäuse (I3) gelagert wird. Damit wird eine Konstruktion als "Gegenläufer¹¹ möglich. Die Kraftabnahme erfolgt dann entweder an einer der beiden Stirnseiten an der Hauptachse (2) oder in der Mitte an einem am Kurbelring (8) zusätzlich angebrachten Zahnkranz.b) the main axis (2) is extended and the crank ring (8) is supported on both sides with axial bearings (7) in the crankcase (I3). This enables a construction as a "counter-rotor ^11. The power take-off then takes place either on one of the two end faces on the main axis (2) or in the middle on an additional toothed ring attached to the crank ring (8).

c) die Hauptachse (2) am Schnittpunkt mit der Drehachse des Kurbelringes (8) mit einem Kreuzgelenk versehen und abgewinkelt wird. Dadurch würde der Zahnkranz (6,14) entfallen; allerdings ergibt sich durch das Kreuzgelenk eine unregelmäßige Drehbewegung des abgewinkelten Teile der Hauptachse (2).c) the main axis (2) at the point of intersection with the axis of rotation of the crank ring (8) is provided with a universal joint and angled will. As a result, the ring gear (6,14) would be omitted; however, the universal joint results in an irregular rotational movement of the angled part of the main axis (2).

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5« Baufiröße, Hubraum, beschleunigte Massen5 «Size, cubic capacity, accelerated masses

Der Anteil am Kolbenhub, den Kolben (17) und Pleuel (12) zurücklegen, ohne in Hubrichtung beschleunigt zu werden, ist abhängig vom Grad der Neigung des Kurbelringes (θ) und von seiner seitlichen Verschiebung zur Hauptachse (2). Die Neigung des Kurbelringes wiederum ist bei gegebenem Hub abhängig von seinem Durchmesser.The proportion of the piston stroke that the piston (17) and connecting rod (12) cover without being accelerated in the stroke direction depends the degree of inclination of the crank ring (θ) and its lateral displacement to the main axis (2). The inclination of the crank ring is in turn dependent on its diameter for a given stroke.

Fällt ein größerer GehäusedurchmeEser nicht bedeutsam negativ ins Gewicht (z.B. bei Standmotoren), so kann der Durchmesser des Kurbelringes (θ) so gewählt werden, daß sich nur eine sehr geringe Hassenbeschleunigung in Hubrichtung ergibt.If a larger case diameter does not have a significant negative impact Weight (e.g. for stationary motors), the diameter of the crank ring (θ) can be chosen so that there is only a very small Hate acceleration results in the stroke direction. Für den Fahrzeugbau, bei dem die Baugröße und das Gewicht des Motors eine wesentliche Rolle spielen, ergibt sich bei einer Konstruktion nach Fig.1 eine im Vergleich zu Kurbelwellen-Motoren eher geringere Dimensionierung und eine wesentliche Gewichtsverminderung des Motors, wobei die Massenbeschleunigung in Hubrichtung bei dieser Bauart (senkrechter Kolbendruck) um ca. die Hälfte, bei der Bauart gemäß Fig. 7 auf etwa ein Viertel reduziert wird.For vehicle construction, in which the size and weight of the engine play an essential role, a construction according to FIG. 1 results in a comparison with crankshaft engines rather smaller dimensioning and a substantial weight reduction of the engine, the mass acceleration in the stroke direction with this design (vertical piston pressure) reduced by about half, with the design according to FIG. 7 to about a quarter will.

III. STEUERUNGIII. STEERING

1. Steuerung beim Viertakt-Verfahren1. Control in the four-stroke process

Da es sich bei Fig. 1 um einen im 4-Takt-Verfahre η arbeitenden Motor handelt, erfolgt die Steuerung im Zylinderkopf (24). Grundsätzlich kann der Kurbelring-Motor über Schieber, Steuerscheiben oder über Ventile herkömmlicher Bauart gesteuert werden. Die vorliegende Konstruktion ist mit Steuerscheiben ausgestattet.Since Fig. 1 is a 4-stroke engine operating η, the control takes place in the cylinder head (24). In principle, the crank ring motor can be controlled via slides, control discs or valves of conventional design. the The present construction is equipped with control discs.

