DE3843207A1

DE3843207A1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: DE3843207A1
Application number: DE19883843207
Authority: DE
Inventors: Klaus-Juergen Prof Dr I Hinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1990-06-07

Abstract

The port-controlled engine working on the four-stroke principle has cylinders (13, 14) with inlet and exhaust ports (15, 16) and pistons (11, 12), rotatable about their axis, with axial ports (17, 18) assigned to the combustion chambers (1 to 4). Rotation of the pistons (11, 12) ensures that during the intake and exhaust stroke of the respective piston (11, 12) each combustion chamber (1 to 4) communicates by way of the respective axial port (17, 18) with the inlet or exhaust port (15, 16) respectively. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit in einem Zylinder mit kreisförmigem Querschnitt hubbeweglich bzw. freifliegend angeordnetem, einen Brennraum abschließendem Kolben, insbesondere zum Antrieb eines Elektrogenerators mit Schwinganker.The invention relates to an internal combustion engine in one Cylinder with a circular cross section can be moved or arranged freely, closing a combustion chamber Piston, in particular for driving an electric generator with swing anchor.

Schwingkolbenmotoren sind, auch als Antriebe für Elektrogene ratoren, grundsätzlich bekannt (vgl. z.B. die DE-OS 32 24 723). Der Vorteil derartiger Anordnungen liegt unter anderem darin, daß ein teurer Kurbeltrieb erübrigt werden kann. Bisherige Schwingkolbenmotoren arbeiten nach dem Zweitaktverfahren. Damit läßt sich zwar eine einfache Motorkonstruktion erzielen, weil eine Motorsteuerung durch Schlitze ohne weiteres möglich ist. Jedoch ist der Wirkungsgrad von Zweitaktmotoren geringer als bei Viertaktmotoren, weil im Vergleich zum Viertaktmotor eine unvollkommene Verbrennung stattfindet bzw. während der Spülphase ein Teil des in den jeweiligen Brennraum eintreten den frischen Kraftstoff-Luft-Gemisches zur Ausgangsseite überströmt.Vibrating piston motors are also used as drives for electrogens rators, generally known (see e.g. DE-OS 32 24 723). The advantage of such arrangements is, among other things, that that an expensive crank mechanism can be dispensed with. Previous Vibrating piston engines work according to the two-stroke process. A simple motor design can be achieved with this, because motor control through slots is easily possible is. However, the efficiency of two-stroke engines is lower than four-stroke engines because compared to four-stroke engines imperfect combustion takes place or during the Part of the purging phase enter the respective combustion chamber the fresh fuel-air mixture to the exit side overflows.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Schwingkolben motor zu schaffen, welcher sich bei einfacher Konstruktion durch einen besonders hohen Wirkungsgrad und weitestgehend vollständige Verbrennung des zugeführten Kraftstoff-Luft- Gemisches auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor nach dem Viertaktverfahren arbeitet und schlitzgesteuert ist, indem am Zylinder innerhalb eines vom Kolben - unabhängig von dessen Hublage - ständig axial überlappten Bereiches in Umfangsrichtung nebeneinander Einlaß- und Auslaßschlitze und am Kolbenumfang ein Axial schlitz angeordnet sind, welcher ein offenes brennraumseitiges Ende sowie ein geschlossenes brennraumfernes Ende aufweist und in allen Hublagen des Kolbens den Bereich der Einlaß- und Auslaßschlitze axial überlappt, wobei der Kolben drehverstellbar ist, derart, daß sich der Axialschlitz während des Saug- bzw. Einlaßhubes des Kolbens mit dem Einlaßschlitz und während des Ausschubhubes des Kolbens mit dem Auslaßschlitz über schneidet.It is therefore an object of the invention to provide an oscillating piston engine which, with a simple construction, is distinguished by a particularly high degree of efficiency and largely complete combustion of the fuel-air mixture supplied. This object is achieved in that the engine works according to the four-stroke process and is slot-controlled, by inlet and outlet slots and an axial slot are arranged on the cylinder within an area axially overlapped by the piston - regardless of its stroke position - in the circumferential direction , continuously axially overlapping area , which has an open end on the combustion chamber side and a closed end remote from the combustion chamber and axially overlaps the area of the inlet and outlet slots in all stroke positions of the piston, the piston being rotatably adjustable such that the axial slot coincides with itself during the suction and inlet stroke of the piston intersects the inlet slot and during the extension stroke of the piston with the outlet slot.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, daß der Kolben eines Schwingkolbenmotors ohne weiteres drehbar ange ordnet werden kann, so daß bei entsprechenden Drehstellungen des Kolbens ein durch den Axialschlitz des Kolbens und den Einlaßschlitz des Zylinders gebildeter Einlaßweg bzw. ein durch den Axialschlitz des Kolbens und den Auslaßschlitz des Zylinders gebildeter Auslaßweg hergestellt und der Brennraum abgeschlossen werden können, indem der Kolben in eine Lage gedreht wird, in der sich der Axialschlitz des Kolbens längs eines völlig geschlossenen Wandteiles des Zylinders erstreckt.The invention is based on the general idea that the Piston of a vibrating piston engine is easily rotatably attached can be arranged so that at appropriate rotary positions of the piston through the axial slot of the piston and Inlet slot of the cylinder formed inlet path or through the axial slot of the piston and the outlet slot of the cylinder formed exhaust path and the Combustion chamber can be completed by moving the piston in a position is rotated in which the axial slot of the Piston along a completely closed wall part of the Cylinder extends.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorge sehen, zumindest zwei miteinander durch eine Kolbenstange drehfest verbundene, doppeltwirkende Kolben sowie zwei Zylinder mit je zwei jeweils einem der Kolben zugeordneten Brennräumen anzuordnen, wobei den Brennräumen gesondert zugeordnete kolbenseitige Axialschlitze derart angelegt sind, daß jeder Kolbenhub bei beliebiger Drehlage der Kolben in jeweils einem Brennraum als Kompressionshub wirkt. Auf diese Weise wird zwangsläufig sichergestellt, daß die Kolben nicht auf die Böden der Zylinder aufprallen können.According to a particularly preferred embodiment, it is provided see at least two together by a piston rod non-rotatably connected, double-acting pistons and two cylinders with two combustion chambers each assigned to one of the pistons to be arranged, the combustion chambers being assigned separately piston-side axial slots are designed so that each Piston stroke at any rotational position of the pistons in each case a combustion chamber acts as a compression stroke. In this way it is inevitably ensured that the pistons are not on can hit the bottoms of the cylinders.

