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Kurbelwellenlose Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft
.eine kurbelwellenlose Zweitaktbrennkraftmaschine, bei welcher der den Einlaß- und
den Auslaßschlitz steuernde Kolben außer der hin und her gehenden Bewegung noch
eine Drehbewegung ausführt.
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Bei den bekannten kurbellosen Zweitaktbrennkraftmaschinen geschah
die Bewegungsumsetzung mittels Kurvenbahnen und Ablenkrollen. Diese Bewegungsumsetzung
erfolgte unter so starken, stoßweise auftretenden Beschleunigungsdrücken insbesondere
zwischen den Ablenkrollen und den Kurvenbahnen, daß diese Maschinen nicht auf die
Dauer betriebssicher waren. Die Stöße ,entstanden an den Stellen der Baluzkurven
mit unstetiger Änderung der Krünunungsradien. -Außerdem hatten die Ablenkrollen
sehr hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten und waren an ihrem--Umfange bald abgenutzt,
da an den Berührungsstellen mit den Bahnkurven verschiedene Geschwindigketen gleichzeitig
entstanden. Hierdurch war auch :eine dauernde einwandfreie Führung - der Kurvenbahnen
nicht möglich. Bei-Vorverdichtung der Zylinderladung durch die- Kolbenrückseite
war durch die Anordnung dieser Teile. eine Vermehrung der Abdichtungen notwendig,
die r.adeschwierigkeiten infolge Undichtigkeit mit sich brachten. Die Wartung der
empfindlichen Teile war sehr erschwert, da diese ohne Ausbau nicht zugänglich waren.
Auch war die Herstellung einer solchen Brennkraftmaschine sehr teuer. Die kurbelwelllenlose
Zweitaktbrennkraftmaschine gemäß der Erfindung hat einen in einer zylindrischen
Verlängerung des Kolbens vorgesehenen Kurvenzahnkranz, dessen zwei um r8o° gegeneinander
versetzte Scheitelpunkte um die Kolbenhublänge voneinander entfernt liegen und dessen
als Schraubenradzähne ausgebildete Zähne von den Scheitelpunkten aus je, zur Hälfte
rechts- bzw. linksgängig sind, mit einem auf der* zur Zylinderachse parallelen Arbeitswelle
angeordneten Schraubenzahnrad mit Zehenfalls je zur Hälfte rechts- bzw. linksgängigen
Zähnen zusammenarbeitet. Durch diese Anordnung werden die obengenannten Nachteile
beseitigt. Durch die Schraubenradzähne erfolgt ein zwangsläufig gleichförmiges und
stoßfreies Abrollen bei der Bewegungsumsetzung. Bei den höchsten Beschleunigungsdrücken
in den Totpunkten, wo keine. Kolbenbewegung stattfindet, nimmt eine Führung den
Höchstdruck so auf, daß die Zähne entlastet sind; erst bei weiterem Vorwärtsb:ew@egen
des Kolbens nehmen. die Zähne -,die ganze Kolbenkraft stoßfrei auf, um sie der Arbeitswelle
zuzuleiten. Ablenkrollen, die sehr hohe Umdrehungen machen -und Reibung erzeugen,
sowie Wellen und Kolbenstangendurchführungen, die abgedichtet werden müssen,. fallen
fort. Die Anzahl der Lager sind verringert und die noch vorhandenen nach außen verlegt.
Die ganze Anordnung ist sehr übersichtlich, ohne empfindliche Teile, leicht und-
billig herstellbar, ohne großes. Gewicht
und gegen harten Betrieb
unempfindlich. Trotz der Einfachheit dieser Ausführung ermöglicht diese größere
Füllungsgrade, Überladefähigkeit und dadurch größere L-eistun-; gen.
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Auf der Zeichnung zeigen Abb. i die Brennkraftmaschine in unterer
Totpunktsbeilung im Schnitt.
