DE3208424A1

DE3208424A1 - Vehicle with aligned combustion engine

Info

Publication number: DE3208424A1
Application number: DE19823208424
Authority: DE
Inventors: Angel Caracas Hue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1982-03-09
Publication date: 1983-09-15

Abstract

In a vehicle with combustion engine the direction of movement of the piston and/or the longitudinal axis of the cylinder and the direction of movement of the vehicle are identical. The longitudinal axis of the crankshaft of the combustion engine runs perpendicular to the direction of movement of the vehicle.

Description

Fahrzeug mit ausgerichtetem Verbrennungsmotor Vehicle with aligned combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Verbrennungsmotoren sind üblicherweise mit Zylindern versehen, in denen sich Kolben hin und her bewegen.The invention relates to internal combustion engine vehicles. Internal combustion engines are usually provided with cylinders in which pistons move back and forth.

Die Bewegungsrichtung der Kolben kann vertikal oder gegenüber der Vertikalen geneigt sein. Ferner sind Bauweisen mit zwei unterschiedlichen Bewegungsrichtungen zweier Kolbengruppen in einer V-Anordnung bekannt, und auch eine horizontale Bewegungsrichtung der Kolben ist möglich. All diesen Fällen ist gemeinsam, daß die Bewegungsrichtung der Kolben annähernd senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges angeordnet ist. Dies führt dazu, daß die Kraftwirkung der Verbrennungsgase nur zu 50 % ihres potentiellen Wertes genutzt wird, da die andere Hälfte der Kraft auf den gegenüber dem Kolben unbeweglich angebrachten Zylinderkopf gerichtet ist.The direction of movement of the pistons can be vertical or opposite the Be inclined to the vertical. There are also designs with two different directions of movement two piston groups in a V-arrangement known, and also a horizontal direction of movement the piston is possible. All these cases have in common that the direction of movement the piston is arranged approximately perpendicular to the direction of movement of the vehicle. This leads to the fact that the force effect of the combustion gases is only 50% of its potential Value is used because the other half of the force is on the opposite to the piston immovably mounted cylinder head is directed.

Die vorliegende Erfindung steht unter der Aufgabe, bei in Fahrzeugen angebrachten Verbrennungsmotoren eine bessere Brennstoffnutzung zu erreichen.The object of the present invention is to be found in vehicles installed internal combustion engines to achieve better fuel efficiency.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Verbrennungsmotor derart ausgerichtet ist, daß die Bewegungsrichtung der Kolben parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges verläuft.The object is achieved in that the internal combustion engine is aligned that the direction of movement of the pistons is parallel to the direction of movement of the vehicle runs.

Die vorliegende Erfindung ist zum Einsatz beim Antrieb von Personen- und Lastkraftwagen, Traktoren, Lokomotiven, Schiffen, Unterseebooten, Flugzeugen, Motorrädern usw.The present invention is for use in driving people and trucks, tractors, locomotives, ships, submarines, airplanes, Motorcycles etc.

geeignet, d.h. bei allen Verbrennungsmotoren mit bewegbaren Kolben, die eine ausgezeichnete Bewegungsrichtung auf- weisen.suitable, i.e. for all internal combustion engines with movable pistons, which have an excellent direction of movement point.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Naturgesetz zugrunde, daß jeder Kraft eine Reaktionskraft vom gleichen Betrage, aber entgegengesetzter Richtung entspricht. Beim Studium bekannter Verbrennungsmotoren hat der Erfinder herausgefunden, daß zwar die Kraftwirkung der expandierenden Verbrennungsgase bezüglich der Kolben in einer Richtung genutzt wird, jedoch die entgegengesetzt gleiche Reaktion nicht ausgenutzt werden kann, da sie vom Zylinderkopf abgefangen wird.The present invention is based on the law of nature that everyone Force a reaction force of the same magnitude but in the opposite direction is equivalent to. While studying well-known internal combustion engines, the inventor found that although the force effect of the expanding combustion gases with respect to the piston is used in one direction, but not the same reaction in the opposite direction can be used because it is intercepted by the cylinder head.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Bewegungsrichtung der Kolben und damit auch die Zylinderlängsachse horizontal angeordnet und in der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet. Das zylinderkopfseitige Ende jedes Zylinders ist vorwärts in Bewegungsrichtung ausgerichtet. Daher erhält bei der Verbrennung des Brennstoffs das zylinderkopfseitige Ende der Zylinder einen Impuls von 50 % der Gesamtkraft der Verbrennungsgase, der in Bewegungsrichtung des Fahrzeuges gerichtet ist, und daher wird die gesamte von den Gasen hervorgebrachte Kraft an diesem Kopfende in der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges umgewandelt, wogegen die in die entgegengesetzte Richtung gerichtete Kraft von den Kolben und für den Antrieb der Kurbelwelle absorbiert wird. Daraus resultiert eine Ausbeute ungefähr vom doppelten Betrag der Kraft, verglichen mit bekannten Motoren, und da bezüglich einer derartigen Reaktionskraft in Vorwärtsrichtung keine Reibungsverluste auftreten, ist der Brennstoffverbrauch bei einer nach der erfindungsgemäßen Lösung ausgerichteten Anordnung um 67 % geringer als bei bekannten Motoren von sonst gleicher Bauart. Daher treten keine Verluste über das zylinderkopfseitige Ende der an die Räder abgegebenen nutzbaren Kraft auf. Die Kurbelwelle ist senkrecht zur Längserstreckung des Motors angeordnet, d.h. senkrecht zur Bewegungsrich- tung des Fahrzeuges.According to the present invention, the direction of movement is the piston and thus also the cylinder longitudinal axis is arranged horizontally and in the direction of movement of the vehicle aligned. The cylinder head end of each cylinder is forward aligned in the direction of movement. Therefore, it is preserved in the combustion of the fuel the cylinder head end of the cylinder receives an impulse of 50% of the total force the combustion gases directed in the direction of movement of the vehicle, and therefore, all of the force generated by the gases at this head end is in the direction of movement of the vehicle, while the opposite Directional force absorbed by the pistons and used to drive the crankshaft will. This results in a yield about twice the amount of force compared with known motors, and there with respect to such a reaction force in the forward direction no frictional losses occur, the fuel consumption is one after the other According to the solution-oriented arrangement by 67% less than in known Motors of the same design otherwise. Therefore, there are no losses on the cylinder head side End of the usable force delivered to the wheels. The crankshaft is vertical arranged to the longitudinal extent of the motor, i.e. perpendicular to the direction of movement tion of the vehicle.

