Verbr ennnngskr aftrnaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ver- brennungskraftmaschine, welche gekenn zeichnet ist durch mindestens ein mit einer Abtriebswelle verbundenes Treibrad, das als Träger mindestens zweier Kolben ausgebildet ist und sich zwischen mindestens einem aus einar Kompressionskammer und einer Ver brennungskammer bestehenden Kammerpaar bewegt, das Ganze derart.
dass während dem Drehen des Treibrades die Kolben abwech selnd zur Verrichtung einer Saug- und Druckwirkung in die Kompressionskammer eintreten, um deren Inhalt nach Verdichtung nach der Verbrennungskammer übertreten zu lassen und hierbei in die Verbrennungskam mer überzugehen, wo sie unter der Einwir kung der Verbrennungsgase als das Treibrad bewegende Organe wirken.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht auf die Ver- craserseite einer Verbrennungskraftmaschine mit einem einzigen Kammerpaar, Fig. 2 einen Achsialschnitt und Fig. 3 eine Ansicht auf die Seite mit der Verbrennungskammer.
Fig. 4 zeigt einen auf eine Ebene abge wickelten Schnitt durch die Kammern zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Ma schine, und zwar in einer Stellung der vor handenen Kolben, bei welcher die Kompres sion in der Kompressionskammer erfolgt und die Zündung des Brennstoffluftgemisches in der Verbrennungskammer bereits stattgefun den hat.
Fig. 5 zeigt den gleichen Schnitt in einer Stellung der Kolben, bei welcher der Über tritt des komprimierten Inhaltes aus der Kompressionskammer in die Verbrennungs kammer stattfindet, -während Fig. 6 die Lage der Kolben anzeigt, welche sie bei der Zündung des Brennstoff luftgemisches . in der Verbrennungskammer einnehmen.
Fig. 7 und 8 zeigen einen senkrechten Schnitt durch einen geschlossenen bezw. durch einen offenen Kolben. Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt durch eine Verbrennungskraftmaschine, die meh rere nebeneinander angeordnete Kammer paare und mehrere Treibräder aufweist.
Fig. 10 zeigt, teilweise in Stirnansicht, zum Teil jedoch im Schnitt, eine Yerbren- nungskraftmaschine mit mehreren Kammer paaren, die denselben Abstand von der Rota tionsachse aufweisen, während in Fig. 11 ein Querschnitt durch eine Ver- brennungSkraftmaschine mit mehreren Kam merpaaren gezeigt ist, von welchen die Ver brennungskammern einen grösseren Abstand von der Rotationsachse haben als die Kom pressionskammern.
Die Verbrennungskraftmaschine gemäss der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 weist ein aus zwei Teilen 1 und 2 bestehen des Gehäuse auf, innerhalb welchem eine Kompressionskammer 3 und eine Verbren nungskammer 4 liegen sowie ein Treibrad 5 mit zwei verschiebbaren Kolben 6 angeordnet ist. Die Kompressionskammer 3 ist insbe sondere als nutartige Vertiefung im Gehäuse teil 1, die Verbrennungskammer 4 hingegen als nutartige Vertiefung im Gehäuseteil 2 ausgebildet. Die Kompressionskammer 3 hat einerends eine schräge Einlaufbahn 7 und eine schräge Auslaufbahn 8 für die Kolben 6 anlässlich der Drehung . des Triebrades 5.
Analoge Schrägbahn 9 und 10 sind eben falls bei der Verbrennungskammer 4 als Ein laufbahn bezw. Auslaufbahn vorgesehen. Der Gehäuseteil 1 ist mit einem in die Kom pressionskammer 3 ausmündenden Kanal 11 versehen, der in einem Rohrstutzen 12 zum Anschluss eines nicht gezeichneten Vergasers oder eines Luftfilters liegt. Der Anschluss eines Vergasers an den Rohrstutzen 12 er folgt dann, wenn Benzin als Treibstoff vor gesehen ist, er wird jedoch durch einen Luft filter ersetzt, wenn 01 als Treibstoff für den Motor gewählt wird. Im ersteren Falle ist am Einlaufende der Verbrennungskammer 4 eine Zündkerze 13 angeschlossen, die im zweiten Falle durch eine mit einer Brenn stoffpumpe verbundenen Einspritzdüse er- setzt wird.
Am Ende der Verbrennungskam mer 4 zweigt ein Kanal 14 ab, an welchen das Auspuffrohr 15 angeschlossen ist.
