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DE3315853A1 - Method for the operation of a four-stroke engine with pistons acting in pairs, and engine for implementing the method - Google Patents

Method for the operation of a four-stroke engine with pistons acting in pairs, and engine for implementing the method

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Publication number
DE3315853A1
DE3315853A1 DE19833315853 DE3315853A DE3315853A1 DE 3315853 A1 DE3315853 A1 DE 3315853A1 DE 19833315853 DE19833315853 DE 19833315853 DE 3315853 A DE3315853 A DE 3315853A DE 3315853 A1 DE3315853 A1 DE 3315853A1
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DE
Germany
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fuel
air
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crankcase
air mixture
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Withdrawn
Application number
DE19833315853
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German (de)
Inventor
Christian 5758 Fröndenberg Schimmel
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ACO AUTO HOBBY FREIZEITBEDARF
Original Assignee
ACO AUTO HOBBY FREIZEITBEDARF
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/26—Four-stroke engines characterised by having crankcase pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

For the supercharging of four-stroke engines with pistons (211, 211') acting in pairs, the air and/or the fuel-air mixture is drawn into the gas-tight crank casing (11), provided with a controlled opening and closing (113) intake port (112), assigned to each pair of pistons (211, 211'), and drawn out of the crank casing (11) through feedlines (114, 114') extending between the crank casing (11) and the cylinder heads (213, 213') and forced under precompression into the respective cylinder (21 or 21') to be filled. <IMAGE>

Description

Sch 268Sch 268

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Viertaktmotors der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 umrissenen Weise und befaßt sich mit der sogenannten Aufladung zur Leistungssteigerung.The invention relates to a method for operating a four-stroke engine as described in the preamble of the patent claim 1 outlined and deals with what is known as supercharging to improve performance.

Aufladesysteme zur Leistungssteigerung sind an sich bekannt, es handelt sich dabei durchweg um zusätzliche, aufwendige Aggregate, z.B. Turbolader.Charging systems to increase performance are known per se, they are consistently additional, complex units, e.g. turbochargers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das Problem der Leistungssteigerung durch Aufladung in einfacherer und damit dann auch kostengünstigerer Weise zu lösen.The invention is based on the problem of increasing performance by charging in a simpler way and thus also to solve in a more cost-effective way.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs umrissenen Art gelost, bei dem die Luft bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch unter der Einwirkung der Kolben durch eine in der unteren Totpunktlage der Kolben öffnende und in der oberen Totpunktlage der Kolben schließende Ansaugöffnung im Kurbelgehäuse in das Kurbelgehäuse angesaugt und durch vom Kurbelgehäuse ausgehende, die Zylinderköpfe beaufschlagen-The task is solved with a method of the type outlined above, in which the air or the Fuel-air mixture under the action of the Piston through a piston that opens in the bottom dead center position and the piston in the top dead center position Piston-closing suction opening in the crankcase sucked into the crankcase and acted upon by the cylinder heads emanating from the crankcase.

de Zuleitungen unter der Einwirkung der die untere Totpunktlage anfahrenden Kolben jeweils dem zur Befüllung mit der Luft bzw. dem Kraftstoff-Luftgemisch anstehenden Zylinder unter Vorkomprimierung der Luft bzw. des Kraftstoff-Luftgemisches zugeführt ist.de supply lines under the action of the piston approaching the bottom dead center position in each case to the filling with the air or the fuel-air mixture pending cylinder is supplied with pre-compression of the air or the fuel-air mixture.

Hierbei wird das Kraftstoff-Luftgemisch - beschrieben wird das Verfahren im Folgenden anhand eines Vergasermotors - beim Übergang der Kolben von der unteren in die obere Totpunktlage in das Kurbelgehäuse angesaugt. Beim Übergang der Kolben von der oberen in die untere Totpunktlage wird das in das Kurbelgehäuse angesaugte Gas-Luftgemisch unter der Einwirkung der Kolben und in Abhängigkeit von einer an sich bekannten Ventilsteuerung in den Zylinder überführt, aus dem beim vorausgehenden Hub die Verbrennungsgase ausgestoßen wurden. Dabei wird ein dem Hubvolumen beider Zylinder entsprechendes Kraftstoff-Luftgemisch-Volumen unter Vorkomprimierung dieses Volumens in den jeweiligen Zylinder überführt. Zündung des komprimierten Kraftstoff-Luftgemisches und Ausstoßen der Verbrennungsgase erfolgen in an sich bekannter Weise. Dieses neue Verfahren ermöglicht die angestrebte Leistungssteigerung mit einfachstenThe fuel-air mixture is described here The procedure below is based on a carburetor engine - when the piston is transitioned from the sucked into the upper dead center position in the crankcase. At the transition of the piston from the The gas-air mixture sucked into the crankcase is below the upper to the lower dead center position Action of the piston and depending on a valve control known per se in the cylinder from which the combustion gases were emitted during the previous stroke. This is a The fuel-air mixture volume corresponding to the stroke volume of both cylinders transferred into the respective cylinder with precompression of this volume. Ignition of the compressed fuel-air mixture and exhausting the combustion gases take place in a manner known per se. This new procedure makes it possible the desired increase in performance with the simplest

