DE2252453C2

DE2252453C2 - Mittelachsige Umlaufkolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2252453C2
Application number: DE19722252453
Authority: DE
Inventors: Secondo M. Lille Zocca (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-10-26
Filing date: 1972-10-26
Publication date: 1974-10-03
Also published as: DE2252453B1; DE2252453A1

Description

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geschaffen, welches auch nicht durch die an der Vor- verbundenen Schubkurbe! 18, die an dem zum KoI-

derseite der Kolbenfläche angeformte, radial weiter ben5 führenden Arm 19 angreift. Die in Drtihrich-

außen liegende Zunge beeinträchtigt wird, da wüh- tung liegende Komponente der sich auf einer zyklo-

rend eines wesentlichen Teils des Expansionshubes idenähnlichen Bahn bewegenden Schubkurbel 18 be-

diese Zunge einem nachlaufende.ι Kolben zugeord- 5 stimmt die Verzögerung bzw. Beschleunigung und

net ist und somit aus dem Expansionsraum zurück- somit den Kraftschluß des Kolbens, wohingegen die

tritt. Dadurch ergibt sich ein besonders günstiges in radialer Richtung liegende wirkungslose Kompo-

Vcrdichtungsverhältnis. Die radial versetzt Hegenden nente der Schubkurbelbewegung durch eine im Arm

Zungen zu beiden Seiten aer Kolben, die Kolben 19 vorgesehene langlochförmige Ausnehmung aufge-

selbst, als auch die Gegenkolben erstrecken sich über io fangen wird.

die gesamte Breite der Gehäusewandung und werden In radialer Erstreckung werden die an der Vorder-

seitüch von den beiden Stirnwänden des Gehäuses und Rückseite der Kolben 5 angrenzenden Arbeits-

begrcnzt. räume 20 bis 27 durch die Stirnwände 28 von Gegcn-

Mit der unterschiedlichen Anzahl von Kolben ei- kolben 29 abgeschlossen, weiche seitlich an der

nerseits und Einlaßkanälen sowie Zündkerzen an- 15 Schwungscheibe 3 an deren Außenumfang um 90°

dererseits wird die für einen ruhigen Lauf des Motors winkelversetzt zueinander befestigt sind. Zwischen

maßgebende umlaufende Zündfolge erreicht. jeweils zwei Gegenkolben 29 befinden sich auf Ab-

Das Saugvolumen für jeden Kolben wird in vor- stand die Einlaß- und Auslaßöffnungen 7,6 für den

teilhafter Weise noch dadurch vergrößert, daß in die Frischlufteintritt und den Austritt der Verbrennungs-

die Arbeitskammern radial außen begrenzende Wan- 20 gase.

dung im Bereich der mit den gegenüberliegenden In Drehrichtung werden die Arbeitskammern 20

Stirnwänden der Kolben zusammenwirkenden Stirn- bis 27 dadurch nach innen zu abgeschlossenen, daß

wände der Gege"kolben offene Überströmmulden an der Vorder- und Rückseite eines jeden Kolbens S

eingelassen sind. sich in Drehrichtung erstreckende Zungen 32, 33 an-

An Hand eines Ausführungsbeispiels ist der Erfin- 25 geformt sind, wobei die in Drehrichtung nacheilendungsgegenstand in der einzigen Figur der Zeichnung den Zungen 33 an der Rückseite der Kolben eine gedargestellt und im nachfolgenden erläutert. ringere radiale Höhe aufweisen als die an der Vor-

Die Figur zeigt eine schematische Ansicht auf das derseite angeformten voreilenden Zungen 32, die zuaufgeschnittene Gehäuse der Brennkraftmaschine. dem noch in ihrem radial inneren Bereich in Um-

In einem Gehäuse 1 ist auf einer Welle 2 eine 30 fangserstreckung so weit ausgespart sind, daß sie je-

