DE2034300A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• B r e n n k r a f t m a s c h i n e Die Erfindung bezient sich auf eine Brennkraftmaschine mit umlaufenden Kolben. Es sind bereits zahlreiche derartige 3rennkraftmaschinen bekanntgeworden, von denen sich aber nur solche bewahrt haben, die einverhältnismäßig niedrigliegendes Drehmoment im Vergleich zu den bekannten Brennkraftmaschinen mit hin- und hergehenden Kolben abgeben. Dies liegt teilweise daran, daß sich mit den bekannten Brennkraftmaschinen nur eine begrenzte Kompression des Gasgemisches erzielt läßt. Andererseits wirkt der Gasdruck zu einem sehr großen Teil in Richtung der Achse der Antriebswelle, so daß zur Erzeugung der Drehkraft nur eine verhältnismäßig kleine Eomponente zur Verfügung steht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese nachteile zu beseitigen und eine Brennkraftmaschine mit umlaufenden Kolben zu schaffen, die ein erhöhtes Drehmoment abgibt.
• Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß die Kolben als Segmentkolben ausgebildet sind, die paarweise gegenüberliegend in zwei sich in einem Winkel von 900 kreuzenden Ringzylindern mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet,sind, daß die Segmentkolben eines Paares durch eine Tragscheibe fest miteinander verbunden sind, die durch ein Getriebe miteinander synchron laufend verbunden sind, daß die Kolben an den Enden abgeschrägt sind und sich mit Vorderseite und Rückseite in dem gemeinsamen Kreuzpunkt der Ringzylinder berühren, in dessen Nähe zwei Arbeitsräume für die Kraftstoffeinspritzung und die Zündkerzen angeordnet sind, so daß die Verdichtung in dem vertikalen Ringzylinder in den horizontalen und die Verdichtung in dem horizontalen Ringzylinder in den vertikalen expandiert, und daß in dem dem Kreuzpunkt gegenüberliegenden Bereich der Ringzylinder Öffnungen für den Lufteinlaß und den Abgasausstoß vorgesehen sind.
• Auf diese erfindungsgemäße Weise ist das Drehmoment bei allen Drehzahlen wesentlich erhöht, ohne die bekannten Vorteile der Brennkraftmaschinen mit umlaufenden Kolben aufzugeben.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Äusfuhrungsbeispiels unter Hine weis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: Blatt I: 2 senkrecht zueinanderliegende Schn; tte durch je einen Ringzylinder; Blatt II: 4 schematische Draufsichten auf den Kreuzungspunkt mit 4 verschiedeven Lagen der Kolben; Blatt III: Einen Schnitt durch die beiden Ringzylinder und den Kreuzungspunkt.
• Zwei Ringzylinder mit unterschiedlichen Durchmessern sind gemäß Blatt I so angeordnet, daß sich ihre Bahnen kreuzen.
• Sie sind so angeordnet, daß sie winden Winkel von 900 zueinander bilden. In jedem Ringzylinder befindet sich ein Segment kolbenpaar mit den Kolben 1 und 2. Die Gesamtlänge der Kolben in den beiden Kreisbahnen beträgt immer 3600. Die Kolben 1 in der kleineren Zylinderbahn sind mit einer inneren, die Kolben 2 in der Zylinderbahn mit dem größeren Radius mit einer äußeren Tragscheibe 7 fest verbunden. Die Tragscheiben sind verzahnt und dienen zur Synchronisation und zum Abtrieb, siehe Blatt III.
• Der Kolbenquerschnitt ist trapezförmig mit gebogenen Grundlinien. Die Biegung der Grundlinien entsprechen bei den in vertikaler Lage drehenden Kolben dem Radius der horizontalen Kreisbahn und umgekehrt. Die Kolben sind an ihren Enden abgeschrägt und beruhren sich jeweils mit Vorder- und RúckNeite an dem gemeinsamen Kreuzpunkt der Kreisbahnen. Dadurch wird die Verdichtung, die in der vertikalen Bahn stattfindet, in die horizontale, und die Verdichtung der horizontalen Bahn in die vertikale expandiert, siehe Blatt III.
• An diesem einzigen Kreuzpunkt der Ringzylinder befinden sich diagonal einander gegenüberliegend zwei Arbeitsräume für die Kraftstoffeinspritzung und die Aufnahme der Zündkerzen.
