DE10112708C2 - Gegendrehender Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung beruht auf bewährten klassischen Bauteilen von Verbrennungsmotoren. Auch das gegeneinander Drehen von Kurbelwelle und Kurbelgehäuse ist nicht neu. Die vorliegende Erfindung betrachtet auch die Druckschrift DE 32 37 568 A1, des Herrn Karl-Ludwig Schüler, zum Stand der Technik. In dieser genannten Druckschrift wird, wie auch in Anderen, ein gegendrehender Motor beschrieben, der aber neue zum Teil nicht lösbare technische Probleme aufwirft und in seinem Wesen nicht erkannt wird. Die technische Auf­ gabe besteht darin, die Kraftverluste der "Druckseite" in Nutzkraft zu verwandeln, bestehende bewährte technische Lösungen beizubehalten und zugleich mit dem Patentanspruch die Kraftabgabe, die Zuführung des Kraftstoff-Luftgemisches und die Auspuffgasabführung neu geregelt zu haben. Hiermit wird von mir erstmals erkannt und formuliert, daß die Kolben nur noch scheinbar auf- und abwärts gehen. Die Kolben vollziehen in Wirklichkeit eine kreisförmige, eine elliptische Bewegung um den Kurbelwellenmittelpunkt. Es gibt für die Kolben keine Umkehr der Bewegungsrichtung mehr - also keine Totpunkte. Diese Entdeckungen und Lö­ sungen bilden das Wesen der vorliegenden Erfindung und leiten eine völlig neue Generation von Verbrennungsmotoren ein.

Es dreht sich die Kurbelwelle 1 und es drehen sich in ent­ gegengesetzter Richtung die Zylinder mitsamt dem Kurbelge­ häuse 2. Diese drehenden Teile sind in einem feststehenden Käfig 3 mit der Kurbelwelle gelagert. Im Käfig ist auch die Antriebswelle 4 mit dem Duplex-Zahnrad gelagert. Diese zwei Antriebszahnräder mit unterschiedlichen Durchmessern werden aus zwei Kraftrichtungen gleichzeitig angetrieben. Von innen greift das Kurbelwellenzahnrad 6 in das kleinere Antriebs­ wellenzahnrad 7 während der Kurbelgehäuse-Innenzahnkranz 8 mit dem größeren Antriebswellenzahnrad 9 im Eingriff steht. Der Patentanspruch besteht darauf, daß die Kraftabgabe erst­ mals über nur ein Zwischenzahnradpaar auf einer Welle zwischen Kurbelwelle und Kurbelgehäuse übertragen wird, wo­ bei diese Welle gleichzeitig die Antriebswelle (Kraftabgabe­ welle ist. Beide Antriebswellenzahnräder gewährleisten das gegeneinander bestehende Umdrehungsverhältnis der Kurbel­ welle zum Kurbelgehäuse von 1 : 1.

Damit wird erreicht, daß beim hier beschriebenen Viertakt­ motor nach jeweils einer Umdrehung eine Zündung immer an der jeweils selben Stelle erfolgt. Das ist auch die Ursache dafür, daß der Zündmechanismus und die Ventilsteuerung am nichtdrehenden Teil, dem Käfig angebracht ist. Bei der je­ weils einen Zündung pro Umdrehung entsteht als Folge, daß die Anzahl der Zylinder auch die Anzahl der Zündungen in nur einer Umdrehung sind. Beim 4-Zylindermotor (Sternförmig auf zwei versetzte Kurbelzapfen) sind die Zündabstände am gleichmäßigsten auf eine Umdrehung verteilt. Die Eigenheit des im Bild 1 dargestellten 2-Zylinder (Boxer-)Motor besteht darin, daß die Zündung des zweiten Zylinders bereits nach einer viertel Umdrehung erfolgt. Nach einer dreiviertel Um­ drehung zündet danach der erste Zylinder wieder (Bild 4).