Das Treibrad 5 befindet sich drehbar zwi schen den beiden Gehäuseteilen 1 und 2 und bildet sowohl die Abschlusswand der Kom pressionskammer 3 als auch der Verbren nungskammer 4. Es hat zwei Führungs schächte 16 zur Aufnahme je eines Kolbens 6. Jeder Kolben ist durch einen Diagonal schnitt in zwei an sich gleiche Teile unter teilt, welche aber über ein Führungsorgan 18 miteinander in Wirkungsverbindung stehen, derart, dass sie sich wohl auseinander oder aufeinander zu bewegen können, da.ss sie aber stets mit ihren Schrägflächen aufeinander zu liegen kommen, wenn die Schliessung des Kolbens erfolgt. Eine im Kolben befindliche Druckfeder 19 ist bestrebt, die Endflächen 20 der beiden Kolbenteile stets an die Gehä.useinnenwandungen anzupressen.
Das Treibrad 5 sitzt auf einer \Welle 17 als ab getriebener Teil der Maschine.
\Wird das Treibrad 5 zum Zwecke des Anlassens des Motors in der angegebenen Pfeilrichtung in Umdrehung versetzt, dann nimmt es die beiden Kolben 6 mit. Angenom men, es seien die Kolben 6 anlä,sslich der In betriebsetzung in den in Fig. 4 gezeichneten Stellungen, dann veranlasst der linke Kolben eine Komprimierung des Mediums, das er vor sich her schiebt, während er hinter sich einen Unterdruck erzeugt, durch welchen aus dem Vergaser und durch den Kanal 11 ein Ben- zinluftgemisch 22 angesaugt wird. Der in der Verbrennungskammer 4 befindliche Kolben 6 hingegen stösst allfällig vorhandene ver brannte Gase durch den Kanal 14 und das Auspuffrohr 15 aus.
Ist der erstgenannte Kolben 6 am Ende der Kompressionskammer 3 angelangt (Fig. 5), dann öffnet sich der Kolben, indem die Druckfeder den einen Kol benteil in die Verbrennungskammer 4 hin einschiebt. Zwischen den beiden Kolbenteilen bildet sich ein Kanal 24, durch welchen ein Mertritt des komprimierten Benzinluftge- misches 23 in die Verbrennungskammer in den hinter dem Kolben verbleibenden Raum erfolgt. Gleichzeitig erfährt der zweitge nannte Kolben durch die beiden Schräg bahnen 7 und 10 eine Verlagerung in dem Sinne, dass er in die Kompressionskammer 3 eintritt und die Verbindung der letzteren mit dem Kanal 11 unterbricht.
Bei der Weiter bewegung des Treibrades 5 schliesst sich der erstgenannte Kolben zufolge der Wirkung der Schrägbahn 8 wieder. Sind die beiden Kolben in der Stellung gemäss Fig. 6 angelangt, dann wird der Stromkreis über die Zündkerze 13 geschlossen, damit der sich bildende Zündfunke 25 das komprimierte Treibstoffluftgemisch entzündet, worauf der anlässlich der Verbrennung entstehende Gas druck im Raum 26 (Fig. 4) den nunmehr in der Verbrennungskammer befindlichen Kol ben durch die letztere hindurch treibt, der das Treibrad 5 mitnimmt, und gleichzeitig veranlasst,
dass der in der Kompressionskam mer befindliche Kolben neuerdings Kompres sionsarbeit leistet und neuen Betriebsstoff ansaugt. Wie die Fig. 4 bis 6 zeigen, sind die Schrägbahnen der gompressions- und Ver brennungskammer als Führungsbahnen für die Kolben derart angeordnet, dass der Kol ben beim Verlassen der Verbrennungskam mer zum Zwecke des Übertrittes in die Kompressionskammer geschlossen bleibt und sich erst öffnen kann, wenn er das Ende der Kompressionskammer nahezu erreicht hat, dass er sich aber wieder schliesst, nachdem das in der Kompressionskammer kompri mierte Medium in die Verbrennungskammer übergetreten ist.
Wie Fig. 9 zeigt, kann die Verbrennungs- kraftmaschine auch als solche mit mehreren Kammerpaaren ausgebildet sein. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass das Gehäuse aus mehreren, z. B. aus fünf Teilen 1 und 2 ge bildet ist, wobei jeweils ein zwischen zwei andern Gehäuseteilen liegender Teil in der einen Seite eine Kompressionskammer 3 und in der andern Seite eine Verbrennungskam mer 4 enthält. Die vier vorhandenen Treib räder 5 sitzen auf der gemeinsamen Welle 17.
