DE1911482A1 - Motor - Google Patents

Description

Patentanwalt
Dipl.-Ing. A. Berglein

München 22, Widenmcyerttr. 49/1 C 159

Telefon (0811) 29 55 21

Anmelder: Jones Nogueira CARVAIHO

MOTOR

Die Erfindung schafft einen neuartigen Motor» der aua drei Sätzen unabhängiger Teile besteht, wobei die Erfindung von Gedanken ausgeht, die praktisch erprobt wurden.

Der erfindungsgemäQe Motor kann als Dampfmotor ausgebildet sein oder als Verbrennungsmotor für flüssige bzw. gasfurnlge Brennstoffe, wobei er als Zweitakt«Motor oder als. Viertakt-Motor ausgestaltet sein kann. Der Motor kann zwei, vier oder mehr Zylinder haben.

Bevor die Erfindung an einen praktisch erprobten Beispiel erläutert wird« βollen kurz die wesentlichsten Unterschiede zwischen herkSssillohen Verbrennungsaotoren und des Motor nach der Erfindung erläutert werden. Es sind VerbrennungaScolben-Motoren bekannt, deren Zylinder gerade sind und «it ihrer Längsrichtung auf eine Mittelwelle, d. h. die Kurbelwelle hinweisen« Im Gegensatz zu diesen bekannten Motoren weist der Motor nach der Erfindung gekrauste Zylinder von rechteckige« Querschnitt auf, die nahe den Unfang eines drehenden Körpers angeordnet sind, wobei sich die Zylinder und die Kolben des neuen Motors in derselben Richtung drehen.

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Man kann von bekannten Kolbennotoren sagen» dad sie Ie liehen aus zwei getrennten Sätzen von Teilen bestehen; @mw Satz von Teilen ist bezüglich einer Unterlage oder Befeatifpmg stationär, d. h. feststehend angeordnet und ein weiterer Sats von sich drehenden Teilen dreht eine Abtriebewelle.

Bei den Motor nach der Erfindung 1st das den herldtaBllehen Motorblook entsprechende Bauteil nicht feat, per Motor naeh der Erfindung weist einen drehbaren Körper auf und besteht aus drei SKtzen von Teilen, welche gleichseitig zwei Abtriebswellen antreiben. Eine dieser Abtriebswellen wird von der aotio und die andere Abtriebswelle wird von der neehaniaohen reaotio angetrieben.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sieh mm den Ansprüchen und der nun folgenden Beschreibung ein·· Au®» fUhrungsbelspieles unter Hinweis auf die Zeichnung.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt» weist ein Satz drehbarer Teil® einen Z-fumigen Hebel 10 auf» dessen Auffeaeaden In der geseig» ten Welse Verblndungsstangen zu zwei Kolbe» aufweisen« AI® ihrerseits in den Zylindern 11 arbeite». Der Hebel 10 ftteht in der gezeigten Welse über Lenker 51 alt Kurbelwelle© 12 "la Antriebsverbindung. Die Kurbelwellen tragen Je ein Zahnrad 30» welchesJe mit einen nittleren Zahnrad.27 auf einer MIttel»«!!® 38 sitzt. In Flg. 3 iat dargestellt» wie «11· die·« bewegli@ta Teile» welche den ersten Satz von Bauteilen bilden» zusasBaengesetzt und in einen drehenden OehMuse lh angeordnet sind.

Das an seinem Umfang die gekrümmten Zylinder 11 aufweisende. Gehäuse 1Λ formt einen sich drehenden Block. Auf diese Weise entsteht ein zweiter Satz Teile, der in Betrieb alle beweglichen Teile aufnimmt, die den ersten Satz von Teilen darstellen.

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Diese* beiden Sätze von Teilen haben im ganzen die Gestalt etwa einer flachen Schwungscheibe, die in Kugellagern 15 drehbar in einem dritten feststehenden Satz 16 von Teilen angeordnet sind, wobei dieser dritte Satz von Teilen praktisch ein Gehäuse bildet, welches den Schwungrad-förmigen Körper vollständig umgibt.

Ersichtlich besteht der Motor nach der Erfindung aus drei Untereinheiten: Die erste Untereinheit (Satz von Teilen) besteht aus beweglichen Teilen mit drehender und hin und her gehender Bewegung; die zweite Untereinheit ist ein Gehäuse, welches eine kontinuierliche Drehbewegung ausführt und dl« dritte Untereinheit ist das feststehende Gehäuse 16, welches insoweit die Funktion eines Motorblocks Übernimmt.

