DE742725C

DE742725C - Double-shaft opposed piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE742725C
Application number: DES146966D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1941-09-16
Filing date: 1941-09-16
Publication date: 1943-12-09

Description

Doppelwellengegenkölbenbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf im Zweitakt arbeitende Doppelwellengegenkolbenbrennkraftmaschinen mit Voreilung der auslaßseitigen Kurbelwelle gegenüber der einlaßseitigen Kurbelwelle. Sie besteht darin, daß ein zur Förderung der Verbrennungsluft dienender Verdichter von der auslaßseitigen Kurbelwelle angetrieben wird und eine durch die Abgase getriebene Turbine ihre Leistung auf die einlaßseitige Kurbelwelle abgibt.Double shaft opposing piston internal combustion engine The invention relates to on double-shaft opposed piston internal combustion engines with lead working in the two-stroke cycle the crankshaft on the exhaust side versus the crankshaft on the intake side. she consists in that a compressor serving to promote the combustion air from the outlet side The crankshaft is driven and a turbine driven by the exhaust fumes its power delivers to the inlet-side crankshaft.

Es empfiehlt sich, den Verdichter als Kolbenverdichter auszubilden, dessen Kolbenschubstangen so an die Kurbelwelle anzulenken und dessen Zylinder so zu wählen, daß die Drehmomentschwankungen der Kurbelwelle verkleinert werden.It is advisable to design the compressor as a piston compressor, to articulate its piston pushrods to the crankshaft and its cylinder so to choose that the torque fluctuations of the crankshaft are reduced.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt. , Fig. i veranschaulicht das Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt quer zu den Kurbelwellen.The subject of the invention is shown in simplified form on the drawing. , Fig. I illustrates the embodiment in a longitudinal section transverse to the crankshafts.

Fig.2 ist ein aufgeklappter Schnitt längs der gebrochenen Linie II-II der Fig. i.Fig.2 is an opened section along the broken line II-II of Fig. i.

Die Kurbelwellen i und 2 werden je von einer Gruppe von Kolben 3 bzw. 4 angetrieben und übertragen die Arbeit über die Zahnräder 5 bzw. 6 und das zentrale Getrieberad j auf die Hauptwelle B. An die Hauptwelle kann irgendeine Welle, z. B. eine nichtgezeichnete Schiffsantriebswelle, angeflanscht sein.The crankshafts i and 2 are each driven by a group of pistons 3 or 4 driven and transfer the work via the gears 5 or 6 and the central Gear wheel j on the main shaft B. Any shaft, e.g. B. a ship drive shaft not shown, be flanged.

Den Arbeitszylindern 9 wird durch die Einlaßschlitze io die zur Verbrennung notwendige Luft zugeführt. Die Verbrennungsgase strömen durch die Auslaßschlitze i i aus den Zylindern, alsdann durch eine Sammelleitung 12 zur Abgasturbine 13 und schließlich aus dieser durch die Leitung 14. ins Freie -oder zur weiteren Ausnutzung, z. B. in einen nichtgezeichneten Wärmeaustauscher.The working cylinders 9 are through the inlet slots io for combustion necessary air supplied. The combustion gases flow through the outlet slots i i from the cylinders, then through a collecting line 12 to the exhaust gas turbine 13 and finally from this through the line 14. into the open - or for further use, z. B. in a not shown heat exchanger.

Die Kurbelwelle i auf der Auslaßseite der Maschine hat gegenüber der Kurbelwelle auf der Einlaßseite Voreilung. Beim Betrieb im gezeichneten Drehsinn steht je eine Kurbel der einlaßseitigen Kurbelwelle 2 gerade im Totpunkt, wenn die gegenüberliegende Kurbel der auslaßseitigen Kurbelwelle i den entsprechenden Totpunkt bereits um den Winkel (o (der beispielsweise 5 bis io° betragen kann) überschritten hat. Infolge der Voreilung ist die von der Gruppe der Kolben 3 an die auslaßseitige Kurbelwelle i abgegebene Arbeit wesentlich größer als die von der Gruppe der einlaßseitigen Kolben q. an die Kurbelwelle 2 abgegebene Arbeit. Der Unterschied der Teilarbeitsbeträge kann sich auf 2o1/0 der Gesamtarbeit beider Kurbelwellen und noch höher stellen.The crankshaft i on the exhaust side of the machine has opposite the Crankshaft advance on the inlet side. When operating in the direction of rotation shown is a crank of the inlet-side crankshaft 2 just in dead center when the opposite crank of the exhaust-side crankshaft i the corresponding dead center already exceeded by the angle (o (which can be, for example, 5 to 10 °) Has. As a result of the advance those of the group of pistons 3 on the work delivered by the exhaust-side crankshaft i is considerably greater than that of the group of the inlet-side pistons q. Work delivered to the crankshaft 2. The difference in the partial work amounts can amount to 2o1 / 0 of the total work of both Set crankshafts and even higher.

Die Kolbenverdichter 15 sind mittels der Schubstangen 16 mit der auslaßseitigen Kurbelwelle i gekuppelt. Sie fördern die verdichtete Luft durch die Leitung 18 zu den Einlaßschlitzen io. Die Abgasturbine 13 ist über ein die Drehzahl erniedrigendes Untersetzungsgetriebe i9 mit der einlaßseitigen Kurbelwelle :2 gekuppelt. Die Kolbenverdichter 15 vermindern die zur Übertragung von der Kurbelwelle i auf das Zentralgetriebe bestimmte Arbeit, während die Turbine 13 die von der Kurbelwelle :2 auf das Zentralgetriebe zu übertragende Arbeit vermehrt.The reciprocating compressors 15 are coupled to the crankshaft i on the outlet side by means of the push rods 16. They convey the compressed air through the line 18 to the inlet slots io. The exhaust gas turbine 13 is coupled to the inlet-side crankshaft: 2 via a reduction gear i9 which lowers the speed. The piston compressors 15 reduce the work intended for transmission from the crankshaft i to the central gear, while the turbine 13 increases the work to be transmitted from the crankshaft: 2 to the central gear.

