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Mehrzylindrige Brennkraftmaschine Man kennt bereits mehrzylindrige
Brennkraftmaschinen mit in Vieleckform angeordneten Zylindern, wobei deren Kolben
an den äußeren Enden der Arme eines in der Mitte des Kolben- und Zylindersysteins
angeordneten Schwinghebels angreifen.
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So hat man bei einer derartigen Maschine schon vorgeschlagen, den
Schwinghebel etwa in der Mitte eines durchgehenden Kolbens an,-reifen zu lassen.
Bei dieser Maschine wird die Energie auf eine zentrisch zu dem Kolben- und Zylindersystein
angeordnete Welle bzw. auf ein zentrisch angeordnetes Gegenrad übertragen. Weiterhin
kennt man eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine der im ersten Absatz beschriebenen
Art, bei der ebenfalls ein Schwitighebel in der Mitte eines durchgehenden Kolbens
angreift, wobei der Schwinghebel eine in der Mitte liegende Welle antreibt. Dem-gegenüber
betrifft die vorliegende--Er# findung eine neuartige mehrzylindrische Btennkraftmaschine,
die sich in ihrem Aufbau von den bekannten Anordnungen von Brennkraftmaschinen der
obengenannten Art vor allem da-durch unterscheidet, daß die zwei Kolbenstangen
je zweier gegenüberliegender Arbeitskolben an den Armen des Schwin.-, hebels
angelenkt sind und daß die Energie mittels einer Pleuelstange von einem -der Arme
des Schwinghebels abgeleitet und auf eine außerhalb der Maschinenmitte liegende
Karbelwefle übertragen wird. Dabei kann die Arbeitsleistung entweder unmittelbax
von dieser Welle abgenommen oder durch g#eignete Übertraguagsmittel, beispielsweise
Zahnräder o. dgl., auf eine in der Mitte des N.,Iaschinensystems gelagerte, gerade
durchlaufende Welle übertragen werden, auf welcher beispielsweise eine Luftschraube
-sitzt
und welche zugleich frei drehbar den. Schwinghebel
trägt.
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Man hat zwar auch schon Brennkraftmaschinen mit in Vieleckform angeordneten
Zylindern vorgeschlagen, bei denen die Energre mittels einer Pleuelstange auf eine
außerhalb der Maschinenmitte liegende Kurbelwelle übertragen wird. Hierbei handelt
es sich aber nicht wie bei der vorliegenden Erfindung um zwei gegenüberliegende
Arbeitskolben, deren beide Kolbenstangen an dein Arm eines Schwinghebels angeordnet
sind. Außerdem sind bei der bekannten Ausführung zwei Antriebssysteme erforderlich,
wodurch alsdann auch zwei Pleuelstangen und zwei Kurbelwellen benötigt werden.
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Schließlich kennt man auch schon. eine Brennkraftrnaschine der einleitend
genannten Art, wobei die beiden Kolbenstangen zweier gegenüberliegender Kolben an
den Armen von Schwinghebeln angelenkt sind. Diese Ausführung hat aber den Nachteil,
daß zur Übertragung" der.Energie zwischen Schwin'-. liebel und Antriebswelle ein
Gelenkhebelsvstem und außerdem eine Führungseinrichtung erforderlich ist und somit
eine Anzahl von Gelenkstellen benötigt werden, was nachteilig ist.
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Die erfindungsgemäße Ausführun.g zeichnet sich nicht nur durch ihre
einfache Bauart aus ,
sondern es ist die Wfrkungsweise der Brennkraftmaschine
eine überaus günstige. Der Schwinghebel erhält bei dieser Anordnung nur eine hin
und her gehende Bewegung' die sich für jeden Arm nur auf einen kleinen Kreisbogen
erstreckt. Dies hat zur Folge, daß die einzelnen Kolbenstangen, die an den verhältnismäßig
- langen Schwinghebelarmen angreifen, bei ihrer hin und her gehenden Bewegung
nur einen sehr geringen Ausschlag aus der Zylindermittelachse erleiden, so daß praktisch
überhaupt keine seitlichen Kolbendrücke auftreten und der mechanische Wirkungsgrad
infolge Wegfalls von Reibungswiderständen sehr günstig wird. Da die Hub-
bewegung
sämtlicher Kolben durch eine einzige Pleuelstange auf eine einfache Kurbelwelle
übertragen wird, werden auch die Reibungsverluste an Lagern und Zapfen im Vergleich
zu den -Mehrzylindermaschinen der üb-
lichen Bauart außerordentlich verringert.
Das Leistungsgewicht dieser Maschinen wird infolge ihrer Bauart und ihres hohen
Wirkunomsgrades sehr klein und braucht etwa o,5 kg/PS nicht zu überschreiten. Die
schine eignet sich daher u. a. besonders für den Antrieb von Luftfahrzeugen.
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Bei Ableitung der Energie auf eine Mittelwelle können auf dieser innerhalb
der Zylindersätze Kreiselräder angeordnet werden, durch welche Brennstoff und Luft
gefördert-Z> und insbesondere auch vorverdichtete Luft zur Spülung und geg enünfalls
Aufladung el k# ei) Z,
unter Verrüeidung von Zwischenspeichern oder langgestreckten
1.' anälen unmittelbar den Zylindern zugeführt werden kann. Auch hierdurch kann
bei geringstem Gewicht eine Leistungssteigerung erzielt werden.