Ein besonderer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß der Motor ohne weiteres mit Selbstzündung arbeiten kann, und zwar völlig unabhängig davon, welche Kraftstoffe verwendet werden. Anders als bei Verbrennungsmotoren mit Kurbeltriebwerken kommt es bei dem erfindungsgemäßen Schwingkolbenmotor nicht ent scheidend darauf an, ob das Kraftstoff-Luft-Gemisch im jewei ligen Brennraum etwas früher oder etwas später zündet. Bei einer frühzeitigen Zündung stellt sich gegenüber einer etwas spätzeitigen Zündung lediglich ein kleinerer Hubweg des Kolbens ein. Dies bedeutet jedoch keinerlei Einschränkung der Funktionstüchtigkeit des Motors. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß der vom Motor angetriebene Elektro generator mit Schwinganker bei praktisch beliebigen Schwing frequenzen und Schwinghüben zu arbeiten vermag. Der vom Generator erzeugte elektrische Strom kann dann in einfacher Weise gleichgerichtet werden und zur Versorgung eines Verbrauchers bzw. zum Laden einer Batterie dienen. Damit besteht beispielsweise die Möglichkeit, ein Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb mit Batteriebetrieb und/oder mit Generator betrieb zu fahren.A particular advantage of the invention is that the Engine can easily work with self-ignition, namely completely regardless of what fuels are used. Unlike with internal combustion engines with crank engines it does not ent in the oscillating piston engine according to the invention depending on whether the fuel-air mixture in the respective ignite the combustion chamber a little earlier or a little later. At an early ignition stands in contrast to something late ignition only a smaller stroke of the Piston one. However, this means no restriction the functionality of the engine. Beyond that too take into account that the electric driven by the motor Generator with a vibrating anchor for practically any vibrations frequencies and swinging strokes can work. The from Generator-generated electrical power can then be made easier Be rectified and supply one Serve consumer or to charge a battery. In order to there is, for example, the possibility of a motor vehicle with electric drive with battery operation and / or with generator operation to drive.

Der bzw. die Kolben werden vom zugeordneten Drehantrieb zweckmäßigerweise mit gleichbleibendem Drehsinn verstellt, wobei der bzw. die Kolben zwischen den beiden Totpunkten ihrer Hubbewegung jeweils um einen rechten Winkel drehen.The piston or pistons are driven by the assigned rotary actuator expediently adjusted with a constant direction of rotation, the piston or pistons between the two dead centers their stroke movement by a right angle.

Als Drehantrieb ist ein elektrischer Schrittmotor besonders geeignet, welcher einen auf der Kolbenstange drehfest ange ordneten Rotor sowie mehrere axial nebeneinander angeordnete Statorelemente besitzt, die relativ zueinander in Umfangs richtung versetzte Magnetfelder zu erzeugen gestatten und dementsprechend den Rotor und damit die Kolbenstange und die daran gehalterten Kolben schrittweise drehen, wenn der Rotor zusammen mit dem Kolben eine axiale Hubbewegung ausführt.An electric stepper motor is special as a rotary drive suitable, which is rotatably attached to the piston rod arranged rotor and several axially arranged side by side Has stator elements that are relative to each other in circumference allow to create offset magnetic fields and accordingly the rotor and thus the piston rod and the Gradually turn the piston held thereon when the rotor performs an axial stroke movement together with the piston.

Der Elektrogenerator mit Schwinganker kann als Einphasen- Synchrongenerator ausgebildet sein.The electric generator with vibrating anchor can be used as a single-phase Be synchronous generator designed.

Dabei läßt sich ein besonders einfacher Aufbau erzielen, wenn der Schwinganker auf der Kolbenstange angeordnete scheibenförmige, insbesondere kreisscheibenförmige, Pole besitzt, die mit seitlich neben der Kolbenstange angeordne ten Statorelementen zusammenwirken. A particularly simple construction can be achieved if the vibrating armature is arranged on the piston rod disc-shaped, in particular circular disc-shaped, poles owns the side of the piston rod interact stator elements.

Anders als bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren mit Kurbel triebwerk werden die Kolben des erfindungsgemäßen Schwing kolbenmotors bei ihren Hubbewegungen allenfalls von geringen Querkräften belastet. Aus diesem Grunde eignet sich der erfindungsgemäße Schwingkolbenmotor besonders gut für einen Aufbau aus keramischem Material. Damit wird der Vorteil erzielt, daß sehr hohe Brenntemperaturen zugelassen und dementsprechend besonders gute Wirkungsgrade erreicht werden können.Unlike conventional internal combustion engines with a crank engine are the pistons of the oscillation according to the invention piston engine at most from their stroke movements of small Lateral forces loaded. For this reason, the Vibration piston engine according to the invention is particularly good for one Structure made of ceramic material. This is the advantage achieved that very high firing temperatures are permitted and accordingly, particularly good efficiencies can be achieved can.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Erfindung anhand besonders vorteilhafter Ausführungs beispiele verwiesen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigtOtherwise, the Erfin to the claims and the following explanation the invention based on a particularly advantageous embodiment referenced examples that are shown in the drawing. It shows

Fig. 1 einen schematisierten Axialschnitt des erfindungsgemäßen Schwingkolbenmotors, Fig. 1 is a schematic axial section of the oscillating-piston engine according to the invention,

Fig. 2 die Arbeitsweise dieses Motors, Fig. 2, the operation of this engine,

Fig. 3 einen Axialschnitt des Elektrogenerators, Fig. 3 is an axial section of the electric generator,

Fig. 4 einen Radialschnitt des Elektrogenerators entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3, Fig. 4 is a radial section of the electric generator according to the section line IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Axialschnitt des als Drehantrieb der Kolben dienenden elektrischen Schrittmotors, Fig. 5 is an axial section of serving as the rotary drive of the piston electrical stepping motor,

Fig. 6 einen Radialschnitt des Schrittmotors gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5, Fig. 6 is a radial section of the stepping motor according to the line VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Radialschnitt des Schrittmotors entsprechend der Schnittlinie VII-VII in Fig. 5, Fig. 7 is a radial section of the stepping motor corresponding to the section line VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 einen ausschnittsweisen Axialschnitt einer bevor zugten Ausführungsform des Schwingkolbenmotors und Fig. 8 is a partial axial section of a preferred embodiment of the oscillating piston engine and

Fig. 9 eine schematisierte Darstellung einer geeigneten Motoraufhängung. Fig. 9 is a schematic representation of a suitable engine suspension.

Gemäß Fig. 1 besitzt der Motor zwei durch eine Kolbenstange 10 drehfest miteinander verbundene doppeltwirkende Kolben 11 und 12, welche in zwei Zylindern 13 und 14 mit den Brennräumen 1 bis 4 axial verschiebbar und um die Achse der Kolbenstange 10 drehbar angeordnet sind.Referring to FIG. 1, the motor two owns by a piston rod 10 rotatably interconnected double acting pistons 11 and 12 which are arranged in two cylinders 13 and 14 with the combustion chambers 1 to 4 axially displaceable and the axis of the piston rod 10 rotatably.

