EP1716317A1

EP1716317A1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: EP1716317A1
Application number: EP05716735A
Authority: EP
Inventors: Zoltan Szilvasi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-11-02
Also published as: US20080168962A1; WO2005080758A1; AT414152B; CN1942658A; ATA2702004A

Abstract

The invention concerns an internal combustion engine in which, instead of conventional valves, a rotary slide valve (1) for opening and closing at least one gas exchange opening is assigned to each cylinder (33, 34). The rotary slide valve (1) is provided in the form of a double-walled tube with two channels (40, 44), which are separated from one another, for leading away exhaust gases and for supplying air or a fuel vapor mixture, whereby the channels (40, 44) are provided with radial channels (41, 42, 38, 45, 46) that directly lead to openings on the outer lateral surface of the rotary slide valve (1) and, depending on the rotational position, connect one or more of the cylinders (33, 34) to the intake or exhaust channels (10, 11). In order to obtain a reliable sealing and to prevent the rotary slide valve (1) from bending, the invention provides that, on the side opposite a channel (36) of a cylinder (33, 34), a pressure plate (6) is retained in a manner that enables it to be displaced in an axial direction of the cylinder (33, 34) inside a cylindrical space (50) of the cylinder head (2).The end of the cylindrical space (50) facing away from the rotary slide valve (1) is, via a pressure channel (15, 17, 20) leading through the cylinder head (13), connected to the area of the cylinder (33, 34) opposite the pressure plate (6), this area adjoining the cylinder head (13).

Description

Beschreibung BRENNKRAFTMASCHINE Technisches Umfeld Description INTERNAL COMBUSTION ENGINE Technical environment

[001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

[002] Bei bekannten Brennkraftmaschinen mit Walzenschiebern, z.B. gemäß der DE 3943069 A -. , ist der Walzenschieber als Rohr ausgebildet, das mit einer diagonal verlaufenden Trennwand versehen ist. In jeder der beiden Hälften ist eine Öffnung vorgesehen, die auf der Zylinderfläche des Walzenschiebers auf gleicher Höhe liegen. Die Mittelpunkte der beiden Öffnungen sowie die Längsachse eines Motor-Zylinders liegen auf einer gemeinsamen Achse, die senkrecht zur Längsachse des Walzenschiebers verläuft. Die beiden Öffnungen verlaufen daher im Bereich oberhalb eines Zylinders um. Die beiden Räume des Walzenschiebers verbinden einen oder mehrere Zylinder zeitweise mit einer Abgasleitung und einer Ansaugleitung für Frischluft oder ein Kraftstoffdampfgemisch.In known internal combustion engines with roller valves, e.g. according to DE 3943069 A -. , the roller valve is designed as a tube, which is provided with a diagonally running partition. An opening is provided in each of the two halves, which lie on the cylinder surface of the roller slide at the same height. The centers of the two openings and the longitudinal axis of a motor cylinder lie on a common axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the roller slide. The two openings therefore run around in the area above a cylinder. The two spaces of the roller valve temporarily connect one or more cylinders with an exhaust pipe and an intake pipe for fresh air or a fuel vapor mixture.

[003] Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass es in diesen Räumen zu erheblichen Verwirbelungen und dadurch zu einer entsprechenden Erhöhung des Strömungswiderstandes kommt. Dadurch kann es zu einer verzögerten Füllung bzw. Leerung des Zylinders kommen. Außerdem sind die Volumina der in den Zylinder einströmenden kühlen Gase und der aus dem Zylinder abströmenden heißen Verbrennungsgase sehr unterschiedlich, wobei die gleichen Querschnitte der Räume des Walzenschiebers diesem Umstand nicht Rechnung tragen.However, there is the disadvantage that there is considerable turbulence in these rooms and thus a corresponding increase in flow resistance. This can result in a delayed filling or emptying of the cylinder. In addition, the volumes of the cool gases flowing into the cylinder and of the hot combustion gases flowing out of the cylinder are very different, the same cross sections of the spaces of the roller valve not taking this into account.

