SE512583C2

SE512583C2 - Valve system for a rotary-type radial piston engine

Info

Publication number: SE512583C2
Application number: SE9701678A
Authority: SE
Inventors: Karl-Erik Lindblad
Original assignee: Kesol Production Ab
Priority date: 1997-05-05
Filing date: 1997-05-05
Publication date: 2000-04-03
Also published as: WO1998050691A1; AU7460698A; SE9701678D0; SE9701678L

Abstract

The invention relates to a valve system in a radial-piston engine having relatively rotating sliding rings arranged to be yieldingly pressed against one another and formed with duct apertures, viz. one port ring and one valve ring. In accordance with the invention the face of the valve ring that is turned towards the port ring is formed with grooves encircling the apertures formed in the valve ring, said grooves, during part of the relative movement of the rings, coinciding locally with circumferentially extending grooves formed in the port ring.

Description

wa lim... .v v. ..._ ' m. . 10 15 20 25 30 35 512 583 2 ringen, varvid ventilringen är eftergivligt anpressad till anliggning mot portringen. wa lim ....v v. ..._ 'm. 10 15 20 25 30 35 512 583 2 the ring, the valve ring being resiliently pressed to abut against the portring.

Vid dylika ventilsystem av detta slag har det visat sig, att genom portarna strömmande medium tenderar att utströmma i delningsplanet mellan ventilringen och port- ringen. Detta förorsakas av impulsvis uppstående över- tryck som tenderar att föra isär de mot varandra an- pressade glidytorna hos ventilringen respektive port- ringen.In such valve systems of this kind it has been shown itself, that medium flowing through the gates tends to outflow in the dividing plane between the valve ring and the port the ring. This is caused by impulse arising. pressures which tend to disintegrate against each other pressed the sliding surfaces of the valve ring and the port the ring.

För att överkomma denna olägenhet föreslås, enligt SE-C-9400536-O med samma sökande, över åtminstone endera av de mot varandra pressade att anordna ett antal glidytorna hos ventil- respektive portringen fördelade fördjupningar. Denna lösning ger en avsevärd förbättring, särskilt vid små motorer, men vid större motorer och höga tryck kvarstår en tendens till ett isärförande av glid- ytorna med läckage som följd.To overcome this inconvenience it is proposed, according to SE-C-9400536-O with the same applicant, over at least one of those pressed against each other to arrange a number the sliding surfaces of the valve and port rings are distributed depressions. This solution provides a significant improvement, especially for small engines, but for larger and high engines pressure remains a tendency for a separation of sliding the surfaces with leakage as a result.

Huvudändamàlet med uppfinningen är att åstadkomma en också i förhållande därtill förbättrad tätningsfunktion hos de mot varandra glidande ringarna, varvid risken för läckage är avsevärt reducerad.The main object of the invention is to provide one also in relation to this improved sealing function in the sliding rings, whereby the risk of leakage is significantly reduced.

Detta ändamål uppnås med ett ventilsystem enligt uppfinningen som i huvudsak kännetecknas därav, att i ventilringen är på dess mot portringen vända sida upp- taget ett respektive in- och utlopp periferiellt om- givande spår och i portringen är på dess mot ventilringen vända sida upptaget åtminstone ett spår med en längd- utsträckning i portringens omkretsriktning utgående från en av ventilringens portar och på ett radiellt avstånd från portringens centrum som avviker från utsträckningen av portringens portar i denna riktning och samtidigt sammanfaller med någon del av ventilringens spår när ifrågavarande in- och utlopp i ventilringen befinner sig över ett portfritt område på portringen.This object is achieved with a valve system according to the invention which is mainly characterized in that i the valve ring is on its side facing the port ring a respective inlet and outlet peripherally rewarding groove and in the port ring is on its against the valve ring facing side occupied at least one groove with a longitudinal extent in the circumferential direction of the port ring starting from one of the valve ring ports and at a radial distance from the center of the portring that deviates from the extent of the ports of the porting in this direction and at the same time coincides with any part of the valve ring groove when the inlet and outlet in question in the valve ring are located over a port-free area on the port ring.

Därigenom uppnås en effektiv tryckavlastning av ventil- och portringarnas mot varandra vända ytor, varigenom läckage däremellan till omgivningen utanför 10 15 20 25 30 35 512 583 3 dessa ringar undvikes, samtidigt som kravet på anpress- ningskraften minskar, vilket får till följd mindre friktionsförluster och slitage.Thereby an effective pressure relief of is achieved facing surfaces of the valve and port rings, whereby leakage in between to the surroundings outside 10 15 20 25 30 35 512 583 3 these rings are avoided, while the requirement for reducing power, which results in less friction losses and wear.

Lämpligen utgår portringens spår från och mynnar i portringens inloppsport och sträcker sig därifrån i ventilringens rotationsriktning.Preferably, the portring's tracks start from and end in the inlet port of the port ring and extends therefrom in direction of rotation of the valve ring.