Jeder Zylinder 13 und 14 besitzt jeweils einen in Umfangs richtung erstreckten Einlaßschlitz 15 sowie einen ebenfalls in Umfangsrichtung erstreckten Auslaßschlitz 16. Einlaß- und Auslaßschlitze 15 und 16 sind relativ zueinander um 90° versetzt innerhalb einer Ringzone des jeweiligen Zylinders 13 bzw. 14 angeordnet, welche in allen Hublagen der Kolben 11 und 12 von denselben axial überdeckt wird. In Umfangsrichtung der jeweiligen Zylinder 13 und 14 erstreckt sich jeder der Schlitze 15 und 16 über einen Winkel von etwa 80°.Each cylinder 13 and 14 each have an inlet slot 15 which extends in the circumferential direction and an outlet slot 16 which also extends in the circumferential direction. Inlet and outlet slots 15 and 16 are offset relative to one another by 90 ° within an annular zone of the respective cylinder 13 or 14 , which is covered axially in all stroke positions of the pistons 11 and 12 . In the circumferential direction of the respective cylinders 13 and 14 , each of the slots 15 and 16 extends over an angle of approximately 80 °.

Jeder der Kolben 11 und 12 besitzt zwei Axialschlitze 17 und 18, die zu jeweils einem der Brennräume 1 bis 4 hin geöffnet sind und deren axiale Länge so bemessen ist, daß das jeweils brennraumferne Ende der Axialschlitze 17 und 18 in allen Hublagen der Kolben 11 und 12 bis in die Umfangszonen der Zylinder 13 und 14 mit den Einlaß- und Auslaßschlitzen 16 reicht. Somit überschneiden sich die Axialschlitze 17 und 18 bei entsprechender Drehstellung der Kolben 11 und 12, so daß die Einlaßschlitze 15 bei Überschneidung mit den Axialschlitzen 17 bzw. 18 Einlaßkanäle für die Brennräume 1 bis 4 bzw. die Auslaßschlitze 16 bei Überschneidung mit den Axialschlitzen 17 und 18 Auslaßkanäle für die Brennräume 1 bis 4 zu bilden vermögen. Wenn ein Kolben 11 oder 12 eine Drehlage einnimmt, bei der sich einer der Axialschlitze 17 oder 18 längs eines geschlossenen Wandungsteiles des jeweiligen Zylinders 13 oder 14 erstreckt, so wird der jeweilige Brennraum 1 bis 4, in den der jeweilige Axialschlitz 17 oder 18 mündet, nach außen ab geschlossen. Each of the pistons 11 and 12 has two axial slots 17 and 18 , which are each open to one of the combustion chambers 1 to 4 and whose axial length is dimensioned such that the end of the axial slots 17 and 18 remote from the combustion chamber in all stroke positions of the pistons 11 and 12 extends into the peripheral zones of the cylinders 13 and 14 with the inlet and outlet slots 16 . Thus, the axial slots 17 and 18 overlap with a corresponding rotational position of the pistons 11 and 12 , so that the inlet slots 15 when overlapping with the axial slots 17 and 18 inlet channels for the combustion chambers 1 to 4 and the outlet slots 16 when overlapping with the axial slots 17 and 18 outlet channels for the combustion chambers 1 to 4 are able to form. If a piston 11 or 12 assumes a rotational position in which one of the axial slots 17 or 18 extends along a closed wall part of the respective cylinder 13 or 14 , the respective combustion chamber 1 to 4 , into which the respective axial slot 17 or 18 opens, closed to the outside.

Die Einlaß- und Auslaßschlitze 15 und 16 der Zylinder 13 und 14 und die Axialschlitze 17 und 18 der Kolben 11 und 12 sind derart angeordnet, daß jeweils die Brennräume 1 und 2 des einen Zylinders 13 nach außen abgeschlossen sind, wenn die Brennräume 3 und 4 des anderen Zylinders über die kolben seitigen Axialschlitze 17 bzw. 18 mit dem Einlaßschlitz 15 bzw. dem Auslaßschlitz 16 des Zylinders 14 verbunden sind.The inlet and outlet slots 15 and 16 of the cylinders 13 and 14 and the axial slots 17 and 18 of the pistons 11 and 12 are arranged such that the combustion chambers 1 and 2 of the one cylinder 13 are closed off to the outside when the combustion chambers 3 and 4 of the other cylinder are connected via the piston-side axial slots 17 and 18 to the inlet slot 15 and the outlet slot 16 of the cylinder 14 .

Die Kolbenstange 10 trägt des weiteren einen doppeltwirkenden Kolben 19 eines Verdichters, mit dem Luft bzw. Kraftstoff- Luft-Gemisch zu den Einlaßschlitzen 15 der Zylinder 13 und 14 gefördert werden kann. Der Kolben 19 besitzt einen größeren Querschnitt als die Kolben 11 und 12, so daß der Hubraum des Kolbens 19 entsprechend größer ist als der Hubraum des Kolbens 11 bzw. 12 und mittels des Verdichters 20 vergleichsweise große Mengen Luft bzw. Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Brenn räume 1 bis 4 eingeführt werden können.The piston rod 10 also carries a double-acting piston 19 of a compressor, with which air or fuel-air mixture can be conveyed to the inlet slots 15 of the cylinders 13 and 14 . The piston 19 has a larger cross section than the pistons 11 and 12 , so that the displacement of the piston 19 is correspondingly larger than the displacement of the piston 11 and 12 and by means of the compressor 20 comparatively large amounts of air or fuel-air mixture in the combustion rooms 1 to 4 can be introduced.

Zur Drehverstellung der Kolben 11 und 12 dient ein elektri scher Schrittmotor 21, welcher einen fest auf der Kolbenstange 10 angeordneten Rotor sowie mehrere damit zusammenwirkende Statorelemente besitzt, die den Rotor und damit die Kolben 11 und 12 bei Hubbewegungen schrittweise weiterdrehen. Der prin zipielle Aufbau des Schrittmotors 21 wird weiter unten anhand der Fig. 5 bis 7 erläutert.For the rotary adjustment of the pistons 11 and 12 is used an electrical stepper motor 21 , which has a rotor fixedly arranged on the piston rod 10 and a plurality of interacting stator elements which gradually rotate the rotor and thus the pistons 11 and 12 further during stroke movements. The principle of the stepping motor 21 is explained below with reference to FIGS . 5 to 7.