[004] Eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art ist aus der DE 3132831 A -. bekannt. Hier ist der Walzenschieber als doppelwandiges Rohr mit zwei voneinander getrennten Kanälen ausgebildet, dessen innerer zylindrischer Kanal zum Abführen der Abgase und dessen Mantelkanal zur Zufuhr von Luft oder einem Kraftstoffdampfgemisch vorgesehen ist, wobei die Kanäle mit Radialkanälen versehen sind, die direkt zu Öffnungen an der äußeren Mantelfläche des Walzenschiebers führen und je nach Drehlage einen oder mehrere der Zylinder mit den Ansaug- bzw. Abgaskanälen in Verbindung bringen. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, die Querschnitte für die Zufuhr von Luft oder einem Kraftstoffdampfgemisch bzw. die heißen Abgase auf die entsprechenden Volumina abzustimmen. Außerdem ergeben sich durch die vorgeschlagenen Maßnahmen auch relativ große Flächen, über die es zu einem Wärmeaustausch zwischen den abströmenden heißen Abgasen und den zuströmenden kühlen Gasen kommt. Dadurch wird die Frischluft oder das Kraftstoffdampfgemisch ent- sprechend vorgewärmt.An internal combustion engine of the type mentioned is from DE 3132831 A -. known. Here, the roller valve is designed as a double-walled tube with two separate channels, the inner cylindrical channel for the discharge of the exhaust gases and the jacket channel for the supply of air or a fuel vapor mixture is provided, the channels being provided with radial channels which lead directly to openings on the outer Guide the lateral surface of the roller valve and, depending on the rotational position, connect one or more of the cylinders to the intake and exhaust gas ducts. This makes it possible in a simple manner to match the cross sections for the supply of air or a fuel vapor mixture or the hot exhaust gases to the corresponding volumes. In addition, the proposed measures also result in relatively large areas through which there is a heat exchange between the outflowing hot exhaust gases and the inflowing cool gases. This removes the fresh air or the fuel vapor mixture speaking preheated.

[005] Problematisch ist bei Walzenschiebern die Abdichtung. Gemäß der der DE 3132831 A --. wird die Dichtung von unten mit Druck beaufschlagt, was aber relativ großen technischen Aufwand erfordert. Dadurch ergibt sich außerdem der Nachteil, dass der Walzenschieber noch stärker durchgebogen wird, als dies allein auf Grund des Explosionsdrucks ohnehin der Fall ist. Offenbarung der Erfindung Technisches Problem[005] The sealing is problematic with roller valves. According to DE 3132831 A -. the seal is pressurized from below, but this requires relatively great technical effort. This also has the disadvantage that the roller valve is bent even more than is already the case due to the explosion pressure alone. Disclosure of the Invention Technical Problem

[006] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdichtung zu schaffen, die weniger technischen Aufwand benötigt; außerdem soll die Durchbiegung des Walzenschiebers möglichst verhindert werden. Technische LösungIt is an object of the present invention to provide a seal that requires less technical effort; in addition, the deflection of the roller valve should be prevented as far as possible. Technical solution

[007] Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an der einem Kanal eines Zylinders gegenüberliegenden Seite der Ausnehmung eine an dem Walzenschieber flächig anliegende Druckplatte in axialer Richtung des Zylinders in einem zylindrischen Raum des Zylinderkopfes verschiebbar gehalten ist, wobei das vom Walzenschieber abgekehrte Ende des zylindrischen Raumes über einen durch den Zylinderkopf führenden Druckkanal mit dem an den Zylinderkopf angrenzenden Bereich des der Druckplatte gegenüberliegenden Zylinders verbunden ist.This object is achieved according to the invention by an internal combustion engine of the type described in the introduction in that on the side of the recess opposite a channel of a cylinder, a pressure plate lying flat against the roller slide is held displaceably in the axial direction of the cylinder in a cylindrical space of the cylinder head, wherein the end of the cylindrical space facing away from the roller slide is connected via a pressure channel through the cylinder head to the region of the cylinder opposite the pressure plate adjacent to the cylinder head.

[008] Erfindungsgemäß wird also der Explosion sdruck ausgenützt, um die Druckplatte zu beaufschlagen. Damit ist der technische Aufwand wesentlich geringer als bei der bekannten Lösung. Außerdem wirkt die Druckplatte von der dem Zylinder gegenüberliegenden Seite. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die während des Verdichtungsund Arbeitstaktes eines Zylinders der Brennkraftmaschine auftretenden hohen Kräfte nicht einseitig auf den Walzenschieber einwirken, sondern von zwei einander gegenüberliegenden Seiten. Auf diese Weise lässt sich eine zuverlässige Abdichtung des Walzenschiebers gegen dessen Aufnahme im Zylinderkopf erreichen, und die Durchbiegung des Walzenschiebers ist gering.According to the invention, the explosion pressure is used to act on the pressure plate. The technical outlay is thus considerably less than in the known solution. In addition, the pressure plate acts from the side opposite the cylinder. This has the advantage that the high forces occurring during the compression and working cycle of a cylinder of the internal combustion engine do not act on one side on the roller valve, but from two opposite sides. In this way, a reliable seal of the roller valve against its inclusion in the cylinder head can be achieved, and the deflection of the roller valve is low.