Jede Kompressionskammer hat naturgemäss einen Anschluss an einen gemeinsamen oder auch an einen eigenen Vergaser, während jede Verbrennungskammer mit einem Aus- trittskanal für die verbrannten Gase ver sehen ist. Die Anordnung der einzelnen Kam mern bezw. Kammerpaare ist zweckmässig so gewählt, dass zum Zwecke einer ausgegliche nen Kraftübertragung auf die Welle 17 die Verbrennung in den vier vorhandenen Ver brennungskammern zeitlich nicht zusammen fallen. Der Motor kann auch mehr oder weniger als vier Treibräder 5 aufweisen.
Während die Ausführungsform gemäss Fig. 1 bis 3 und auch diejenige nach Fig. 9, letztere auf jeden Rotor gerechnet, nur ein Kammerpaar, das heisst nur eine Kompres- sions- und eine Verbrennungskammer, auf weist, können Kammerpaare beliebiger An zahl vorgesehen sein. Fig. 10 zeigt eine Ma schine mit einem Treibrad und vier Kammer paaren. Die im Gehäuseteil 1 liegenden vier Kompressionskammern 3 und die im Ge häuseteil 2 liegenden vier Verbrennungskam mern sind alle von der Drehachse gleich weit entfernt.
Das Treibrad 5 ist mit einer ent sprechenden Anzahl Kolben 6 versehen, das heisst, es sind für je ein Kammerpaar ein Kolbenpaar vorgesehen. Jede Kompressions kammer erhält naturgemäss ihren Anschluss an einen gemeinsamen oder separaten Ver gaser und jede Verbrennungskammer ihre Zündkerze sowie einen Auspuffkanal. Der artige Einheiten gemäss Fig. 10 können auch entsprechend der Anordnung nach Fig. 9 nebeneinanderliegend zum Antrieb einer ge meinsamen Welle vorgesehen sein.
Bei den bisher beschriebenen Ausfüh rungsformen sind die Kammern und Kolben in einer Weise angeordnet, dass die letzteren beim Austritt aus der Verbrennungskammer und Eintritt in die Kompressionskammer und umgekehrt eine Verschiebung parallel zur Drehachse erfahren. In Fig. 11 ist ein Aus führungsbeispiel gezeigt, bei welchem sich die Kolben in radialer Richtung bewegen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kom- Pressions- und Verbrennungskammern bezw. 4 als konzentrisch angeordnete, in der selben Querschnittsebene liegende Vertiefun gen innerhalb des Gehäuses 1, 2 ausgebildet sind, zwischen welchen das Treibrad 5 liegt.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 11 hat zwei Kompressions- und zwei Verbrennungs kammern. Sie könnte aber auch mehr als zwei Kammerpaare aufweisen, und es könnten mehrere derartige Aggregate ent sprechend der Anordnung nach Fig. 9 nebeneinanderliegend angeordnet sein, wo bei die Treibräder 5 wie bei der Ausfüh rungsform nach Fig. 9 auf eine gemeinsame Abtriebswelle 17 wirken könnten.
Die beschriebenen und dargestellten Aus führungsbeispiele sind für die Verwendung eines Vergasers ausgebildet. Es wurde aber bereits erwähnt, da.ss die Verbrennungskraft, maschine auch für den Betrieb mit Schweröl ausgebildet sein kann, wenn der Vergaser durch einen Luftfilter ersetzt wird und an Stelle der Zündkerze eine an eine Brennstoff- einspritzpumpe angeschlossene Einspritzdüse tritt. In der Kompressionskammer wird bei einer solchen Ausführungsform Luft kompri miert und durch den geöffneten Kolben in die Verbrennungskammer gepresst, wobei sie sich soweit erwärmt,
dass sieh der einge spritzte Brennstoff entzündet. Durch be kannte Steuermittel wird die Schliessung des Stromkreises über die Zündkerze im Falle des Betriebes des Motors mit Benzin bezw. die Einspritzung von Öl derart gesteuert, da.ss der Verbrennungsvorgang erst bei geschlos senem Kolben einsetzen kann.
Die Verbrennung des Treibstoffluftge- misches in der Verbrennungskammer bezw. in den Verbrennungskammern hat wie bei allen bekannten Verbrennungskraftma,schineu eine starke Erwärmung der die Verbren nungskammer einschliessenden bezw. begren zenden Teile der Maschine zur Folge. Zur Abführung dieser Wärme ist der Gehäuseteil 2 mit Kühlrippen 28 versehen. Zur Verbes serung der Kühlluftführung kann auch ein Ventilator zur Erzeugung eines Kühlluft stromes vorgesehen sein.