Mitteln ohne zusätzliche Aggregate und dann auch zu vergleichsweise niedrigen Kosten.Funds without additional aggregates and then also at comparatively low costs.

Das Prinzip ist generell anwendbar auf paarweise zusammenwirkende Kolben aufweisende Viertaktmotore mit einer beliebig großen Anzahl von Zylindern mit der Maßgabe, daß die paarweise zusammenwirkenden Kolben gleichzeitig und gleichsinnig arbeiten, das heißt, mit versetztem Arbeitshub gleichzeitig die untere bzw. die obere Totpunktlage anfahren, sowie jeweils einem abgeschlossenen Kurbelgehäuse zugeordnet sind.The principle is generally applicable to four-stroke engines having pistons that work in pairs with any number of cylinders with the proviso that the pairs interact Pistons work simultaneously and in the same direction, that is, with an offset working stroke at the same time Approach lower or upper dead center position, as well as each assigned to a closed crankcase are.

Bei nach dem Einspritzprinzip arbeitenden Viertaktmotoren wird nur die Verbrennungsluft in der geschilderten Weise angesaugt und in die Zylinder überführt, der Kraftstoff wird hierbei in an sich bekannter Weise in die Zylinder bzw. in den Verbrennungsraum eingespritzt. Bei den Motoren kann es sich sowohl um solche mit Fremdzündung als auch um selbstzündende Motoren handeln.In the case of four-stroke engines working according to the injection principle, only the combustion air is in the described Sucked in and transferred to the cylinder, the fuel is known per se Way injected into the cylinder or into the combustion chamber. With the engines it can Both positive ignition and compression ignition engines are involved.

Gegenstand der Erfindung ist weitergehend ein Viertaktmotor zur Durchführung des Verfahrens.The invention further relates to a four-stroke engine for carrying out the method.

Das neue Verfahren bzw. der neue Motor macht bei Modellbaumotoren die auch hier interessierende Leistungssteigerung durch Aufladung überhaupt erst möglich, da damit praktisch keine Zunahme an Motorgewicht verbunden ist. Die Leistungssteigerung ohne Inkaufnahme einer Gewichtszunahme ist im großtechnischen Rahmen natürlich gleichermaßen von Interesse, von ganz besonderem Interesse in Zusammenhang mit Motoren für Luftfahrzeuge.The new process or the new engine makes the model engine that is of interest here as well An increase in performance through charging is only possible because there is practically no increase in engine weight connected is. The increase in performance without accepting an increase in weight is on an industrial scale Frame of course equally of interest, of very special interest in connection with Engines for aircraft.

In der Zeichnunq ist die Erfindung anhand eines in ganz schematischer Weise dargestellten Boxermotors weitergehend erläutert. Die Figuren 1 bis 4 zeigen verschiedene Arbeitsstellungen des Motors.In the drawing, the invention is based on a boxer engine shown in a very schematic manner further explained. Figures 1 to 4 show different working positions of the engine.

Der Motor besteht aus dem Kurbelgehäuse 11, von dem in koaxialer Anordnung die beiden gegenläufigen Zylinder 21 und 21' ausgehen. Die Bestandteil der Zylinder 21,21' bildenden Kolben 211,211' greifen über Pleuelstangen 212,212' an der Kurbelwelle 111 an. Die Zylinderköpfe 213,213' sind in an sich bekannter Weise mit gesteuerten Einlaßventilen 214, 214' und Auslaßventilen 216, 216' versehen.The engine consists of the crankcase 11, of which the two counter-rotating cylinders in a coaxial arrangement 21 and 21 'go out. The pistons 211, 211 'forming part of the cylinders 21, 21' grip Via connecting rods 212,212 'to the crankshaft 111. The cylinder heads 213, 213 'are known per se Manner provided with controlled inlet valves 214, 214 'and outlet valves 216, 216'.