Außerdem ist auf der Kolbenstange 10 der Schwinganker eines Einphasen-Synchrongenerators 22 fest angeordnet, welcher bei Hubbewegungen seines Ankers bzw. der Kolben 11 und 12 eine elektrische Wechselspannung erzeugt. Der prinzipielle Aufbau dieses Generators 22 wird weiter unten anhand der Fig. 3 und 4 erläutert.In addition, the oscillating armature of a single-phase synchronous generator 22 is fixedly arranged on the piston rod 10 and generates an alternating electrical voltage when the armature or the pistons 11 and 12 are moved. The basic structure of this generator 22 is explained below with reference to FIGS. 3 and 4.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Schwingkolbenmotors 9 wird nun anhand der Fig. 2 näher erläutert. In dieser Figur wird bei a und e jeweils die axiale Hubstellung der Kolben 11 und 12 wiedergegeben. Bei b und d wird jeweils die Drehlage der Kolben 11 und 12 gezeigt, wobei diese Kolben 11, 12 jeweils in Stirnansicht entsprechend den Pfeilen B und D dargestellt sind. Außerdem ist die Lage der Einlaß- und Auslaßschlitze 15 und 16 bei b und d schematisch wiedergegeben. Das Diagramm c zeigt den Hub der Kolben 11 und 12 in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Kolben 11 und 12 relativ zur Kolbenachse.The function of the oscillating piston engine 9 according to the invention will now be explained in more detail with reference to FIG. 2. In this figure, the axial stroke position of the pistons 11 and 12 is shown at a and e, respectively. At b and d , the rotational position of the pistons 11 and 12 is shown, wherein these pistons 11 , 12 are each shown in an end view corresponding to the arrows B and D. In addition, the position of the inlet and outlet slots 15 and 16 is shown schematically at b and d . Diagram c shows the stroke of the pistons 11 and 12 as a function of the rotary movement of the pistons 11 and 12 relative to the piston axis.

In der Phase 101 befinden sich die Kolben 11 und 12 in Fig. 2 in einer Mittellage während des Aufwärtshubes in Richtung Pfeil H. Der Axialschlitz 17 des Kolbens 1 überschneidet den Auslaßschlitz 16 des Zylinders 13. Dementsprechend wird aus dem Brennraum 1 zuvor verbranntes Kraftstoff-Luft-Gemisch ausgeschoben.In phase 101 , pistons 11 and 12 in FIG. 2 are in a central position during the upward stroke in the direction of arrow H. The axial slot 17 of the piston 1 overlaps the outlet slot 16 of the cylinder 13 . Accordingly, the previously burned fuel-air mixture is ejected from the combustion chamber 1 .

Da gleichzeitig der Axialschlitz 18 des Kolbens 11 den Einlaßschlitz 15 des Zylinders 13 überschneidet, wird in den Brennraum 2 frisches Kraftstoff-Luft-Gemisch eingesogen.Since at the same time the axial slot 18 of the piston 11 overlaps the inlet slot 15 of the cylinder 13 , fresh fuel-air mixture is drawn into the combustion chamber 2 .

Die Axialschlitze 17 und 18 des Kolbens 12 des Zylinders 14 befinden sich an einem geschlossenen Bereich der Zylinder wandung. Dementsprechend sind die Brennräume 3 und 4 nach außen abgeschlossen. Dabei wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 3 verdichtet. Das zuvor gezündete Kraftstoff- Luft-Gemisch im Brennraum 4 sucht sich zu entspannen, d.h. in Phase 101 führt der Kolben 12 im Brennraum 4 einen Arbeits hub aus.The axial slots 17 and 18 of the piston 12 of the cylinder 14 are in a closed region of the cylinder wall. Accordingly, the combustion chambers 3 and 4 are closed to the outside. The fuel-air mixture is compressed in the combustion chamber 3 . The previously ignited fuel-air mixture in the combustion chamber 4 seeks to relax, ie in phase 101 the piston 12 executes a working stroke in the combustion chamber 4 .

Die Phase 102 entspricht im wesentlichen der Phase 101. Die Kolben 11 und 12 haben sich etwas weiter in Richtung des Pfeiles H verschoben und im Uhrzeigersinne weitergedreht, wie aus der Lage der Axialschlitze 17 und 18 ersichtlich ist. Phase 102 essentially corresponds to phase 101 . The pistons 11 and 12 have shifted somewhat further in the direction of the arrow H and rotated further clockwise, as can be seen from the position of the axial slots 17 and 18 .

In Phase 103 haben die Kolben 11 und 12 ihren in Fig. 2 oberen Totpunkt erreicht und sich gegenüber der Phase 101 um insgesamt 45° im Uhrzeigersinne gedreht. Das im Brennraum 3 eingeschlossene Kraftstoff-Luft-Gemisch zündet nunmehr selbsttätig, so daß nachfolgend der Abwärtshub der Kolben 11 und 12 entsprechend dem Pfeil K eingeleitet wird.In phase 103 , pistons 11 and 12 have reached their top dead center in FIG. 2 and rotated clockwise in relation to phase 101 by a total of 45 °. The fuel-air mixture enclosed in the combustion chamber 3 now ignites automatically, so that the downward stroke of the pistons 11 and 12 is subsequently initiated in accordance with the arrow K.

In der Phase 104 befinden sich nun beide Kolben 11 und 12 im Abwärtshub. Dabei hat die Drehung der Kolben 11 und 12 dazu geführt, daß sich der Axialschlitz 17 des Kolbens 11 mit dem Einlaßschlitz 15 des Zylinders 13 überschneidet. Somit befindet sich der Kolben 11 bezüglich des Brennraumes 1 im Saughub.In phase 104 , both pistons 11 and 12 are now in the downward stroke. The rotation of the pistons 11 and 12 has resulted in the axial slot 17 of the piston 11 overlapping with the inlet slot 15 of the cylinder 13 . The piston 11 is thus in the suction stroke with respect to the combustion chamber 1 .

Der Brennraum 2 ist in der Phase 104 nach außen abgeschlossen, da der Axialschlitz 18 des Kolbens 11 eine von den Einlaß- bzw. Auslaßschlitzen 15, 16 des Zylinders 13 entfernte Lage einnimmt. Das im Brennraum 2 eingeschlossene Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verdichtet.The combustion chamber 2 is closed to the outside in phase 104 , since the axial slot 18 of the piston 11 assumes a position remote from the inlet and outlet slots 15 , 16 of the cylinder 13 . The fuel-air mixture enclosed in the combustion chamber 2 is compressed.

Das zuvor im Brennraum 3 gezündete Kraftstoff-Luft-Gemisch entspannt sich, d.h. der Kolben 12 befindet sich bezüglich des Brennraumes 3 im Arbeitshub.The fuel-air mixture previously ignited in the combustion chamber 3 relaxes, ie the piston 12 is in the working stroke with respect to the combustion chamber 3 .

Der dem Brennraum 4 zugeordnete Axialschlitz 18 des Kolbens 12 überschneidet inzwischen aufgrund der Kolbendrehung den Auslaß schlitz 16 des Zylinders 14, so daß in Phase 104 verbranntes Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Brennraum 4 ausgeschoben wird.The assigned to the combustion chamber 4 axial slot 18 of the piston 12 now overlaps the outlet slot 16 of the cylinder 14 due to the piston rotation, so that burned fuel-air mixture is pushed out of the combustion chamber 4 in phase 104 .