Schwungscheibe3 drehfest gelagert. Am Außenum- weils die nacheilenden Zungen der vorlaufenden

fang dieser Schwungscheibe 3 ist seitlich eine zy- Kolben in ihrer gesamten Umfangserstreckung auf-

linderförmige Wandung 4 angeformt, welche die Ar- nehmen können. Hierdurch kann auf der Rückseite

beitskammern für den Kompressions- und den Ex- des Kolbens, auf der der Expansionshub erfolgt, un-

pansionshub eines jeden von vier umlaufenden KoI- 35 abhängig von dem jeweiligen Abstand zwischen einer

ben 5 radial nach außen begrenzt. In der Wandung 4 Gegenkolbenstirnwand 28 und dem benachbarten

sind Einlaßöffnungen 7 für die Frischluftzufuhr so- Kolben 5 eine große Arbeitskammer erzielt werden,

wie jeweils vier weitere Auslaßöffnungen 6 für den während auf der Vorderseite des Kolbens, auf der

Auslaß der Verbrennungsgase vorgesehen. Diese der Kompressionshub erfolgt, eine kleine Arbeits-

Ein- und Auslaßöffnungen 7,6 sind gleichmäßig win- 40 kammer möglich ist.

kelversetzt in der Wandung 4 verteilt angeordnet. Die radiale Versetzung der Zungen 32 und 33 an

Zur Erzielung einer bestimmten Zündfolge sind der Vorder- bzw. Rückseite des Kolbens ist so ge-

am Umfang des Gehäuses 1 in Winkelabständen von wählt, daß die radial weiter außen liegende Zunge 32

72° jeweils fünf Zündkerzen 9, fünf Einlaßkanäle 10 an die innere Umfangsfläche der Gegenkolben 29

und fünf Auslaßkanäle 11 vorgesehen. 45 dichtend anschließend und die radial weiter innen an

Die vier Kolben 5 sind auf der Welle 2 frei drehbar der Rückseite des Kolbens angeformte Zunge 33 ungelagert. Jeder Kolben ist durch ein ihm zugeordne- ter die an der Vorderseite des darauffolgenden KoI-tes Kurbelgetriebe 12 während seiner allgemeinen bens angebrachte Zunge 32 eingeschoben werden Umlaufbewegung zusätzlich im Sinne einer Verzöge- kann, wie dies bei den die Arbeitskammem 23 in der rung bzw. Beschleunigung zwangsgesteuert. Diese 50 Zeichnung bildenden Flächen der Fall ist.
Zwangssteuerung erfolgt derart, daß jedes Kurbeige- Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine triebe 12 ein Zahnrad 13 aufweist, das auf radialem handelt es sich um einen Zwei-Takt-Motor. Nach je-Äbstand zur Welle 2 an der Schwungscheibe 3 gela- weils 72° ist ein Arbeitshub vollzogen,
gert ist und von einer Innenverzahnung 14 eines kon- So beginnt das Ansaugen hinter dem Kolben 5 in zentrisch zur Welle 2 angeordneten feststehenden 55 der zusammengedrückten Kammer 23 durch kurzzei-Hohlrades 15 in Drehung versetzt wird. Dreht sich tiges Einströmen aus der Kammer 24 über eine im die Weile 2 beispielsweise im Uhrzeigersinn der Fi- Bereich der Einlaßöffnung 7 in der Wandung 4 vorgur, so v/erden die Zahnräder 13 jedes Kurbelgetrie- gesehene Überströmmulde 30. Auf der Vorderseite bes 12 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben. Das des in dieser Phase beschleunigt umlaufenden KoI-Übersetzungsverhältnis zwischen Zahnrad 13 und In- 60 bens 5 drückt dieser die Verbrennungsgase aus der nenverzahnung 14 ist durch die Bemessung der Kammer 24 durch den Auslaßkanal 11 ins Freie. Im Durchmesser jeden Zahnrades 13 und des Hohlrades weiteren Verlauf der Kolbenumdrehung wird die 15 so gewählt, daS nach einer Fünfteldrehung der Kammer hinter dem Kolben 5 vergrößert und erhält Welle 2 ein mit dem Zahnrad 13 verbundener Kur- als Kammer 25 über den Einlaßkanal 10 das Brennbelarm 16 eine volle Drehung ausgeführt hat und 65 stoff-Luft-Gemisch zugeteilt. Währenddessen wird sich wieder in der gleichen Ausgangslage befindet. das Gemisch in der Kammer 26 komprimiert und

Der Zwangslauf des Kolbens erfolgt durch eine durch die in der Zeichnung untenliegende Zündkerze über ein Glied 17 mit dem Kurbeiarm 16 gelenkig (Kammer 20) zur Entzündung gebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

252 453 ι 2 * gert und beschleunigt angetrieben, so daß je nach Art s. Patentansprüche: des Arbeitshubes sich die Arbeitsräume periodisch X "'"( ändern können.

