DE2452449A1 - Drehkolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Drehkolbenmaschinen und betrifft insbesondere Drehkolbon-Brennkraftmaschinen,,

Seit man Dampf- und Brennkraftmaschinen baut, richteten sich die Bemühungen auf die Konstruktion solcher Maschinen mit hin- und hergehenden Kolben. Im Laufe der Zeit stellte sich jedoch immer klarer heraus, daß Maschinen mit hin- und hergehenden Kolben auf einem falschen Prinzip aufbauen, cla diese Kolben sich aus einer Ruhe- oder Totlage zu bewegen beginnen, innerhalb sehr kurzer Zeit auf maximale Geschwindigkeit beschleunigen und dann wieder bis zu einer neuen vollständigen Ruhe- oder Totlage verzögern. Dieses beständige Anfahren und Anhalten der Kolben bedingt insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten zahlreiche schwierige Probleme, weshalb man früh begann, die Maschinen mit hin- und hergehenden Kolben durch arbeitsfähige Drehkolbenmaschinen zu ersetzen. Diese Entwicklung begann bei Dampfkraftmaschinen und ist heutzutage nahezu abgeschlossen. Es sind Dampfturbinen entwickelt worden, die in fast allen praktischen Anwendungsfällen, insbesondere bei größeren Anlagen, an die Stelle von Maschinen mit hin- und hergehenden Kolben getreten sind.

Bei den Brennkraftmaschinen erv/ies sich dieser Entwicklungsprozeß als schwieriger. Obwohl die Richtigkeit des Drehkolbenprinzips auch für Brennkraftmaschinen erkannt ist, hat sich die Lösung praktischer Probleme als derart schwierig herausgestellt, daß noch immer von keiner existierenden, völlig erfolgreichen Dreh-

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kolben-Brennkraftmaschine gesprochen werden kann. Die Bemühungen in dieser Richtung gehen jedoch angestrengt weiter.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Drehkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der viele der Schwierigkeiten und Probleme, mit denen frühere Konstruktionen behaftet sind, überwunden und weitgehend beseitigt sind und die in der praktischen Anwendung zahlreiche Vorteile aufweist» Dabei soll die erfindungsgemäße Maschine ruhig und ohne plötzliches Anfahren und Anhalten der Kolben, Ver bindungs stangen und sonstige;-? Teile laufen.

Ziel der Erfindung ist es insbesondere, eine verbesserte Drehkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der doppelt so viele Leistungshübe pro Umdrehung auftreten wie bei herkömmlichen Maschinen, so daß ein gleichmäßigerer und ruhigerer Lauf erzielt wird.

Ferner soll die erfindungsgemäße Maschine geringere Abmessungen und geringeres Gewicht pro erzeugter Leistung aufweisen als Brennkraftmaschinen mit hin- und hergehenden Kolben und herkömmliche Drehkolben-Brennkraftmaschinen.

Ein v/eiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Drehkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der das Problem der Dichtung ihrer unter Druck arbeitenden Teile erheblich geringer ist.

Ferner gehört es zu den Zielen der Erfindung, eine Drehkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, die einfache Zünd- und Verbrennungssysteme mit herkömmlichen Einzelteilen aufweist. Dabei soll die Entfernung der Abgase rasch und leicht erfolgen. Ferner soll die erfindungsgemäße Drehkolben-Brennkraftmaschine ohne schwierige Probleme der Bearbeitung, mit denen herkömmliche Drehkolben-Brennkraftmaschinen behaftet sind, herstellbar sein.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Drehkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der in gleichen Abständen über den arbeitsmäßigen Umfang der Maschine Leistungs-

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impulse auftreten, daher der Maschinenaufbau sich gleichmäßig erwärmt und eine gleichmäßige Kühlung gestattet.

Ferner gehört es zu den Zielen der Erfindung, eine verbesserte Drehkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der der Arbeitsund Ausstoßhub in viel kürzerer Zeit als bei herkömmlichen Maschinen beendet ist, so daß Stickstoffoxyde praktisch keine Gelegenheit haben, zu entstehen und nach eiern Ausstoßen zur Verschmutzung der Atmosphäre beizutragen.

Infolge der gleichmäßigen Verteilung der Leistungsimpulse über den Umfang gestattet die erfindungsgemäße Drehkolben-Brennkraftmaschine ferner die Verwendung einer größeren Anzahl von Zündkerzen, wodurch die Belastung der einzelnen Kerzen auf ein Minimum reduziert wird.

