DE711137C - Internal combustion engine with rows of cylinders arranged in a star shape - Google Patents

Description

Brennkraftmaschine mit in Aternform angeordneten Zylinderreihen Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertaktbrennkraftmaschine in Reihensternbauart mi vier in Reiben hintereinanderliegenden. Sternen zu je sechs Zylindern, bei der je zwei hintereinanderliegende Zylindersterne als Gruppe zusammenwirken. Erfindungsgemäß sollen Blei einer derartigen Maschine die Kröpfunggen der Kurbelwelle alle in einer Ebene liegen, und ferner sollen auf zwei in der Drehrichtung aufeinanderfolgende Doppelze,dungen von je zwei sich gegenüberliegenden Zylindern zweier -Sterne ein-er Gruppe in der gleichen Weise die Zündungen der in der Drehrichtung folgenden zwei Zy--linderpaare der anderen Gruppe folgen.Internal combustion engine with rows of cylinders arranged in aternal shape. The invention relates to a four-stroke internal combustion engine of inline star design with four rows of cylinders arranged one behind the other. Interact stars of six cylinders in two consecutive cylinder star as a group. According to the lead of such a machine, the crank shafts of the crankshaft should all lie in one plane, and furthermore, on two consecutive double digits in the direction of rotation, each of two opposing cylinders of two -star one group should in the same way the ignitions of the in the Direction of rotation follow the two pairs of cylinders of the other group.

Eine solche Ausgestaltung hat neben dem Vorteil einer sehr einfach-en und leicht herstellbaren KurheNrelle den Vorzug, daß die nvischen zusammenarbeitenden Sternenliegenden Kurbelvellenlager besonders leicht ausgebildet werden können, da die Zünddrücke in entgegengesetzten Zylindern gleichzeitig auftreten und sich sornit praktisch aufheben. Auch lästige Schwingungen können weitgehend verrnieden werden.Such a configuration has the advantage of being very simple and easily manufacturable KurheNrelle the advantage that the nvischen cooperate Star-lying crankshaft bearings can be designed particularly easily because the ignition pressures in opposite cylinders occur at the same time and are sornit practically cancel. Annoying vibrations can also be largely avoided.

Alle bisher üblichen Anordnungen mehrerer hintereinanderliegender Zylindersterne hatten nicht die M#erkmale vorliegender Erfindung, und die Vorteile, die den Wert der vorliegen,-den Erfindung ausmachen, wurden nicht erzielt.All previously common arrangements of several one behind the other Cylindrical stars did not have the M # characteristics of the present invention, and the advantages which make up the value of the present invention, have not been achieved.

An sich wurden Kurbelwellen mit in einer Ebene liegenden Kröpfungen schon bei Sterninotoren mit ungeraden Zylinderzahlen. vorgeschlagen. Bei der Anordnung einer ungeraden Zylinderzahl pro Stern kann aber ein Ausgleich der Zündungs- bzw. Verdichtungs-.drücke auf die Zwischenlager, gleich wie die Kurbelwelle gestaltet ist, grundsätzlich nicht erreicht werden.As such, crankshafts were crankshafts with throws lying in one plane even with star engines with uneven numbers of cylinders. suggested. In the arrangement an odd number of cylinders per star can compensate for the ignition or Compression pressures on the intermediate bearings, designed in the same way as the crankshaft is, in principle, cannot be achieved.

Bei anderen Ausführungen hat man auchbei Anordnung gerader Zylinder7ahlen pro Stern bisher weder die besagten günstigen Verhältnisse-hinsichtlich der Zwischenlagerhelastung noch eine vorteilbaft#e Bauart der Kurbelwelle erhalten, denn bei solchen bisher bc-,-' kannten Bauarten von Viertaktmaschinen In' Reihensternform lagen die Kröpfungen Motorwelle stets in zwei oder auch in dre, Ebenen.In other designs, straight cylinder numbers are also obtained Per Stern so far neither the said favorable conditions-in terms of the intermediate bearing load still receive an advantageous design of the crankshaft, because with such previously known types of four-stroke machines in 'star-row form the cranks in the motor shaft were always in two or even three planes.

