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Verbrennungskraftturbine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftturbine, bei der im Kolbenzylinder Brennstoff-Luftgemisch angesaugt, verdichtet, gezündet und die so frei werdende Energie in einem Turbinensystem, zweckmässig einer mehrstufigen Gleiehdruckturbine, ausgenutzt wird. Erfindungsgemäss wird die Verdichtung in jedem Zylinder fast auf eine ganze Umdrehung der Antriebswelle erstreckt,
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Gaskraftmaschine erforderlichen Grösse herabgesetzt und ein überaus gleichmässiger und ruhiger Gang der Maschine gewährleistet. Die Erfindung umfasst weiter die Sonderausbildung der erwähnten
Steuerung und der Verstellvorrichtung für den Kolbenhub.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung der Erfindung, u. zw. ist Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch die Turbine ; Fig. 2 zeigt in Querschnitten links die Verteilung der Zylinder, rechts eine Ansicht der Regulierscheibe ; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Zylinderende mit dem Regulierscheibenteil und dem Turbinensystem und Fig. 4 stellt den Ringnocken zur Steuerung der Kompression dar ; Fig. 5 ist eine Einzelheit.
Die Verbrennungskraftmaschine ist von einem Gehäuse eingeschlossen, welches aus drei Gusskörpern, dem Antriebsgehäuseteil A, dem Kolbengehäuseteil B, dem Turbinengehäuseteil C und aus einem Abschlussdeckel des Turbinengehäuses E besteht (Fig. 1).
Das Kolbengehäuse B enthält die im Kreise gleichmässig um die Antriebswelle 1 verteilt (Fig. 2) angeordneten Kolbenzylinder, welche in üblicher-Weise mit Wasserkühlung ausgerüstet sind. Im Zylinderboden sind die Ausströmdüsen 6 und an der Aussenseite in kegelförmigen Abschrägungen die Ansaugöffnungen 9 vorgesehen. Die Kolben 7 sitzen an Kolbenstangen 8, die an ihren Enden Laufrollen 4 tragen, welche unter der Wirkung von Federn 8 gegen eine Nockenringscheibe ( (Fig. 4) gepresst werden, die an einer Antriebsseheibe 2 vorgesehen ist. Diese Antriebsscheibe sitzt axial verschiebbar aber auf Drehung gekuppelt auf der Antriebswelle 1, welche gegenüber dem Gehäuse durch ein Kugeloder Rollenlager axial abgestützt ist.
Auch die Antriebsscheibe ist in axialer Richtung durch ein Kugellager abgestützt, dessen linke Lagerhälfte an einer Stützplatte 16 vorgesehen ist, welche sich mit einer Nockenfläche gegenüber einer am Gehäuse fixierten Stützplatte 17 abstützt und einen Stellhebel 18 trägt.
Die Ansaug-und Austrittsöffnungen. 9,6 werden von der Steuerscheibe 5 abgedeckt bzw. freigegeben, zu welchem Zwecke die Regulierscheibe Öffnungen 14 bzw. 15 entsprechend über den Umfang verteilt aufweist (Fig. 2). Die Steuerscheibe 5 wird durch eine in der Spannung regelbare Feder 12 gegen das Kolbengehäuse angepresst und besitzt eine Nabe 10, mittels welcher sie auf der Welle 1 sitzt, u. zw. in axialer Richtung etwas verschiebbar, auf Drehung aber gekuppelt. Zu diesem Zwecke ist die Nabe 10 und die Welle 1 radial geschlitzt und sie sind durch einen flachen Bolzen 11 miteinander verbunden, der aber in dem Wellenschlitz nach vor-und rückwärts etwas Spiel hat.
Die Spiralfeder 12 wirkt über den Teil 1. 3 auf den Bolzen 11 und somit auf die Scheibe 5 ein.
An die Scheibe 5 schliessen sich dann mehrere Paare Lei-und Laufräder der Turbine, letztere auf der Welle 1 verkeilt, an, derart, dass die Expansion bis zum Atmosphärendruck geführt ist.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Turbine ist folgende : Als Antriebsmittel dient vor allem ein Benzin-Luftgemisch, welches durch entsprechend hohe Kompression zur Selbstzündung gebracht wird. Naturgemäss kann auch Schweröl verwendet werden, doch würde dies dann künstliche Zündung erfordern. Das Gemisch tritt beim Saughub, welcher sich beim Passieren der Rollen 4 über
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den Ablauf der Nockenscheibe (Fig. 4) vollzieht, durch die Öffnungen 9, die in diesem Augenblick von der Steuerscheibe 5 durch die Öffnungen 15 freigelegt werden, aus dem benachbarten Ringraum in den Zylinder, wird hierauf während des Kompressionshubes bei von der Steuerscheibe 5 geschlossen gehaltenen Zylinder, wobei die Rollen 4 längs der Nockenfläche durch fast eine volle Umdrehung ansteigen, bis zur Selbstzündung verdichtet.
Es erfolgt Explosion. In diesem Augenblick wird von der Steuerscheibe 5 die Düse 6 freigelegt, das hochgespannte Verbrennungsgas strömt in die mehrstufige Gleichdruckturbine. Nach vollkommenem Ausströmen und Ausstossen der Verbrennungsgase durch den Kolben 7 wird nun von der Steuerscheibe 5 die Düse 6 wieder geschlossen und die Ansaug- öffnung freigelegt, während der Kolben 7 durch die Kraft der Feder 8 wieder um die Steigung der Antriebsscheibe zurückgeht.
Durch Verdrehung am Hebel 18 kann der Kompressionsgrad verstellt und der Zündzeitpunkt geregelt werden. Es genügen geringfügige Verstellngen von 2 bis 3 mm, denn pro Millimeter macht die Erhöhung der Kompression 2 Atm. aus.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verbrennungskraftturbine mit in Kolbenzylindern angesaugten, verdichteten und zur Explosion gebrachtem Brennstoff-Luftgemisch, dessen Energie in einer unmittelbar angeschlossenen, zweckmässig mehrstufigen Gleichdruckturbine ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionshub der Kolben der kreisförmig um die Antriebswelle herum angeordneten Zylinder von dieser Welle aus in der Weise gesteuert wird, dass er sich fast über eine ganze Umdrehung der Welle erstreckt.