[009] Vorzugsweise ist der Druckkanal mit einer Flüssigkeit, z.B. mit Öl, gefüllt und zu Beginn des Druckkanals zylinderseitig eine Membran vorgesehen. Dies verbessert die Kraftübertragung auf die Druckplatte.Preferably the pressure channel is filled with a liquid, e.g. filled with oil and a membrane is provided on the cylinder side at the beginning of the pressure channel. This improves the power transmission to the pressure plate.

[010] Es ist zweckmäßig, wenn der Walzenschieber intermittierend, vorzugsweise über ein Maltesergetriebe, antreibbar ist, sodass die Drehlagen eines mit auf eine Zylinderöffnung ausgerichteten Radialkanals für vorwählbare Zeitintervalle mit vollem Querschnitt erhalten bleiben. Dadurch ergibt sich, dass die Stellung des Walzen- Schiebers für ein vorgegebenes Zeitintervall unverändert bleibt, z.B. in einer Stellung, in der eine Öffnung der Mantelfläche des Walzenschiebers mit einer Öffnung des betreffenden Zylinders fluchtet, wodurch während dieser Zeitspanne der volle Querschnitt dieser Öffnungen sichergestellt ist und daher der Gaswechsel entsprechend rasch erfolgen kann.It is expedient if the roller slide can be driven intermittently, preferably via a Maltese transmission, so that the rotational positions of a radial channel aligned with a cylinder opening are retained for a preselectable time interval with a full cross section. This means that the position of the roller Slider remains unchanged for a predetermined time interval, for example in a position in which an opening of the lateral surface of the roller slide is aligned with an opening of the cylinder in question, whereby the full cross section of these openings is ensured during this period and the gas change can therefore take place correspondingly quickly.

[011] Um eine entsprechend lange Lebensdauer des Walzenschiebers sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn zumindest der innere Kanal durch ein Keramikrohr gebildet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Wand des inneren Kanals dem Angriff der korrosiven Abgase widerstehen kann.[011] In order to ensure a correspondingly long service life of the roller valve, it is advantageous if at least the inner channel is formed by a ceramic tube. In this way it is ensured that the wall of the inner duct can withstand the attack of the corrosive exhaust gases.

[012] Schließlich ist es für die einfache Herstellung günstig, wenn der Zylinderkopf zweiteilig ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung zur Aufnahme des Walzenschiebers durch im Querschnitt halbrunde Vertiefungen gebildet ist. Kurze Beschreibung von ZeichnungenFinally, it is favorable for simple manufacture if the cylinder head is formed in two parts, the recess for receiving the roller slide being formed by recesses which are semicircular in cross section. Brief description of drawings

[013] Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen in einem Zylinderkopf gehaltenen Walzenschieber gemäß der Erfindung entlang der Linie I-I in der Fig. 2; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in der Fig. 1 ; Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-111 in der Fig. 2; Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Walzenschieber; Fig. 5 einen Schnitt durch den Walzenschieber entlang der Linie V-V in der Fig. 4; Fig. 6 einen Schnitt durch den Walzenschieber entlang der Linie VI- VI in der Fig. 4; und Fig. 7 einen Schnitt durch den Walzenschieber entlang der Linie "VII- VII in der Fig. 4. Die beste Art und Weise, die Erfindung auszunutzenAn embodiment of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawings. 1 shows a longitudinal section through a roller valve held in a cylinder head according to the invention along the line I-I in FIG. 2; Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1; 3 shows a section along the line 111-111 in FIG. 2; 4 shows a longitudinal section through a roller valve. 5 shows a section through the roller slide along the line V-V in Fig. 4. Figure 6 is a section through the roller valve along the line VI-VI in Fig. 4. and Fig. 7 shows a section through the roller slide along the line "VII-VII in Fig. 4. The best way to use the invention