1. Mittclachsige Umlaufkolben-Brennkraftma- Diese bekanntel

schine mit vier in einem Ein- und Auslaßkanäle 5 schine arbeitet im Yf^^ aufweisenden kreisringförmigen Gehäuse be- Alle hierbei vorgesehenen 4 Ko ben J g

schlcunigt und verzögert umlaufenden Kolben auf die 4Arbe.tskammern gleichsinnig verzögert i iäd di i i d bchleunigt ur^ kommen rn.t in entsprechen-

i,V «"it radialen Stirnwänden, die mit an einer oder beschleunigt und kommen m.t in entsprechen-

S? Schwungscheibe befestigten, ebenfalls radiale der Anzahl vorgesehenen Ein- und Auslaßkanalen £

! Stirnwände aufweisenden Gegenkolben Arbeits- 10 sWie Zündvorrichtungen bei vorgegebener Drehzahl _f λ

I kammern bilden, welche radial innen von in Um- · , in ,stets konstanten zeitlichen Abstanden in Wir-

! fangsrichtung verlaufenden Zungen der Kolben kungsverbindung. Dies hat zur Folge, daß durch die

* begrenzt sind, dadurch gekenn ζ eich- hohen Massenkräfte bei unzureichend bemessener

f net, daß die Gegenkolben (29) seitlich an der Schwungscheibe der Lauf des Motors instabil und

I Schwungscheibe (3) angebracht sind und direkt 15 unruhig wird und sich der Umlaufbewegung Dreh-

1 miteinander über eine die Arbeitskammern (20 schwingungen überlagern, die sich nicht nur auf das

! bis 27) radial außen begrenzende Wandung (4) angetriebene Aggregat bzw. das nachgeschaltete Ge-

I; 'verbunden sind, daß die — in Drehrichtung gese- triebe, sondern auch auf das Kurbeige nebe fur die

f hen — nacheilenden Zungen (33) eine gefingere Kolbensteuerung und auf die Lagerstellen ungunstig

I radiale Höhe aufweisen als die voreilenden Zun- 30 auswirken können.

s gen (32), die zudem noch in ihrem radial inneren Hinzu kommt, daß bei der bekannten Umlaufkol-

I Bereich in Umfangserstreckung so weit ausge- ben-Brennkraftmaschine das Gesamt-Hubvoiumen in

! spart sind, daß sie jeweils die nacheilenden Zun- bezug auf den ausnutzbaren Raum infolge der Be-

^ gen (33) der vorlaufenden Kolben (5) in ihrer ge- schränkung auf als Arbeitskammern ausgebildeten

I samten Umfangserstreckung aufnehmen können, as Büchsen verhältnismäßig gering ist, was sich nacntei-

und daß gleichmäßig am Umfang des Gehäuses lig auf das Leistungsgewicht des Motors auswirkt. ' verteilt fünf Ein- und Auslaßkanäle (10, 11) für Die auf den Durchmesser der Büchsen beschrank-

I das Arbeitsmedium sowie fünf Zündkerzen bzw. ten Kolbenflächen und die durch den Antrieb be-

¹ fünf Brennstoffzufuhreinrichtungen (9) vorgese- dingte Kurzhubigkeit bei der bekannten Bauart brin-

|: hen sind, wobei die Zündkerzen bzw. die Brenn- 30 gen schließlich eine verhältnismäßig niedrige Ver-

$ Stoffzufuhreinrichtungen (9) über im Bereich der dichtung des Motors mit sich.