Die Erfindung wird in der nachstehenden /-Schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnur. cn näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine zerlegte perspektivisch; Darstellung eines AusführungsbeispieHs der erfi. clungsgemäßen Maschine;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erf. adungs gemäße Maschine;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die in c^; r Maschine nach Fig. verwendete Abgas-Sammelle it;.. ^;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein. Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine;

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 nach Fig. 4; Fig. 6 einen Schnitt längs der Lini" 6-6 nach Fig. 5;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Unterseite der Abgas-Sammelleitung nach Fig. 2, wobei die Anordnung der Auslaßöffnungen dargestellt ist;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines der segmentförmigen Abstandselenente, wie sie in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden;

Fig. 9 eine perspektivische Darste!lung eines in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Kolbens;

Fig. 10 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel

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der erfindungsgemäßen Maschine, wobei der Kolben in der Ausgangsstellung einer Umdrehung dargestellt ist;

Fig. 11-21 die einzelnen Stellungen, die der Kolben in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 während einer Umdrehung der Maschine durchläuft;

Fig. 22 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Kolben und acht Arbeitshüben pro Maschinenumdrehung;

Fig. 23 eine Darstellung eines in der Maschine nach Fig. 22 verwendeten Servo- oder angetriebenen Kolbens mit Schlitzen zur Aufnahme von Ansätzen an der den Kolben treibenden Gegenwelle der Maschine;

Fig. 24 einen Querschnitt längs der Linie 24-24 nach Fig. 22; und

Fig. 25 eine Teildarstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem Abstandselement modifizierten Aufbaus.

Es soll zunächst darauf hingewiesen werden, daß sich die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Konstruktionseinzelheiten und Anordnungen ihrer verschiedenen Teile beschränkt, sondern weiterer Ausführungsformen fähig ist. Auch die in der nachstehenden Beschreibung verwendete Terminologie dient nur der Erläuterung, ohne den Schutzumfang einzuschränken.

Ferner beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf eine Drehkolbenmaschine eines bestimmten Typs, sondern ist bei vielen Maschinentypen andwendbar, etwa Dieselmaschinen, Zweitakt- und Viertaktbenzinmaschinen und selbst kolbenlosen Maschinen, sofern sich die Kurbelwelle in entgegengesetzter Richtung zu den leistungserzeugen Teilen dreht. Ferner ist es nicht nur möglich, mehrere Kolben in einer Brennkammer vorzusehen; es lassen sich auch ohne weiteres zusätzliche Brennkammern und Kolbenanordnungen

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reihenmäßig längs der Kurbelwelle anordnen, um die Ausgangsleistung zu erhöhen«

Wird ferner die im folgenden beschriebe Maschine extern über die Kurbelwelle angetrieben und derart über die Öffnungen und Ventils gesteuert, daß eine Flüssigkeit in die Kammern eintritt und von diesen ausgestoßen wird, so kann sie als Pumpe betrieben werden, die über ihren Umfang die gleichen Impulse (mit der sich ergebenden gleichmäßigen Strömung) erzeugt, wie bei Verwendung als Motor Arbeitshübe auftreten.

Zur einfacheren Erläuterung wird die Erfindung im folgenden anhand einer Zweitakt-Drehkolben-Brennkraftmaschino in ihre Ausführung mit einem und mit zwei Kolben beschrieben. Dabei wird betont, daß sich die Erfindung nicht auf einen oder zwei Kolben zur Leistunrr» übertragung beschränkt, sondern mit jeder arbeitsfähigen Anzahl von Kolben, beispielsweise vier oder sogar fünf Kolben, versehen sein kann.

Gemäß Fig. 1 bis 9 ist ein generell mit 10 bezeichnetes kreisförmiges Gehäuse am einen Ende mit einer einseitig offenen zylindrischen Kammer 11 versehen, die eine innere Mantelfläche und eine ebene innere Stirnwand 18 aufweist. In der Kammer 11 sind zwei segmentförmige Abstandselemente 15 angeordnet, die jeweils eine ebene Bodenfläche 17 und Seitenwände 19 aufweisen. An jeder Seitenwand 19 der Abstandselemente 15 sind bogenförmige Dichtungsflächen 16 vorgesehen, die in gleitender Berührung mit der inneren Mantelfläche 12 der Kammer 11 stehen.