[014] Gemäß der Fig. 2 umfasst ein Zylinderkopf 13 einen oberen Zylinderkopfteil 2 und einen unteren Zylinderkopfteil 3. Ein insgesamt mit 1 bezeichneter Walzensschieber ist - wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist - in einer Ausnehmung 30 der beiden Zylinderkopfteile 2, 3 drehbar gehalten. Dabei verläuft die Achse des Walzenschiebers 1 in der Teilungsebene 31 der beiden Zylinderkopfteile 2, 3.According to FIG. 2, a cylinder head 13 comprises an upper cylinder head part 2 and a lower cylinder head part 3. A roller slide designated overall by 1 is - as can be seen from FIG. 1 - in a recess 30 of the two cylinder head parts 2, 3 held rotatable. The axis of the roller slide 1 runs in the parting plane 31 of the two cylinder head parts 2, 3.

[015] An einer Stirnseite des Zylinderkopfes 13 ist ein Abgaskanal 11 angeflanscht, der koaxial zum Walzenschieber 1 angeordnet ist. Dabei ist die Stirnseite des Walzenschiebers 1 mittels einer Dichtung 7, 14 abgedichtet.On an end face of the cylinder head 13, an exhaust duct 11 is flanged, which is arranged coaxially to the roller valve 1. The end face of the roller valve 1 is sealed by means of a seal 7, 14.

[016] Im Bereich des zweiten Endes des Walzenschiebers 1 ist dieser drehfest mit einem Achsstummel 32 verbunden, der eine Abdeckplatte 9 des Zylinderkopfes 13 durchsetzt. An der freien Stirnseite des Achsstummels 32 ist ein Steuerrad 4 drehfest befestigt. Dabei ist der mittels einer Feder 8 gegen den Abgaskanal 1 1 vorgespannte Walzenschieber 1 mittels beidseitig in beide Zylinderkopfteile 2, 3 eingesetzter Simmeringe 12 abgedichtet, um einen Austritt von Schmieröl zu vermeiden. [017] Im Bereich von zwei in einen Zylinderblock 35 eingearbeiteten Zylindern 33, 34, die z.B. Teil eines Vierzylinder-Boxermotors sein können, weist der Zylinderkopfteil 3 koaxial zu den Zylindern 33, 34 angeordnete Kanäle 36 auf, von denen je einer einem Zylinder 33, 34 zugeordnet ist. Dabei enden die Kanäle 36 in der Ausnehmung 30 zur Aufnahme des Walzenschiebers 1.In the region of the second end of the roller valve 1, the latter is connected in a rotationally fixed manner to an axle stub 32 which passes through a cover plate 9 of the cylinder head 13. On the free end face of the stub axle 32, a steering wheel 4 is fixed in a rotationally fixed manner. In this case, the roller valve 1, which is preloaded against the exhaust duct 11 by means of a spring 8, is sealed by means of oil seals 12 inserted into both cylinder head parts 2, 3 on both sides, in order to prevent lubricant oil from escaping. In the area of two cylinders 33, 34 machined into a cylinder block 35, which can be part of a four-cylinder boxer engine, for example, the cylinder head part 3 has channels 36 arranged coaxially with the cylinders 33, 34, one of which is a cylinder 33 , 34 is assigned. The channels 36 end in the recess 30 for receiving the roller slide 1.

[018] Der zylindrische, als doppelwandiges Rohr ausgebildete Walzenschieber 1 weist einen inneren zylindrischen Kanal 40 auf, der vorzugsweise durch ein Keramikrohr gebildet ist und zur Abfuhr von Abgasen dient. Dieser zentrale Kanal 40 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei Radialkanälen 41, 42 verbunden (Fig. 5 und 6), die um einen Winkel von 90° gegeneinander versetzt sind, an der Mantelfläche des Walzenschiebers 1 enden und - wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist - mit den Kanälen 36 des Zylinderkopfteiles 3 fluchten. Dabei ist der Walzenschieber 1 im Bereich der Ränder der Kanäle 36 mit Dichtungen 37 abgedichtet.The cylindrical, as a double-walled tube slide 1 has an inner cylindrical channel 40, which is preferably formed by a ceramic tube and is used to remove exhaust gases. In the exemplary embodiment shown, this central channel 40 is connected to two radial channels 41, 42 (FIGS. 5 and 6), which are offset from one another by an angle of 90 °, end on the lateral surface of the roller slide 1 and - as in FIG. 1 - is seen - aligned with the channels 36 of the cylinder head part 3. The roller valve 1 is sealed in the region of the edges of the channels 36 with seals 37.