An sich sind zwar auch schon Brennkraftmaschinen mit gerader Zylinderzahl und in einer Ebene liegenden Kurbelwellenkröpfun-,gen beschrieben worden. Es handelt sich dabei aber um Ziv-eitaktmaschinen, bei denen hinsichtlich der Zündfolge ganz andere Ver-Z, hältni-sse herrschen als bei im Viertakt arbeitenden Motoren. Bei einem im Zweitakt arbeitenden Stern bietet es keine Schwierigkeiten, die Anzahl und die Lage der Zylinder beliebig zu wählen, da miteiner Kurbelwellenumdrehung (36o:) alle erforderlichen Takte erledigt sind, während die Viertaktmaschine zwei Umdrehungen (72o') hierzu benötigt. Es macht-aber gerade. das Wesen der vorliegenden Erfindung aus, daß durch eine besondere Anordnung der Zündfolgen bei einfacher, fabrikationsmäßig billiger Gestaltung der Kurbelwelle günstige Belastungsverhältnisse in den Zwischenlagern und große Dauerhaftigkeit der Kurbelwelle im Betrieb bei Viertaktmaschinen erreicht wird.There are also internal combustion engines with an even number of cylinders and crankshaft throws lying in one plane have been described. It deals But it is about civil cycle machines, in which the firing order is quite different conditions prevail than with engines operating in four-stroke cycles. at for a star working in two-stroke, there is no problem with the number and to choose the position of the cylinders as desired, since with one crankshaft revolution (36o :) all the necessary cycles have been completed, while the four-cycle machine has two Revolutions (72o ') are required for this. It does-but right now. the essence of the present Invention from that by a special arrangement of the ignition sequences with simple, manufacturing-wise cheaper design of the crankshaft favorable load conditions in the intermediate bearings and great durability of the crankshaft in operation in four-stroke engines is achieved.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung mit vier hintereinander angeordneten Sternen zu je sechs Arbeitszylindern dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Querschnitt nach Linie I-1 der Abb. 2, -* Abb. 2 einen Mittellängsschnitt nach Linie II-II der Abb. i, Abb. 3 im Schema die Zündfolge der Zylintler einer Maschine nach Abb. i und --. Gemäß der Abb. i sind die sechs, Arbeitszylinder i-, 2a J 3 a. 4,a, 5a, 6a eines Zylindersternes A in gleichen Winkelabständen um die Kurbelwelle 7 angeordnet, wobei das Hauptpl-euel ic des Arbeitszylinders ia den Kurbelwellenzapfen 9 umgreift, während die übrigen Pleuel 2-60 in bekannt-er Weise als Nebenpleuel. an das Hauptpleuel ic angelenkt sind.In the drawing, an internal combustion engine according to the invention is shown as an exemplary embodiment with four stars arranged one behind the other, each with six working cylinders, namely Fig. I shows a cross section along line I-1 of Fig. 2, - * Fig. 2 shows a central longitudinal section along line II -II of Fig. I, Fig. 3 in the scheme the firing order of the cylinder of a machine according to Fig. I and -. According to Fig. I, the six, working cylinders i-, 2a J 3 a. 4, a, 5a, 6a of a cylinder star A are arranged at equal angular intervals around the crankshaft 7 , the main connecting rod ic of the working cylinder generally engaging around the crankshaft journal 9 , while the other connecting rods 2-60 are known as secondary connecting rods. are hinged to the main connecting rod ic.