Wie ersichtlich, bilden die Bodenflächen 17 der beiden Abstandselemente 15 zusammen mit der Stirnwand 18 der Kammer 11 und einer inneren Wand 21 einer Abgas-Sammelleitung 22 im zusammengeba\iten Zustand eine rechteckige Zylinderbohrung, in die sich ein generell mit 23 bezeichneter Kolben, der eine obere Stirnfläche 24 und eine untere Stirnfläche 25 aufweist, gleitend einpassen läßt.

Zur Abdichtung des Kolbens innerhalb der Zylinderbohrung ist ein Paar von ineinander greifenden L-förmigen Abstandselementen 28

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und 28a mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen, die jeweils in die betreffenden an den beiden Stirnseiten des Kolbens 23 angeorndeten rechteckigen Nuten 29 bzw. 30 passen. Die L-förmigen Abstandselemente 28 und 28a werden nach außen gegen die Wände der Brennkammer durch gewellte Federbänder 31 gedrückt, die zwischen den Kolben 23 und die Abstandselemente 28, 28a eingefügt sind. Der Kolben 23 weist einen schmäleren Mittelabschnitt 33 auf, in dem ein Schlitz 34 zur Aufnahme des Kurbelzapfens 35 einer Kurbelwelle 36 angeordnet ist.

In Fig. 25 ist eine modifizierte Ausführungsform für die Abstandselemente 15 gezeigt, die an ihrer Bodenfläche 17 Vertiefungen zum besseren formschlüssigen Eingriff mit Ansätzen 45 und 46 an einer Gegenwelle aufweisen.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird die zunächst einteilige Brennkammer d\irch den Kolben 23 wirkungsmäßig in zwei Brennkammern unterteilt, wobei der Brennstoff in jeder dieser Brennkammern gezündet werden kann. Wie weiter unten erläutert, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Brennstoff abwechselnd an den beiden Stirnseiten des Kolbens 23 gezündet, wodurch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens zwischen den ebenen Bodenflächen 17 der segmentförmigen Abstandselemente 15 hervorgerufen wird. Bewegt sich der Kolben auf diese Weise hin und her, so nimmt er den Kurbelzapfen 35 der Kurbelwelle 36 mit und versetzt dadurch die Kurbelwelle in Drehung. Infolge der eigentümlichen Bauv/eise rotiert gleichzeitig der Kolben um den Kurbelzapfen und versetzt dabei die Abstandselemente 15 und die beiden Brennkammern in Drehung.

Bei herkömmlichen Drehkolbenmaschinen drehen sich der Kolben und die Brennkammer in derselben Richtung wie die Kurbelwelle, was die Haschine notwendigerv/eise auf einen Arbeitshub des Kolbens pro Drehung um 180 begrenzt. Bei einer Zweitakt-Drehkolbenmaschine mit nur einem Ansaug- und Verdichtungshub und einem Arbeits- und Ausstoßhub bedeutet dies, daß sich selbst bei Verwendung beider Seiten des Kolbens und abwechselnder Zündung des Gasgemisches auf dessen beiden Seiten nur zwei Arbeitshübe

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pro Umdrehung erzielen lassen.

Erfindungsgemäß drehen sich dagegen Kolben und Brennkammer zwangsläufig in entgegengesetzter Richtung wie die Kurbelwelle. Infolge des dadurch erzielten mechanischen Vorteils wird für einen Arbeitshub des Kolbens nur eine Drehung der Kurbelwelle um 90° statt der früheren 180° benötigt. Dies bedeutet, daß sich pro Umdrehung der Maschine doppelt so viele Arbeitshübe erzielen lassen. Im Falle einer Zweitakt-Drehkolbenmaschine ergeben sich dabei vier Arbeitshübe pro Umdrehung, wodurch das Leistungsgewicht der Maschine im wesentlichen halbiert wird, bei gegebener Haschinenleistung geringere Abmessungen und zahlreiche weitere betriebsmäßige Vorteile erzielt werden. Der Vorteil geringerer Abmessungen ist an sich schon wegen der erheblichen Bedenken, die hinsichtlich der durch moderne Brennkraftmaschinen mit hin- und hergehenden Kolben verursachten Luftverschmutzung bestehen, von sehr großer Wichtigkeit. Eine Maschine mit kleineren Abmessungen läßt im Motorraum mehr Platz für alle diejenigen Einrichtungen, die zur Verminderung der bei allen Brennkraftmaschinen zwangsläufig auftretenden Abgase benötigt wird.