[019] Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, mündet zwischen dem angeflanschten Abgaskanal 11 und dem diesem benachbarten Simmering 12 ein Ansaugkanal 10 senkrecht in den Zylinderkopfteil 2, der zur Zufuhr von Frischluft oder einem Kraftstoffdampfgemisch dient. Der Walzenschieber 1 weist in der senkrecht zu seiner Achse stehenden und den Ansaugkanal 10 enthaltenden Ebene vier Radialkanäle 38 auf (Fig. 7), wobei in der Ebene dieser Radialkanäle 38 ein Ringraum 39 in den beiden Zylinderkopfteilen 2, 3 eingearbeitet ist, sodass über den Ansaugkanal 10 zuströmendes Frischgas über den Ringraum 39 und die Radialkanäle 38 in elften Mantelkanal 44 des Walzenschiebers 1 einströmen kann. Dabei sind diese Radialkanäle 38 gleichmäßig über den Umfang des Walzenschiebers 1 verteilt angeordnet (Fig. 7).As can be seen from FIG. 1, an intake duct 10 opens vertically into the cylinder head part 2 between the flanged exhaust duct 11 and the adjacent simmering ring 12, which serves to supply fresh air or a fuel vapor mixture. The roller slide 1 has four radial channels 38 in the plane perpendicular to its axis and containing the intake duct 10 (FIG. 7), an annular space 39 being incorporated in the two cylinder head parts 2, 3 in the plane of these radial ducts 38, so that over the Intake channel 10 fresh gas flowing in via the annular space 39 and the radial channels 38 can flow into the eleventh jacket channel 44 of the roller valve 1. These radial channels 38 are arranged uniformly distributed over the circumference of the roller slide 1 (FIG. 7).

[020] Dieser Mantelkanal 44, der von Frischgas, z.B. Frischluft (im Falle eines Einspritzmotors) oder einem Kraftstoffdampfgemisch (im Falle eines Vergasermotors), in Richtung des Pfeils 43 durchströmt ist, ist über weitere Radialkanäle 45, 46 mit der Mantelfläche des Walzenschiebers 1 verbunden. Diese vom Mantelkanal 44 wegführenden Radialkanäle 45, 46 sind in je einer Normalebene zur Achse des Walzenschiebers angeordnet, in der auch die Radialkanäle 41 bzw. 42 des zentralen Kanals 40 angeordnet sind (Fig. 5 und 6) und in denen sich auch die Achsen der Zylinder 33, 34 befinden.This jacket channel 44, which from fresh gas, e.g. Fresh air (in the case of an injection engine) or a fuel vapor mixture (in the case of a carburetor engine), in the direction of arrow 43, is connected to the outer surface of the roller valve 1 via further radial channels 45, 46. These radial channels 45, 46 leading away from the jacket channel 44 are each arranged in a normal plane to the axis of the roller slide, in which the radial channels 41 and 42 of the central channel 40 are also arranged (FIGS. 5 and 6) and in which the axes of the Cylinders 33, 34 are located.

[021] Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, weist der Zylinderkopfteil 3 im Bereich der Kanäle 36 an der den Zylindern 33, 34 zugekehrten Seite Ausdrehungen 5 auf, die koaxial mit den Kanälen 36 angeordnet sind. Von diesen Ausdrehungen 5 zweigt ein Druckkanal 20 schräg nach oben ab, der an der Außenseite des Zylinderkopfteiles 3 mit einem Stoppel 16 dicht verschlossen ist. Dieser schräge Druckkanal 16 geht in einen in Richtung der Achsen der Zylinder 33, 34 verlaufenden geteilten Druckkanal 17 über, der sich in beiden Zylinderkopfteilen 2, 3 erstreckt. In der Teilungsebene 31 des Zylinderkopfes 13, also zwischen den beiden Zylinderkopfteilen 2, 3, ist um den Druckkanal 17 eine Dichtung 18 vorgesehen. Der Druckkanal 17 geht im Zylinderkopfteil 2 in einen schräg nach oben führenden Druckkanal 15 über, der nach außen hin mit einem Stoppel 16 abgeschlossen ist und zu einem zylindrischen Raum 50 führt. Im Raum 50 ist eine Druckplatte 6 in Richtung der Achse des dem Raum 50 zugeordneten Zylinders 33, 34 verschiebbar angeordnet und gegen den zylindrischen Raum 50 abgedichtet.As can be seen from FIG. 2, the cylinder head part 3 in the region of the channels 36 on the side facing the cylinders 33, 34 has bores 5 which are arranged coaxially with the channels 36. From these recesses 5, a pressure channel 20 branches off obliquely upwards, which is sealed on the outside of the cylinder head part 3 with a stub 16. This oblique pressure channel 16 merges into a divided pressure channel 17 which extends in the direction of the axes of the cylinders 33, 34 and extends in both cylinder head parts 2, 3. In division level 31 of the cylinder head 13, that is, between the two cylinder head parts 2, 3, a seal 18 is provided around the pressure channel 17. The pressure channel 17 merges in the cylinder head part 2 into an obliquely upward pressure channel 15, which is closed to the outside with a stub 16 and leads to a cylindrical space 50. In the space 50, a pressure plate 6 is arranged to be displaceable in the direction of the axis of the cylinder 33, 34 assigned to the space 50 and is sealed against the cylindrical space 50.