Der Erfinder hat Modellversuche unternommen, wobei ein ansonsten gleicher Motor über dieselbe Entfernung bei auch sonst gleichen Bedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung und auf herkömmliche Weise angeordnet war. Mit einer Anordnung der Zylinder gemäß der vorliegenden Erfindung wurden die voranstehend beschriebenen Ergebnisse erzielt.The inventor has undertaken model tests, with an otherwise identical one Motor over the same distance with otherwise the same conditions according to the present Invention and was arranged in a conventional manner. With an arrangement of cylinders according to the present invention, the above-described results were obtained achieved.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich nachstehend aus der Beschreibung mehrerer zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen: Fig. 1 Eine Ansicht von oben auf einen Längsschnitt eines Fahrzeuges, in dem schematisch ein Verbrennungsmotor mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung dargestellt ist; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Fahrzeugs, wobei der Verbrennungsmotor zum Teil schematisch und zum Teil geschnitten dargestellt ist; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die teilweise schematisch und teilweise im Schnitt gezeichnet ist.Further features, details and advantages of the invention result can be found below from the description of several exemplary embodiments shown in the drawings. 1 shows a view from above of a longitudinal section of a vehicle, in which schematically an internal combustion engine with features of the present invention is shown; FIG. 2 is a perspective view of that shown in FIG Vehicle, the internal combustion engine partly schematically and partly in section is shown; Fig. 3 shows another embodiment of the invention, partially is drawn schematically and partially in section.