Da ferner die Stickstoffoxyde am schwierigsten zu beseitigen sind und nur produziert werden, solange die Verbrennungsproddukte während des Arbeitshubs innerhalb der Brennkammer gehalten werden, wird durch die Verkürzung der Zeit für den Arbeitshub um die Hälfte die Menge an erzeugten Stickstoffoxyden entsprechend um 50% verringert.

Um sicherzustellen, daß sich die Kurbelwelle entgegengesetzt zu dem Kolben und der Brennkammer dreht, ist nahe dem dem Kurbelzapfen 35 gegenüberliegenden Ende der Kurbelwelle ein Kegelrad 37 angeordnet. Dieses Kegelrad treibt über ein Paar von Zwischenrädern 38 und 39 und ein weiteres Kegelrad 43 eine Gegenwelle 40, wobei das Kegelrad 43 am einen Ende der Gegenwelle 40 angebracht ist. Die Gegenwelle 40 ist außerhalb der Kurbelwelle 36 in Lagern 44 gelagert und in dem Gehäuse 10 durch Lager 44a gehalten. An dem dem Kegelrad 43 gegenüberliegenden Ende v/eist die Gegenwelle 40 die beiden Ansätze 45

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und 46 auf, die in Berührung mit den ebenen Bodenflächen 17 der Abstandselemente 15 stehen.

Dreht sich bei diesem Aufbau die Kurbelwelle 36 in einer Richtung, so werden über das Kegelrad 37, die Zwischenräder 38 und 39 und das Kegelrad 43 die Gegenwelle 40 mit ihren Ansätzen 45 und 46 und damit die Abstandselemente 15 in der entgegengesetzten Richtung angetrieben. Somit ist also gewährleistet, daß sich die Kurbelwelle 36 entgegengesetzt zu dem Kolben 23 dreht.

Der in dieser entgegengesetzten Drehung von Kolben und Kurbelwelle liegende Vorteil läßt sich am besten unter Bezugnahme auf Fig. 10 bis 21 zeigen, worin die verschiedenen Arbeitsstufen der Maschine innerhalb einer Umdrehung der Kurbelwelle dargestellt sind.

Fig. 10 zeigt dabei den generell mit 47 bezeichneten Kolben, dessen eine Stirnseite 48 sich an der obersten Stelle seines Ansaug- und Verdichtungshubes ungefähr in dem Zeitpunkt befindet, zu dem die erste Zündkerze 49 zündet. In diesem Zeitpunkt befindet sich die andere Stirnseite 55 des Kolben 47 am Beginn ihres Ansaus- und Verdichtungshubes, nachdem sämtliche Abgase durch eine Auslaßöffnung 41 ausgestoßen und frisches Brennstoffgemisch durch eine Einlaßöffnung 42 angesaugt worden ist.

Aufgrund des weiter oben erläuterten Aufbaus beginnt der Kolben sich gemäß Fig. 11 bei seinem Arbeits- und Ausstoßhub nach unten zu bewegen und gleichzeitig gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, während der jetzt mit 50 bezeichnete Kurbelzapfen sich im Uhrzeigersinn zu drehen beginnt. Indem sich der Kolben 47 gemäß Fig. 12 innerhalb seines Hubes weiter nach unten bewegt, wird eine Auslaßöffnung 43 teilweise frei, so daß die Abgase zu entweichen beginnen. In dem Zeitpunkt, in dem der Kolben 47 gemäß Fig. 13 seinen Hub beendet, steht seine Stirnseite 48 rechtwinklig zu der Stellung am Beginn des Hubes, und die Auslaßöffnung 53 sowie eine Einsatzöffnung 54 sind vollständig frei.

Bei einer tatsächlichen Ausführungsform der Erfindung sind die

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Auslaßöffnung 53 und die Einlaßöffnung 54 auf entgegengesetzten Seiten des Kolbens 47 vorgesehen, da die Auslaßöffnungen gemäß Fig. 7 in der Abgas-Sammelleitung 22 angeordnet sind. Zur leichteren Erläuterung und Darstellung sind jedoch in Fig. 10 bis 21 die Ein- und Auslaßöffnungen auf der gleichen Seite des Kolbens gezeigt. Die Abgas-Sammelleitung 22 weist übrigens einen mit den Auslaßöffnungen 41, 53, 58 und 62·in Verbindung stehenden Auslaß 26 auf.