Durch die auf der einen Seite stattfindende Verminderung und auf der anderen Seite stattfindende Vermehrung der Arbeit wird derUnterschied derTeilarbeitsbeträge, welche von den Kurbelwellen über das zentrale Getriebe auf die Hauptwellen zu übertragen sind, verkleinert. Es wird dadurch möglich, den Gang der Maschine derart gleichmäßig zu gestalten, daß nicht mehr die Gefahr besteht, daß das Drehmoment, insbesondere der einlaßseitigen Kurbelwelle, in einzelnen Bewegungsabschnitten infolge von Schwankungen so weit sinkt, daß es negativ wird. Ein Lärm der Getriebezahnräder, der beim Abheben aneinanderliegender Zahnflanschen entstehen könnte, wird hierdurch vermieden.Because of the reduction taking place on the one hand and on the other On the other hand, the increase in work becomes the difference in the partial work amounts, which are transmitted from the crankshafts via the central gearbox to the main shafts are scaled down. This makes it possible for the machine to run so smoothly to shape that there is no longer the risk that the torque, in particular the inlet-side crankshaft, in individual movement sections due to fluctuations drops so far that it becomes negative. A noise from the transmission gears when taking off tooth flanges lying against one another are avoided in this way.

Die Anlenkung der Kolbenverdichter an die Kurbelwelle i und die beweglichen Verdichtermassen sind so gewählt, daß das Drehmoment an der Kurbelwelle i noch gleichmäßiger wird.The articulation of the piston compressor on the crankshaft i and the movable ones Compressor masses are chosen so that the torque on the crankshaft i is even more uniform will.

Die Kolbenstangen der mit der auslaßseitigen Kurbelwelle gekuppelten Verdichter können an die Schubstangen der auslaßseitigen Kolben angelenkt sein. Dadurch kann zur gleichmäßigen Gestaltung des Drehmoments noch weiter beigetragen werden.The piston rods of the crankshaft coupled to the exhaust side Compressors can be articulated to the push rods of the pistons on the outlet side. This can contribute even further to the uniform design of the torque will.

Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch bei Brennkraftmaschinenanlagen anwenden, bei denen mehr als eine Doppelwellengegenkolbenbrennkraftmaschine über ein mehreren oder allen Maschinen gemeinsames zentrales Getriebe eine Hauptwelle antreiben. Das zentrale Getriebe kann aus mehreren Rädern bestehen, «-elche die beiden Kurbelwellen miteinander verbinden und die Teilarbeitsbeträge auf die Hauptwelle übertragen.The invention can of course also be used in internal combustion engine systems apply where more than one double-shaft opposed piston internal combustion engine is over a central gear common to several or all machines a main shaft drive. The central gearbox can consist of several wheels, «-elche die Connect the two crankshafts together and transfer the partial working amounts to the main shaft transfer.

Die Brennkraftmaschine nach der Erfindung kann auch nur einen Zvlinder aufweisen. Insbesondere bei Einzvlindermaschinen oder -NIaschinen mit geringer Zylinderzahl wirkt sich der gleichmäßige Gang besonders vorteilhaft aus, weil bei solchen :Maschinen die Gefahr größer ist, daß das Drehmoment in einzelnen Bewegungsabschnitten negativ wird.The internal combustion engine according to the invention can also have only one cylinder exhibit. Especially for single cylinder machines or machines with a small number of cylinders the even gear has a particularly beneficial effect, because with such: machines there is a greater risk that the torque will be negative in individual movement segments will.

Als Verdichter können Kolbenverdichter ebensogut wie jede andere Art von Umlaufverdichtern, z. B. Fliehkraftverdichter, _lchsialverdichter, Kapselverdichter o. dgl., verwendet werden. Wenn mehrere Verdichter vorhanden sind, können diese auch hintereinander geschaltet sein. so daß die Luft in mindestens zweistufiger Verdichtung auf den zur Einführung in die Brennkraftzylinder vorgesehenen Druck gebracht wird.Piston compressors can be used as compressors just as well as any other type of rotary compressors, e.g. B. centrifugal compressors, axial compressors, capsule compressors or the like., can be used. If there are several compressors, they can can also be connected in series. so that the air in at least two stages Compression to the pressure provided for introduction into the internal combustion cylinder is brought.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Double-shaft opposed piston internal combustion engine operating in the two-stroke cycle with the crankshaft on the exhaust side ahead of the crankshaft on the intake side, characterized in that a compressor serving to convey the combustion air is driven by the exhaust-side crankshaft and one driven by the exhaust gases Turbine delivers its power to the crankshaft on the inlet side.

2. Double-shaft two-stroke internal combustion engine according to claim i, characterized in that the compressor is designed as a piston compressor, the piston clutch rods of which are articulated to the crankshaft and the number of cylinders is selected so that the torque fluctuations of the crankshaft are reduced. To delimit the subject of the application from the state of the art, the following publication was considered in the granting procedure: USA.-Patent ....... NTr. 1 879 91 r.