Das gasdichte Kurbelgehäuse 11 ist mit einer durch ein gesteuertes Schließorgan 113 verschließbaren Ansaugöffnung 112 versehen, der ein nicht dargestellter Vergaser vorgelagert ist. Durch die Ansaugöffnung 112 wird das Kraftstoff-Luftgemisch in das Kurbelgehäuse 11 angesaugt. Außerdem gehen von dem Kurbelgehäuse 11 Zuleitungen 114,114' zu den Köpfen 213,213' der Zylinder 21,21' aus, durch die das im Kurbelgehäuse 11 befindliche Kraftstoff-Luftgemisch dem jeweiligen Zylinder 21 bzw.21' während des Ansaughubs zugeleitet wird. Mit 217,217' sind die Ableitungen für die Verbrennungsgase bezeichnet.The gas-tight crankcase 11 can be closed by a controlled closing element 113 Intake opening 112 provided, which is upstream of a carburetor, not shown. Through the suction opening 112 is the fuel-air mixture in the Crankcase 11 sucked in. In addition, feed lines 114, 114 'go from the crankcase 11 to the heads 213,213 'of the cylinder 21,21', through which the fuel-air mixture located in the crankcase 11 the respective cylinder 21 or 21 'during the intake stroke is forwarded. With 217,217 'the discharges for the combustion gases are designated.

Die in Figur 1 eingetragenen Bezugszeichen gelten für die entsprechenden Bauteile in den Figuren 2 bis 4 gleichermaßen.The reference symbols entered in FIG. 1 apply to the corresponding components in FIG. 2 to 4 alike.

Figur 1 stellt die Situation dar, in der unter der Einwirkung des Arbeitshubs des Kolbens 211' die Kolben 211 und 211' die untere Totpunktlage anfahren (Pfeile A in Figur 1), wobei unter der Einwirkung der Kolben 211,211' in das Kurbelgehäuse 11 durch die Ansaugöffnung 112 angesaugtes Kraftstoff-Luftgemisch bei geschlossener Ansaugöffnung 112 in den Zylinder 21 angesaugt und gedrückt wird.Figure 1 shows the situation in which under the action of the working stroke of the piston 211 'the Pistons 211 and 211 'move to the bottom dead center position (arrows A in FIG. 1), whereby under the action the piston 211, 211 'is sucked into the crankcase 11 through the intake opening 112 of the fuel-air mixture is sucked into the cylinder 21 with the suction opening 112 closed and pressed.

Figur 2 stellt die Ausgangssituation für den Hub dar, in dem das Abgas aus dem Zylinder 21' ausgestoßen und das in den Zylinder 21 angesaugte Gas-Luftqemisch komprimiert wird. Bei geöffneter Ansaugöffnung 112 im Kurbelgehäuse 11 und Verfahren der Kolben 211,211' im Sinne der Pfeile B in Figur 2 wird in dieser Phase dann auch Kraftstoff-Luftgemisch in das Kurbelgehäuse 11 angesaugt.FIG. 2 shows the initial situation for the stroke in which the exhaust gas is expelled from the cylinder 21 ' and the gas-air mixture sucked into the cylinder 21 is compressed. With the suction opening open 112 in the crankcase 11 and method of Piston 211, 211 'in the direction of arrows B in FIG. 2 is then also a fuel-air mixture in this phase sucked into the crankcase 11.

Figur 3 stellt die der Figur 1 entsprechende Situation dar, in der der Arbeitshub des Kolbens 211 und die Befüllung des Zylinders 21' mit Kraftstoff-Luftgemisch einsetzt.FIG. 3 shows the situation corresponding to FIG. 1, in which the working stroke of the piston 211 and the filling of the cylinder 21 'with a fuel-air mixture begins.

Figur 4 stellt die der Figur 2 entsprechende Situation dar, in der das Verbrennungsgas aus dem Zylinder 21 ausgestoßen und das Kraftstoff-Luftgemisch im Zylinder 21' komprimiert, sowie erneut Kraftstoff -Luftgemisch in das Kurbelgehäuse 11 angesaugt wird.FIG. 4 shows the situation corresponding to FIG. 2, in which the combustion gas from the cylinder 21 ejected and the fuel-air mixture compressed in the cylinder 21 ', as well as fuel again Air mixture is sucked into the crankcase 11.