In Fig. 1 ist ein bis auf den Aufbau des Verbrennungsmotors konventionelles Landfahrzeug mit rückwärtigen Rädern 1 und in Vorwärtsrichtung vorzugsweise lenkbaren Rädern 2 gezeigt. Die Begriffe "vorwärts" und "rückwärts" beziehen sich auf die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 3. Weiterhin umfaßt das Fahrzeug vor und rUckwärts angeordnete Stoßstangen 4 bzw. 5, Vordersitze 6,7 und Rücksitze 8, einen Gepäckraum 9, ein Amaturenbrett 10 und ein Lenkrad 11. Die Räder 1,2 drehen sich in konventioneller Weise um parallel angeordnete horizontale Achsen, die im al.lgemeinen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges angeordnet sind. Die Kraftübertragung einschließlich Kardanwelle und Getrieben ist von herkömmlicher Konstruktion und nicht dargestellt.In Fig. 1 is a conventional except for the structure of the internal combustion engine Land vehicle with rear wheels 1 and preferably steerable in the forward direction Wheels 2 shown. The terms "forward" and "backward" refer to the Direction of movement of the vehicle 3. Furthermore, the vehicle includes forward and backward arranged bumpers 4 or 5, front seats 6,7 and rear seats 8, a Luggage compartment 9, a dashboard 10 and a steering wheel 11. The wheels 1, 2 turn in a conventional manner about parallel horizontal axes, which in general are arranged perpendicular to the direction of movement of the vehicle. The power transmission including cardan shaft and gearbox is of conventional construction and not shown.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Verbrennungsmotor an sich von konventionellem Typ, jedoch auf ungewöhnliche Weise ausgerichtet. Herkömmlich ist der Motor mit einer Kurbelwelle 12 versehen, die an entgegengesetzten Enden Lager 13,14 zur Rotation um eine senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges und horizontal angeordnete Achse aufweist. Die Kurbelwelle ist mit einem Schwungrad 15 versehen und eingreifbar mit der Kraftübertragung (nicht dargestellt) verbunden, üblicherweise entweder zu den Vorderrädern 2 oder den Hinterrädern 1, um so das Fahrzeug vorwärtszutreiben. Wäre das Fahrzeug ein propellergetriebenes Luftfahrzeug, so wäre selbstverständlich die Kurbelwelle zum Antrieb mit Propellern verbunden. Die Kurbelwelle weist mehrere Kurbeln 16 auf, von denen jede über ein Pleuel 17 mit einem Kolben 18 verbunden ist, wobei vier Zylinder, Pleuel urid Kurbeln bei einem Vierzylinder-Verbrennungsmotor gezeigt sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Vierzylindermotoren beschränkt, sondern auf Fünf, Sechs-, Acht-, Zwölf-Zylindermaschinen anwendbar, prinzipiell auf Motoren mit einer beliebigen Zahl von sich in Zylindern hin und her bewegenden Kolben. Der Verbrennungsmotor kann im Zwei-oder Viertaktverfahren betrieben werden. Auf herkömmliche Weise sind Ein- und Auslaßventile 19,20 für jeden Kolben in einem gemeinsamen Zylinderkopf 21 vorgesehen. In dieser herkömmlichen Weise sind die Zylinder als Bohrungen in einem Zylinderblock ausgebildet, und der Zylinderkopf ist mit dem Zylinderblock derart verbunden, dnP> &r z'isam- men mit den Kolben eine Kammer für jeden der Zylinder ausbildet. Herkömmliche Vergaser oder Einspritzvorrichtungen sind vorgesehen, jedoch nicht in der Figur dargestellt.In accordance with the present invention is the internal combustion engine of a conventional type in itself, but oriented in an unusual way. Conventional the engine is provided with a crankshaft 12 which is at opposite ends Bearing 13,14 for rotation about a perpendicular to the direction of movement of the vehicle and has a horizontally arranged axis. The crankshaft is with a flywheel 15 provided and interlockingly connected to the power transmission (not shown), usually to either the front wheels 2 or the rear wheels 1, so that Propel vehicle forward. If the vehicle were a propeller-driven aircraft, the crankshaft would of course be connected to propellers to drive it. The crankshaft has several cranks 16, each of which has a connecting rod 17 is connected to a piston 18, with four cylinders, connecting rods and cranks at a four cylinder internal combustion engine are shown. The present invention is however not limited to four-cylinder engines, but to five, six, eight, Twelve-cylinder machines can be used, in principle, on engines with any Number of pistons moving back and forth in cylinders. The internal combustion engine can be operated in a two- or four-stroke process. Conventional ways are Inlet and outlet valves 19, 20 for each piston in a common cylinder head 21 provided. In this conventional way, the cylinders are as bores in a cylinder block, and the cylinder head is connected to the cylinder block so connected, dnP> & r z'isam- men with the pistons Chamber for each of the cylinders forms. Conventional carburetors or injectors are provided, but not shown in the figure.

Aus der voranstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Kolben sich in einer parallel zur Bewegungsrichtung 3 des Fahrzeuges ausgerichteten Weise bewegen. Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform entspricht mit einem Unterschied den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2, daß nämlich die allen Zylindern gemeinsame Ebene vertikal anstelle horizontal wie in Fig. 2 angeordnet ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel bewegen sich die Kolben entlang einer parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges ausgerichteten Linie, wobei das zylinderkopfseitige Ende des Verbrennungsmotors in Vorwärtsrichtung bezüglich der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs angebracht ist.From the above description it can be seen that the piston move in an aligned parallel to the direction of movement 3 of the vehicle. The embodiment shown in Fig. 3 corresponds to the one with one difference Embodiments of FIGS. 1 and 2, namely the plane common to all cylinders is arranged vertically instead of horizontally as in FIG. Also in this embodiment the pistons move along a parallel to the direction of movement of the vehicle aligned line, the cylinder head end of the internal combustion engine is mounted in the forward direction with respect to the direction of movement of the vehicle.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele voranstehend erläutert, es sind jedoch weitere Ausführungen, Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.The present invention has been based on preferred exemplary embodiments explained above, but there are further versions, changes and additions possible without departing from the scope of the invention.

Claims

Vehicle with aligned internal combustion engine claims 1. Internal combustion engine vehicle with at least one cylinder and at least one Piston for moving the vehicle in one direction relative to the earth, characterized in that that the internal combustion engine is oriented such that the direction of movement of the Piston (18) or the longitudinal axis of the cylinder parallel to the direction of movement of the Vehicle is aligned, wherein the cylinder head (21) of the internal combustion engine with respect to the direction of movement of the vehicle in front of the crankshaft (12) of the internal combustion engine is arranged and the longitudinal axis of the crankshaft (12) perpendicular to the direction of movement of the vehicle.

2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine has at least one further cylinder with piston (18) and connecting rod (17), wherein all pistons (18) of the internal combustion engine lie in a common plane.

3. Vehicle according to claim 2, characterized in that the common Plane extends vertically.

4. Vehicle according to claim 2, characterized in that the common Level extends horizontally.