Därigenom sker en gasåterföring till motorns för- bränningsrum och därmed effektiviserat omhändertagande av läckgaser innan de nått till ventil- och portringarnas omgivning. Övriga särdrag och fördelar framgår av efterföljande beskrivning och patentkrav samt bifogade ritningar, på vilka: fig 1 visar en central längdsektion genom en i och för sig känd motor, fig 2 visar i perspektiv och med delarna åtskilda ett i motorn enligt fig 1 ingående ventilsystem, fig 3A och 3B visar framifrån och i sektion längs linjen 3-3 i fig 3A delar av ett i motorn enligt fig 1 ingående tändsystem, fig 4A - 7B visar i tvär- och längdsektioner motorns enligt fig l fyra takter och de olika komponenternas lägen under dessa takter, fig 8 visar på liknande sätt som i fig 2 i pers- pektiv ett enligt uppfinningen utfört ventilssystem, fig 9 är en genomskärning utmed linjen IX-IX i fig 8 genom ett parti av ventilsystemet, och fig l0a-f visar schematiskt i sekvens hur tryckav- lastningskanalerna enligt uppfinningen samverkar under ett rotationsvarv hos motorn.Thereby a gas return to the engine combustion chambers and thus streamlined disposal of leakage gases before reaching the valve and port rings environment. Other features and benefits are set out below description and claims and accompanying drawings, at which: Fig. 1 shows a central longitudinal section through an in and known engine, Fig. 2 shows in perspective and with the parts separated a valve system included in the engine according to Fig. 1, Figures 3A and 3B show from the front and in section along line 3-3 in Fig. 3A parts of one in the motor according to Fig. 1 input ignition system, Figs. 4A - 7B show in cross and longitudinal sections the engine according to Fig. 1 four bars and the different components positions below these rates, Fig. 8 shows in a similar manner as in Fig. 2 in a valve system according to the invention, Fig. 9 is a section along the line IX-IX in Fig. 8 through a portion of the valve system, and Figs. 10a-f show schematically in sequence how the pressure drop the loading channels according to the invention cooperate during a rotational speed of the motor.

Den på ritningarna visade motorn är en fyrtakts förbränningsmotor, som tillhör gruppen flercylindriga radialkolvmotorer. Förbränningsmotorn är generellt betecknad med 1 och har ett stationärt, huvudsakligen rotationssymmetriskt eller ringformigt hus 2. Det stationära huset 2 är gjort av ett lämpligt material, exempelvis gjutjärn eller lättmetall och är sammansatt av V! H1* H li *HH w |'* Mil iuiii m . 10 15 20 25 30 35 512 4583 4 två halvor 3 och 4, vilka är hopmonterade medelst i en krans intill ytterperiferin anordnade bultar 5. För täthet mellan de båda halvorna 3, 4 kan det lämpligen finnas en runtomgàende tätning 6, exempelvis en O-ring.The engine shown in the drawings is a four-stroke internal combustion engine, belonging to the multi-cylinder group radial piston engines. The internal combustion engine is general denoted by 1 and has a stationary, mainly rotationally symmetrical or annular housing 2. It the stationary housing 2 is made of a suitable material, for example cast iron or light metal and is composed of V! H1 * H li * HH w | '* Mil iuiii m. 10 15 20 25 30 35 512 4583 4 two halves 3 and 4, which are assembled by means of one wreath next to the outer periphery arranged bolts 5. For density between the two halves 3, 4 it may suitably there is a circumferential seal 6, for example an O-ring.

En på det stationära husets 2 ena halva, här halvan 3, medelst bultar 7 fast monterad anslutningsfläns 8 har ett centralt, genomgående hål 9 för upptagning av en huvudsakligen centralt i huset 2 roterbart lagrad driv- axel 10. Ett med drivaxeln 10 roterande nav 11 är monterat på drivaxeln medelst en centrumbult 12 och har axiellt riktade, hylsformiga förlängningar 13.One on the stationary house 2 one half, here half 3, by means of bolts 7 fixedly mounted connecting flange 8 has a central, through hole 9 for receiving a mainly centrally in the housing 2 rotatably mounted drive shaft 10. A hub 11 rotating with the drive shaft 10 is mounted on the drive shaft by means of a center bolt 12 and has axially directed sleeve extensions 13.

Den av drivaxeln 10, navet 11, cylindrarna 14 och kolvarna 16 bildade rotationsenheten är roterbart lagrad i det stationära huset 2 och i anslutningsflänsen 8 medelst rullningslager 42, 43, 44, varvid två av lagren, nämligen lagren 42, 43, är placerade mellan navets 11 hylsformiga förlängningar 13 och det stationära huset 2, medan det tredje lagret 44 är placerat mellan drivaxeln 10 och anslutningsflänsen 8 intill axelns 10 utskjutande, fria ände, till vilken ett kraftuttag kan anslutas.The drive shaft 10, the hub 11, the cylinders 14 and the rotating unit formed by the pistons 16 is rotatably mounted in the stationary housing 2 and in the connecting flange 8 by means of rolling bearings 42, 43, 44, two of the bearings, namely, the bearings 42, 43, are located between the hub 11 sleeve extensions 13 and the stationary housing 2, while the third bearing 44 is located between the drive shaft 10 and the connecting flange 8 adjacent to the projection of the shaft 10, free end, to which a power take-off can be connected.

Axiellt utanför lagren 42, 43 kan det finnas lämpliga tätningsringar 45.Axially outside the bearings 42, 43 there may be suitable sealing rings 45.

Cylindrarna 14, vid den visade utföringsformen fyra stycken, som utskjuter radiellt är vridfast monterade på navet 11 och således roterbara tillsammans med detta.The cylinders 14, in the embodiment shown four pieces, which project radially are rotatably mounted on hub 11 and thus rotatable together therewith.