Bei der 4-Takt-Steuerung wird gemäß Fig. 1 unterschieden zwischen den eigentlichen Steuervorrichtungen (in diesem Fall Steuerscheiben) (26), die in dem sich drehenden Zylinderkopf (24) verankert sind und die je nach Erfordernis die Gasöffnungen zu den Zylindern (19) freigeben oder verschließen, und dem "Steuerkopf" (29), der als feststehendes Bauteil mit dem Gehäusedeckel (25) verschraubt ist und über den die Zufuhr des Frischgases und die Abnahme der Auspuffgase erfolgt.In the 4-stroke control, a distinction is made according to FIG. 1 between the actual control devices (in this case control disks) (26), which are anchored in the rotating cylinder head (24) and which, depending on requirements, release or close the gas openings to the cylinders (19), and the "control head" (29), the is screwed as a fixed component to the housing cover (25) and through which the supply of fresh gas and the removal of the Exhaust gases takes place.

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Grundsaätzlich kann die itischgaszufuhr und die Abnahme der Auspuffgase durch denselben Durchlaß im Zylinderkopf (24) erfolgen. Falls sich bei einer solchen Anordnung das Frischgas während des Ansaugvorganges zu stark erwärmt, sind getrennte Ansaug- und Auspufföffnungen (vor allem bei Ventilsteuerung) zweckmäßig.Basically, the itischgaszufuhr and the decrease of the exhaust gases take place through the same passage in the cylinder head (24). If in such an arrangement the fresh gas during the If the intake process is too hot, separate intake and exhaust openings (especially for valve control) are advisable.

Die vorliegende Konstruktion (Fig. 1) ist mit "Steuerscheiben" (22) und mit nur einer Öffnung für den Gasein- und Austritt ausgestattet.The present construction (Fig. 1) is with "control discs" (22) and with only one opening for the gas inlet and outlet fitted.

a) Viertakt-Steuerung unter Verwendung von "Steuerscheiben" beia) Four-stroke control using "control disks" at einem Kanal für den Gasein- und Austritt (Vgl. Fig. 10,11,12).a channel for the gas inlet and outlet (cf. Fig. 10,11,12).

Da der Zylinderkopf aus Aluminium hergestellt ist, wird er entsprechend Fig. 1 mit einer plangeschliffenen Grundplatte (22) aus verschleißfesterem Material versehen. (Die Platte (22) wird wie z.B. Ventilsitzringe in den Zylinderkopf (24) "eingeschrumpft" und und zusätzlich mit diesem verschraubt). Die Steuerscheiben (26) liegen dieser Platte (22) flach auf und erhalten durch die Lagerzapfen (28) ihre Führung. Auf den Steuerscheiben (26) liegt die Deckplatte (27)» die mittels Senkschrauben mit der Grundplatte (22) verschraubt ist. (Distanzhülsen in Höhe der Steuerscheiben (26) gewährleisten, daß die Steuerscheiben (26) drehbar bleiben, aber luftdicht gegen die beiden Platten (22,27) abschließen).Since the cylinder head is made of aluminum, it will be accordingly Fig. 1 is provided with a surface-ground base plate (22) made of more wear-resistant material. (The plate (22) will be like e.g. valve seat inserts "shrunk" into the cylinder head (24) and and also screwed to this). The control discs (26) lie flat on this plate (22) and are retained by the bearing journals (28) their leadership. The cover plate (27) lies on the control discs (26) »which is connected to the base plate (22) by means of countersunk screws. is screwed. (Ensure spacer sleeves at the height of the control discs (26), that the control discs (26) remain rotatable, but seal airtight against the two plates (22,27)).

Die Steuerscheiben (26) werden über den feststehenden Zahnkranz (j50) des Steuerkopfes (29) bei einer Untersetzung von 1:2 angetrieben, d.h. sie rollen sich bei 2 Umdrehungen der Hauptachse (2) einmal ab (1 Umdrehung).The control discs (26) are driven by the fixed ring gear (j50) of the control head (29) with a reduction of 1: 2, i.e. they roll off once every 2 revolutions of the main axis (2) (1 revolution).