Die bewegten Untereinheiten haben also die Gestalt eines Drehkörpers, der in Lagern 15 im Gehäuse 16 gelagert ist, wobei die eine Untereinheit im Betrieb eine kontinuierliche Drehbewegung durchführt. Das Gehäuse 16 kann ein vollständig geschlossenes Gehäuse sein, damit kein Dunst bzw. austretendes Ol aus dem Motor austreten kann, welches von Zentrifugalkräften abgeschleudert wird. Das äußere Gehäuse 16 kann natürlich einen Einlaß für Kühlluft aufweisen.

Besondere wichtig 1st, daß das Außengehäuse 16 nicht als mechanische Halterung in der Weise wirkt, daß es etwa die Wirkungen der reactio bremsen oder unterstützen könnte. Das äußere Gehäuse 16 muß also praktisch an Kräften nur die Lagerkräfte der sich darin bewegenden Teile aufnehmen sowie das Gewicht dieser Teile.

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Dies steht im Gegensatz zu den bekannten Kolbenmotoren» deren Motorblöcke feststehend sind, weshalb die reaotio der Kraft erzeugenden Vorgänge in den Rahmen eines entsprechenden Fahrzeuges abgeleitet wird, was ersichtlich bei den Motor nach der Erfindung nicht der Fall ist.

Der Motor nach der Erfindung mu8 nicht notwendigerweise auf einer Halterung liegen um arbeiten zu lähmen. Der Motorblock selber wird von den Lagern in Stellung gehalten und kann sieh in beiden Drehrichtungen drehen. Un die erzeugte Leistung abgeben zu können* arbeitet der Motor auf die Abtriebewellen, die dann in der in Fig. 3 angedeuteten Welse die Ruder eines entsprechenden Fahrzeuges antreiben kttnnen.

Zur Erläuterung wird nunmehr unter Hinweis auf Fig. 3 der dort dargestellte Zweizyllnder-Viertakt-Ottoaotor beschrieben, der schematisch bereits in den Flg. 1 und 2 erläutert ist. Im Falle der Fig. 3 treibt der Motor ein sohenatlsoh dargestelltes Fahrzeug Über dessen Antriebsräder an.

Wegen der Drehbarkeit der Zylinderkörper ist ein vergaser X (von dem nur der Anschlußflansch gezeigt ist) »ittig bezüglich der Mittelwelle am Motor angebracht« und zwar an einer Halterung 17. Die Verbrennungsgase sind durch Dichtungen 18 abgedichtet. Die Verbrennungsgase fließen durch Offnungen In der Halterung 19 und unter Drehung zu Einlaß rohren 20, die an dem drehbaren Gehäuse 14 befestigt sind. Das Schmieröl 1st In einem kleinen Behälter außerhalb des Motorblocks untergebracht und wird durch eine Ölpumpe gefördert, die mit dem die Lichtmaschine antreibenden Keilriemen angetrieben wird. Das Schmieröl tritt In ein Rohr 22 ein, welches mit der Mittelwelle In Verbindung steht und mehrere kleine Offnungen zur Verteilung des Öls an die

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Schmierstellen aufweist. Die auftretenden Zentrifugalkräfte unterstützen die Schmierung und führen das Ul zurück, indea es gegen den Schutzbehälter 19 geschleudert wird. Das Ul wird dann durch die Wirkung der Schwerkraft zum Vorratsbehälter zurückgeführt.

Das Iuftkühlungs-System ist besonders zweotaäßig, da die Zylinder sich ständig drehen» wodurch die Wärae in der gewünschten Weise abgegeben werden kann.

Die Auspuffgase werden durch ein Rohr abgegeben, welches fest um den drehenden Körper herum gelegt ist und alt iha naoh Art einer Schwungscheibe dreht. Die Auspuffgase treten aus diese« Rohr durch kleine Öffnungen in einen feststehenden AuslaJ-atutzen 23 ein, der mit dem äußersten OebJtuse 16 fest verbunden ist. Der Abgasstutzen ist innen Bit Unterteilungen versehen, und eine seiner Seiten ist offen, so daß durch diese offenen Seiten die Oase an ein äußeres Auspuffrohr abgegeben werden können.

Ein nach der Erfindung ausgebildeter Motor ist praktisch erprobt worden. Br hat einen relativ kleinen Zylinderquerschnitt und einen Hub von etwa 4o cm, so daß withrend des Arbeitstaktes die Verbrennungegase' länger im Verbrennungstustand in den Zylindern verbleiben. Naoh de» Verbrennen werden die Oase unter der Zentrifugalkraft in das Auspuffrohr transportiert. Das Ergebnis dieses Gedankens der verlängerten Verbrennung besteht darin, daß das Brennstoff-Luft-Gemisch gründlicher verbrannt wird und das die an die Atmosphäre abgegebenen Abgase weniger Giftstoffe aufweisen.

