DD276512A1 - Drehkolbenverbrennungsmotor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenverbrennungsmotor mit kontinuierlicher Verbrennung und Vielstoffeignung fuer den Antrieb von Fahrzeugen aller Art sowie anderer mobiler und stationaerer Anlagen. Erfindungsgemaess sind zwei in einem Gehaeuse achsparallel gelagerte Drehkolbenreihen, deren gewindeartige Aussenkonturen kammerartig ineinandergreifen, durch eine Zahnradstufe verbunden, und zwischen den Drehkolben der Verdichterstufe und denen der Expansionsstufe befinden sich eine oder in gleicher Teilung mehrere Brennkammern. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehkolbenverbrennungsmotor für den Antrieb von Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen sowie von anderen stationären und/oder mobilen Maschinen und Anlagen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Mit dem Drehkolbenverbrennungsmotor vergleichbar sind die Viertakt- und Zweitaktotto- und Dieselmotoren. Viertaktottomotoren haber. während ihrer über 100jährigen Entwicklung ein hohes technisches Niveau erreicht und beherrschen

als Kraftmaschinen alle Antriebsbereiche für kleine und mittlere Baugrößen der Verbrennungsmotoren, während kleinere

Ottozweitaktmotoren auf Grund ihrer technischen Einfachheit weit verbreitet sind. Viertakt- und Zweitaktdiesulmotoren herrschen vorwiegend in mittlerer bis oberer Baugröße al? Verbrennungsmotoren für

stationäre und mobile Antriebe vor, wobei gegenüber den Ottomotoren höhere Wirkungsgrade erreicht werden.

Der besonders bei Mohrzylinder-Viertaktmotoren notwendige hohe Aufwand an Baugruppen und Bauteilen ist beim Drehkolbenvorbrennungsmotor nicht erforderlich. Gegenüber den Otto- und Dieselmotoron ist beim Drehkolbenvorbrennungsmotor ein höherer Wirkungsgrad erreichbar, wobei niederoktanige Kraftstoffe einsetzbar sind. Beim Drehkolbenverbrennungsmotor genügt für den Startvorgang eine Glühkerze zur Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Aus der DD-PS 84652 ist weiterhin bereits ein Verbrennungsmotor mit drei drehkolbenähnlichen Läuforn bekannt, deren

gewindeartige Außenkonturen kammartig ineinandergreifen tind das angesaugte Kraftstoff-Luft-Gemisch v. ihrend des

Transports zum Verbrennungsraum nach dem Prinzip eines Schraubenverdichters komprimieren. Der Nachteil dieser Lösunp besteht jedoch im wesentlichen darin, daß die Synchrondrehung der Läufer ausschließlich über dio Flanken der gewindeartigen Außenkonturen erfolgt, wodurch einerreite hoher Verschleiß und unterschiedliches Flankenspiel

entstehen und andererseits ein ungenügender Wirkungsgrad zu verzeichnen ist.

Die DE-PS F01 c 1/16 Nr. 2200240 beschreibt eboniöiiä sine Drehkolbenbrennkraftmaschine, die sechs Drehkolbenpaare ohne Synchronzahnräder, aber keine Brennkammer, enthält. Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den konstruktiven Aufwand bei gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades zu senken und eine Vielstoffeignung an Kraftstoff zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konstruktiv einfachen Drehkolbenverbrennungsmotor zu entwickeln, der gegenüber dem Viertaktmotor wesentlich weniger Bauteile enthält und für niederoktanige Kraftstoffe geeignet ist. ErfindungegemÄß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß etwa im Bereich der halben Gehäuselänge zwischen den Drehkolben der Verdichterstufe und den Drehkolben der Expansionsstufe eine oder in gleicher Teilung mehrere Brennkammern sich befinden und die Primärdrehkolbenreihe mit der Sekundärdrehkolbenreihe über eine Zahnradstufe verbunden ist, wobei die Drehkolben unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Zur Gewährleistung der Montage und Demontage des Drehkolbenverbrennungsmotors ist dessen Gehäuse in Höhe der Brennkammern gotoilt und abgedichtet. •Von der Ansaugstufe zur Verdichterstufe erfolgt eine Verdichtung der Luft, die mit der Verdichtung von Dieselmotoren vergleichbar ist. In die nach der Verdichterstufe angeordnete Bionnkammer wird durch eine Einspritzdüse niederoktaniger Kraftstoff eingespritzt und das Kraftstoff-Luft-Gemisch während des Starts durch eine Glühkerze gezündet und anschließend kontinuierlich weiter verbrannt, wobei eine Qualitätsregelung der Kraftstoffmenge für die entsprechenden Drehzahlbereiche

durch die Einspritzpumpe vorgenommen wird. Die Durchsatzmengen der Verdichterstufe gegonübei der Expansionsstufe verhalten sich etwa wie 1.2. Die Fördermenge der Nachexpanaionsstufe ist gegenüber der Expansionsstufe etwa zehnmal größer. Der auf die Flächen der Expansions- und Nachexpansionsstufe wirkende Druck wird in entsprechende Leistung umgesetzt.