Die Steuerung eines Zylinders über 4 Takte hinweg ist in den Figuren 10 und 11 dargestellt:The control of a cylinder over 4 cycles is in Figures 10 and 11 shown:

Wie Fig. 10 zeigt, enthalten die Steuerscheiben (26) je eine Ansaug- (80) und eine Auspufföffnung (81). Während des Ansaugtaktes (82) durchläuft die Ansaugöffnung (80) der Steuerscheibe (26) die Öffnungen (48) der Grundplatte (22) und der Deckplatte (27). Über den Verdichtungs-(83) und Arbeitstakt (84) hinweg bleibt die Öffnung (48) zum Zylinder (I9) geschlossen. Zi Beginn des Auspufftaktes (85) gibt die Auspufföffnung (81) der Steuerscheibe (26) dieAs FIG. 10 shows, the control disks (26) each contain an intake opening (80) and an exhaust opening (81). During the intake stroke (82), the intake opening (80) of the control disk (26) passes through the openings (48) in the base plate (22) and the cover plate (27). The opening (48) to the cylinder (I9) remains closed over the compression (83) and work (84) cycle. Zi is the beginning of the exhaust stroke (85) the exhaust opening (81) of the control disc (26) the

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die Öffnung (48) für den Gasaustritt frei, so daß die Aurpuffgase entweichen können.the opening (48) for the gas outlet free, so that the aurpuff gases can escape.

(Die nach Beendigung des Ansaugvorganges (82) sich in der Öffnung (80) der Steuerscheibe (26) befindliche Frischgasmenge bleibt während der Umdrehung der Steuerscheibe (26) in dieser eingeschlossen und steht für die nächste Füllung zur Verfügung, so daß nahezu keine Frischgasverluste entstehen).(The after the suction process (82) is in the opening (80) the amount of fresh gas located on the control disc (26) remains enclosed in the control disc (26) during its rotation and is available for the next filling so that almost no fresh gas losses occur).

Fig. 12 zeigt die Steuerung von 4 Zylindern. Aus Fig. 13 sind die Zündfolgen (I-3-4-2) und die Verteilung der Arbeitstakte zu ersehen. Fig. 12 shows the control of 4 cylinders. From Fig. 13 are the Firing sequences (I-3-4-2) and the distribution of the work cycles can be seen.

b) Steuerkopf (Vgl. Fig. 16)b) Control head (see Fig. 16)

Der Steuerkopf (29) wird durch den Abnehmerring (37) in eine Ansaug- (86) und eine Auspuffhälfte (87) unterteilt. Der plangeschliffene Abnehmerring (37) ist im Gleitsitz in den Steuerkopf (29) eingepaßt und wird durch Federdruck (38) gegen die ebenfalls plangeschliffene Deckplatte (27) gedrückt. ( Zur besseren Abdichtung der Gase kann der in den Steuerkopf (29) eingepaßte Abnehmerring (37) zusätzlich mit Dichtringen versehen werden).The control head (29) is inserted through the pick-up ring (37) into a suction (86) and an exhaust half (87) divided. The plane-ground removal ring (37) is fitted into the control head (29) with a sliding fit and is pressed by spring pressure (38) against the cover plate (27), which is also ground flat. (For better sealing of the Gases, the pick-up ring (37) fitted into the control head (29) can also be provided with sealing rings).

Bewegt sich bei einer Drehung der Hauptachse (2) um 180 der Kolben (17) von unteren zum oberen Totpunkt (Verdichten (83) oder Auspuffen (85)), so gleitet die Öffnung (48) des Zylinderkopfes (24) über den Auspuffkanal (87) des Abnehmerringes (37)· Gibt die Steuerscheibe (26) während dieses Vorganges die Öffnung (48) des Zylinderkopfes (24) frei (Auspuffen (85)), so werden die Auspuffgase in den Auspuffkanal (87) des Abnehmerringes (37) gestoßen und treten durch den Steuerkopf (29) in den Auspuffkrümmer (68). Der Ansaugvorgang erfolgt in analoger Weise über das Ansaugrohr (67) und den Ansaugkanal (86) des Abnehmerringes (37)·When the main axis (2) is rotated by 180, the piston moves (17) from bottom to top dead center (compression (83) or exhaust (85)), the opening (48) of the cylinder head (24) slides Via the exhaust duct (87) of the pick-up ring (37) · Provides the control disc (26) during this process the opening (48) of the cylinder head (24) is free (exhaust (85)), so the exhaust gases into the exhaust duct (87) of the pick-up ring (37) and pass through the control head (29) into the exhaust manifold (68). Of the The suction process takes place in an analogous manner via the suction pipe (67) and the suction channel (86) of the pick-up ring (37)

Bei getrennter Ansaug- und AuspuffÖffnung im Zylinderkopf (24) erfolgen Zufuhr und Abnahme der Gase in getrennten Ringkanälen des Steuerkopfes (29) (getrennte Umlaufbahnen für Frischgas und Auspuffgase). Dabei können die Ringkanäle nebeneinander (Gasdurchtritt in axialer Richtung) oder übereinander (Gasdurchtritt in radialer Richtung) oder z.B. unter einem Neigungswinkel von 45⁰ angeordnet sein.With separate intake and exhaust openings in the cylinder head (24), the gases are supplied and withdrawn in separate ring channels of the control head (29) (separate orbital paths for fresh gas and exhaust gases). The annular channels side by side (gas passage in the axial direction) or one above the other (gas passage in a radial direction) or for example at an inclination angle of 45 ⁰ may be disposed.