Aus Abb. 2 geht hervor, daß die Zylinder Ib-6b, ic,-6c und id-6d jedes der drei übrigen hintereinanderliegienden SterneB, C, D sinngemäß angeordnet sind und über die Pleuel ii-6f, ig-6g und i11-611.auf je einen Zapfen io, 11, 12 arbeiten, von denen die Kurbelzapfvn io und ii um i8o', der Kurhelzapfen12 um o' gegenüber dem Kurbelzapfeng versetzt sind. Zwischen, den einzelnen Kurbelzapfen und an beiden Stirnenden sind die Hauptlager 13, 14, 15, 16, 17 der Kurbelwelle 7 angeordnet. Je zwei hintereinanderliegende ZylindersterneA und B bzw. C und D wirken in der Weise als GruppenA-B und C-D zusammeii, daß entgegengesetzt, d. h. in Winkel-4hständen von i8o-, lie-ende Arbeitszylinder '.kiler Gruppe im gleichend Takt arbeiten. Beielsweise arbeitet Zylinder ia des SternesA e2sammen mit Zylinder ib des SternesB oder Zylinder ir des Sternes C mit Zylinder Id des SternesD. Die zwischen den Sternen einer Gruppe liegenden Lager14 bzw. 16 werden hierdurch weitgehend von den Zünddrücken entlastet. Die Zündfolge der Zylinder der zweiten GruppleC-D ist gegen diejenige der Zylinder der ersten GruppeA-B um 36o' versetzt. Außerdem ist die GruppeC-D gegenüber der Gruppe A-B um i 8o' versetzt, da der der zweiten Gruppe zugeordnete Teil der Kurbelwelle gegenüber dem der ersten Gruppe zugeordneten Teil um i8o' versetzt ist. Wenn also beispielsweise in dem Zylinder ia und lb der Gruppe A-B der Arbeitstakt beginnt, muß in dem Zylinder ic und Id der Gruppe C-D der Ansaughub erfolgen. Dadurch wird bei "ünstiger übertragung der Gasdruckkräft e gleichmäßiger Lauf der Brennkraftmaschine erzielt.From Fig. 2 it can be seen that the cylinders Ib-6b, ic, -6c and id-6d of each of the three remaining consecutive stars B, C, D are arranged analogously and via the connecting rods ii-6f, ig-6g and i11-611 .work on a pin io, 11, 12, of which the crank pin io and ii are offset by i8o ', the crank pin12 by o' relative to the crank pin. The main bearings 13, 14, 15, 16, 17 of the crankshaft 7 are arranged between the individual crank pins and at both ends. Two cylinder stars A and B or C and D, which are located one behind the other, act together as groups A-B and CD in such a way that opposite, i.e. H. Work in angular positions of 18o, "lying working cylinders", the kiler group in the same cycle. For example, cylinder ia of star A e2 works together with cylinder ib of star B or cylinder ir of star C with cylinder Id of star D. The bearings 14 and 16 located between the stars of a group are largely relieved of the ignition pressures. The firing order of the cylinders of the second group C-D is offset from that of the cylinders of the first group A-B by 36o '. In addition, group C-D is offset by i 8o 'with respect to group AB, since the part of the crankshaft assigned to the second group is offset by i8o' with respect to the part assigned to the first group. If, for example, the working cycle begins in cylinders ia and lb of group AB, the intake stroke must take place in cylinders ic and Id of group CD. As a result, when the gas pressure forces are transmitted more cheaply, the internal combustion engine runs smoothly.

Zum besseren Verständnis sei darauf hingewiesen, daß ein Sechszylinderstern üi der Weise arbeitet, daß immer zwei in der Drehrichtung aufeinanderfolgende Zylinder nacheinander zünden, worauf zwei Zylinder übersprungen werden, dann wieder zwei nacheinander zünden usw. Demzufolge stehen bei der Zusammenfassung von zwei gegeneinander um i8o' versetzten Sternen zu einer Gruppe die arbeitenden Zylinder einer Gruppe einander immer gegenüber. Da die Zündfolge der zweiten Gruppe gegenüber der ersten um 36o' versetzt ist, so zünden in dieser Gruppe jeweils die Zylinder, deren korrespondierende Zylinder der ersten Gruppe gerade übersprungen werden. Die Reihenfolge der Zündungen in der Drehrichtung wird also nicht unterbrochen, sondern sie wechselt jeweils nach zwei aufeinanderfolgenden Doppelzündungen von einer Gruppe auf die andere über.For a better understanding it should be noted that a six-cylinder star üi works in such a way that there are always two consecutive cylinders in the direction of rotation Ignite one after the other, whereupon two cylinders are skipped, then two again ignite one after the other, etc. Therefore, when two are combined, they stand against each other around 18o 'stars in a group shifted the working cylinders of a group always facing each other. Because the firing order of the second group compared to the first is offset by 36o ', the cylinders in this group fire whose corresponding Cylinders of the first group are just being skipped. The order of the ignitions there is no interruption in the direction of rotation, rather it changes in each case two consecutive double ignitions from one group to the other.