Alla cylindrarna 14 befinner sig i en runtomgàende kammare 15 i det stationära huset 2, dvs en av hus- halvorna 3 och 4 begränsad kammare. Cylindrarna 14, som upptar var sin radiellt fram och åter däri rörlig kolv 16 av i stort sett konventionellt utförande med huvud 17 och tätningsringar 18, varvid huvudena är vända radiellt inåt mot navet 11.All cylinders 14 are in a circular motion chamber 15 in the stationary housing 2, i.e. one of the housing halves 3 and 4 limited chamber. The cylinders 14, which each occupies a radially reciprocating piston 16 therein of substantially conventional design with head 17 and sealing rings 18, the heads facing radially inwards towards the hub 11.

En runtomgàende styrkam 19 med en mot kolvarna 16 vänd kamyta 20 är monterad i det stationära huset 2 mitt- för kolvarna 16 vid deras radiellt utbàriktade ändar 21.A circumferential guide cam 19 with one against the pistons 16 facing cam surface 20 is mounted in the stationary housing 2 center for the pistons 16 at their radially aligned ends 21.

Närmare bestämt är den runtomgàende styrkammen 19 inspänd i urtag vid hushalvornas 3 och 4 mot varandra vända ytor, 10 15 20 25 30 35 512 583 5 varvid styrkammen är fixerad på plats med samma bultar 5, som sammanhåller hushalvorna 3 och 4. Vid den visade ut- föringsformen med fyrcylindrig förbränningsmotor är kam- ytan 20, såsom framgår av exempelvis fig 4A, i huvudsak elliptisk, men formen på kamytan varierar alltefter antalet cylindrar.More specifically, the circumferential guide cam 19 is clamped in recesses at the surfaces of the house halves 3 and 4 facing each other, 10 15 20 25 30 35 512 583 5 wherein the guide cam is fixed in place with the same bolts 5, which hold house halves 3 and 4 together. The four-cylinder internal combustion engine the surface 20, as shown in, for example, Fig. 4A, substantially elliptical, but the shape of the cam surface varies the number of cylinders.

Varje kolv 16 uppbär via en kolvbult 22 ett lager 23, i det visade fallet ett cylindriskt rullager, vars ytterring 24 anliggande avrullar mot kamytan 20 för att bibringa kolvarna 16 en radiell rörelse i riktning mot navet ll, när den av kolvarna 16, cylindrarna 14, navet 11 och drivaxeln 10 bildade rotationsenheten roterar i förhållande till det stationära huset 2.Each piston 16 carries a bearing via a piston bolt 22 23, in the case shown a cylindrical roller bearing, the outer ring 24 abuts against the cam surface 20 to impart a radial movement in the direction of the pistons 16 the hub 11, when that of the pistons 16, the cylinders 14, the hub 11 and the drive shaft 10 formed the rotation unit rotates in relation to the stationary housing 2.

I navet ll finns det huvudsakligen mittför varje kolvs 16 huvud 17 ett huvudsakligen radiellt riktat, trågliknande förbränningsrum 25 med axiellt riktade in- och utlopp 26, 27 för en förbrännbar bränsleluftblandning respektive förbrända avgaser. På så sätt bibringas kolvarna 16 en radiell rörelse i riktning bort från navet 11 under inverkan av den vid förbränningen åstadkomna tryckökningen och av den på kolvarna verkande centri- fugalkraften.In the hub ll there are mainly opposite each piston 16 head 17 a substantially radially directed, trough-like combustion chamber 25 with axially directed inlets and outlets 26, 27 for a combustible fuel-air mixture respectively burnt exhaust gases. In this way it is imparted the pistons 16 a radial movement in the direction away from the hub 11 under the influence of that produced by the combustion the pressure increase and of the centrifugal action of the pistons bird power.

Närmare bestämt är in- och utloppen 26, 27 till respektive från varje förbränningsrum 25 gemensamma och är de axiellt upptagna i en med navet 11 roterande och med detta huvudsakligen koncentrisk ventilring 28, se speciellt fig 2. Ventilringen 28 anligger plant och medelst tryckfjädrar 29 eftergivligt anpressad till avtätande anliggning mot en portring 30 och uppbär tätningsringar 31 krinq sina in- och utlopp 26, 27. Vid den i fig 2 visade, i och för sig kända utföringsformen är ventilringens 28 in- och utlopp 26, 27 axiellt förlängda och utskjuter hylsartat från Ventilringen 28, varvid hylsorna 32 sträcker sig in i motsvarande urtag 33 i navet ll för fixering och medbringning av Ventilringen och uppbär tätningsringarna 31.More specifically, the inlets and outlets 26, 27 are further respectively from each combustion chamber 25 common and they are axially received in a rotating and with the hub 11 and with this substantially concentric valve ring 28, see especially Fig. 2. The valve ring 28 abuts flat and by means of compression springs 29 resiliently pressed to sealing abutment against a port ring 30 and bearing sealing rings 31 krinq their inlets and outlets 26, 27. At the embodiment shown in Fig. 2, known per se the inlet and outlet 26, 27 of the valve ring 28 are axial extended and projecting sleeve-like from Valve ring 28, wherein the sleeves 32 extend into the corresponding recess 33 in the hub ll for fixing and bringing the valve ring and supports the sealing rings 31.