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c) Ventilsteuerung (Vgl. Fift. 20)c) Valve control (see Fift. 20)

In Fig. 20 ist die Ventilsteuerung schematisch dargestellt. Der Antrieb der Ventile erfolgt über einen Schneckentrieb. Die fest stehende "Schnecke" (90) des Steuerkopfes (290) tritt anstelle des Stirnrades (30) bei Scheibensteuerung. Die Steigung der Verzahnung ist so bemessen, daß sich das im Zylinderkopf (240) verankerte Schneckenrad (91) bei zwei Umdrehungen des Kotors einmal abrollt, also eine Untersetzung von 1 ι 2 vorliegt. Die Steuerung der Ventile erfolgt durch Nocken (92) über Stößelstangen (93) und Kipphebel (94)·The valve control is shown schematically in FIG. 20. The valves are driven by a worm drive. The fixed "worm" (90) of the control head (290) takes the place of the spur gear (30) in the case of disk control. The pitch of the toothing is dimensioned so that the worm wheel (91) anchored in the cylinder head (240) rolls once with two revolutions of the motor, that is, a reduction of 1 ι 2 is present. The valves are controlled by cams (92) via push rods (93) and rocker arms (94)

Für jeden Zylinder wird eine gesonderte Nockenwelle (95) verwendet. Im Prinzip können jedoch 4 Zylinder auch über 2 Nockenwellen (950) gesteuert werden (Vgl. Fig. 21). Dabei wird an den Stirnseiten der Nockenwellen (950) eine entsprechende Nockenscheibe (96) angebracht.A separate camshaft (95) is used for each cylinder. In principle, however, 4 cylinders can also be used via 2 camshafts (950) can be controlled (see Fig. 21). It is on the front sides of the Camshafts (950) a corresponding cam disk (96) attached.

Der Gasaustausch kann über einen doppelten Abnehmerring (37^) nach Fig. 19 erfolgen oder ohne Abnehmerring direkt durch den Steuerkopf (29ΟΟ) nach Fig. 22. Dabei liegen die Ansaug- (θ6θϋ) und Auepufföffnungen (Θ700) des Z^linderkopfes (²4⁰⁰) übereinander. Der Ring (45ΟΟ) ist in den Zylinderkopf (24ΟΟ) eingepreßt. In den Steuerkopf (2900) sind Dichtringe (97) eingepaßt, die nach dem Prinzip von Kolbenringen abdichten (Spannung nach außen) und die sich mit dem Ring (45ΟΟ) mitdrehen.Gas exchange can have a double collector ring (37 ^) in FIG. Done 19 or without collector ring 22 directly through the steering head (29ΟΟ) of FIG. Here are the intake (θ6θϋ) and Auepufföffnungen (Θ700) of Z ^ linder head ⁽² 4 ⁰⁰ ) on top of each other. The ring (45ΟΟ) is pressed into the cylinder head (24ΟΟ). Sealing rings (97) are fitted into the control head (2900), which seal on the principle of piston rings (external tension) and which rotate with the ring (45ΟΟ).

d) Schiebersteuerungd) slide control

Bei der Schiebersteuerung können jeweils eine oder zwei Öffnungen pro Zylinder für den Gasaustausch verwendet werden.With the slide control, one or two openings per cylinder can be used for gas exchange.

Bei der Steuerung durch Schieber entfallen Grundplatte (22) und Deckplatte (27) im zylinderkopf (24). An deren Stelle tritt eine Führungsplatte, die mit dem Zylinderkopf (24) verschraubt ist und in die die Schieber in einer u-förmigen Führung eingelassen sind. Der Antrieb der Schieber kann über Nocken (92) und Rückholfeder nach dem Prinzip der Ventilsteuerung erfolgen.When controlled by a slide, the base plate (22) and cover plate are not required (27) in the cylinder head (24). In its place there is a guide plate, which is screwed to the cylinder head (24) and in which the slides are embedded in a U-shaped guide. The slide can be driven via cams (92) and return springs based on the valve control principle.