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Abb. 2 zeigt den Schnitt A-B (Abt. i). Abb.3 zeigt den Zylinder und
Kolben abgewickelt.
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Abb. q zeigt den Kolben im Schnitt C-D (A_ bb. i).
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Abb. 5 zeigt das Steuerdiagramm einer üblichen Zweitaktbrennkraftmaschine
und Abb. 6 das Steuerdiagramm einer Maschine gemäß der Erfindung.
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Der Kolben b hat eine zylindrische Verlängerungd, in die ein sinusförmiger
Kurvenzahnkranz c eingearbeitet ist, und bewegt sich im Zylinder a auf und ab. Der
Kurvenzahnkranz c ist, wie Abb. i, 2 und q. zeigen, zwecks Führung eingerückt. Die
Schraubenradzähne des Zahnkranzes sind, wie Abb. 3 zeigt, je zur Hälfte links- bzw.
rechtsgängig angeordnet. In diesen Kurvenzahnkranz greift das Schraubenzahnrad ,e
ein, das auf der Arbeitswelle f aufg@ekeilt und, wie Abb. i zeigt, eingebaut ist.
Das Schraubenzahnrade hat ebenfalls je zur Hälfte rechts- bzw. linksgängige Zähne.
Beim Hinundhergang des Kolbens b wird durch die Neigung der Zähne das Zahnrad e
gedreht, und diese Drehung veranlaßt den Kolben, eine umgekehrte Drehbewegung auszuführen.
Im oberen Totpunkt kehrt der Kolben seine Bewegungsrichtung nun; da aber jetzt auch
beim Schraubenzahnrad e die andersgängigen Zähne in Eingriff gelangen, bleibt bei
diesem die Drehrichtung bestehen, ebenso bei der Umkehr im unteren Totpunkt. Die
Totpunkte müssen wie bisher durch Schwungräder überwunden werden.. Das Öffnen und
Schließen der Schlitze beim Auf- und Abgang des Kolbens sowie dessen Drehung zeigt
Abb. 3. Es zeigt Linie I die Stellung und Abstufung des Kolbens vor öffnung des
Auspuffschlitzes. Linie II zeigt diejenige Kolbenstellung, bei welcher der Auspuffschlitz
bereits geöffnet, der überströmkanal aber noch geschlossen ist. Linie 1I1 zeigt
.diejenige Stellung, die den Auspuffschlitz bereits geschlossen, den überströms,chlitz
aber noch weit offen zeigt. Linie. IV zeigt diejenige Stellung, bei der Auspuff
und Überströmschlitz geschlossen sind. Linie V zeigt den Anfang des sich öffnenden
Einlaßschlitzes für die Zufuhr von frischen Gasen tuiter den Kolben. Hier hat der
Kolbenschlitz die in Abb.3 gezeigte Form. Dieser streicht am Gaseinlaßschlitz des
Zylinders vorbei und ermöglicht, rein Vielfaches der jetzigen Frischgasmenge einzusaugen
und am oberen Totpunkte abzuschließen. Linie VI zeigt die Abschlußlinie. g ist der
Kolbenhub, 1a die Neigung des Kurvenzahnkranzes, wobei lt auch gleich Null sein
kann. Ist lt gleich Null, so findet beim Kolbenauf- bzw. -abgang keine Drehung statt,
nur in den Totpunkten erfolgt Drehung des Kolbens beim Übergang von den links zu
den rechts geneigten Zähnen und umgekehrt. Abb. 6 zeigt das Steuerdiagramm des Erfindungsgegenstandes.
Bei Punkt l beginnt sich der Auspuff zu öffnen, bei 1I der überströmschlitz, bei
III schließt der Auspuff, bei IV ist auch der überströms.chlitz geschlossen. Punkt
V zeigt den Anfang des Einsaugeschlitzes, Punkt VI das Ende desselben. Die Punkte
in Abb.6 entsprechen den Kolbenstellungen in Abb. 3.