In Phase 105 haben sich die Kolben 11 und 12 gegenüber der Phase 104 weiter in Pfeilrichtung K verschoben, wobei wie derum eine axiale Mittellage der Kolben 11 und 12 eingenommen wird. Im übrigen haben sich die Kolben 11 und 12 weiter im Uhrzeigersinne gedreht. In phase 105 , the pistons 11 and 12 have shifted further in the direction of the arrow K compared to the phase 104 , the axial center position of the pistons 11 and 12 again being assumed. In addition, the pistons 11 and 12 have continued to rotate clockwise.

In Phase 106 bewegen sich die Kolben 11 und 12 in Richtung ihres in Fig. 2 unteren Totpunktes.In phase 106 , pistons 11 and 12 move in the direction of their bottom dead center in FIG. 2.

Der untere Totpunkt wird gemäß der Phase 107 erreicht, sobald das im Brennraum 2 eingeschlossene Kraftstoff-Luft-Gemisch bis zur Selbstentzündung verdichtet worden ist.The bottom dead center is reached according to phase 107 as soon as the fuel-air mixture enclosed in the combustion chamber 2 has been compressed to self-ignition.

Danach erfolgt gemäß Phase 108 wiederum ein Aufwärtshub in Pfeilrichtung H. Aufgrund der ständigen Drehung der Kolben 11 und 12 überschneiden sich nunmehr die Axialschlitze 17 und 18 des Kolbens 12 mit dem Einlaßschlitz 15 bzw. dem Auslaßschlitz 16 des Zylinders 14, d.h. der Kolben 12 führt bezüglich des Brennraumes 3 einen Ausschubhub und bezüglich des Brennraumes 4 einen Saughub aus.Then, in accordance with phase 108 , an upward stroke takes place in the direction of arrow H. Due to the constant rotation of the pistons 11 and 12 , the axial slots 17 and 18 of the piston 12 now overlap with the inlet slot 15 and the outlet slot 16 of the cylinder 14 , ie the piston 12 has an extension stroke with respect to the combustion chamber 3 and one with respect to the combustion chamber 4 Suction stroke.

Gleichzeitig führt der Kolben 11 bezüglich des Brennraumes 2 einen Arbeitshub und bezüglich des Brennraumes 1 einen Ver dichtungshub aus.At the same time, the piston 11 performs a working stroke with respect to the combustion chamber 2 and a compression stroke with respect to the combustion chamber 1 .

Nachfolgend wird sich dann das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 1 selbsttätig entzünden, so daß wiederum eine Hub bewegung in Pfeilrichtung K eingeleitet wird, welche dann zu einem Verdichtungshub des Kolbens 12 bezüglich des Brennraumes 4 führt, so daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 4 schließlich selbsttätig gezündet wird.Subsequently, the fuel-air mixture in the combustion chamber 1 will ignite automatically, so that in turn a stroke movement is initiated in the direction of arrow K , which then leads to a compression stroke of the piston 12 with respect to the combustion chamber 4 , so that the fuel-air mixture is finally ignited automatically in the combustion chamber 4 .

Es ist ersichtlich, daß bei einer Hubbewegung der Kolben 11 und 12 in Pfeilrichtung H immer entweder der Kolben 11 bezüg lich des Brennraumes 1 oder der Kolben 12 bezüglich des Brennraumes 3 einen Verdichtungshub ausführen, während bei umgekehrter Hubrichtung entsprechend dem Pfeil K entweder vom Kolben 11 bezüglich des Brennraumes 3 oder vom Kolben 12 bezüglich des Brennraumes 4 ein Verdichtungshub ausgeführt wird. Damit wird sicher vermieden, daß die Kolben 11 und 12 auf die Böden der Zylinder 13 und 14 aufschlagen können. It can be seen that with a stroke of the pistons 11 and 12 in the direction of arrow H either the piston 11 bezüg Lich the combustion chamber 1 or the piston 12 with respect to the combustion chamber 3 perform a compression stroke, while in the opposite stroke direction according to the arrow K either from the piston 11th a compression stroke is carried out with respect to the combustion chamber 3 or from the piston 12 with respect to the combustion chamber 4 . This reliably prevents the pistons 11 and 12 from hitting the bottoms of the cylinders 13 and 14 .

Durch die Hubarbeit der Kolben 11 und 12 wird auch der Kolben 19 des Verdichters 20 mitbewegt. Die vom Kolben 19 im Verdich ter 12 voneinander abgeteilten Kolbenarbeitsräume besitzen jeweils durch Saugventile gesicherte Einlässe 23 und durch Druckventile gesicherte Auslässe 24. Wenn sich nun der Kolben 19 in einer Richtung bewegt, so vergrößert sich jeweils ein Kolbenarbeitsraum, während sich das Volumen des anderen Kolbenarbeitsraumes vermindert. Dementsprechend wird in den sich jeweils vergrößernden Kolbenarbeitsraum Luft- bzw. Kraft stoff-Luft-Gemisch eingesogen, während aus dem anderen Kolben arbeitsraum Luft bzw. Kraftstoff-Luft-Gemisch in eine Leitung 25 ausgeschoben wird, die mit den Einlaßschlitzen 15 der Zylinder 13 und 14 verbunden ist. Dementsprechend werden die ausgeschobene Luft bzw. das ausgeschobene Kraftstoff-Luft- Gemisch jeweils einem der Brennräume 1 bis 4, dessen Kolben 11 oder 12 sich jeweils im Saughub befindet, zugeleitet. Aufgrund des im Vergleich zu den Kolben 11 und 12 großen Querschnittes des Kolbens 19 erfolgt dabei bereits eine Vorverdichtung der Luft- bzw. des Kraftstoff-Luft-Gemisches.The piston 19 of the compressor 20 is also moved by the lifting work of the pistons 11 and 12 . The piston working chambers separated from one another by the piston 19 in the compressor 12 each have inlets 23 secured by suction valves and outlets 24 secured by pressure valves. If the piston 19 now moves in one direction, one piston working space increases in each case, while the volume of the other piston working space decreases. Accordingly, air or fuel-air mixture is sucked into the piston working chamber, which increases in size, while air or fuel-air mixture is pushed out of the other piston working chamber into a line 25 which is connected to the inlet slots 15 of the cylinders 13 and 14 is connected. Accordingly, the ejected air or the ejected fuel-air mixture are each fed to one of the combustion chambers 1 to 4 , the pistons 11 or 12 of which are each in the suction stroke. Due to the large cross-section of the piston 19 compared to the pistons 11 and 12, the air or fuel-air mixture is already precompressed.