Es kann aber auch an Stelle der Luftkühlung eine Flüssigkeits kühlung vorgesehen sein.
Combustion machine. The invention relates to an internal combustion engine, which is characterized by at least one drive wheel connected to an output shaft, which is designed as a carrier of at least two pistons and moves between at least one chamber pair consisting of a compression chamber and a combustion chamber, the whole thing .
that while the drive wheel is turning, the pistons alternately enter the compression chamber to perform a suction and pressure effect, to allow their contents to pass after compression to the combustion chamber and to pass into the combustion chamber, where they are acted upon by the combustion gases as organs moving the drive wheel act.
The subject of the invention is shown in the drawing, for example.
1 shows a view of the carburetor side of an internal combustion engine with a single pair of chambers, FIG. 2 shows an axial section and FIG. 3 shows a view of the side with the combustion chamber.
Fig. 4 shows a section wound on one level through the chambers to illustrate the operation of the Ma machine, in a position of the existing piston in which the compression takes place in the compression chamber and the ignition of the fuel-air mixture in the combustion chamber already took place.
Fig. 5 shows the same section in a position of the pistons, in which the over occurs the compressed content from the compression chamber into the combustion chamber, while Fig. 6 shows the position of the pistons, which they air mixture at the ignition of the fuel. take in the combustion chamber.
7 and 8 show a vertical section through a closed or respectively. through an open piston. Fig. 9 shows a longitudinal section through an internal combustion engine which pairs several juxtaposed chambers and has several drive wheels.
FIG. 10 shows, partly in an end view, but partly in section, a combustion engine with several pairs of chambers which are at the same distance from the axis of rotation, while FIG. 11 shows a cross section through an internal combustion engine with several chamber pairs is, of which the United combustion chambers are at a greater distance from the axis of rotation than the compression chambers.
The internal combustion engine according to the first embodiment of FIGS. 1 to 3 has a housing made up of two parts 1 and 2, within which a compression chamber 3 and a combustion chamber 4 are located and a drive wheel 5 with two displaceable pistons 6 is arranged. The compression chamber 3 is in particular designed as a groove-like recess in the housing part 1, while the combustion chamber 4 is designed as a groove-like recess in the housing part 2. The compression chamber 3 has at one end an inclined inlet track 7 and an inclined outlet track 8 for the pistons 6 during rotation. of the driving wheel 5.
Analog inclined path 9 and 10 are also if the combustion chamber 4 as a runway respectively. Runway provided. The housing part 1 is provided with a channel 11 which opens into the compression chamber 3 and is located in a pipe socket 12 for connecting a carburetor (not shown) or an air filter. The connection of a carburetor to the pipe socket 12 he follows when gasoline is seen as a fuel, but it is replaced by an air filter when 01 is selected as the fuel for the engine. In the first case, a spark plug 13 is connected to the inlet end of the combustion chamber 4, which in the second case is replaced by an injection nozzle connected to a fuel pump.
At the end of the combustion chamber 4, a channel 14 branches off to which the exhaust pipe 15 is connected.
The drive wheel 5 is rotatable between tween the two housing parts 1 and 2 and forms both the end wall of the Kom pressionskammer 3 and the combustion chamber 4. It has two guide shafts 16 for receiving a piston 6. Each piston is cut by a diagonal divided into two identical parts, but which are in operative connection with one another via a guide member 18 in such a way that they can move apart or towards one another, but that they always come to rest on one another with their inclined surfaces when the closure of the piston takes place. A compression spring 19 located in the piston strives to always press the end surfaces 20 of the two piston parts against the inner walls of the housing.
The drive wheel 5 sits on a shaft 17 as the driven part of the machine.
\ If the drive wheel 5 is rotated in the direction of the arrow for the purpose of starting the engine, it takes the two pistons 6 with it. Assuming that the pistons 6 are in the positions shown in FIG. 4 when they are put into operation, the left piston causes a compression of the medium that it pushes in front of it, while it generates a negative pressure behind it, through which A gasoline-air mixture 22 is sucked in from the carburetor and through the duct 11. The piston 6 located in the combustion chamber 4, however, pushes any existing ver burnt gases through the channel 14 and the exhaust pipe 15.