[022] Über die Druckkanäle 20, 17, 15 wird der im Zylinder 33, 34 herrschende Druck auf die dem Walzenschieber 1 abgekehrte Stirnfläche der Druckplatte 6 übertragen, sodass die Druckplatte 6 mit einer dem Druck im Zylinder 33, 34 entsprechenden Kraft auf den Walzenschieber 1 drückt und einerseits eine Durchbiegung desselben aufgrund des im Zylinder 33, 34 herrschenden Drucks vermeidet und andererseits zur sicheren Abdichtung des Walzenschiebers 1 beiträgt. Dadurch werden auch Druckverluste in den Zylindern 33, 34 vermieden.Via the pressure channels 20, 17, 15 the pressure prevailing in the cylinder 33, 34 is transmitted to the end face of the pressure plate 6 facing away from the roller slide 1, so that the pressure plate 6 is applied to the roller slide with a force corresponding to the pressure in the cylinder 33, 34 1 presses and on the one hand prevents the same from bending due to the pressure prevailing in the cylinder 33, 34 and on the other hand contributes to the reliable sealing of the roller valve 1. This also prevents pressure losses in the cylinders 33, 34.

[023] Zur verbesserten Kraftübertragung in den Druckkanälen 20, 17, 15 und dem Raum 50 können diese mit einer Flüssigkeit, wie z.B. Öl, gefüllt werden. Dazu ist es notwendig, dass zu Beginn des Druckkanals 20 zylinderseitig eine Membran vorgesehen ist.For improved power transmission in the pressure channels 20, 17, 15 and the space 50, these can be mixed with a liquid, e.g. Oil to be filled. For this it is necessary that a membrane is provided on the cylinder side at the beginning of the pressure channel 20.

[024] Gemäß der Fig. 3 sind in den Zylinderkopfteilen 2, 3 weiters für jeden Zylinder 33, 34 Aufnahmen für eine Einspritzdüse 21 und eine Zündkerze 22 vorgesehen. Außerdem sind die Zylinderkopfteile 2, 3 von Kühlkanälen 19 (siehe Fig.₄2) durchsetzt, die zur Führung von Kühlwasser vorgesehen sind.According to FIG. 3, receptacles for an injection nozzle 21 and a spark plug 22 are also provided in the cylinder head parts 2, 3 for each cylinder 33, 34. In addition, the cylinder head parts 2, 3 are penetrated by cooling channels 19 (see FIG. ₄ 2), which are provided for guiding cooling water.

[025] In bekannter Weise wirkt eine nicht dargestellte Kurbelwelle mit nicht dargestellten Pleuelstangen und mit nicht dargestellten axial in den Zylindern 33, 34 verschiebbaren Kolben zusammen. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine ist ein festes Drehzahlverhältnis zwischen der Kurbelwelle und einem auf das Steuerrad 4 (bei dem es sich um einen Teil eines Maltesergetriebes handeln kann) einwirkenden Mitnehmerrad (nicht dargestellt) vorgesehen. Der Antrieb des Mitnehmerrades kann dabei durch einen Zahnriementrieb zwischen der Kurbelwelle und dem Mitnehmerrad erfolgen. Bei dem Drehzahlverhältnis zwischen der Kurbelwelle und dem Steuerrad 4 handelt es sich um eine 2:1 Untersetzung.In a known manner, a crankshaft (not shown) cooperates with connecting rods (not shown) and with pistons (not shown) which can be displaced axially in the cylinders 33, 34. When the internal combustion engine is operating, a fixed speed ratio is provided between the crankshaft and a driving wheel (not shown) acting on the steering wheel 4 (which can be part of a Geneva drive). The driving wheel can be driven by a toothed belt drive between the crankshaft and the driving wheel. The speed ratio between the crankshaft and the steering wheel 4 is a 2: 1 reduction.