Dies ist in Abb. 3 näher veranschaulicht. Die in Wirklichkeit hintereinander angeordneten, vier Sterne A, B, C, D sind schematisch nebeneinander gezeichnet, und zwar indem ihre Zylinder ia-6a, ib-6b, ic-6e und Id-6d durch kleine Kreise angedeutet sind. Wenn man annimmt, daß Zylinder i a des Sternes A zündet, so zündet gleichzeitig mit ihm Zy- linder lb des um 18o' verseizten SternesB. Darauf folgt in der durch Pfeil angedeuteten Drehrichtung die Zündung im Zylinder2a ZU-sammen mit Zylinder2b. Diese beiden Zündungen sind in der Abbildung mit I bzw. II bezeichnet. Die Zylinder 3-, 3 b und 4a, 4 b der Gruppe A-B werden nun übersprungen. Durch die Versetzung der Zündfolge der Gruppe C-D gegenüber der GruppeA-B um 36o2 ist aber dafür gesorgt, daß die Zündungen in der Drehrichtung nicht unterbrochen werden. Die Gruppe C-D schließt vielmehr die Lücken, die in der GruppeA-B entstelien, und umgekehrt schließt die GruppeA-B die Lücken der Gruppe C-D. Demnach folgen als Zündungen III und IV die des Zylinders 6c im Stern C zusammen. mit der des Zylinders 6d des Sternes D und die Zündung im Zylinder ic zusammen mit der des Zylinders id. In gleicher Weise laufen die nächsten beiden Zündungen.V und VI wieder in der GruppeA-B ab, während die Zündungen VII, VIII wieder in der Gruppe C-D erfolgen usw.This is illustrated in more detail in Fig. 3. The four stars A, B, C, D, which are actually arranged one behind the other, are drawn schematically next to one another, namely in that their cylinders ia-6a, ib-6b, ic-6e and Id-6d are indicated by small circles. If one assumes that cylinder i a of star A ignites, then cylinder 1 b of star B, which is deflated by 18o ', ignites at the same time. This is followed by the ignition in cylinder 2a CLOSED together with cylinder 2b in the direction of rotation indicated by the arrow. These two ignitions are labeled I and II in the figure. The cylinders 3-, 3b and 4a, 4b of group AB are now skipped. By shifting the firing order of group CD compared to group A-B by 36o2 it is ensured that the firings are not interrupted in the direction of rotation. Rather, the group CD closes the gaps that arose in the group A-B, and conversely, the group A-B closes the gaps in the group CD. Accordingly, ignitions III and IV follow those of cylinder 6c in star C together. with that of the cylinder 6d of the star D and the ignition in the cylinder ic together with that of the cylinder id. The next two ignitions, V and VI, take place in the same way in group A-B, while ignitions VII, VIII take place again in group CD, etc.

Claims (1)

PATENT A NSPRUCH : Viertaktbrenn.kraftmaschine in Reihensternbauart mit vier in Reihe hintereinanderliegenden Sternen zu je sechs Arbeitszylindern, bei der je zwei hintereinanderliegende Zylindersterne als Gruppe zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet daß die Kröpfungen der Kurbelwelle alle in einer Ebene liegen und daß auf zwei in ,der Drehrichtung aufeinanderfolgende Doppelzündungen von je zwei sich gegenüberliegenden Zylindern zweler Sterne einer Gruppe in der gleich-en Weise die Zündungen der in der Drehrichtung folgen-.den zwei Zylinderpaare deranderen Gruppe folgen.PATENT APPLICATION : Four-stroke internal combustion engine in in-line star design with four consecutive stars with six working cylinders each , in which two cylinder stars arranged one behind the other work together as a group, characterized in that the crankshaft throws are all in one plane and that on two in the direction of rotation consecutive double firings of two opposing cylinders zweler stars in the same manner-en follow a group of ignitions in the direction of rotation follow-.the two pairs of cylinders deranderen group.