Der GasaustauBch kann bei einem Schieber je Zylinder über den Abnehmerring (37)» bei 2 Schiebern je blinder über den doppelten Abnehmerring (370) oder über den Steuerkopf (29ΟΟ) erfolgen.In the case of one slide per cylinder, gas exchange can take place via the collector ring (37) »with 2 slides, each more blindly via the double pick-up ring (370) or via the control head (29ΟΟ).

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2. Das Zweitaktverfahren (Vgl. Fifi. 23,24,25)2. The two-stroke process (cf. Fifi. 23,24,25)

Für den Bau eines mehrzylindrigen Zweitaktmotors gibt es bei der Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Kurbelgetriebes mehrere Möglichkeiten. For building a multi-cylinder two-stroke engine there are when using the crank mechanism shown in Fig. 1 several options.

a) Die Zylinder (190) werden am Zylinderfuß verschlossen und gegen das zylindrische Pleuel (120) abgedichtet, so daß der dadurch im unteren Teil des Zyü^nders (190) entstehende Raum als Vorverdichtungsraum dient. Der Gasaustausch erfolgt über zwei übereinander angeordneten Ringkanälen an der Außenseite der Zylinder, dem Ansaugkanal (86000) und dem Auspuffkanal (87000). Dabei sind die Kanäle (86000, 87000) nur so weit geöffnet, als es für den Ansaug- und AuspuffVorgang nötig ist. (Vgl. Fig. 24ι Schnitt in Höhe des Auspuffkanals (87OOO)).a) The cylinders (190) are closed at the cylinder base and sealed against the cylindrical connecting rod (120) so that the ^{space thus created in the lower part of the cylinder} (190) serves as a pre-compression space. The gas exchange takes place via two ring ducts arranged one above the other on the outside of the cylinder, the intake duct (86000) and the exhaust duct (87000). The channels (86000, 87000) are only open as far as is necessary for the intake and exhaust process. (Compare. Fig. 24ι section at the level of the exhaust duct (87OOO)).

b) Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Ansaugvorgang durch die aufgebohrte Hauptachse (200) (Fig. 25) erfolgen zu lassen, da diese mittels eines Simmerringes (98) leicht abzudichten ist. Die Ansaugkanäle der Zylinder (19O) sind dabei fest mit der Hauptachse (200) verbunden, so daß nur ein Ringkanal (87OO) für den Auspuffvorgang erforderlich ist. (Der Ansaugvorgang kann auch beim Viertakt-Verfahren durch die aufgebohrte Hauptachse (200) erfolgen). b) Another possibility is to have the suction process through the to allow the main axis (200) (Fig. 25) to be drilled out, since this can be easily sealed by means of a Simmerring (98). The intake ducts of the cylinders (19O) are fixed to the main axis (200) connected so that only one ring channel (87OO) for the Exhaust process is required. (The suction process can also take place with the four-stroke process through the main axis (200) that has been drilled out).

c) Falls die Abdichtung der Zylinder (19O) am Zylinderfuß umgangen werden soll, ist eine Ladepumpe (z.B. Roots-Gebläse) zu verwenden, wobei das vorverdichtete Gemisch durch die aufgebohrte Hauptachse (200) in die Zylinder gedrückt wird.c) If the cylinder seal (19O) at the cylinder base was bypassed a charge pump (e.g. Roots blower) is to be used, wherein the pre-compressed mixture is pressed through the bored main axis (200) into the cylinder.

3« Kraftstoffeinspritzung (Vgl. Fig. 26)3 «fuel injection (see Fig. 26)

Bei der Kraftstoffeinspritzung (z.B. Diesel) werden die Hochdruckleitungen (99) von den Einspritzdüsen über den Zylinderkopf nach ^n ten geführt, verlaufen durch die aufgebohrte Hauptachse (2000) und münden in einem auf die Hauptachse (2000) fest aufgesetzten Ring (100). Die Hochdruckleitung (99O) von der Einspritzpumpe mündet inDuring fuel injection (e.g. diesel) the high pressure lines are (99) from the injection nozzles via the cylinder head to ^ n th guided, run through the drilled out main axis (2000) and open into a ring firmly attached to the main axis (2000) (100). The high pressure line (99O) from the injection pump opens into

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einen mit entsprechenden Bohrungen versehenen Bolzen (101), der durch eine Überwurfmutter (102) mit der Stirnseite gegen den auf der Hauptachse (2000) aufgesetzten Ring (100) gedrückt wird. (Der feststehende Bolzen (101) ist über einen Haltebügel (IO3) mit dem Gehäuse ▼erschraubt) .a bolt (101) provided with corresponding bores, which passes through a union nut (102) is pressed with the end face against the ring (100) placed on the main axis (2000). (The fixed The bolt (101) is screwed to the housing ▼ via a retaining bracket (IO3)).