Portringen 30 är huvudsakligen koncentrisk med ven- l ln ll ll lll ll ll lll ll ll ll lll ll lll l lll ll lllll I"l ll l-ll ll lll lll Illl llllllllllll ll l 'l'"'l Ill ll' lll l l li; ll ll Illll l lll l lll ll llll llllll l ll 10 15 20 25 30 35 512 583 6 tilringen 28 och är fast ansluten till det stationära huset 2, närmare bestämt medelst inte visade bultar monterad på anslutningsflänsens 8 inre, mot förbrän- ningsrummen 25 vända ände. Portringen 30 har med in- och utloppskanaler 34, 35 i anslutningsflänsen 8 kommunicer- ande axiella in- och utloppsportar 36, 37. Dessa in- och utloppsportar 36, 37 är, när rotationsenheten 10, ll, 14 och 16 roterar i förhållande till det stationära huset 2, växelvis förbara till ett läge mittför det till res- pektive förbränningsrum 25 hörande in- och utloppet 26, 27 i ventilringen 28.The port ring 30 is substantially concentric with the l ln ll ll lll ll ll lll lll ll ll ll ll ll ll lll l lll ll lllll I "l ll l-ll ll lll lll Illl llllllllllll ll l 'l' "'l Ill ll' lll l l li; ll ll Illll l lll l lll ll lll llll llllll l ll 10 15 20 25 30 35 512 583 6 the ring 28 and is fixedly connected to the stationary the housing 2, more precisely by means of bolts not shown mounted on the interior of the connecting flange 8, against the combustion facing the end 25. The port ring 30 has input and outlet ducts 34, 35 in the connecting flange 8 communicate axial inlet and outlet ports 36, 37. These inlet and outlet ports outlet ports 36, 37 are, when the rotating unit 10, 11, 14 and 16 rotate relative to the stationary housing 2, alternately move to a position opposite to that of the respective combustion chamber 25 belonging to the inlet and outlet 26, 27 in the valve ring 28.

De i anslutningsflänsen 8 upptagna in- och utlopps- kanalerna 34, 35 mynnar vid sin ena ände axiellt mittför in- och utloppsportarna 36, 37 i portringen 30 och är vid sin andra ände anslutna till ett inloppssystem, exempel- vis en förgasare 38 eller ett insprutningsystem, se fig 1 respektive till ett avgassystem 39, se fig 7B.The inlet and outlet compartments accommodated in the connecting flange 8 the channels 34, 35 open at one end axially opposite the inlet and outlet ports 36, 37 in the port ring 30 and are wide its other end connected to an inlet system, for example show a carburetor 38 or an injection system, see Fig. 1 respectively to an exhaust system 39, see Fig. 7B.

Mellan inloppskanalens 34 nämnda andra ände och förgasaren 38 eller insprutningssystemet finns det ett inloppsrör 40, i vilken en med det stationära huset 2 runtomgàende kammare 15 kommunicerande kanal 41 mynnar för att sätta kammaren 15 under undertryck och därigenom suga ut eventuella förbiblåsningsgaser och, åtminstone vid låga motorvarvtal, underlätta för kolvarna 16 att röra sig radiellt utåt.Between the said second end of the inlet duct 34 and the carburetor 38 or the injection system there is one inlet pipe 40, in which one with the stationary housing 2 circumferential chamber 15 communicating channel 41 mouths to pressurize the chamber 15 and thereby suck out any bypass gases and, at the very least at low engine speeds, make it easier for the pistons 16 to move radially outwards.

Radialkolvmotorn enligt uppfinningen är för att kunna fungera också utrustad med ett tändstift 46 per förbränningsrum 25, dvs vid den visade utföringsformen fyra tändstift. Dessa tändstift är huvudsakligen axiellt inskruvade i navet 11 motsatt ventilringen 28 och roterar således tillsammans med navet. Elektrodänden pà varje tändstift 46 sticker således in i tillhörande för- bränningsrum 25 huvudsakligen mittför det gemensamma in- och utloppet 26 och 27 i ventilringen 28.The radial piston engine according to the invention is for be able to operate also equipped with a spark plug 46 per combustion chamber 25, i.e. in the embodiment shown four spark plugs. These spark plugs are mainly axial screwed into the hub 11 opposite the valve ring 28 and rotates thus together with the hub. Electrode end on each spark plug 46 thus protrudes into the associated combustion chamber 25 substantially opposite the common interior and the outlet 26 and 27 in the valve ring 28.

Vid sin anslutningsände är tändstiften 46 anslutna till en generellt med 47 betecknad tändfördelare. Denna J: 10 15 20 25 30 35 har mot var sin anslutningsände medelst exempelvis skruv- tryckfjädrar 48 anpressade, med rotationsenheten 10, ll, 14, 16 roterande elektroder 49 med däri företrädesvis inskruvade, radiellt utskjutande kontakter 50, som bringas att i tur och ordning passera en fast elektrod 51, vilken i sin tur är ansluten till en inte närmare visad tändströmkälla. Företrädesvis är därvid de roter- ande elektroderna 49 med tillhörande kontakter 50 an- bragta i urtag 52 i en på drivaxeln 10 medelst den tidigare nämnda centrumbulten 12 monterad, navliknande hållare 53. Den fasta elektroden 51 är därvid lämpligen radiellt anbragt i ett på huset 2 medelst bultar 54 monterat, ringformigt fäste 55.At its connection end, the spark plugs 46 are connected to an ignition distributor generally designated 47. This J: 10 15 20 25 30 35 each has its own connection end by means of, for example, compression springs 48 pressed, with the rotation unit 10, 11, 14, 16 rotating electrodes 49 with therein preferably screwed in, radially projecting contacts 50, which caused to pass in turn a fixed electrode 51, which in turn is connected to a no closer shown ignition power source. Preferably, the rotating electrodes 49 with associated contacts 50 bracket in recess 52 in one on the drive shaft 10 by means of it previously mentioned center bolt 12 mounted, hub-like holder 53. The fixed electrode 51 is then suitable radially mounted in one on the housing 2 by means of bolts 54 mounted, annular bracket 55.