[026] Bei der in der Fig. 1 dargestellten Stellung des Walzenschiebers 1 befindet sich der Zylinder 33 im Ausblastakt, wobei der Zylinder 33 über den Kanal 36 des Zylinderkopfteils 3 und den Radialkanal 41 mit dem zentralen Kanal 40 des Walzenschiebers 1 und damit mit dem Abgaskanal 11 verbunden ist.1, the cylinder 33 is in the blow-out cycle, the cylinder 33 via the channel 36 of the cylinder head part 3 and the radial channel 41 with the central channel 40 of the roller valve 1 and thus with the Exhaust duct 11 is connected.

[027] Gleichzeitig befindet sich der Zylinder 34 im Ansaugtakt, wobei der Zylinder 34 über den Kanal 36 und den Radialkanal 46 mit dem Mantelkanal 44 und dieser über die Kanäle 38 und den Ringraum 39 mit dem Ansaugkanal 10 verbunden ist, sodass Frischluft in den Zylinder 34 einströmen kann.At the same time, the cylinder 34 is in the intake stroke, the cylinder 34 being connected to the jacket channel 44 via the channel 36 and the radial channel 46, and this is connected to the intake channel 10 via the channels 38 and the annular space 39, so that Fresh air can flow into the cylinder 34.

[028] Dabei kommt es auch zu einem Wärmeaustausch zwischen den heißen Abgasen, die den zentralen Kanal 40 durchströmen, und der Frischluft, die den Mantelkanal 44 in Gegenrichtung durchströmt.This also leads to a heat exchange between the hot exhaust gases that flow through the central channel 40 and the fresh air that flows through the jacket channel 44 in the opposite direction.

[029] Während der beiden übrigen Takte eines Viertakt-Zyklus sind die Kanäle 36 des Zylinderkopfteiles 3 durch den Walzenschieber 1 verschlossen, wie sich aus den Fig. 5 und 6 ergibt.During the two remaining cycles of a four-stroke cycle, the channels 36 of the cylinder head part 3 are closed by the roller slide 1, as can be seen from FIGS. 5 and 6.

[030] Die Drehbewegung des Walzenschiebers 1 erfolgt bei Verwendung eines Maltesergetriebes intermittierend, sodass die Kanäle 36 des Zylinderkopfes immer für einen vorbestimmten Anteil der Zeit für eine Umdrehung des Walzenschiebers 1 voll geöffnet "bleiben, wodurch ein rascher Gasaustausch der Zylinder 33, 34 sichergestellt ist.The rotary movement of the roller valve 1 takes place intermittently when using a Geneva gear, so that the channels 36 of the cylinder head always remain fully open for a predetermined proportion of the time for one revolution of the roller valve 1, thereby ensuring a rapid gas exchange of the cylinders 33, 34 ,

[031] Der hier beschriebene Motor ist auch dazu geeignet, vorhandene Druckluft in mechanische Energie umzuwandeln. Steht mechanische Energie zur Verfügung, kann der Motor als Kompressor bzw. als Vakuumapparat verwendet werden. The motor described here is also suitable for converting existing compressed air into mechanical energy. If mechanical energy is available, the motor can be used as a compressor or as a vacuum device.