Indem das Brennstoff-Luft-Gemisch durch die Einlaßöffnung 54 in die Brennkammer gesaugt wird, drückt es die restlichen Abgase durch die Auslaßöffnung 53 hinaus, woraufhin die Stirnseite 43 des Kolbens 47 bereit ist, mit dem Anr-aug-Verdichtungs-Hub zu beginnen. Gleichzeitig mit diesem Vorgang hat die andere Stirnseite 55 des Kolbens ihren Ansaug-Verclichtungs-Hub beendet, und das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch v/ird durch die zweite Zündkerze 51 gezündet, so daß die Stirnseite 55 des Kolbens 47 sich entgegengesetzt zu ihrer vorherigen Bewegungsrichtung zu bewegen beginnt, dabei die Drehung des Kolbens gegen den Uhrzeigersinn und die Drehung der Kurbelwelle ir.i Uhrzeigersinn fortgesetzt werden.

Bei weiterer Drehung des Kolbens um weitere 90° werden gemäß Fig. 14 bis 16 die Einlaß- und Auslaßöffnungen an der mit 48 bezeichneten Stirnseite des Kolbens 47 mit Beendigung des Ansaug-Verdichtungs-Hubes geschlossen (Fig. 14 und 15) und die Auslaßöffnung 58 sowie eine Einlaßöffnung 59 an der anderen Stirnseite 55 des Kolbens geöffnet, wodurch der Arbeits- und Ausstoßhub dieser Kolbenseite 55 beendet wird.

Zu diesem Zeitpunkt zündet gemäß Fig. 16 die dritte Zündkerze 56, wodurch der zweite Arbeits- und Ausstoßhub der anderen Stirnseite 48 des Kolbens 47 innerhalb dieser Umdrehung begonnen wird. Bei weiterer Drehung des Kolbens werden die Auslaßöffnung 58 und die Einlaßöffnung 59 an der oberen Seite der Maschine gemäß Fig. 17 lind 18 verschlossen, wobei die Stirnseite 55 des Kolbens 47 ihren Ansaug- und Verdichtungshub beendet und gemäß Fig. 19 die vierte Zündkerze 60 zündet, so daß die Stirnseite 55 mit dem zweiten Arbeits- und Ausstoßhub innerhalb dieser Umdrehung beginnt.

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Währenddessen sind eine Einlaßöffnung 61 und die Auslaßöffnung 62 auf der rechten Seite der Maschine freigegeben worden, so daß die Stirnseite 48 des Kolbens 47 mit einem weiteren Ansaug- und Verdichtungshub beginnt und zur Oberseite der Maschine zurückkehrt. Dadurch ist eine vollständige Umdrehung der Maschine beendet.

Wie aus den obigen Erläuterungen hervorgeht, v/erden bei jeder Umdrehung der Maschine insgesamt vier Arbeitshübe oder Leistungsimpulse erzielt, indem an den beiden Seiten des Kolbens abwechselnd nach jeweils einer Drehung um 90 gezündet wird, während bei sämtlichen herkömmlichen Drehkolbenmaschinen, bei denen sich die Kurbelwelle und der Kolben in gleicher Richtung drehen, bestenfalls alle 180° ein Zündung erreicht wird.

Beim tatsächlichen Betrieb der Maschine wird die Luft gemäß Fig. 2 mittels eines Gebläses 67 durch einen Luftreiniger bzw. ein Filter 65 und einen Vergaser 66 angesauft. Das Gebläse 67 wird gemäß Fig. 4 durch das Zwischenrad 39 angetrieben. Nach Passieren des Gebläses 67 gelangt die Luft in einen Ansaugverteilter 68, von v/o aus sie durch die verschiedenen Einlaßöffnungen in die Brennkammer gelangt.

Um die Kraftstoff-Luft-Anforderungen der Maschine genau zu erfüllen, ist die Kapazität des Gebläses größer ausgelegt als es die Maschine erfordert, und zur Änderung der zugeführten Luftmenge ist gemäß Fig. 2 ein Umgehungsventil 69 vorgesehen. Durch Verstellung des Umgehungsventils 69 ist es möglich, die Maschinenanforderungen genau zu erfüllen, so daß nicht im Spülzyklus unverbrannter Kraftstoff direkt durch die Kammer und durch den Auslaß geblasen wird. Aus dem gleichen Grund ist ferner auf beiden Seiten des Kolbens eine Stauwand 57 vorgesehen.

Mit steigender Maschinendrehzahl wird die Zeit, während der die Öffnungen offen sind, proportional verkürzt, und der Druck zum Laden der Zylinder muß entsprechend erhöht werden. Um einen solchen Druckanstieg zu erreichen, ist das Ventil 69 ebenso wie der Vergaser über eine Verbindung 70 mit dem Gaspedal gekoppelt.