För att, åtminstone vid start av förbränningsmotorn och/eller vid låga motorvarvtal, tvångsmässigt förflytta kolvarna 16 radiellt utåt är vid den visade utförings- formen tvà runtomgàende àterföringskammar 56 monterade i det stationära husets 2 runtomgàende kammare 15, varvid återföringskammarna är placerade på ömse sidor om kolv- arna 16 och radiellt innanför styrkammen 19. De runtom- gàende áterföringskammarna 56 har var sin radiellt utåtvänd kamyta 57 med huvudsakligen samma form som styrkammens 19 kamyta 20. På varje kolv 16 är två, åt motsatta håll axiellt utskjutande återföringsstift 58 anbragta, vilka är förbara till anliggning mot åter- föringskammarnas 56 kamytor 56 för att, såsom nämnts, tvångsmässigt förflytta kolvarna radiellt utåt utan möjlighet till snedställning i tillhörande cylinder 14.To, at least when starting the internal combustion engine and / or at low engine speeds, forcibly move the pistons 16 are radially outwards in the embodiment shown the mold two circumferential return chambers 56 mounted in the circumferential chamber 15 of the stationary housing 2, wherein the return chambers are located on either side of the piston 16 and radially inside the guide cam 19. The surrounding the reciprocating return chambers 56 have their own radially outwardly facing cam surface 57 having substantially the same shape as cam cam 19 cam surface 20. On each piston 16 are two, ate opposite axially projecting return pin 58 which can be used for restraint against the cam surfaces 56 of the guide chambers 56 so that, as mentioned, forcibly move the pistons radially outwards without possibility of tilting in the associated cylinder 14.

För fullständighets skull skall också nämnas att radialkolvmotorn enligt ovan är utrustad med ett vatten- kylsystem och ett smörjoljesystem, men eftersom dessa system inte utgör del av uppfinningen i sig beskrivs de inte närmare här.For the sake of completeness, it should also be mentioned that the radial piston engine as above is equipped with a water cooling system and a lubricating oil system, but because these systems do not form part of the invention per se, they are described not closer here.

Det må också nämnas, att den visade och beskrivna radialkolvmotorn är fyrcylindrig, men ingenting hindrar att antalet cylindrar varierar både nedåt och uppåt.It may also be mentioned that it was shown and described the radial piston engine is four-cylinder, but nothing prevents that the number of cylinders varies both downwards and upwards.

Funktionen hos den ovan beskrivna radialkolvmotorn ll l ll “ l-l .mm ll» .mn l l- m1. »w l »lm-u llf lll' lll-l lw- l l l lll llll lll |ll|l| lllllllll lll ll l“l lll l l|“Il 'l lllll lll l l! lH lWll"H 10 15 20 25 30 35 512 583 8 kommer nu att beskrivas kortfattat med hänvisning till fig 4A - 7B, varvid för enkelhets skull två av kolvarna 16 betecknade I och II följs under fyrtaktsförloppet.The function of the radial piston engine described above ll l ll “l-l .mm ll» .mn l l- m1. »W l» lm-u llf lll 'lll-l lw- l l l lll llll lll | ll | l | lllllllll lll ll l “l lll l l |“ Il 'l lllll lll l l! lH lWll "H 10 15 20 25 30 35 512 583 8 will now be briefly described with reference to Figs. 4A - 7B, for simplicity two of the pistons 16 designated I and II are followed during the four-stroke process.

I fig 4A och 4B befinner sig kolv I i läge för start av insugning av en bränsleluftblandning medan kolv II befinner sig i läge för antändning av en komprimerad bränsleluftblandning.In Figs. 4A and 4B, piston I is in the start position of suction of a fuel-air mixture while piston II is in the position of ignition of a compressed fuel-air mixture.

I fig 5A och SB pågår insugning (insugstakten) be- träffande kolv I och expansion (arbetstakten) beträffande kolv II.In Figs. 5A and SB, suction (suction rate) is in progress. hit piston I and expansion (work rate) regarding piston II.

I fig 6A och 6B skall komprimering börja beträffande kolv I och utblàsning börja beträffande kolv II.In Figs. 6A and 6B, compression should begin with respect to piston I and exhaust start for piston II.

I fig 7A och 7B slutligen pågår beträffande kolv I komprimering (kompressionstakten) och beträffande kolv II utblåsning (avgastakten).In Figs. 7A and 7B, finally, with respect to piston I compression (compression rate) and in the case of piston II exhaust (exhaust rate).

Alla fyra kolvarna 16 genomlöper i tur och ordning alla fyra takterna under ett varvs rotation av rotations- enheten 10, ll, 14 och 16.All four pistons 16 pass through in turn all four beats during one revolution of rotation of the rotary unit 10, ll, 14 and 16.