• Unterteilt man beide Zylinderringe in vier gleiche Teile, so ist die Wirkungsweise in den einzelnen Abschnitten wie folgt, siehe Blatt I: Im Zylinderabschnitt A 1 wird Luft mittels eines Gebläses von ca. 1 Atü eingepumpt. Im Zylinderabschnitt A 2 erfolgt die Verdichtung. Im Zylinderabschnitt A 3 expandiert das Gas, und in A 4 entweicnenvdie Abgase.
• Zwischen A 4 und A 1 ist kein Sperrteil notwendig, da durch ausreichende Luftzufuhr in A 1 keine Abgase von A 4 nach A 1 gelangen können.
• Pro Umdrehung erfolgen 4 Zündungen, siehe Blatt II: Die eingepumpte Luft wird vor dem Kolben K 3 im 900 -Winkel gegen den Kolben K 1 gedrückt und verdichtet sich mit zusehmender Ännäherung an den gemeinsamen Kreuzpunkt der Kolbenbahnen.
• Im Augenblick höchster Verdichtung erfolgt die Mündung, und das expandierende Gas wird durch den Arbeitsraum in die andere -Kolbenbahn gelenkt und wirkt so auf den Kolben K 1. Gleichzeitig findet die nächs-te Verdichtung von K 2 auf K 3 statt, mit Expansion auf K 3. Es folgt: K 4, verdichtet auf K 2 und Expansion auf K 2 K 1 K 4 II K 4 K 3 Kl K 1, wie oben beschrieben.
• Auf Blatt III ist ein Segmentkolben 1 mit einer inneren Tragscheibe veranschaulicht. Der äußere Segmentkolben 2 weist eine äußere Tragscheibe 7 auf. Die Ringzylinderwandungen sind mit 3 bezeichnet. Auf Blatt III ist ferner der erwähnte Kreuzpunkt veranschaulicht, in dessen Nähe sich die erwähnten Arbeitsräume 4 befinden. Das Synchrongetriebe, das gleichzeitig zum Abtrieb dient, ist mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Ferner ist dem Blatt III zu entnehmen, daß die Tragscheibe 7 mittels eines Wälzlagers 6 in dem Ringzylinder gelagert ist.

Claims (8)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e

   (1.) Brennkraftmaschine mit umlaufenden Kolben, d d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kolben als Segmentkolben (1, 2) ausgebildet sind, die paarweise gegenüberliegend in zwei sich in einem Winkel von 900 kreuzenden Ringzylindern (3, 3a) mit unterschiedlichen Druchmessern angeordnet sind, daß die Segmentkolben eines Paares durch eine Tragscheibe (7) fest miteinander verbunden sind, die durch ein, Getriebe (5, 8) miteinander synchron laufend verbunden sind, daß die Kolben an den Enden abgeschrägt sind und sich mit Vorderseite und Rückseite in dem gemeinsamen Kreuzpunkt der Ringzylinder berühren, in dessen Nähe zwei Arbeitsräume (4) für die Kraftstoffeinspritzung und die Zündkerzen angeordnet sind, so daß die Verdichtung in dem vertikalen Ringzylinder in den horizontalen und die Verdichtung in dem horizontalen Ringzylinder in den vertikalen expandiert, und daß in dem den Kreuspunkt gegenüberliegenden Bereich der Ringzylinder Öffnungen für den Lufteinlaß und den Absagausstoß vorgesehen sind.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h so . n .e i 0 N>t,.t iite1s Ois Gegläses in den Einlaß geleitet wird.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß kein Sperrteil zwischen dem Angazausstoß und der Luftzufuhr angeordnet ist.
4. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Tragscheibe (7) zur Verbindung mit dem Getriebe (5) verzahnt ist.
5. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Tragscheiben (7) mittels eines Wälzlagers (6) in dem Gehause gelagert sind.
6. 6. Brennkraftmaschine naoh Anspruch 1, d a d u r c h g e e k e e n n z e i o h n e t, daß dib Länge der Segmentkolben (1, 2) in beiden Ringzylindern zusammen 360Q beträgt.
7. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e t, daß die Tragscheibe (7) radial außen oder innen angeordnet ist.
8. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kolbenquerschnitt trapezförmig mit gebogener Grundlinie ausgebildet ist.