DE711734C - Multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Description

Vielzylindrige Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine vielzylindrige Brennkraftmaschine, bei welcher die Achsen der Arbeitszylinder parallel zur Hauptwelle liegen und die Kolbenkräfte durch an den Kolbenstangen gelagerte Rollen auf eine .auf der Hauptwelle sitzende Kurvenscheibe übertragen werden.Multi-cylinder internal combustion engine The invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine in which the axes of the working cylinders are parallel to the main shaft and the piston forces are stored on the piston rods Rolls are transferred to a .on the main shaft seated cam.

Bei bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art hat man je zwei gleichachsig zueinander liegende Kolben durch eine brückenartig gestaltete Kolbenstange verbunden und an dieser die Rolle gelagert, durch die die Kolbenkräfte auf die genannte Kurvenscheibe übertragen werden. Die brückenartige Gestalt der Kolbenstangen ist in diesem Falle erforderlich, tun die erheblichen Biegungsbeanspruchungen aufzunehmen, die bei der Kraftübertragung infolge der Anordnung der Rollen außerhalb der betreffenden Kolbenstangenachsen entstehen. Diese Bauweise ist jedoch nur anwendbar, wenn zwischen den Kolben keine anderen Maschinenteile vorzusehen sind, durch die die Kolbenstangen hindurchreichen müssen. Diese Forderung entsteht aber, wenn die Leistung der Brennkraftmaschine durch eine Vorverdichtung der Verbrennungsluft bzw. des gasförmigen Brennstoffes zu steigern bzw. bei Zweitaktmaschinen eine besondere Verdichtungspumpe für die Spülluft oder das Brennstoff-Luft-Gemisch vorzusehen ist und zur Erleichterung des Zusammenbaues der Maschine und des Antriebes der Verdichtungspumpen die letzteren erfindungsgemäß zwischen je zwei Arbeitszylindern gleichachsig zu diesen angeordnet werden. In diesem Falle muß jede Kolbenstange kreisförmigen Querschnitterhalten und durch die beiden Stopfbüchsen einer doppelt wirkenden Verdichtungspumpe hindurchreichen.Unter diesen Umständen kann die Kolbenstange nicht mehr unmittelbar die Rollen zur übertragung der Antriebskraft ,auf die Kurvenscheibe tragen, sondern es ist hierzu ein Bügel erforderlich, der die Verdichtungspumpe überfaßt, wobei die Enden des Bügels beidseits der Pumpe auf der betreffenden Kolbenstange befestigt sind.In known internal combustion engines of this type, there are two coaxial Pistons lying opposite one another are connected by a bridge-like piston rod and on this the roller is mounted, through which the piston forces on the said cam be transmitted. The bridge-like shape of the piston rods is in this case required to do the significant bending stresses to accommodate the Power transmission due to the arrangement of the rollers outside the relevant piston rod axes develop. However, this design can only be used if there are no pistons between the pistons other machine parts are to be provided through which the piston rods extend have to. However, this requirement arises when the performance of the internal combustion engine by pre-compressing the combustion air or the gaseous fuel to increase or in two-stroke machines a special compression pump for the Purge air or the fuel-air mixture is to be provided and to facilitate the Assembling the machine and the drive of the compression pumps the latter according to the invention between two working cylinders arranged coaxially to these will. In this case, each piston rod must have circular cross sections and pass through the two stuffing boxes of a double-acting compression pump In these circumstances, the piston rod can no longer directly transfer the roles the driving force on the cam, but it is a bracket for this purpose required, which covers the compression pump, with the ends of the bracket on both sides of the pump are attached to the relevant piston rod.

Die Verwendung von Bügeln ist aber auch aus einem anderen Grunde erforderlich. Um nämlich bei Maschinen .der eingangs angegebenen Art einen möglichst guten Wirkungsgrad des Getriebes zu erzielen, muß man bestrebt sein, die Führungsflächen der Kurvenscheibe an .der Stelle ihrer größten Schräglage, bezogen auf de Achse der Kurvenscheibe, tunlichst unter einem Winkel vorn etwa 45° der letzteren gegenüber anzuordnen. Da nun der Kolbenhub und damit zugleich die Größe der Hinundherbewegung der zur Kraftübertragung dienenden Rolle durch Überlegungen anderer Art bestimmt ist, so ist dadurch in der Regel auch der Durchmesser der Kurvenscheibe bestimmt. Sollen nun zur Erzielung eines gleichmäßigen Drehmomentes bzw. zur Steigerung der Leistung und Laufgeschwindigkeit der Kraftmaschine viele kleine Arbeitszylinder vorgesehen werden, so sind diese in einer entsprechend großen Entfernung von der Hauptwelle zu lagern. Auch unter diesem Gesichtspunkt ergibt sich ein verhältnismäßig großer Abstand der Kolbenstangen von der Kurvenscheibe und damit .die Notwendigkeit zur Verringerung der Biegungsbeanspruchung der Kolbenstangen, die mehrfach genannten Rollen an Bügeln zu lagern, die durch Führungsschienen in der richtigen Lage zu halten sind.The use of hangers is also necessary for another reason. In order to achieve the best possible efficiency in machines of the type specified at the beginning To achieve the transmission, one must strive to the guide surfaces of the cam at the point of their greatest inclination, based on the axis of the cam, as far as possible at an angle in front of about 45 ° opposite the latter. There now the piston stroke and thus at the same time the size of the reciprocating movement for power transmission serving role is determined by considerations of another kind, it is thereby in the Usually also the diameter determined by the cam. Should now to achieve an even torque or to increase the performance and running speed of the prime mover provided many small working cylinders these are at a correspondingly large distance from the main shaft to store. From this point of view, too, there is a relatively large one Distance of the piston rods from the cam disk and thus. The need for Reduction of the bending stress on the piston rods, which are mentioned several times To store roles on brackets, which by guide rails in the correct position are holding.