Det enligt uppfinningen i fig 8 visade ventil- systemet skiljer sig från det ventilsystem som visas i fig 2 bland annat därigenom, att den mot portringen 130 vända och däremot löpande ytan av ventilringen 128 upp- visar utmed ytan fördelade fördjupningar l28a, vilka vid det visade utförandet är anordnade i ett rutmönster med mellan fördjupningarna belägna listformiga upphöjningar, vars toppar bildar ventilringens mot portringens glidande plan. Det ligger inom uppfinningens ram att forma och anordna fördjupningarna med annat mönster. De planbild- ande upphöjningarna kan då vara såväl bàgformigt som oregelbundet krökta. Det är också möjligt att i stället anordna fördjupningarna i portringens yta, eventuellt i såväl portringens som ventilringens yta. De i planet anordnade fördjupningarna innebär fällor för medium som strävar att överströmma mellan vid varandra belägna inlopp/utlopp eller mellan inloppen/utloppen och omgiv- ningen vid portringens/ventilringens periferi. Vidare 10 15 20 25 30 35 512 585 9 skiljer sig utförandet enligt fig 8 från utförandet enligt fig 2 därigenom, att utspràngen 132 bildas av separata, flänsförsedda hylsor och tätningsringarna 131 är av liknande typ som "expanderande kolvringar", vilka är lagrade i periferiella spår i hylsorna 132. I fig 8 har de delar som har motsvarighet i den i fig 2 visade ventilanordningen givits samma hänvisningssiffror med hundratalssiffran 1 tillagd.The valve shown according to the invention in Fig. 8 the system differs from the valve system shown in Fig. 2, inter alia in that it abuts the port ring 130 facing and running the surface of the valve ring 128 shows along the surface distributed depressions 1228a, which at the embodiment shown is arranged in a grid pattern with strip-shaped elevations located between the depressions, whose tops form the sliding of the valve ring towards the port ring plan. It is within the scope of the invention to shape and arrange the recesses with a different pattern. The floor plan the elevations can then be both arcuate and irregularly curved. It is also possible to instead arrange the depressions in the surface of the porting, possibly in both the surface of the port ring and the valve ring. Those in the plane arranged depressions mean traps for medium such as strive to overflow between adjacent inlet / outlet or between the inlets / outlets and the surrounding at the periphery of the port ring / valve ring. Further 10 15 20 25 30 35 512 585 9 the embodiment according to Fig. 8 differs from the embodiment according to Fig. 2 in that the projections 132 are formed by separate flanged sleeves and sealing rings 131 are of a similar type to "expanding piston rings", which are stored in peripheral grooves in the sleeves 132. In Fig. 8 have the parts corresponding to that shown in Fig. 2 the valve device has been given the same reference numerals with hundredth digit 1 added.

Hylsorna 132 uppvisar dels en cylindrisk del 132a och dels en därmed sammanhängande flänsdel l32b. Utsidan av flänsdelen 132b är plan och däri är upptaget ett i omkretsriktningen sig sträckande spår 160, vilket via ytterligare spår 161 kommunicerar med omgivningen i och för tryckavlastning från i delningsplanet mellan ventil- ringens 128 baksida och flänsen 132b inträngade medium.The sleeves 132 have a cylindrical part 132a and partly an associated flange part l32b. The outside of the flange portion 132b is planar and therein is accommodated an i circumferential direction extending track 160, which via additional tracks 161 communicate with the environment in and for pressure relief from in the dividing plane between the valve the back of the ring 128 and the flange 132b penetrated medium.

Hylsornas cylindriska part 132a sträcker sig in i mot- svarande urtag 133 i navet 11 för fixering och medbring- ning av hylsorna. För fixering och medbringning av ventilringen 128 är i dess periferi upptagna ett antal urtagningar 133 och i navet ett antal motsvarande ut- språng 134 som är avsedda att i monterat skick av ventil- systemet inskjuta i urtagningarna. Med 135 betecknas med ett hylsformigt parti 135a och ett kloformigt anslags~ parti 135b försedda tryckdon som vid det visade exemplet diametralt motsatt varandra i förhållande till varje tryckhylsa 132 är införbara i motsvarande fördjupningar 136 i navet. Medelst en tryckfjäder 137 som med sin ena ände vilar mot urtagningens 136 botten och med sin andra ände vilar mot ett anslag i tryckdonets 135 hylsformiga del. Denna tryckfjäder strävar att hålla tryckdonet anpressat mot baksidan av tryckhylsans fläns 132b och därmed tryckhylsan anpressad mot baksidan av ventilringen 128 som därmed i sin tur hålles anpressad mot portringen 130. Med hjälp av tätningsringarna 131 och genom tryckhylsans anliggning mot ventilringens baksida erhålles tätning mellan de till motorns förbränningsrum IHH' Hm w Huwrxnx u' HII! 'HW \'| MH “ IWUI V W H!! \ il* W || HHUI \ “WWWH WWWHIN lﬁllﬂl ... .man ...tim . » 10 15 20 25 30 35 512 583 10 ledande kanalerna i navet och inlopps- och utloppsöpp- ningarna 126 i ventilringen.The cylindrical portion 132a of the sleeves extends into the corresponding recess 133 in the hub 11 for fixing and carrying of the sleeves. For fixation and carrying of the valve ring 128 is occupied in its periphery a number recesses 133 and in the hub a number of corresponding springs 134 which are intended to be in the assembled condition of the valve the system insert into the recesses. With 135 is denoted by a sleeve-shaped portion 135a and a claw-shaped abutment ~ batches 135b provided as in the example shown diametrically opposite to each other pressure sleeve 132 are insertable into corresponding recesses 136 in the hub. By means of a compression spring 137 which with its one end rests against the bottom of the recess 136 and with its other end rests against a stop in the sleeve-shaped 135 of the pressure device part. This compression spring strives to hold the pressure device pressed against the back of the flange 132b and the sleeve of the pressure sleeve thus the pressure sleeve is pressed against the back of the valve ring 128 which in turn is kept pressed against the port ring 130. Using the sealing rings 131 and through the contact of the pressure sleeve against the back of the valve ring a seal is obtained between those to the combustion chamber of the engine IHH 'Hm w Huwrxnx u' HII! 'HW \' | MH “IWUI V W H !! \ il * W || HHUI \ “WWWH WWWHIN l ﬁ ll ﬂ l .... man ... tim. » 10 15 20 25 30 35 512 583 10 the leading channels in the hub and the inlet and outlet openings 126 in the valve ring.