Motoren naoh der Erfindung haben relativ lange Zylinder, saugen

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viel Luft ein und arbeiten mit einem hohen Kooprassionsver« hältnis. Öle Einlaßventile schließen bevor dl· Kolben den ersten Takt beendet haben. Die Zinsteilung bzw. Steuerung der Excenter muß sehr sorgfaltig vorgenommen werden, was auch für die Verringerung der Kompression gilt» um einen Brennstoff-· Verbrauch zu erhalten, der für Automobile tragbar 1st.

Zur Erzielung eines idealen Kompressionsverhältnisses wurde eine Zentrifugaleinrichtung entwickelt, die dazu dient, die Offnungs- und Sehließzeiten der Einlaßventile einzustellen. Die Excenter bzw. Nookenwellen zum Betätigen der BinlaSventile sind bei J54 in Flg. 3 dargestellt und auch in Pig. I sichtbar. Diese Nocken sind spiralig abgeschrägt und führen zuefttalloh zur Drehbewegung eine Vertikalbewegung auf der Mittelwelle aus» Wenn der Motor im Leerlauf läuft, arbeiten die dl· Yeatlle öffnenden Stangen an dem kleineren OherfläohenaDeohnitt des entsprechenden spiralig abgeschrägten Nockens, wodurch die Ventil« nur wenig angehoben werden und nur während eines Teiles des ersten Taktes (zur Erzielung einer regulären Kompression).

Wenn der Motor beschleunigt wird, bewegt die Zentrifugalkraftbetätigte Einrichtung den epiralig ausgebildeten und abgesotaägt®^ Nocken in der Weise, daß die die Ventil· betätigenden Stangen oder Stößel auf dem einen größere Oberfläche aufweisenden Toll des Nockens laufen, wodurch die Ventile linger offen bleiben« was ein höheres Kompressionsverhältnis ergibt.

Die Nocken mit epiralig kegelförmiger Oeetalt und die Zentrifugaleinrichtung, die aus zwei an beweglichen Teilen befestigten kleinen Gewichten besteht, bewirkt, dafi die Koapreäslon des Motors veränderlich 1st. Bei Leerlauf drehzahl des Motors wird nur wenig Luft eingesaugt und bei größer werdender Zahl wird mehr Luft eingesaugt. -

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Die Nocken 35 zum Abheben der Auslaßventile sind an der Mittelwelle befestigt und haben die herkömmliche Gestalt.

Es ist sehr schwierig, Zylinder mit kleinem Durchmesser und langgestreckter gekrümmter Fons auf einer Drehbank herzustellen. Aus diesem Grund werden Zylinder mit rechteckigem Querschnitt für die Maschine nach der Erfindung verwendet, weil deren Herstellung einfacher ist. Der Ausdruck "Zylinder" ist also nur im Übertragenen Sinne für die Wandungen der Arbeitsräume zu verstehen. Die im Querschnitt rechteckigen bzw. quadratischen und gekrümmten Rohre mit Zylinderkopf an oberen Ende und daran angeordneten Ventilen, Einlaß- und Auslaßrohren bilden die wie bei einem herkömmlichen Motor arbeitenden Zylinder.

Zur Abdichtung der in den Zylindern befindlichen Gase dienen zwei L-förmige Teile, die in Fig.4 gezeigt sind und entsprechend ausgebildete wellenförmige Federn unter den L-furmlgen Teilen zur Anpressung dieser L-förraigen Teile gegen die Zylinderwände.

Die Arbeitsweise des Motors nach Fig. 3 ist wie folgtϊ

Da der die Zylinder aufweisende Motorblock auf Kugellagern gelagert ist und also frei drehbar ist, muß zum Anlassen der Maschine die Mittelwelle 38 verriegelt werden. Diese Verriegelung wird dadurch bewirkt, daß ζ. B. die Mittelwelle kraft- oder formschlüssig mit einem Antriebsrad 29 verbunden ist, welches bei stehendem Fahrzeug wogen der Reibung zwischen Reifen und Straße festgehalten wird. W£® die Zeichnungen zeigen, 1st ein Antriebsrad 29 der Antriebsachse über die Teilwelle 34 mittels eines Zahnrades 37 mit des· Mittelwelle verbunden. Zum Anlassen wird ein ^: automatischer Anlasser verwendet, zu dem ein Elektromotor 24 gehört, der ein Zahnrad 25 antreibt, welches mit dem Schwungscheibenkörper fest verbunden ist. Nach Anlassen des Anlassermotor

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und entapreohender Steuerung der Verdichtung läuft der erfiadungsgenäße Motor von selbst.