When the first-mentioned piston 6 has reached the end of the compression chamber 3 (FIG. 5), the piston opens in that the compression spring pushes the one piston into the combustion chamber 4. A channel 24 is formed between the two piston parts through which the compressed gasoline-air mixture 23 enters the combustion chamber into the space remaining behind the piston. At the same time, the second piston undergoes a displacement through the two inclined tracks 7 and 10 in the sense that it enters the compression chamber 3 and the connection of the latter with the channel 11 is interrupted.
As the drive wheel 5 moves further, the first-mentioned piston closes again due to the action of the inclined path 8. When the two pistons have reached the position according to FIG. 6, the circuit is closed via the spark plug 13 so that the spark 25 that forms ignites the compressed fuel-air mixture, whereupon the gas pressure arising during the combustion in space 26 (FIG. 4) the piston, which is now located in the combustion chamber, drives through the latter, which takes the drive wheel 5 with it, and at the same time causes
that the piston in the compression chamber is now doing compression work and sucking in new fuel. As FIGS. 4 to 6 show, the inclined paths of the compression and combustion chamber are arranged as guide paths for the pistons in such a way that the piston remains closed when leaving the combustion chamber for the purpose of passing into the compression chamber and can only open when it has almost reached the end of the compression chamber, but that it closes again after the medium compressed in the compression chamber has passed into the combustion chamber.
As FIG. 9 shows, the internal combustion engine can also be designed as such with a plurality of pairs of chambers. This can be achieved in that the housing consists of several, e.g. B. from five parts 1 and 2 ge forms, with a part lying between two other housing parts in one side a compression chamber 3 and in the other side a combustion chamber 4 contains. The four existing drive wheels 5 sit on the common shaft 17.
Each compression chamber naturally has a connection to a shared or also to its own carburetor, while each combustion chamber is provided with an outlet duct for the burned gases. The arrangement of the individual chambers respectively. Chamber pairs is expediently chosen so that for the purpose of a balanced transmission of force to the shaft 17, the combustion in the four existing combustion chambers does not coincide in time. The motor can also have more or fewer than four drive wheels 5.
While the embodiment according to FIGS. 1 to 3 and also that according to FIG. 9, the latter counting for each rotor, has only one pair of chambers, that is to say only one compression and one combustion chamber, any number of pairs of chambers can be provided. Fig. 10 shows a Ma machine with a drive wheel and four chambers pair. The four compression chambers 3 located in the housing part 1 and the four combustion chambers located in the housing part 2 are all equidistant from the axis of rotation.
The drive wheel 5 is provided with a corresponding number of pistons 6, that is, a pair of pistons are provided for each chamber pair. Each compression chamber is naturally connected to a shared or separate carburetor and each combustion chamber has its spark plug and an exhaust duct. The like units according to FIG. 10 can also be provided next to one another according to the arrangement according to FIG. 9 for driving a common shaft.
In the embodiments described so far, the chambers and pistons are arranged in such a way that the latter experience a displacement parallel to the axis of rotation when they exit the combustion chamber and enter the compression chamber and vice versa. In Fig. 11 an exemplary embodiment is shown from, in which the pistons move in the radial direction. This is achieved in that the compression and combustion chambers BEZW. 4 are formed as concentrically arranged, lying in the same cross-sectional plane, recesses within the housing 1, 2, between which the drive wheel 5 is located.
The embodiment according to FIG. 11 has two compression and two combustion chambers. However, it could also have more than two pairs of chambers, and several such units could be arranged side by side in accordance with the arrangement of FIG. 9, where the drive wheels 5 as in the embodiment of FIG. 9 could act on a common output shaft 17.
The exemplary embodiments described and illustrated are designed for the use of a carburetor. However, it has already been mentioned that the internal combustion engine can also be designed for operation with heavy oil if the carburetor is replaced by an air filter and an injection nozzle connected to a fuel injection pump replaces the spark plug. In such an embodiment, air is compressed in the compression chamber and pressed through the open piston into the combustion chamber, where it heats up to the extent that
see that the injected fuel ignites. Bezw by known control means the closure of the circuit via the spark plug in the case of operation of the engine with gasoline. the injection of oil is controlled in such a way that the combustion process can only start when the piston is closed.
The combustion of the fuel / air mixture in the combustion chamber BEZW. in the combustion chambers, as in all known combustion engines, schineu has a strong heating of the combustion chamber including the combustion chamber. limiting parts of the machine. To dissipate this heat, the housing part 2 is provided with cooling ribs 28. To improve the cooling air flow, a fan for generating a cooling air flow can also be provided.
However, instead of air cooling, liquid cooling can also be provided.