Die Erfindung besteht also darin, daß bei Brennkraftmaschinen der besprochenen Bauart, die zur Kraftübertragung von den Kolbenstangen .auf die Kurvenscheibe dienenden Rollen an je einem Führungsbügel gelagert sind, der mit seinen beiden Enden an der betreffenden Kolbenstange zwischen einer doppelt wirkenden Verdichtungspumpe für die Spülluft bzw. für das Brennstoff-Luft-Gemisch und zwei zu ihren beiden Seiten axial liegenden Arbeitszylindern unter Überfassung der Verdichtungspumpe angreift und von Schienen geführt wird, die neben dein Bügeln parallel zur Drehachse der Kurvenscheibe am Maschinengestell befestigt sind.The invention consists in that in internal combustion engines discussed design, which is used to transmit power from the piston rods to the cam Serving roles are each mounted on a guide bracket with its two Ends on the piston rod in question between a double-acting compression pump for the purge air or for the fuel-air mixture and two on both sides axially lying working cylinders attacking the compression pump and is guided by rails that are parallel to the axis of rotation of the ironing Cam are attached to the machine frame.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing illustrates an embodiment of the invention.

Abb. i ist ein Achsenschnitt durch eine vielzylindrige Brennkraftmaschine.Fig. I is an axial section through a multi-cylinder internal combustion engine.

Abb.2 ist ein Querschnitt durch diese. Rings um die Hauptwelle i sind zwei Gruppen von Arbeitszylindern 2 und 3 am Maschinengestell befestigt, wobei jeweils ein Zylinder 2 und ein Zylinder 3 achsengleich liegen und die in den letzteren angeordneten Kolben 4. und 5 durch eine Kolbenstange 6 fest miteinander verbunden sind.Fig.2 is a cross section through this. All around the main shaft i are two groups of working cylinders 2 and 3 attached to the machine frame, each a cylinder 2 and a cylinder 3 are on the same axis and those arranged in the latter Pistons 4th and 5 are firmly connected to one another by a piston rod 6.

Auf der letzteren ist ein Bügel 7 mit seinen beiden Enden befestigt. An diesem Bügel sind mehrere Paare von Triebrollen 8 drehbar gelagert. Jeder Bügel ist zwischen zwei Schienen 9 und i o, die am Maschinengestell befestigt sind, geführt und dadurch gegen Schwenkbewegungen um die Achse der Welle 6 gesichert. Die Schienen g und i o liegen der Hauptwelle i näher als die Kolbenstangen 6.On the latter, a bracket 7 is attached at both ends. Several pairs of drive rollers 8 are rotatably mounted on this bracket. Every bracket is guided between two rails 9 and i o which are attached to the machine frame and thereby secured against pivoting movements about the axis of the shaft 6. The rails g and i o are closer to the main shaft i than the piston rods 6.

Die Rollen 8 greifen paarweise in Nuten i i ein, die von je zwei in sich zurücklaufende Führungsrippen der trommelartig gestalteten Kurvenscheibe 17 begrenzt sind. Letztere ist auf der Hauptwelle i befestigt.The rollers 8 engage in pairs in grooves i i, each of two in receding guide ribs of the drum-like shaped cam disk 17 are limited. The latter is attached to the main shaft i.

Die Rippen der Kurvenscheibe 17 kreuzen die Achse der Welle i an derjenigen Stelle, an der sie am meisten zu dieser Achse geneigt sind, annähernd unter einem Winkel von q.5°, so daß der Durchmesser der Kurvenscheibe in der Regel durch die Größe des Kolbenhubes bestimmt ist. Wenn aus irgendwelchen Gründen der Abstand der Kolbenstangen 6 von der Hauptwelle i wesentlich größer ist als der Halbmesser der trommelartigen Kurvenscheibe, so erleichtern die Führungsbügel 7 die einwandfreie Kraftübertragung von den Kolbenstangen 6 auf die Kurvenscheibe 17.The ribs of the cam 17 cross the axis of the shaft i on that one Place where they are most inclined to this axis, approximately below one Angle of q.5 °, so that the diameter of the cam is usually through the Size of the piston stroke is determined. If for any reason the distance of the Piston rod 6 from the main shaft i is much larger than the radius of the drum-like cam, the guide bracket 7 facilitate the proper Power transmission from the piston rods 6 to the cam disk 17.