Claims

AnsprücheExpectations

[001] Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder (33, 34), einem hin- und hergehenden Kolben, welcher Zylinder (33, 34) von einem mit Ansaug- und Abgaskanälen (10, 11) versehenen Zylinderkopf (13) abgedeckt ist, in dessen Bereich ein Walzenschieber (1) zum Öffnen und Schließen von jeweils mindestens einer Gasaustauschöffnung je Zylinder (33, 34) angeordnet ist, wobei der Walzenschieber (1) als doppelwandiges Rohr mit zwei voneinander getrennten Kanälen (40, 44) ausgebildet ist, dessen innerer zylindrischer Kanal (40) insbesondere zum Abführen der Abgase und dessen Mantelkanal (44) insbesondere zur Zufuhr von Luft oder einem Kraftstoffdampfgemisch vorgesehen sind, wobei die Kanäle (40, 44) mit Radialkanälen (41, 42, 38, 45, 46) versehen sind, die direkt zu Öffnungen an der äußeren Mantelfläche des Walzenschiebers (1) führen und je nach Drehlage einen oder mehrere der Zylinder (33, 34) mit den Ansaug- bzw. Abgaskanälen (10, 1 1) in Verbindung bringen, und wobei weiters der Walzenschieber (1) in einer im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des mindestens einen Zylinders (33, 34) verlaufenden Ausnehmung (30) des Zylinderkopfes (13) drehbar gehalten ist, in der pro Zylinder (33, 34) ein mit diesem verbundener Kanal (36) endet, dadurch gekennzeichnet, dass an der einem Kanal (36) eines Zylinders (33, 34) gegenüberliegenden Seite der Ausnehmung (30) eine an dem Walzenschieber (1) flächig anliegende Drückplatte (6) in axialer Richtung des Zylinders (33, 34) in einem zylindrischen Raum (50) des Zylinderkopfes (2) verschiebbar gehalten ist, wobei das vom Walzenschieber (1) abgekehrte Ende des zylindrischen Raumes (50) über einen durch den Zylinderkopf (13) führenden Druckkanal (15, 17, 20) mit dem an den Zylinderkopf (13) angrenzenden Bereich des der Druckplatte (6) gegenüberliegenden Zylinders (33, 34) verbunden ist.Internal combustion engine with at least one cylinder (33, 34), a reciprocating piston, which cylinder (33, 34) is covered by a cylinder head (13) provided with intake and exhaust channels (10, 11), in the cylinder head A roller valve (1) for opening and closing at least one gas exchange opening per cylinder (33, 34) is arranged in the area, the roller valve (1) being designed as a double-walled tube with two channels (40, 44) separated from one another, the inner cylindrical one of which Channel (40) in particular for discharging the exhaust gases and its jacket channel (44), in particular for supplying air or a fuel vapor mixture, are provided, the channels (40, 44) being provided with radial channels (41, 42, 38, 45, 46), which lead directly to openings on the outer circumferential surface of the roller valve (1) and, depending on the rotational position, connect one or more of the cylinders (33, 34) to the intake and exhaust channels (10, 1 1), and further s the roller slide (1) is rotatably held in a recess (30) of the cylinder head (13) which runs essentially perpendicular to the axis of the at least one cylinder (33, 34) and in which there is one connected to the cylinder head (33, 34) Channel (36) ends, characterized in that on the side of the recess (30) opposite a channel (36) of a cylinder (33, 34), a pressure plate (6) lying flat against the roller slide (1) in the axial direction of the cylinder ( 33, 34) is slidably held in a cylindrical space (50) of the cylinder head (2), the end of the cylindrical space (50) facing away from the roller slide (1) via a pressure channel (15, 17,) leading through the cylinder head (13) 20) is connected to the area of the cylinder (33, 34) opposite the pressure plate (6) which adjoins the cylinder head (13).

[002] Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkanal (20) mit einer Flüssigkeit, z.B. mit Öl, gefüllt ist und zu Beginn des Druckkanals (20) zylinderseitig eine Membran vorgesehen ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the pressure channel (20) with a liquid, e.g. is filled with oil and a membrane is provided on the cylinder side at the beginning of the pressure channel (20).

[003] Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenschieber (1) intermittierend, vorzugsweise über ein Maltesergetriebe, antreibbar ist, sodass die Drehlagen eines mit auf eine Zylinderöffnung ausgerichteten Radialkanals (41, 42, 45, 46) für vorwählbare Zeitintervalle mit vollem Querschnitt erhalten bleiben.Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the roller valve (1) can be driven intermittently, preferably via a Maltese transmission, so that the rotational positions of a radial channel (41, 42, 45, 46) aligned for a cylinder opening for preselectable Time intervals with the full cross section are retained.

[004] Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der innere Kanal (40) durch ein Keramikrohr gebildet ist. Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (13) zweiteilig ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung (30) zur Aufnahme des Walzenschiebers (1) durch im Querschnitt halbrunde Vertiefungen gebildet ist. [004] Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the inner channel (40) is formed by a ceramic tube. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cylinder head (13) is formed in two parts, the recess (30) for receiving the roller valve (1) being formed by depressions which are semicircular in cross section.