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Wird über die Verbindung 70 der Druck auf das Ventil 69 erhöht, so steigt der Luftdruck im Ansaugverteiler 68, und die in die Brennkammer eingeleitete Luftmenge nimmt zu.

Um im richtigen Zeitpunkt die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Brennkammer herbeizuführen, ist ein Verteiler vorgesehen, der über ein auf der Kurbelwelle 36 vorgesehenes Verteiler-Zahnrad 74 angetrieben wird. Dieser Verteiler kann herkömmlicher Bauart wie bei Brennkraftmaschinen mit hin- und hergehenden Kolben sein und in ähnlicher Weise zur Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zum richtigen Zeitpunkt gesteuert werden. Der Verteiler ist über geeignete Zündleitungen 75 mit den Zündkerzen 49, 51, 56 und 60 verbunden. Die übrigen Elemente des hier verwendeten herkömmlichen Zündsystems, zu denen etwa die Zündspule, eine Batterie und sonstige wichtige Teile gehören, sind nicht dargestellt, da sie bekannt sind und keiner besonderen Beschreibung bedürfen.

Die Kühlung der Maschine kann durch beliebige herkömmliche Mittel unter Verwendung von Wasser oder Luft erreicht werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine luftgekühlte Ausführung für die erfindungsgemäße Drehkolben-Brennkraftmaschine gewählt worden. Im vorliegenden Fall wird die Luftkühlung dadurch erzielt, daß an der Außenseite der Kammer 11 am Umfang radial verlaufende Kühlrippen vorgesehen sind. Ein Teil dieser Kühlrippen 76 ist in Fig. 4 zu sehen.

In Fig. 22 bis 24 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit zwei Kolben dargestellt, die sich in einer umlaufenden Brennkammer hin- und herbewegen und dabei acht Arbeitshübe pro Umdrehung ausführen.

Die beiden Kolben sind jeweils generell mit 79 bezeichnet, weisen eine obere Stirnfläche 80 und eine untere Stirnfläche 81 auf und sind dem in dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel verwendeten einzigen Kolben ähnlich. Jeder Kolben weist einen schmalen Mittelabschnitt 82 mit einem mittig angeordneten Schlitz 83 zur Aufnahme des Kurbelzapfens 84 einer Kurbelwelle 85 auf. Aufgrund des schmalen Mittelabschnitts können sich die beiden Kolben 79 recht-

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winklig zueinander in Brennkammern hin und her bewegen, die durch eine Vielzahl von tortenstück- oder sektorförmigen Abstandselementen 88 begrenzt \irerden_e Die Abstandselemente 88 bilden zusammen mit den Wänden der kreisförmigen Kammer 89 und den Kolben 79 vier getrennte Brennkammern.

Jeder Kolben weist ferner an jeder Stirnfläche eine Nut 90 mit rechteckigem Querschnitt zur Aufnahme von L-förmigen Abstandselementen 91 auf, die ebenfalls rechteckigen Querschnitt haben und gegen die Wände der Brennkammern drücken, um ähnlich wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Abdichtung zu bewirken.

Da es jedoch nicht zweckmäßig ist, die sektorförmigen Abstandselemente 88 zur Drehung der Kolben 79 entgegengesetzt zu der Kurbelwelle 85 einzeln anzutreiben, weist derjenige Kolben 79, dessen schmaler Mittelabschnitt 82 an der hinteren Seite der Maschine liegt, zwei Schlitze 92 zur Aufnahme von an der Gegenwelle 9h vorgesehenen Antriebszapfen 93 auf und wird somit direkt entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle 85 angetrieben.

Wie ersichtlich, weist in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Kolben 79 an seinen beiden Stirnseiten 80 und 81 einen geradlinigen schrägen Abschnitt 95 auf. Dieser schräge Abschnitt trägt dazu bei, daß sich die Maschine in der richtigen Richtung weiterdreht und daß bei Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches eine Kraft derart gerichtet wird, daß diese Drehung unterstützt wird.