An der AüsgsngEseite HAr Nachexpansionsstufe werden die Abgase über einen oder mehrere Angaskanäle ausgestoßen und der Abgasanlage mit oder ohne Katalysator zugeführt. Nach Ansauy- und Verdichterstufe sind Synchronzahnräder in einer Zahiuadstufe angebracht, die alle vier Drehkolbenpaare gegenüber den Gehäuseteilen und untereinander berührungslos

umlaufen lassen und durch ein sehr geringes Spiel der Drehkolbenpaare untereinander eine Gasdichtung bewirken.

Gegenüber dem Viertaktmotor fallen der aufwendige Kurbeltrieb, der Ventiltrieb und die Zündanlage weg, wobei beim Drehkolbenverbrennungsmotor durch den geringen Verbrauch niederoktaniger Kraftstoffe ein ökonomischer Betrieb erreicht Als Werkstoffe für den Drehkolbenverbrennungsmotor kommen sowohl aus dp η Verbrennungsmotorenbau bekannte und

bewährte Werkstoffe als auch MaschinenbaukeMmik in Frage.

Laufruhe, gleichmäßigeres Drehmoment, höhere Wirtschaftlichkeit und geringere Baugröße₍bezogen auf die Leistungslöhne ί

den Drehkolbenverbrennungsmotor weiterhin aus.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Die Vorderansicht des Drehkolbenverbrennungsmotors im Schnitt, Fig. 2: Die Ansicht in Richtung „Z" nach ^rigur 3, Fig. 3: den Schnitt A-A nach Figur 1.

In einem Drehkolbenverbrennungsmotor mit dem Lüfter 1 befindet sich durch den Lagerdeckel 3 zentriert das Luftfilter 2. Die Drehkolben der Ansaugstufe 4; 5 laufen gegenüber dem Gehäuse 7 und untereinander berührungslos um und sind durch einen Gasdichtungsspalt untereinander abgedichtet und durch die Zahnradstufe 11 ebenso wie die übrigen Drehkolben synchronisiert. Die Kühlrippen 6 sind für die Kühlung des Motors vorgesehen und durch die Verkleidung 10 nach außen abgeschlossen. Die durch die Drehkolben der Ansaugstufe geförderte Verbrennungsluft wird durcn die Drehkolben der Verdichterstufe 8; 9 verdichtet, zur Brennkammer 22 goiührt und nach Zerstäubung des Kraftstoffes durch die Einspritzdüse 20 für den Startvorgan j durch die Glühkerzo 21 gezündet und danach weiterhin kontinuierlich verbrannt. Die Vorder- und Rückseite des Motors sind durch die Dichtung 12 durch Verschraubung miteinander verbunden. Die Drehkolben der Expansionsstufe 13; 14 haben eine größere Steigung als die Drehkolben der Verdichterstufe. Die Drehkolbon der Expansionsstufe und die Drehkolben dar Nachexpansionsstufe 15; 16 setzten den Verbrennungsdruck des verbrannten Kraftstoff-Luft-Gemisches in entsprechende Leistung um. Durch den Auslaß 17 entweicht das Abgns. Der Anschlußflansch 18 dient der Verbindung mit dem Gehäuse für Kupplung und Getriebe. Die Welle einer durchgehenden Drehkolbenseite bildet den Anschlußteil für Kupplung 19. Durch die vier Drehkolbenpaare werden die Arbeitsschritte Ansaugen, Verdichten, Verbrennen, Expandieren, Nachoxpandieren und Ausstoßen gleichzeitig und kontinuierlich ausgeführt.

Claims (2)

1. Drehkolbem'erbrennungsmotor, dessen Ansaug-, Verdichter-, Expansions- und Nachexpansionsutufe von zwei in einem gemeinsamen Gehäuse gelagerten, achsparalloi zueinander angeo^rdneten Drehkolbenreihen gebildet werden, deren flachgewindeartigen Außenkonturen kammartig ineinandergreifon und die Drehkolben jeder Kolhenreihe untereinander fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Bereich der Mitte des Gehäuses (7) zwischen den Drehkolben der Verdichterstufe (4; 5) und den Drehkolben der Expansionsstufe (13; 14) eine oder in gleicher Teilung mehrere Brennkammern (22) befinden und die Primärdrehkolbenreihe (4; 8; 13; 15) mit der Sekundärdrehkolbenreihe (5; 9; 14; 16) über eine Zahnradstufe (11) verbunden ist, wobei die Drehkolben (4; 5; 8; 9; 13 bis 16) der einzelnen Arbeitsstufen zueinander unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

2. Drehkolbenverbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (17) in Höhe der Brennkammern (22) radial geteilt und abgedichtet ist.