Ventilringens öppningar 126 tjänar som gemensamt inlopp och utlopp till respektive från tillhörande förbränningsrum. Varje öppning 126 omges av ett i ventil- ringens glidyta 137 upptaget, ringformigt spår 138 med ett mellan öppningen och spåret beläget ringformigt glid- parti 139. Med 140 betecknas i fig 10a-g ett första och med 141 ett andra spår i portringens mot ventilringen vända sida. De båda spåren 140, 141 sträcker sig vid det visade exemplet från portringens inloppsport 142 i om- kretsriktningen av portringen mot dess utloppsport 143.The valve ring openings 126 serve as a joint inlet and outlet to and from the associated combustion chamber. Each opening 126 is surrounded by a valve ring sliding surface 137 occupied, annular groove 138 with an annular slider located between the opening and the groove lot 139. In 140, Figs. 10a-g denote a first and with 141 a second groove in the port ring towards the valve ring turn side. The two grooves 140, 141 extend at it showed the example from the inlet port 142 of the port ring in the the circuit direction of the port ring toward its outlet port 143.

Det inbördes avståndet A mellan spåren 140, 141 över- stiger diametrn D av ventilringens öppningar och mot- svarar lämpligen diametern D av de ringformiga spåren i ventilringen. De båda spårens 140, 141 läge radiellt räknat avviker från området för ventilringens öppningar och lämpligen också portringens öppningar i denna rikt- ning, dvs spåren är lämpligen upptagna i partier av port- ringen, vilka är fria från öppningar utmed hela omkret- sen.The mutual distance A between the tracks 140, 141 the diameter D of the valve ring openings and suitably corresponds to the diameter D of the annular grooves in valve ring. The position of the two grooves 140, 141 is radial calculated deviates from the area of the valve ring openings and preferably also the openings of the porting in this direction. ie the tracks are suitably occupied in portions of the which are free from openings along the entire circumference late.

Vidare är spåren 140, 141 så belägna, att de ställ- vis sammanfaller med ventilringens spår 138 när dessa befinner sig över ett område av portringen som saknar öppningar (se fig 10b och c). Dock slutar spåren vid det visade utförandet så långt före utloppsporten 143 att kontakten mellan ventilringens spår och portringens spår upphör före det att ventilringens öppningar når port- ringens utloppsöppning (se fig l0c), dvs åtminstone på ett avstånd F före denna öppning. Den rörliga delen av motorn och därmed ventilringen rör sig i förhållande till portringen i den riktning som i fig lOa-f markeras med en pil 144.Furthermore, the grooves 140, 141 are so located that they thus coincides with the groove 138 of the valve ring when these is over an area of the portring that is missing openings (see Figs. 10b and c). However, the tracks end at that showed the design so far before the outlet port 143 that the contact between the valve ring groove and the port ring groove ceases before the valve ring openings reach the port ring outlet opening (see Fig. 10c), ie at least on a distance F before this opening. The moving part of the motor and thus the valve ring moves in relation to the porting in the direction shown in Figs. 10a-f by a pil 144.

I det följande skall funktionen av spåren beskrivas med hänvisning till den schematiska bildsekvensen lOa-f. 10 15 20 25 30 35 512 583 ll I fig l0a befinner sig en av ventilringens portar 126 över portringens insugningsport 142, dvs insugning sker.In the following, the function of the tracks will be described with reference to the schematic image sequence 10a-f. 10 15 20 25 30 35 512 583 ll Fig. 10a shows one of the ports of the valve ring 126 over the suction port 142 of the port ring, i.e. suction happens.

I fig 10b har porten 126 lämnat insugningsporten 143. Därvid har det ringformiga spåret 138 rört sig in över området med spåren 140, 141 och sammanfaller med dessa lokalt vid 145 och 146. Ungefär i detta läge, då kompressionen sker, kommer mellan glidytorna inträngande medium att àterledas till insugningsporten 142 via det upprättade kanalsystemet 138; 140, 141. Detsamma sker under expansionsläget, fig lOc, strax före utblåsningen brytes förbindelsen via kanalsystemet, fig lOd.In Fig. 10b, the port 126 has left the intake port 143. Thereby, the annular groove 138 has moved in over the area with tracks 140, 141 and coincides with these locally at 145 and 146. About in this position, then the compression takes place, comes penetrating between the sliding surfaces medium to be returned to the intake port 142 via it established duct system 138; 140, 141. The same thing happens during the expansion position, Fig. 10c, just before the blow-out the connection is broken via the duct system, fig 10d.

I fig 10e visas ett läge för utblåsning av förbränd gas.Fig. 10e shows a position for blowing out combustion gas.