Grundsätzlich kann über die Leitung 25 bzw. über den Verdichter 20 Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Brennräume 1 bis 4 eingeführt werden. Stattdessen ist es auch möglich, über den Verdichter 20 bzw. die Leitung 25 lediglich Luft zuzuführen und den Kraft stoff jeweils am Einlaßschlitz 15 der Zylinder 13 und 14 beizu geben bzw. einzuspritzen. Gegebenenfalls ist auch eine Direkt einspritzung des Kraftstoffes in die Brennräume 1 bis 4 möglich.Basically, fuel-air mixture can be introduced into the combustion chambers 1 to 4 via the line 25 or the compressor 20 . Instead, it is also possible to only supply air via the compressor 20 or the line 25 and to give or inject the fuel in each case at the inlet slot 15 of the cylinders 13 and 14 . If necessary, direct injection of the fuel into combustion chambers 1 to 4 is also possible.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Kolben 11 und 12 bei ihrer Axialverschiebung zwischen ihren Totpunkten jeweils eine Drehung um einen rechten Winkel ausführen.From Fig. 2 it can be seen that the pistons 11 and 12 each perform a rotation through a right angle during their axial displacement between their dead centers.

Zur Steuerung dieser Drehung dient der in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Schrittmotor 21. The stepping motor 21 shown in FIGS. 5 to 7 is used to control this rotation.

Auf der Kolbenstange 10 ist ein achtpoliger Rotor 26 drehfest angeordnet, welcher im wesentlichen aus vier Permanentmagneten 27 besteht, die rotationssymmetrisch zur Achse der Kolben stange 10 angeordnet sind. Der Rotor 26 wirkt mit beispiels weise fünf achtpoligen Statorelementen 28 bis 32 zusammen, welche gleichachsig zur Kolbenstange 10 angeordnet sind.On the piston rod 10 , an eight-pole rotor 26 is rotatably arranged, which consists essentially of four permanent magnets 27 , the rod 10 are arranged rotationally symmetrically to the axis of the piston. The rotor 26 interacts with, for example, five eight-pole stator elements 28 to 32 , which are arranged coaxially with the piston rod 10 .

Die Statorelemente 28, 30 und 32 sind gleichartig aufgebaut und bestehen jeweils aus vier Permanentmagneten 33, deren Pole in Umfangsrichtung gleiche Abstände wie die Pole der Permanent magnete 27 des Rotors 26 aufweisen. Die Statorelemente 28 und 32 sind in Achsansicht gesehen deckungsgleich angeordnet, während das Statorelement 30 gegenüber den Statorelementen 28 und 32 um einen Winkel von 45° verdreht angeordnet ist.The stator elements 28 , 30 and 32 are constructed in the same way and each consist of four permanent magnets 33 , the poles of which have the same circumferential spacings as the poles of the permanent magnets 27 of the rotor 26 . The stator elements 28 and 32 are arranged congruently as seen in the axial view, while the stator element 30 is arranged rotated by an angle of 45 ° relative to the stator elements 28 and 32 .

Die Statorelemente 29 und 31 bestehen im wesentlichen aus vier Elektromagneten 34, deren Pole bzw. Polschuhe in Umfangs richtung etwa gleiche Abstände wie die Pole der Permanentmag nete 33 der Statorelemente 28, 30 und 32 haben. In Achsansicht gesehen sind die Statorelemente 29 und 31 deckungsgleich zueinander angeordnet, relativ zu den Statorelementen 28 und 32 sind die Elektromagnete 34 der Statorelemente 29 und 32 um einen Winkel von 22,5° in Umfangsrichtung versetzt.The stator elements 29 and 31 consist essentially of four electromagnets 34 , the poles or pole shoes in the circumferential direction approximately the same distances as the poles of the permanent magnet 33 of the stator elements 28 , 30 and 32 . Seen in an axial view, the stator elements 29 and 31 are arranged congruently to one another, relative to the stator elements 28 and 32 , the electromagnets 34 of the stator elements 29 and 32 are offset in the circumferential direction by an angle of 22.5 °.

Der axiale Abstand der Statorelemente 28 und 32 entspricht dem Hubweg der Kolben 11 und 12 zwischen den beiden Totpunk ten. Dabei ist der Rotor 26 so angeordnet, daß er in der einen Totpunktlage der Kolben 11 und 12 innerhalb des Statorelemen tes 28 und in der anderen Totpunktlage der Kolben 11 und 12 innerhalb des Statorelementes 32 aufgenommen wird.The axial distance between the stator elements 28 and 32 corresponds to the stroke of the pistons 11 and 12 between the two dead points. The rotor 26 is arranged so that it is in a dead center position of the pistons 11 and 12 within the stator elements 28 and in the other Dead center position of the pistons 11 and 12 is received within the stator element 32 .

Wenn sich die Kolbenstange 10 mit dem Rotor 26 in Pfeilrich tung H bewegt, so sind die Elektromagnete 34 des Statorele mentes 29 in der in Fig. 7 dargestellten Richtung gepolt, während die Elektromagnete 34 des Statorelementes 31 in entgegengesetzter Richtung gepolt sind. Damit dreht sich der Rotor 26 bei einer Hubbewegung der Kolbenstange in Pfeilrichtung H sowie bei Blickrichtung H im Uhrzeigersinn, wobei der Rotor gegenüber seiner in Fig. 6 dargestellten Lage innerhalb des Statorelementes 28 eine Drehung um einen rechten Winkel ausführt.When the piston rod 10 moves with the rotor 26 in the direction of arrow H , the electromagnets 34 of the stator element 29 are poled in the direction shown in FIG. 7, while the electromagnets 34 of the stator element 31 are poled in the opposite direction. The rotor 26 thus rotates clockwise when the piston rod is lifted in the direction of arrow H and in the direction of view H , the rotor executing a rotation through a right angle with respect to its position within the stator element 28 shown in FIG. 6.

Beim Rückhub wird die Polung der Statorelemente 29 und 31 durch Bestromung der Elektromagnete 34 in entsprechend umgekehrter Richtung umgepolt. Dementsprechend dreht sich der Rotor 26 bei axialer Verschiebung auf seinem Weg vom Statorelement 32 zum Statorelement 28 wiederum um einen Winkel von 90°, und zwar bei Ansicht in Pfeilrichtung H in Fig. 5 im Uhrzeigersinne.On the return stroke, the polarity of the stator elements 29 and 31 is reversed by energizing the electromagnets 34 in the corresponding opposite direction. Accordingly, the rotor 26 rotates again on its way from the stator element 32 to the stator element 28 by an angle of 90 ° in the case of an axial displacement, namely clockwise when viewed in the direction of arrow H in FIG. 5.