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Da die mittlere Welle völlig gerade durchläuft, kann sie ferner
als Hohlwelle ausgeführt werden, so daß ihre Bohrung beispielsweise bei Verwendung
der Maschine zum Flugzeugantrieb als Schußkanal dienen kann. Ein weiterer Vorteil
der neuen Anordnunbesteht darin, daß der Motor einen in sich geschlossenen. Block
bildet, außerhalb dessen keine wesentlichen Teile, wie Stenerungsteile u. dgl.,
liegen. Die Zylinder selbst sind dabei allseitig gut zugänglich und können deshalb
"virksam, durch den Fahrtwind bzw. Flug wind gekühlt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung
ist in der Zeichnung in schematischer Form dargestellt, wobei eine Zwölfzylindermaschine
zugrunde gelegt ist, deren einzelne Kolben im Zweitakt arbeiten.
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Fig. i zeigt einen axialen Längsschnitt längs der Linie A-B der Fig.
2, Fi-. 2 einen dazu senkrechten Schnitt längs der Zylinderachsen nach der Linie
C-D der Fig. 1 -.
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Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie E-F der Fig. i mit Ansicht
des Schwinghebels, l"-ig. 4 einen Teilschnitt längs der brochenen Linie G-H der
Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt durch einen Vierzylinderblock längs der Linie
J-K der Fig. 3.
Das Gehäuse besteht aus den beiden nach der radialen -Mittelebenk
des Maschinenblocks ,getrennten und durch kräftige Bolzen miteinander verschraubten
Teilen i und 2, in deren Innerem der Schwinghebel 3 auf der durchlaufenden
geraden Welle 16 drehbar gelagert ist. An den Enden der drei Schwingliebelarme sind
je vier paarweise entkegengesetzt gerichtete Kolbenstangen 4 gelenkig befestigt,
die an ihren freien Enden je mit einem Kolben 5 verbunden sind. Die
Kolben gleiten in den Zylindergehäusen 6, die je einen Einlaßkanal
7 und einen Auslaßkanal 8 besitzen. Die einzelnen Zylinderbüchsen
sind an den Gehäuseansätzen 9 und den Einlaßstutzen io des Gehäuses befestigt.
Die lichte innere Weite der Ansätze 9 ist so bemessen, daß sieh die freien
Enden der Schwinghebelarme dein Kolbenhub entsprechend ungehindert bewegefi können.
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Der Arbeitsvorgang dieser Maschine ist el folgender: Infolge der in
den Verbrennungsräumen i i erfolgenden Explosion werden die drei Doppelkolbenpaare
hin
und her bewegt, wobei sie über die Kolbenstangen 4 den Schwinghebel 3
jeweils
in der Hubrichtung verdrehen. Diese Bewegung des Schwinghebels wird durch- die an
einen der Schwinghebelarme angelenkte Pleuelstange 12 anf die in einem außerhalb
der Mitte liegenden Gehäuseansatz gel-agerte Kurbelwelle 13 übertragen. Durch
die Kurbelwelle sind zugleich die Totpunktlagen der Arbeitskolben festgelegt.
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Von der Kurbelwelle 13 kann die Leistung unmittelbar auf ein Schwungrad
oder eine Luftschraube o. dgl. Übertragen werden, durch deren Schwungmoment die
Kurbelwelle ivie bei den bekannten- Einzylindermaschinen über die Totpunktlage hinweggebracht
wird.
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Zweckmäßig wird vonder Kurbelwelle aus, beispielsweise über Zahnräder
14, 15 oder über Riemen- oder Kettenantrieh, die in der Mitte des Maschinensatzes
gelagerte Welle 16 angetrieben, wobei von den Zahnrädern beispielswehe zugleich
der Antrieb der erforderlichen Hilfsmaschinen abgeleitet werden kann. Die mittlere
Welle ist innerhalb der Nabe des Schwinghebels 3 diesem gegenüber frei drehbar
gelagert und treibt beispielsweise zwei unmittelbar auf ihr sitzende Kreiselräder
17 an, durch welche der durch die EinlaßÖffnungen 18 in den Gehäusedeckeln
ig vom Vergaser. kommende gasförrnige Brennstoff bzw. das Brennstoffluftgemisch
angesaugt und in die Einlaßstutzen io und 7 gedrückt wird. Zugleich dienen
diese Verdichterräder zum Spülen und gegebenenfalls Auf-
laden der im Zweitakt
arbeitenden - Zvlinder. Die Ein- und Auslaßschlitze der iylinder werden hierbei,
in bekannter Weise unmittelbar durch die Arbeitskolben gesteuert.
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Ist beispielsweise der durch die Verbrennung im Raum ii und die Verbindung
mit der Kurbelwelle bedingte Kolbenhub beendet, so erfolgt nunmehr die Explosion
in dem gegenüberliegenden Zylinderraum i i", in welchem inzwischen der Brennstoff
verdichtet wurde; die Kolben und der Schwinghebel machen daher nunmehr eine entgegengesetzt
.gerichtete Bewegung, wobei die verbrannten Gase aus dem Raum ii durch die Auslaßschlitze
ausgespült werden und dann anschließend dieser Raum neu mit Brennstoff geladen wird.
Darauf erfolgt wieder die Explosion, im Raum ii usw., so daß der Schwinghebel dauernd
hin und lier schwingt, während die Kurbelwelle in stets gleicher Drehrichtung angetrieben
wird.
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Die mittlere, Welle 16 kann, wie erwähnt, als Hohlwelle mit einer
auf ihrer ganzen Länge durchlaufenden BohrUng 2o ausgeführt werden, die beispielsweise
bei Verwendung des Motors zum Flugzeugantrieb als Schußkanal dienen kann. Die Luftschraube:2i
wird in diesem-Falle vorteilhaft nicht auf die Kurbelwelle, sondern auf die 2dittelwelle
16 gesetzt, woraus sich eine vollständig symmetrische Anordnun.- von Antriebsmaschine
und Luftschraube und sehr günstige steuerungstechnische Verhältnisse ergeben.