I fig l0f visas ett läge i vilket undertryck bildas i motorn inför ny insugning. Då motorn har flera cylind- rar sker insugning till nästa cylinder samtidigt som kompression och expansion sker hos den föregående. Därvid bildas ett undertryck i kanalsystemet som effektivt mot- verkar läckage till omgivningen.Fig. 10f shows a position in which negative pressure is formed in the engine before new suction. Since the engine has several cylinders suction takes place to the next cylinder at the same time as compression and expansion occur in the previous one. Thereby a negative pressure is formed in the duct system which seems leakage to the environment.

Det ovan beskrivna och på ritningarna visade ut- förandet är endast avsett att tjäna som ej begränsande exempel, som kan varieras till sina detaljer inom ramen för efterföljande patentkrav utan att uppfinningens grundtanke frångås. Exempelvis kan spåren i portringen vara fler eller färre till antalet eller uppvisa en annorlunda sträckning än den visade. Ventilringens spår kan likaledes vara flera till antalet och ha en annan utsträckning än cirkulär. Likaledes kan Ventilringens spår tänkas sträcka sig utmed endast en del eller delar av respektive ventilringsöppning.The above-described and shown in the drawings the conduct is only intended to serve as non-limiting examples, which can be varied to their details within the framework for subsequent claims without the invention basic idea is abandoned. For example, the grooves in the port ring be more or less in number or show one different stretch than the one shown. Valve ring grooves can likewise be several in number and have another extent than circular. Likewise, the valve ring tracks are thought to extend along only a part or parts of the respective valve ring opening.

Uppfinningen avses även innefatta det fall när port- ringens spår är öppna mot utloppsporten i stället för in- loppsporten. l' l ll l| lll lllll ll| l lllll I..The invention is also intended to include the case where the the grooves of the ring are open towards the outlet port instead of flea sports. l 'l ll l | lll lllll ll | l lllll IN..

I ll l llll ll ll llll li l llïll lll 'llll'l llilll Ill 'llll ll ll' l llll l 'lll lll ll ll' lll I lll lll ll' l '||lII ll l llll ll ll llll li l llïll lll 'llll'l llilll Ill 'llll ll ll' l llll l 'lll lll ll ll' lll I lll lll ll 'l' || lI

Claims

10 15 20 25 30 35 512 583 12 PATENT REQUIREMENTS

Valve system for a radial piston engine with a stationary housing (2), a drive shaft (10) rotatable substantially centrally in the housing, on which a hub (11) rotating therewith is mounted, at least two on the hub mounted and with it rotating, radially projecting cylinders (14), which together with the hub (11) and the drive shaft (10) form a rotating unit which rotates relative to the stationary housing (2), there being in the hub (11) a combustion chamber (25) with valve-controlled inlet and outlet (26, 27) for a combustible fuel-air mixture and combustion exhaust gases, the inlet and outlet (26, 27) to and from each combustion chamber (25) being axially received in a rotation rotating with the hub (11) and with this substantially concentric valve ring (28; 128), which abuts sealingly against a substantially concentric, stationary port ring (30: 130) connected to the housing (2), which has communicating with inlet and outlet ducts (34, 35) axial inlet and outlet ports (36, 37, 142, 143), which when the rotating unit (10, 11, 14, 16) rotates relative to the housing (2) can be moved to a position opposite the inlet and outlet (26, 27) belonging to the respective combustion chamber (25). in the valve ring (28; 128), the valve ring (28; 128) being resiliently pressed into abutment against the port ring (30; 130), the ring (128) being on its side facing the port ring (130) characterized by and outlet (126) circumferentially surrounding groove (138) and in the port ring is received on its side facing the valve ring at least one groove (140, 141) with a longitudinal extension in the circumferential direction of the port ring starting from one (142) of the port ring ports and at a radial distance (e, E) from the center of the porting which deviates from the extent of the openings of the valve ring in this direction and at the same time coincides with any part of the groove of the valve ring when the inlet and outlet of the valve ring are above a port-free area on the port ring.

Valve system according to claim 1, characterized in that the grooves (140, 141) of the port ring (130) are located radially both inside and outside its ports.

Valve system according to claim 1 or 2, characterized in that said grooves (140, 141) in the port ring (130) start from and thus open into the inlet port (142) of the port ring, and from there extend in the direction of rotation of the valve ring (128). (144).

Valve system according to claim 3, characterized in that the angular extent of said grooves in the port ring is less than the angular distance between the inlet port (142) of the port (130) and its outlet port (143) calculated in the direction of rotation of the valve ring (128) so much that the communication between the groove (138) surrounding the valve ring inlet / outlet is canceled before this inlet / outlet reaches the port port of the port ring.

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that in addition at least one of the two sliding surfaces of the valve ring (128) and the port ring (130), respectively, is provided with depressions (1228a) distributed over said surface.

Valve system according to Claim 5, characterized in that the depressions (128a) on the port are arranged in a pattern with strips located between the depressions which form the sliding plane of the ring, which pattern is delimited from said grooves via said plane portions (138). ) as the boundary edges of the door ring, especially towards its door openings.

Valve system according to claim 5, characterized in that the depressions on the valve ring are arranged in a pattern with strips located between the depressions which form the sliding plane of the ring, which pattern is delimited via sliding portion portions from the grooves (138) which w: mouth now nn: um _... l.. .. ml ...- ||| WH H Hm UI m x mn * nwwnv \ 3 | l | IH H ll) IIH NH '' I llHH | U \ W \ WHFW¶WW 512 585 14 annularly surrounds the inlet / outlet openings of the valve ring (126).

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that the depressions (128a) and intermediate strips are arranged in a checkerboard pattern with substantially straight, intersecting strips.