Gegebenenfalls kann auch das Statorelement 31, in Achsansicht gesehen, deckungsgleich zum Statorelement 29 angeordnet sein. In diesem Falle besitzen die Statorelemente 29 und 31 jeweils gleiche Polung, wobei durch entsprechende Bestromung der Elektromagnete 34 die eine Polung bei der einen axialen Bewegungsrichtung des Rotors 26 und die andere Polung bzw. Bestromung bei der anderen axialen Bewegungsrichtung des Rotors 26 eingeschaltet wird.If necessary, the stator element 31, seen in the axial view, can also be arranged congruently with the stator element 29 . In this case, the stator elements 29 and 31 each have the same polarity, with one polarity being switched on in the one axial direction of movement of the rotor 26 and the other polarity or current supply in the other axial direction of movement of the rotor 26 by appropriate energization of the electromagnets 34 .

Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Generator 22 besitzt einen als Permanentmagneten ausgebildeten und auf der Kolben stange 10 fest angeordneten Schwinganker 40 mit kreisscheiben förmigen Polen 41. Der Schwinganker 40 wirkt mit einem Stator 42 zusammen, welcher einen doppelt U-förmigen Weicheisenkern 43 aus Blechlamellen besitzt. Der Weicheisenkern 43 trägt zwei Feldspulen 44, an denen eine elektrische Wechselspannung abgreifbar ist, wenn sich der Schwinganker 40 innerhalb des Weicheisenkernes hin- und herbewegt. The generator 22 shown in FIGS . 3 and 4 has a designed as a permanent magnet and on the piston rod 10 fixedly arranged armature 40 with circular disk-shaped poles 41st The oscillating armature 40 interacts with a stator 42 which has a double U-shaped soft iron core 43 made of sheet metal lamellae. The soft iron core 43 carries two field coils 44 , from which an electrical alternating voltage can be tapped when the oscillating armature 40 moves back and forth within the soft iron core.

Vorzugsweise besitzen die Pole 41 des Schwingankers 40 und die U-Schenkel des doppelt U-förmigen Weicheisenkernes 43 etwa gleiche Abstände voneinander. Dabei sind der Schwing anker 40 und der Weicheisenkern 43 bevorzugt so bemessen, daß die U-Schenkel des Weicheisenkernes 43, welche kreisför mige Öffnungen für den Durchtritt des Schwingankers 40 auf weisen, in den oberen und unteren Totpunktlagen der Kolben 11 und 12 bzw. des Schwingankers 40 eine Lage zwischen dessen Polen 41 einnehmen. Wenn der Schwinganker von der einen Tot punktlage zur anderen Totpunktlage bewegt wird, wird dann in die Feldspulen 44 eine elektrische Spannung mit annähernd sinusförmigem Verlauf und drei Nulldurchgängen induziert. Die Frequenz der elektrischen Wechselspannung ist damit doppelt so groß wie die Hubfrequenz der Kolben 11 und 12 bzw. des Schwingankers 40.Preferably, the poles 41 of the oscillating armature 40 and the U legs of the double U-shaped soft iron core 43 have approximately the same distances from one another. The swing armature 40 and the soft iron core 43 are preferably dimensioned such that the U-leg of the soft iron core 43 , which have circular openings for the passage of the swing armature 40 , in the upper and lower dead center positions of the pistons 11 and 12 and the Schwingankers 40 take a position between the poles 41 . If the oscillating armature is moved from one dead center position to the other dead center position, an electrical voltage with an approximately sinusoidal profile and three zero crossings is then induced in the field coils 44 . The frequency of the alternating electrical voltage is thus twice as high as the stroke frequency of the pistons 11 and 12 or of the oscillating armature 40 .

In Fig. 8 ist eine Möglichkeit dargestellt, wie vermieden werden kann, daß die Kolben 11 und 12 des Schwingkolben motors weitestgehend frei von Schwerkräften innerhalb der Zylinder 13 arbeiten können.In Fig. 8, a possibility is shown how it can be avoided that the pistons 11 and 12 of the oscillating piston engine can work largely free of gravity within the cylinder 13 .

In einem Gehäuse oder Rahmen ist die Kolbenstange 10 in zwei Gleitlagern 51 verschiebbar geführt, welche eine Ölschmierung aufweisen oder auch als Luftlager ausgeführt sein können. Die Gleitlager 51 sind nach Art von Kugelbüchsen im Gehäuse bzw. Rahmen 50 beweglich gehaltert, so daß sich die Gleitlager 51 entsprechend der Achse der Kolbenstange 10 ausrichten können und immer exakt miteinander fluchten.In a housing or frame, the piston rod 10 is displaceably guided in two slide bearings 51 , which have oil lubrication or can also be designed as air bearings. The slide bearings 51 are movably supported in the housing or frame 50 in the manner of ball bushings, so that the slide bearings 51 can align themselves according to the axis of the piston rod 10 and are always exactly aligned with one another.

Zwischen den Gleitlagern 51 sind der Verdichter 20, der Schrittmotor 21 sowie der Generator 22 (in Fig. 8 nicht dar gestellt) angeordnet. Between the slide bearings 51 , the compressor 20 , the stepper motor 21 and the generator 22 (not shown in FIG. 8) are arranged.

Die Zylinder 13 und 14 sind an ihrem einen Ende mittels eines Gelenkes 52 mit einem Tragteil 53 verbunden, welches seinerseits über Zuganker 54 querbeweglich mit dem Gehäuse bzw. Rahmen 50 verbunden ist. Das Gelenk 52 ermöglicht den Zylindern 13 und 14 Schwenkbewegungen um zwei zueinander und zur Achse der Zylinder 13 und 14 senkrechte Achsen. Aufgrund der Schwenkbeweglichkeit der Zylinder 13 und 14 und der Querbeweglichkeit des Tragteiles 53 können sich also die Zylinder 13 und 14 exakt auf die Kolben 11 und 12 einstellen, so daß die Kolbenachsen und die Zylinderachsen exakt miteinan der fluchten.The cylinders 13 and 14 are connected at one end by means of a joint 52 to a support part 53 , which in turn is connected to the housing or frame 50 by means of tie rods 54 so that they can move. The joint 52 enables the cylinders 13 and 14 to pivot about two axes perpendicular to one another and to the axis of the cylinders 13 and 14 . Due to the pivoting mobility of the cylinders 13 and 14 and the transverse mobility of the support member 53 , the cylinders 13 and 14 can be adjusted exactly to the pistons 11 and 12 , so that the piston axes and the cylinder axes are exactly aligned with each other.

Durch Federn 55 kann erreicht werden, daß das Eigengewicht der Zylinder 13 und 14 sowie der die Zylinder 13 und 14 halternden Teile 51 bis 54 zu allenfalls vernachlässigbaren, auf die Kolben 11 und 12 wirkenden Querkräften führen.By means of springs 55 it can be achieved that the dead weight of the cylinders 13 and 14 and the parts 51 to 54 holding the cylinders 13 and 14 lead to at most negligible transverse forces acting on the pistons 11 and 12 .