Befindet sich der Kolben auf dem oberen Totpunkt, so stehen die Druckleitungen (99 und 99O) senkrecht aufeinander, so daß der Einspritzvorgang erfolgen kann.If the piston is at top dead center, the pressure lines (99 and 99O) are perpendicular to one another so that the injection process can take place.

Das Lecköl, das sich in dem Ring (IOO) ansammelt, und das Lecköl der Einspritzdüsen wird durch die Leckölleitung (IO4) zum Kraftstoffbehälter zurückgeführt. (Die Leckölleitungen der Einspritzdüsen sind in Fig. 26 nicht eingezeichnet; sie verlaufen jedoch wie die Druckleitungen (99) und münden in der Mitte des Ringes (100), von wo eine entsprechende Bohrung in dem Bolzen (ΙΟΙ) die Verbindung zur Leckölleitung (104) herstellt).The leakage oil that collects in the ring (IOO) and the leakage oil of the Injection nozzles are returned to the fuel tank through the leakage oil line (IO4). (The leakage oil lines of the injection nozzles are in 26 not shown; however, they run like the pressure lines (99) and open in the middle of the ring (100), from where a corresponding hole in the bolt (ΙΟΙ) establishes the connection to the leakage oil line (104)).

IV. SCHMIERUNGIV. LUBRICATION

Die Schmierung des Kurbelring-Motors kann sowohl beim Zwei- als auch beim Vier-Takt-Verfahren durch Druck-Umlaufschmierung oder durch Frischölschmierung erfolgen. In beiden Fällen dient'der Raum (62) im Kurbelgehäuse (13) als ölbehälter. Die ölpumpe (61) wird über den Zahnkranz (5) des Kurbelringes (8) angetrieben.The lubrication of the crank ring motor can be used in both the two and in the four-stroke process by means of pressure circulating lubrication or fresh oil lubrication. In both cases, the space (62) in the crankcase (13) serves as an oil container. The oil pump (61) is over the ring gear (5) of the crank ring (8) driven.

Eine öl-Druckleitung (60) führt durch das Kurbelgehäuse (13) zu einem durch Federdruck (69) gegen den Kurbelring (θ) gedrückten Schmierring (37)» von wo aus das öl durch eine Bohrung (56) zum Pleuellager (11) gelangt, das mit ölnuten (55) versehen ist. Von dort aus gelangt das öl durch eine Bohrung (54) im Pleuel (12) zum Pleuelkopf (5I)· Eine weitere Öldruckleitung (58) führt zur Hauptachse (2), von wo das Öl durch die Bohrung (52) zum Zylinderkopf (24) gelangt und dort die beweglichen Teile versorgt. (Die Ölleitung (52) kann auch auBerhalb der Hauptachse (2) durch die Zylindertrommel (18) verlegt werden). Das Rücköl sammelt sich in einer ölnute (47) vor dem Simmerring (46) und wird durch eine Rückleitung zwischen den Zylindern (19) in das Kurbelgehäuse zurückgeführt. Im freien Raum (10) des Kurbelgehäuses (13) kann ein bestimmter öl-An oil pressure line (60) leads through the crankcase (13) to a oil ring pressed against crank ring (θ) by spring pressure (69) (37) »from where the oil goes through a hole (56) to the connecting rod bearing (11) which is provided with oil grooves (55). From there that comes from oil through a hole (54) in the connecting rod (12) to the connecting rod head (5I) Another oil pressure line (58) leads to the main axis (2), from where the oil passes through the bore (52) to the cylinder head (24) and there the moving parts supplied. (The oil line (52) can also be outside the main axis (2) can be moved through the cylinder drum (18)). The return oil collects in an oil groove (47) in front of the Simmerring (46) and is through a return line between the cylinders (19) in the Crankcase returned. In the free space (10) of the crankcase (13) a certain oil-

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-vf--vf-

stand herrschen, so daß Kolben (17) und Zylinder (I9) durch das Spritzöl geschmiert werden. (U.U. könnten Kolben (I7) und Zylinder (19) auch vom Pleuelkopf (51) her geschmiert werden und das Rücköl aus dem freien Raum (10) des Kurbelgehäuses (13) könnte abgesaugt werden).prevail so that piston (17) and cylinder (I9) through the Splash oil are lubricated. (Under certain circumstances, the piston (I7) and cylinder (19) can also be lubricated from the connecting rod head (51) and the return oil from the free space (10) of the crankcase (13) could be sucked off will).