Zur weiteren Unterstützung der Drehleistung können die Zündkerzen 96 weiterhin gegenüber der genau zentrierten Stellung der Brennkammer nach einer Seite Mn, im vorliegenden Beispiel um 15°, ver setzt sein. Es wird darauf hingewiesen, daß sich diese Maßnahmen bei jedweder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine unabhängig davon anwenden lassen, ob ein Kolben gemäß Fig. 5 oder zwei oder mehr Kolben verwendet werden. Die zuletzt genannte Maßnahme hat auf das hervorragende Leistungsgewicht der erfindungsgemäßen Drehkolben-Brennkraftmaschine nvr sehr geringe Aus-

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wirkung, da mindestens doppelt so viele Leistungsimpulse pro Umdrehung wie "bei anderen Drehkolben-Brennkraftmaschinen herkömmlicher Bauart erzeugt werden.

Die Art und V/eise, auf die das Kraftstoff-Luft-Gemisch in die erfindungsgemäße Maschine mit zwei Kolben eingeleitet wird, ist ähnlich wie bei der oben beschriebenen Version mit einem Kolben; das gleiche gilt auch für das Zündsystem und die Kühleinrichtungen.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Zweitakt-Drehkolben-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens vier Arbeitshübe pro Umdrehung und Kolben ausführt.

2. Viertakt-Drehkolben-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine gerade Anzahl an Arbeitshüben pro Umdrehung und Kolben ausführt.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens einen in einer drehbaren Brennkammer hin- und herbewegbaren Kolben (23; 79).

4. Drehkolben-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen in einer drehbaren Brennkammer hin- und herbewegbaren Kolben (23; 79) aufweist und daß Kolben und Brennkammer nur entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kurbelwelle (36; 85) der Maschine drehbar sind.

5. Drehkolben-Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse und einer von dessen Wänden gebildeten Brennkammer, gekennzeichnet durch mindestens zwei Abstandselemente (15; 8S), die zusammen mit den Kammerwänden (12, 18, 21) mindestens eine in der zylindrischen Kammer (11; 89) drehbare Brennkammer bilden, mindestens einen in der Brennkammer gleitend angeordneten und die Brennkammer in zwei Teile teilenden Kolben (23; 79), der einen Schlitz (34; 83) zur Aufnahme einer Kurbelwelle (36; 85) und zur Drehung dieser Kurbelwelle aufweist, wobei die Kurbelwelle in dem Gehäuse (10)

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gelagert ist und ihre Drehachse senkrecht zu der der Brennkammer und des Kolbens bzw. der Kolben verläuft, ferner eine Einrichtung (42, 54, 59, 61, 66...69) zur Zuführung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Kammer, eine Einrichtung (49, 51, 56, 60, 73; 96) zur Zündung des Gemisches im richtigen Zeitpunkt, eine Einrichtung (22, 41, 53, 58, 62) zum Herausleiten der Verbrennungsprodukte des Gemisches nach der Verbrennung sowie eine Einrichtung (73...40, 43, 45, 46; 92...94), die bewirkt, daß sich Kolben und Brennkammer entgegengesetzt zur Kurbelwelle drehen.

64 Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) an einer Stirnseite durch eine Deckelplatte (22) abgeschlossen ist, die eine Stirnwand (21) bildet.

7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch ihren Betrieb als Zweitaktmaschine.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung des Kraftstoff-Luft-Gemisches Einlaßöffnungen (42, 54, 59, 61) umfaßt, die mit der zylindrischen Kammer (11; 89) direkt derart in Verbindung stehen, daß sie durch Vorbeibewegen des bzw. der Kolben (23; 79) geöffnet und geschlossen werden, ferner einen in das Gehäuse (10) eingeformten Ansaugverteiler (68), der an seinem einen Ende direkt mit den Öffnungen in Verbindung steht, ferner ein am anderen Ende des Verteilers vorgesehenes Umgehungsventil (69), ein mit dem Ventil verbundenes Gebläse (67) sowie einen mit dem Gebläase verbundenen Vergaser (66).