Jeder der Bügel 7 überfaßt einen Pumpenzylinder 18, in dem ein Kolben i9 hin und her bewegt wird. Letzterer ist auf der durch den betreffenden Pumpenzylinder 18 hindurchreichenden Kolbenstange 6 befestigt. Die Pumpen 18, i9 sind doppelt wirkend ausgeführt. Durch die Leitungen 2o bzw. 2 i steht jede Seite .der Pumpenzylinder 18 mit einem der Arbeitszylinder 2 bzw. 3 in Verbindung, wobei die Einmündung der Leitungen 2o und 21 in die betreffenden Arbeitszylinder 2 durch Ventile 22 abgesperrt werden kann und letztere durch Kurvenscheiben in an sich bekannter Weise gesteuert werden. Es empfiehlt sich, die Pumpenzylinder 18 nicht an diejenigen Arbeitszylinder 2 und 3 anzuschließen, die jeweils achsengleich zu den ersteren liegen, sondern an andere Arbeitszylinder, die in der Drehrichtung der Welle i gegenüber dem betreffenden Pumpenzylinder derart versetzt sind, daß die durch diesen. verdichtete Spülluft bzw. das Brennstoff-Luft-Gemisch jeweils zur rechten Zeit dein betreffenden Arbeitszylinder zugeführt wird, ohne einen Sammelbehälter erforderlich zu machen.Each of the bracket 7 comprises a pump cylinder 18 in which a piston i9 is moved back and forth. The latter is due to the pump cylinder in question 18 extending piston rod 6 attached. The pumps 18, i9 are double-acting executed. Each side of the pump cylinder stands through lines 2o and 2 i 18 with one of the working cylinder 2 or 3 in connection, the confluence of the Lines 2o and 21 in the relevant working cylinder 2 are shut off by valves 22 can be and the latter controlled by cams in a known manner will. It is recommended that the pump cylinder 18 not be attached to those working cylinders 2 and 3 to be connected, each on the same axis as the former, but rather to other working cylinders that are in the direction of rotation of the shaft i compared to the relevant one Pump cylinders are offset in such a way that the through this. compressed purge air or the fuel-air mixture at the right time of your respective working cylinder is supplied without making a collection container required.

Die Brennkraftmaschine kann entweder im Zweitakt oder im Viertakt ,arbeiten. Im ersteren Falle können außer den Pumpen i g, i 9 auch noch die einander zugekehrten Enden der Arbeitszylinder als Pumpen in an sich bekannter Weise ausgebildet sein, wobei das Brennstoff-Luft-Gemisch entweder durch diese Arbeitszylinderpumpen oder durch die Hilfspumpen 18, i9 den Verbrennungsräumen der Arbeitszylinder zuzuführen ist, während jeweils die andere Pumpengattung reine Luft zum Ausspülen der Zylinder liefert. Die Steuerung der Hilfspumpen 18, i 9 kann in beliebiger Weise .erfolgen, z. B. durch selbsttätig arbeitende Klappenventile oder durch zwangsläufig gesteuerte Ventile hz-%v. mittels einer Schlitzsteuerung.The internal combustion engine can either be a two-stroke or a four-stroke ,work. In the first case, in addition to the pumps i g, i 9, the pumps can also be connected to one another facing ends of the working cylinder designed as pumps in a manner known per se be, the fuel-air mixture either by these working cylinder pumps or by means of the auxiliary pumps 18, 19 to supply the combustion chambers of the working cylinders is, while the other type of pump is pure air to rinse out the cylinder supplies. The auxiliary pumps 18, i 9 can be controlled in any way. z. B. by automatically operating flap valves or by inevitably controlled Valves hz-% v. by means of a slot controller.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: welcher die Achsen der Arbeitszylinder parallel zur Hauptwelle liegen und die Kolbenkräfte durch an den Kolbenstangen gelagerte Rollen auf eine auf der Hauptwelle sitzende Kurvenscheibe übertragen werden., dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kraftübertragung von den Kolbenstangen auf die Kurvenscheibe dienenden Rollen an je einem Führungsbügel gelagert sind, der mit seinen beiden Enden an den beiden Kolbenstangen zwischen einer .doppelt wirkenden Verdichtungspumpe für die Spülluft bzw. für das Brennstoff-Luft-Gemisch und zwei zu ihren beiden Seiten axial liegenden Arbeitszylindern unter Überfassung der Verdichtungspumpe angreift und von Schienen geführt wird, die neben den Bügeln parallel zur Drehachse der Kurvenscheibe am Maschinengestell befestigt sind.PATENT CLAIM: which the axes of the working cylinder parallel to the Main shaft lie and the piston forces by rollers mounted on the piston rods on one on the main shaft seated cam are transferred., characterized in that the power transmission from the piston rods to the Cam serving roles are mounted on a guide bracket each with its two ends on the two piston rods between a .double-acting Compression pump for the scavenging air or for the fuel-air mixture and two axially located working cylinders on both sides of the compression pump attacks and is guided by rails that are parallel to the axis of rotation next to the bracket the cam are attached to the machine frame.