Bei der Frischöl-Schmierung liefert die ölpumpe (61) nur so viel öl an die Schmierstellen, als dort verbraucht wird.With fresh oil lubrication, the oil pump (61) only delivers that much oil to the lubrication points than is consumed there.

V. ZÜNDUNGV. IGNITION

Die Klemme 1 der Zündspule (Niederspannung) wird an den Unterbrecher (35) angeschlossen. Von Klemme 4 der Zündspule führt das Hochspannungskabel (41) zum Verteiler (4O), der mit dem Zylinderkopf (24) verschraubt ist. Vom Verteiler (40) führt das Zündkabel (43) zur Zündkerze (44)·Terminal 1 of the ignition coil (low voltage) is connected to the breaker (35) connected. The high-voltage cable (41) leads from terminal 4 of the ignition coil to the distributor (4O), which is screwed to the cylinder head (24). The ignition cable (43) leads from the distributor (40) to the spark plug (44)

(Gegebenenfalls können Unterbrecher und Verteiler zusammengebaut und vor die Keilriemenscheibe verlegt werden. Dabei werden die Zündkabel über den Zylinderkopf nach unten und durch die aufgebohrte Hauptachse zum Verteiler geführt).(If necessary, the breaker and distributor can be assembled and be laid in front of the V-belt pulley. The ignition cables over the cylinder head down and through the drilled out main axis led to the distributor).

VI. KÜHLUNGVI. COOLING

Da die Zylinder (I7) und der Zylinderkopf (24) bei laufendem Motor um die Hauptachse (2) rotieren, erfolgt die Kühlung durch die an den Kühlrippen vorbeistreichende Luft. Durch entsprechende Leitbleche an den Kühlrippen und Öffnungen im Gehäusedeckel (25) und im Gehäusemittelteil (21) kann bewirkt werden, daß der laufende Motor wie ein Gebläse wirkt.Because the cylinder (I7) and the cylinder head (24) rotate when the engine is running If the main axis (2) rotate, the cooling is carried out by the air flowing past the cooling fins. Appropriate guide plates the cooling fins and openings in the housing cover (25) and in the housing middle part (21) can be caused that the running engine like a Fan works.