Das Anlassen kann auch wie folgt vorgeno—in werden (siebe VIg, 1 und 2): Wenn die Mittelwelle festgehalten wird und die Zylinder an Teil Ik fest angeordnet sind« dann ergibt ein· Drehung in Richtung des Pfeiles 26 in Pig. 1 um die Mittelwelle, auf der das Zahnrad 27 befestigt und ebenfalle festgehalten ist« ■^ eine Bewegung der beiden Kurbelwellen 12 aufgrund der Mit diesen fest verbundenen Zahnräder 30, wodurch der drehbare Körper und gleichzeitig Über die Stangen 31 der Hebel 10 bewegt werden» dessen Enden mit den Kolben verbunden sind. Sobald die VorwtUte- und Rückwärtsbewegung der Kolben in den Zylindern erreicht wird» entspricht dies den Ablaufen der ersten beiden Arbeitstakt· des Motors und der Motor läuft danach von selber welter.

Wenn die Antriebsräder des Fahrzeuges Mit des Boden in reibenden Eingriff stehen, und Rtflbung als Gegenkraft wirkt und die Wirkungen der nechanlechen reactIo aufnissrt, 1st leicht ersichtlich, daß durch die Wirkung der Schwerkraft erzeugte Reibung der wesentliche Paktor der wirtschaftlichen Arbeltswelse der W erfindungsgemäßen Maschine 1st, wonach so vorgegangen wird» daß ein Rad die reactlo aufnlant, wenn das andere Rad angetrieben wird. Wie Pig. 3 deutlich zeigt, wird eines der Lauf räder von der Mittelwelle angetrieben, die durch die actIo angetrieben wird, während das andere Rad von der Hohlwelle 36 des OenMuses angetrieben wird, welches durch die reaotio des Verbrennungsvorganges angetrieben wird und auf diesen Wege die Halbwolle 32 treibt.

Gemäß Flg. 3 wird die Motorkraft über Kegelradgetriebe auf die Räder übertragen« wobei diese Darstellung in Fig. .3 gewählt wurde, um den Antrieb leichter verständlich darstellen zu

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können. Diese Übertragung sollte im praktischen Falle durch ein Schneckenradgetriebe vorgenommen werden. Das übertragung«- Gehäuse wird auf diese Weise kleiner und außerdem ist es ein· fächer, einen Schneckenradantrieb in der Weise herzustellen« daß die Antriebsräder im gleichen Drehsinne angetrieben werden.

Kraftfahrzeuge, die einen Motor nach der Erfindung verwenden» brauchen kein Differential. Da der Motor mit zwei Kurbelwellen im drehbaren Gehäuse ausgebildet ist, wirken diese wie Satelliten-Räder. Wenn diese Kurbelwellen drehen» wirken sie wie ein Differential swisohen den beiden Hinterrädern. Sin Bögliches Schaltgetriebe ist in Fig. 3 mit des Kasten 33 angedeutet.

Patentansprüche

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Claims (3)

C159191H82 JO PATEN TANSPRÜCHE

1. Kolbenmotor zur Verbrennung bzw. Verarbeitung von Brennstoff-Luft-Oemi sehen bzw. Dampf, dadurch g e k e η η ■ zeiohnet , daß die Zylinder rechteckigen Quereohnitt haben und gekrümmt ausgebildet sind und daß der Motor aus drei Untereinheiten mit folgenden Merkaalen besteht: Die erste Untereinheit weist Z-förnige Stangen auf, deren freie Enden die Kolben tragen, wobei diese Z-fÖraigen Stangen oder Hebel von zwei Kurbelwellen angetrieben sind, die In eines drehbaren Gehäuse angeordnet und als Satelliten-Räder wirkend ausgebildet sind; diese erste Untereinheit treibt über Zahnräder* eine Abtriebewelle und beide Kurbelwellen treiben die Nockenwellen zur Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile; die zweite Untereinheit weist einen drehbaren Körper auf, der in Arbeltsriohtung der Kolben gesehen gekrümmte Zylinder von rechteckigem Querschnitt an seinem Umfang trägt; die dritte Untereinheit 1st ein fest stehendes Gehäuse, welches den drehbaren Körper v·.; ;:.<■-ständig umgibt.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzei®tt ~ net , daß die Hocken zum Antrieb der Einlaßventile^ ©Ims spiralig abgeschrägt· Form aufweisen und mit der Mittelwelle drehbar und auf dieser vertikal verschiebbar nach Maßgabe Zentrifugalregulator· sind, der dels Verdichtungsverhältnis be'«*; stimmt.

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3. Motor nach Anspruoh 1 und 2, dadurch g β k e η η zeichnet , daß die in dem Gehäuse angeordneten drehbaren Einheiten gleichzeitig zwei Abtriebewellen antreiben,

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wobei eine Abtriebswelle von der actio des Verbrennungsvorgangee und die andere Abtriebswelle von der reactio des Verbrennungsvorganges angetrieben vrird.

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