1 nacheilenden Gegenkolbenstirnwand (28) in der Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Umlaufkol-

( Wandung (4) vorgesehene Einlaßöffnungen (7) ben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art

; und Auslaßöffnungen (6) zeitweilig mit den Ar- Anzahl und Größe der von den Kolben und Gegen-

Ii beitskammem (20 bis 27) in Verbindung stehen. 35 kolben begrenzten Arbeitskammtrn so auszugestal-

I 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, da- ten, daß eine kontinuierlich umlaufende Zündung

I durch gekennzeichnet, daß in die die Arbeitskam- möglich ist und daß bei optimaler Raumausnutzung

ψ mern (20 bis 27) radial außen begrenzende Wan- im Innern des die drehenden Teile umgebenden Ge-

1} dung (4) im Bereich der mit den gegenüberliegen- häuses ein hohes Verdichtungsverhältnis erreicht

I den Stirnwänden der Kolben (S) zusammenwir- 40 wird, um den Motor unempfindlich gegen die Ver-

ψ kenden Stirnwände (28) der Gegenkolben (29) Wendung unterschiedlicher Brennstoffe zu machen. /

\ offene Überströmmulden (30) eingelassen sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

\ löst, daß die Gegenkolben seitlich an der Schwung-

(ΐ scheibe angebracht sind und direkt miteinander über .*■-.,

i, 45 eine die Arbeitskammern radial außen begrenzende ,., V-

I, Wandung verbunden sind, daß die — in Drehrich- ',-'

Y- tung gesehen — nacheilenden Zungen eine geringere

I Die Erfindung bezieht sich auf eine mittelachsige radiale Höhe aufweisen als die voreilenden Zungen,

II Umlaufkolben-Brennkraftmaschine mit vier in einem die zudem noch in ihrem radial inneren Bereich in · % Έλη- und Auslaßkanäle aufweisenden kreisringför-5° Umfangserstreckung so weit ausgespart sind, daß sie

ψ migen Gehäuse beschleunigt und verzögert umlau- jeweils die nacheilenden Zungen der vorlaufenden

I fenden Kolben mit radialen Stirnwänden, die mit an Kolben in ihrer gesamten Umfangserstreckung auf-

I einer Schwungscheibe befestigten, ebenfalls radiale nehmen können, und daß gleichmäßig am Umfang

H Stirnwände aufweisenden Gegenkolben Arbeitskam- des Gehäuses verteilt fünf Ein- und Ausiaßkanaie

H mern bilden, welche radial innen von in Umfapgs- 55 für das Arbeitsmedium sowie fünf Zündkerzen bzw.

I richtung verlaufenden Zungen der Kolben begrenzt fünf Brennstoffzufuhreinrichtungen vorgesehen sind,

|; sind. wobei die Zündkerzen bzw. die Brennstoffzufuhrein-

I . Eine derartige Brennkraftmaschine ist beispiels- richtungen über im Bereich der nacheilenden Gegen- <■ "

*^; weise aus der deutschen Patentschrift 384896 be- kolbenstirnwand in der Wandung vorgesehene Einlaß·

kannt. Hierbei sind die Arbeitskammern als ringför- 60 Öffnungen und Auslaßöffnungen zeitweilig mit den -mig gekrümmte, mit den Kolben verbundene Buch- Arbeitskammern in Verbindung stehen. k-f

sen ausgebildet, die mit gleichmäßiger Drehge- Durch die mit den Stirnseiten der Gegenkolben *

schwindigkeit in einem stationären Ringkanal mit der übereinstimmende Größe der Kolbehflächen-Vorder- \,% Antriebswelle umlaufen. Entsprechend ringförmig seite wird der Querschnitt des Verdichtungsraumes Λ/ ; ausgebildete und in die Büchsen passende Gegenkol- 65 bestimmt. Durch die versetzte Anordnung der die * " ^ ben sind hierbei durch ein von einem feststehenden Arbeitskammern radial nach innen begrenzenden fs.· ·, ■;. Hohirad und an dessen Innenverzahnung abrollen- Zungen an der Kücfcseite jedes Koibens, auf der der ^'% den Pianetenrädern gesteuertes Kurbelgetriebe verzö- Expansionshub erfolgt, ivird sin großes Saugvciu—cn -^ V-,