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Claims (12)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS ( 1 Λ Verbrennungsmotor, insbesondere für den Antrieb von Kraftfahr- ^"zeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (19) kreisförmig um die Hauptachse (2) und parallel zu dieser angeordnet sind und in die Drehbewegung des Motors einbezogen werden, wobei der Kolbenhub dadurch erreicht wird, daß die Pleuel (12) in einem Kurbelring (8) gelagert sind, der zu der Umlauf ebene der ^linder (19) in einem bestimmten Winkel geneigt iet und der sich gleichsinnig zur Umlaufbahn der Zylinder (19) dreht.(1 Λ internal combustion engine, especially for driving motor vehicles ^ "testify, characterized in that the cylinder (19) is circular are arranged around the main axis (2) and parallel to this and are included in the rotary movement of the motor, the Piston stroke is achieved in that the connecting rods (12) are mounted in a crank ring (8), the plane of the ^ linder to the circulation (19) is inclined at a certain angle and rotates in the same direction as the orbit of the cylinder (19). 2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches und die Abnahme der Auspuffgase beim Zweitakt-Verfahren und beim Viertakt-Verfahren während der Drehbewegung der Zylinder (19) über feststehende Ringkanäle (86,87); (860,870); (8600,8700); (86000,87000) erfolgt.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the supply of the fuel-air mixture and the decrease in the exhaust gases in the two-stroke process and in the four-stroke process during the rotary movement of the cylinders (19) via fixed ring channels (86.87); (860,870); (8600.8700); (86000,87000) takes place. 5· Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr beim Zweitaktverfahren und beim Viertaktverfahren durch die aufgebohrte Hauptachse (200) und die Abnahme der Auspuffgase über einen feststehenden Ringkanal (87,870,8700,87000) erfolgt.5 · Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the gas supply in the two-stroke process and in the four-stroke process through the bored main axis (200) and the reduction in exhaust gases via a fixed ring channel (87,870,8700,87000) he follows. 4« Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er über Steuerscheiben (26) gesteuert wird, die im Zylinderkopf (24) verankert sind und deren Ansaug- (80) und Auspufföffnung (81) den Gaseintritt und den Gasaustritt regulieren, wobei sie sich an einem feststehenden Stirnrad (30) des Steuerkopfes (29) während zweier Umdrehungen des Motors einmal abrollen.4 «internal combustion engine according to claim 1, characterized in that it is controlled via control discs (26) which are anchored in the cylinder head (24) and their intake (80) and exhaust (81) openings regulate the gas inlet and the gas outlet, whereby they are attached to a fixed spur gear (30) of the control head (29) during unroll two revolutions of the motor once. 5· Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung über Schieber erfolgt, die im Zylinderkopf (24) verankert sind und deren Antrieb über obenliegende Nockenwellen (95, 95Ο) und Rückholfedern erfolgt, wobei die Nockenwellen (95,950) mit einem Schneckenrad (91) versehen sind, das sich an einer feststehenden Schnecke^ (90) des Steuerkopfes (290) bei 2 Umdrehungen5 · Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that it is controlled via slides that are anchored in the cylinder head (24) and are driven by overhead camshafts (95, 95Ο) and return springs, whereby the camshafts (95,950) are provided with a worm wheel (91), which is on a fixed Worm ^ (90) of the control head (290) at 2 revolutions 8Ü9834/0194 ORIGINAL INSPECTED8Ü9834 / 0194 ORIGINAL INSPECTED des Motors einmal abrollt.of the motor unrolls once. 6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung über Ventile erfolgt, die im Zylinderkopf (24O) verankert sind und über obenliegende Nockenwellen (95,95°) angetrieben werden, wobei die Nockenwellen (95,95°) mit einem Schnekkenrad (91) versehen sind, das sich an einer feststehenden Schnekke (90) des Steuerkopfes (290) bei 2 Umdrehungen des Motors einmal abrollt.6. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the control takes place via valves in the cylinder head (24O) are anchored and driven by overhead camshafts (95.95 °) be, the camshafts (95.95 °) with a worm gear (91) are provided, which is attached to a fixed screw (90) of the control head (290) once at 2 revolutions of the motor unrolls. 7· Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzung über einen an der Stirnseite der Hauptachse (2000) aufgesetzten Ring (100) und einen feststehenden und mit entsprechenden Bohrungen versehenen Bolzen (ΙΟΙ) erfolgt, der durch eine Überwurfmutter (102) mit der Stirnseite gegen den Ring (100) gedrückt wird.7. Combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the fuel injection via a ring (100) and a ring (100) placed on the end face of the main axis (2000) fixed bolt (ΙΟΙ) provided with corresponding bores, which is connected to the by a union nut (102) Front side is pressed against the ring (100). 8. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelring (8) durch Wälzlager (7,9) in radialer und in axialer Richtung im Kurbelgehäuse (13) gelagert ist, wobei der innere Ring der Wälzlager (7,9) in den Kurbelring (8) eingearbeitet sein kann.8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7 »characterized in that that the crank ring (8) by rolling bearings (7.9) in radial and is mounted in the axial direction in the crankcase (13), the inner ring of the roller bearing (7,9) in the crank ring (8) can be incorporated. 9· Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelring (θ) über einen Zahnkranz (6,14) mit der Zylindertrommel (18) verbunden ist.9. Combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the crank ring (θ) is connected to the cylinder drum (18) via a ring gear (6, 14). 10. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelring (8) über einen Zahnkranz (5) die Ölpumpe (61) antreibt.10. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the crank ring (8) drives the oil pump (61) via a toothed ring (5). 1. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung von Kolben (17) und Pleuel (12) mittels Kugelgelenken (11) erfolgt.1. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the bearing of the piston (17) and connecting rod (12) by means of ball joints (11). 12. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Kolben (I7) durch einen Kolbenbolzen und die Lagerung der Pleuel (12) durch Kreuzgelenke erfolgt.12. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the piston (I7) is supported by a piston pin and the connecting rods (12) are supported by universal joints. 809834/0194809834/0194