Damit ist gewährleistet, daß die Kolben 11 und 12 und/oder die Zylinder 13 und 14 aus keramischen Materialien herge stellt werden können.This ensures that the pistons 11 and 12 and / or the cylinders 13 and 14 can be made of ceramic materials.

Um einen möglichst vollkommenen Massenausgleich zu gewähr leisten, kann der erfindungsgemäße Schwingkolbenmotor wie in Fig. 9 dargestellt aufgehängt werden.In order to ensure the most perfect possible mass balance, the oscillating-piston engine according to the invention can be suspended as shown in FIG. 9.

Dazu ist der Motorblock 57 frei schwebend in einem Gestell 58 aufgehängt, d.h. der Motorblock 57 kann sich relativ zum Gestell 58 in Fig. 9 nach rechts bzw. links, jeweils in Rich tung der Achse der Kolbenstange 10, bewegen. Bei dieser Anord nung müssen die Auspuffleitungen (nicht dargestellt) sowie die Kraftstoff-Zuführleitungen (nicht dargestellt) ebenso wie die Leitungen des Generators 22 (nicht dargestellt) hinreichend beweglich sein, um eine Übertragung von Kräften zwischen dem Motorblock 57 und dem Gestell 58 weitestgehend zu vermeiden. For this purpose, the motor block 57 is suspended freely suspended in a frame 58 , ie the motor block 57 can move relative to the frame 58 in FIG. 9 to the right or left, in each case in the direction of the axis of the piston rod 10 . In this arrangement, the exhaust lines (not shown) and the fuel supply lines (not shown) as well as the lines of the generator 22 (not shown) must be sufficiently movable to largely transmit forces between the engine block 57 and the frame 58 avoid.

Gegebenenfalls können weiche Positionierfedern 59 vorgesehen sein, welche den Motorblock 57 innerhalb des Gestelles 58 in Richtung einer Mittellage drängen. Diese Federn 59 bewir ken zwar eine gewisse Schwingungsübertragung zwischen Motor block 57 und Gestell 58, jedoch nimmt das Maß der Übertragung mit sinkenden Federkonstanten ab.If necessary, soft positioning springs 59 can be provided which urge the motor block 57 within the frame 58 in the direction of a central position. These springs 59 cause ken a certain vibration transmission between engine block 57 and frame 58 , but the amount of transmission decreases with falling spring constants.

Gegebenenfalls kann zu einem vollkommenen Massenausgleich auch eine Serienschaltung von zwei Schwingkolbenmotoren vorge sehen sein, d.h. die beiden Schwingkolbenmotoren sind relativ zueinander unbeweglich und bezüglich ihrer Kolbenachsen gleichachsig angeordnet. Über eine gemeinsame Stromleitung zu den Generatoren 22 lassen sich dann die beiden Motoren zu synchronem Arbeiten zwingen, wobei sich die Kolben des einen Motors in die eine Richtung bewegen, wenn die Kolben des anderen Motors eine Bewegung in der anderen Richtung ausführen. Damit arbeiten die Schwingkolben der beiden Motoren immer in einander entgegengesetzten Richtungen, so daß sämtliche Massen kräfte kompensiert werden.If necessary, a series connection of two oscillating piston engines can be seen for a perfect mass balance, ie the two oscillating piston motors are immovable relative to one another and are coaxial with respect to their piston axes. The two motors can then be forced to operate synchronously via a common power line to the generators 22 , the pistons of one motor moving in one direction when the pistons of the other motor move in the other direction. So that the oscillating pistons of the two motors always work in opposite directions, so that all mass forces are compensated.

Claims

1. Internal combustion engine with in a cylinder with a circular cross-section or free-floating arranged, a combustion chamber closing piston, in particular for driving an electric generator with a vibrating armature, characterized in that the engine ( 9 ) works according to the four-stroke principle and is slot-controlled by Cylinder ( 13 , 14 ) within a piston ( 11 , 12 ) - regardless of its stroke position - constantly axially overlapped area in the circumferential direction side by side inlet and outlet slots ( 15 , 16 ) and an axial slot ( 17 , 18 ) are arranged on the piston circumference which has an open end on the combustion chamber side and a closed end remote from the combustion chamber and axially overlaps the area of the inlet and outlet slots ( 15 , 16 ) in all stroke positions of the piston ( 11 , 12 ), the piston ( 11 , 12 ) being rotatably adjustable, such that the axial slot ( 17 , 18 ) during the suction or inlet stroke of the piston ( 11 , 12 ) with the Inlet slot ( 15 ) and during the extension stroke of the piston ( 11 , 12 ) overlaps with the outlet slot ( 16 ).

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized by at least two, double-acting pistons ( 11 , 12 ) rotatably connected to one another by a piston rod ( 10 ) and two cylinders ( 13 , 14 ) each having two combustion chambers assigned to one of the two pistons ( 11 , 12 ) ( 1 to 4 ), the piston-side axial slots ( 17 , 18 ) separately assigned to the combustion chambers ( 1 to 4 ) being arranged in such a way that each piston stroke in any combustion position ( 1 to 4 ) in any rotational position of the pistons ( 11 , 12 ) acts as a compression stroke.

3. Internal combustion engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the engine ( 9 ) works with auto-ignition.

4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that a double-acting piston arrangement of a compressor ( 20 ) is arranged on the piston rod ( 10 ).

5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotary drive ( 21 ) adjusts the piston or pistons ( 11 , 12 ) with a constant direction of rotation, the piston or pistons ( 11 , 12 ) between the two dead centers their stroke movement by a right angle.

6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that an electric shear stepping motor ( 21 ) is provided as a rotary drive, which rotatably arranged on the piston rod ( 10 ) rotor ( 26 ) and a plurality of axially juxtaposed stator elements ( 28 to 32 ) has the magnetic fields offset relative to one another in the circumferential direction.

7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that stator elements ( 28 , 30 , 32 ) with static field orientation are arranged on both sides of a reversible stator element ( 29 , 31 ).

8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the generator is designed as a single-phase synchronous generator ( 22 ).

9. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the oscillating armature ( 40 ) on the piston rod ( 10 ) has disc-shaped poles ( 41 ) whose axial spacing is approximately the axial spacing of the poles or pole shoes of a side of the piston rod arranged stator ( 42 ) with a load winding ( 44 ) arranged between the poles or pole pieces.

10. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the stator ( 42 ) of the generator ( 22 ) has a double U-shaped soft iron core ( 43 ) with openings arranged in the U legs for the passage of the poles ( 41 ) the rocker armature ( 40 ).

11. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the generator ( 22 ) can be switched on by means of a voltage source or battery as an electric motor for starting the internal combustion engine.

12. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 11, characterized in that pistons ( 11 , 12 ) and / or cylinders ( 13 , 14 ) consist of ceramic material.