Claims (5)

Sch 268Sch 268 PatentansprücheClaims 1,/ Verfahren zum Betreiben eines ein gasdichtes Kurbelgehäuse aufweisenden Viertaktmotors mit paarweise, zusammenwirkenden Kolben, bei dem die Luft bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch durch ggf. vom Vergaser ausgehende Zuleitungen unter der Einwirkung der Kolben in Abhängigkeit von einer Ventilsteuerung im Wechsel in die Zylinder gelangt, die Luft bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch in den Zylindern verdichtet, die Luft mit dem über ein Einspritzsystem eingetragenen Kraftstoff- bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch gezündet und die Abgase durch von den Zylinderköpfen ausgehende Ableitungen abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft bzw. das Kraftstoff-Luftgemisch unter der Einwirkung der Kolben1, / Method for operating a gas-tight crankcase four-stroke engine with paired, interacting pistons, in which the air or the fuel-air mixture through, if necessary, from the carburetor outgoing feed lines under the action of the pistons depending on a valve control alternately enters the cylinders, compresses the air or the fuel-air mixture in the cylinders, the air with the fuel or fuel-air mixture introduced via an injection system ignited and the exhaust gases are discharged through discharge lines from the cylinder heads, characterized in that the air or the fuel-air mixture under the action of the pistons (211,21I1) durch eine in der unteren Totpunktlage r (211,21I 1 ) by one in the bottom dead center position r der Kolben (211,21I1) öffnende und in der oberenthe piston (211,21I 1 ) opening and in the upper Totpunktlage der Kolben (211,21I1) schließende Ansaugöffnung (112/113) im Kurbelgehäuse (11) in das Kurbelgehäuse (11) angesaugt und durch vom Kolbengehäuse (11) ausgehende, die Zylinderköpfe (213,213·) beaufschlagende Zuleitungen (114,114') unter der Einwirkung der die untere Totpunktlage anfahrenden Kolben (211,21I1) jeweils dem zur Befüllung mitThe suction opening (112/113) in the crankcase (11), which closes the dead center position of the pistons (211,21I 1 ), is sucked into the crankcase (11) and through feed lines (114,114 ') which act on the cylinder heads (213,213) from the piston housing (11) the action of the pistons (211, 21I 1 ) approaching the bottom dead center position, in each case with the one for filling der Luft bzw. dem Kraftstoff-Luftgemisch anstehenden Zylinder (21 bzw.21') unter Vorkomprimierung der Luft bzw. des Kraftstoff-Luftgemisches zugeführt wird.the air or the fuel-air mixture Cylinder (21 or 21 ') supplied with pre-compression of the air or the fuel-air mixture will. 2. Viertaktmotor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestandteil des Motors bildende gasdichte Kurbelgehäuse (11) mit einer in Abhängigkeit von der Kolbenlage öffnenden und schließenden Ansaugöffnung (112/113) versehen ist und von dem Kurbelgehäuse (11) Zuleitungen (114,114') zu den Zylinderköpfen (213,213') ausgehen.2. Four-stroke engine for performing the method according to claim 1, characterized in that the Part of the engine forming gas-tight crankcase (11) with a depending on the Piston position opening and closing suction port (112/113) is provided and from the crankcase (11) Feed lines (114,114 ') to the cylinder heads (213,213') go out. 3. Nach dem Vergaserprinzip arbeitender Viertaktmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verschließbaren Ansaugöffnung (112/113) im Kurbelgehäuse (11) ein Vergaser vorgelagert ist.3. Four-stroke engine working according to the carburetor principle according to claim 2, characterized in that that the closable suction opening (112/113) in the crankcase (11) is preceded by a carburetor is. 4. Nach dem Einspritzprinzip arbeitender Viertaktmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderköpfe (213,213') mit Einspritzsystemen versehen sind.4. Four-stroke engine according to the injection principle according to claim 2, characterized in that that the cylinder heads (213, 213 ') are provided with injection systems. 5. Eine Mehrzahl von paarweise zusammenwirkenden Kolben aufweisender Viertaktmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Kolbenpaar (z.B. 21,21') ein gesondertes, gasdichtes Kurbelgehäuse (11) vorgesehen ist.5. Four-stroke engine according to a plurality of pistons cooperating in pairs of Claims 2 to 4, characterized in that a separate, gas-tight crankcase (11) is provided for each pair of pistons (e.g. 21, 21 ').
DE19833315853 1983-04-30 1983-04-30 Method for the operation of a four-stroke engine with pistons acting in pairs, and engine for implementing the method Withdrawn DE3315853A1 (en)

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