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9. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn- · zeichnet, daß die Zündeinrichtung einen mit der Kurbelwelle (36; 85) funktionsmäßig verbundenen Verteiler (73) sowie mit der zylindrischen Kammer (11; 89) in Verbindung stehende Zündkerzen (49, 51, 56, 60; 96) umfaßt, die derart an den Verteiler angeschlossen sind, daß jeweils die betreffende Zündkerze zu demjenigen Zeitpunkt zündet, zu dem ein Kolben (23; 79) sie im wesentlichen in der obersten Stellung seines Ansaug-Verdichtungs-Hubes passiert.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaseinrichtung eine in der Deckelplatte gebildete Abgas-Sammelleitung (22) sowie mit der Bronnkammer in Verbindung stehende Auslaßöffnungen (41, 53, 48, 62) umfaßt, die von dem bzw. den Kolben (23: 79) geöffnet und geschlossen werden.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Kolben (23? 79) an seinen beiden Enden erweiterte Kopfabschnitte aufweist, daß am Umfang jedes Kopfabschnittes eine kontinuierliche Nut (29, 30; 90) mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen ist, in die zwei L-förmige Abstandselemente (28, 28a; 91) mit rechteckigem Querschnitt eingepaßt sind, die durch in der Nut vorgesehene gewellte Federn (31) gegen die Kammerwände (18, 21) nach außen gedrückt werden und die Kopfabschnitte derart dichten, daß jeder Kolben zwei drehbare Brennkammerteile bildet und der Kraftstoff abwechselnd an beiden Stirnseiten des betreffenden Kolbens gezündet werden kann,und daß jeder Kolben einen schmalen Mittelabschnitt (33,82) aufweist, in dem ein Schlitz (34; 83) zur Aufnahme der Kurbel-

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- 17 welle (36; 85) vorgesehen ist.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei segmentförmige Abstandselemente (15) vorhanden sind, die in der zylindrischen Kammer (11) eine durch einen einzelnen Kolben (23) in zwei Teile unterteilte Brennkammer bilden.

1.3. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die bewirkt, daß sich Kolben (23) und Brennkammer entgegengesetzt zur Kurbelwelle (35) drehen, ein mit der Kurbelwelle verbundenes Zahnrad (37), ein Paar von durch dieses Zahnrad angetriebenen Zwischenrädern (38, 39) sov/ie eine die Kurbelwelle umgebende Gegenwelle (40) umfaßt, die an ihrem einen Ende ein von den Zwischenrädern angetriebenes Zahnrad (43) und an ihrem anderen Ende Ansätze (45, 46) trägt, die mit den Abstandselementen (15) in Berührung stehen und diese antreiben, wobei sämtliche Zahnräder in dem Gehäuse (10) gelagert sind.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Auslaßöffnungen (41, 53, 58, 62) um 90 gegeneinander versetzt sind.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (42, 54, 59, 61) im wesentlichen gegenüber den Auslaßöffnungen (41, 53, 58, 62) angeordnet sind.

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16. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten des Kolbens (23) Stauoder Ablenkwände (57) angeordnet sind, die verhindern, daß das in die Brennkammer eingeblasene Kraftstoff-Luft-Gemisch direkt durch diese hindurch und zu den Auslaßöffnungen (41, 53, 58, 62) hinausströmt.

17. Maschine nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (15) bogenförmige Außen- ' flächen (16) mit Dichtungskanten längs ihrem Umfang sowie mit der Dreheinrichtung in Berührung stehende ebene Innenflächen (17) aufweisen.

18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (15) in ihren ebenen Flächen (17) eine Aussparung (20) zum besseren Eingriff mit den Ansätzen (45, 46) an der Gegenwelle (40) aufweisen.

19. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sektorförmige Abstandselemente (88) vorgesehen sind, die mit den Seitenwänden (18, 21) der zylindrischen Kammer (89) zwei in einer Ebene senkrecht zueinander liegende Brennkammern bilden, und daß in jeder der beiden Brennkammern ein Kolben (79) gleitend angeordnet ist, wobei die beiden Kolben gegenseitig versetzte Mittelabschnitte (82) aufweisen, in denen jeweils ein Schlitz (83) zur Aufnahme der Kurbelwelle (85) vorgesehen ist.

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20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die bewirkt, daß sich die Kolben (79) und Brennkammern entgegengesetzt zu der Kurbelwelle (85) drehen, ein mit der Kurbelwelle verbundenes Zahnrad (37), ein Paar von durch dieses Zahnrad angetriebenen Zwischenrädern (38, 39) sowie eine die Kurbelwelle umgebende Gegenwelle (94) umfaßt, die an ihrem einen Ende ein von den Zwischenrädern angetriebenes Zahnrad (43) und an ihrem anderen Ende Ansätze (93) trägt, die in ein Paar von an einem der Kolben vorgesehenen Schlitzen (92) eingreifen.

21. Maschine nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zündkerzen (96) um jeweils 45° über den Umfang der Kammer (89) gegeneinander versetzt sind und daß die erste Zündkerze gegenüber der obersten Stelle der Maschine um 15° nach rechts versetzt ist, um die Drehung der Maschine in der richtigen Richtung zu unterstützen.

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