Mit dem Wegfall der Totpunkte und durch den Wegfall der Reibung an der Druckseite entsteht eine höhere Auslastung der indizierten Leistung im Verhältnis zur effektiven Leis­ tung. Also Einsparung von Kraftstoff. Dazu kommt noch, daß nur noch die halbe Anzahl an Zylindern notwendig ist, um vergleichsweise die gleiche Anzahl von Zündungen eines Rei­ henmotors zu erreichen - also nochmals eine Verringerung der Reibung. Das effektive Drehmoment hat zur Folge, das bei Kraftfahrzeugen auch weniger Reibung im Wechselgetriebe zu erwarten ist, weil diese nur noch mit weniger Vorwärtsgängen ausgestattet sein müssen.

Selbstverständlich funktioniert der Reichelmotor auch als Zweitaktmotor und als Dieselmotor, sowie beim Antrieb mit Wasserstoff.

Kolben 10, Zylinder 11, Zylinderkopf 12, Pleuel 13 und Kurbelwelle haben sich in der Praxis als Kraftentstehungs- und Übertragungsaggregate bewährt. Beim Reichelmotor ist zu beachten, daß die Zylinderverteilung wegen der auftretenden Fliehkräfte gleichmäßig erfolgt. Boxer- und sternförmige Anordnung ist geboten. Ein Einzylindermotor ist nicht empfehlenswert.

Um die drehenden Teile befindet sich ein fester Käfig. In diesem Käfig ist die Kurbelwelle und das Kurbelgehäuse ge­ lagert. Zwischen dem drehend auf der Kurbelwelle gelagerten Kurbelgehäuse und dem Käfig befinden sich die für den An­ trieb notwendigen schrägverzahnten Zahnräder. Das ist die Kraftabgabeseite. Am feststehenden unbeweglichen Käfig, der beispielsweise an 4 Punkten 22 aufgehangen werden kann, sind weitere notwendige Teile angebracht:

• 1. die verstellbaren (Ventilspiel) Teilrundbogen für die Ventilsteuerung. Je Ventil ein Teilrundbogen,
• 2. die Zündeinrichtung. Diese befindet sich an der Stelle, an der der jeweilige Zylinder immer wieder zündet,
• 3. der Vergaser aus Richtung 14,
• 4. die Abgasentsorgung in Richtung 18.

Das Kraftstoff-Luftgemisch kommt von der Kraftabgabeseite und erreicht durch die Kurbelwelle den Motor. Zu diesem Zweck hat die Kurbelwelle eine Bohrung 14, die aber nur bis zum Kurbelwellenlager des Kurbelgehäuses geht. Durch Öff­ nungen 15 in der Kurbelwelle erreicht das Kraftstoff-Luft­ gemisch den Hohlraum 23 im Kurbelgehäuse. Die Abdichtung erfolgt mittels Simmerringe 19. Mit einem Kanal 16 wird es zum Zylinderkopf geführt.

Die Abgase werden in ähnlicher Weise am entgegengesetzten Kurbelwellenende abgeführt. Vom Zylinderkopf gelangen sie über einen Kanal 17 zum Hohlraum 24 in den innerren Teil des. Kurbelgehäuses. Über Öffnungen nimmt die Kurbelwelle diese Abgase auf und führt sie über die kurze Bohrung 18 zur Auspuffanlage. Die Abdichtung erfolgt über hitzebestän­ dige Simmerringe 20.

Für die Schmierung kommt das Prinzip der Trockensumpf­ schmierung zur Anwendung. Das in das Kurbelgehäuse eintre­ tende Öl gelangt durch die Fliehkraft immer an die innere Außenwand des Kurbelwellengehäuses. Von dort wird es ab­ gesaugt und dem Kreislauf wieder zugeführt.

Zur Kühlung empfiehlt sich zuerst die Luftkühlung. Dafür brauchen nur die Kühlrippen im richtigen Winkel (ähnlich einem Achsialgebläse) am Zylinder und Zylinderkopf sein. Im Falle der Wasserkühlung sind die Wasserkühlrippen ähn­ lich der Luftkühlung angebracht. Ein extra herkömmlicher Kühler entfällt.

Die Steuerung der Ventile wäre von innen möglich. Die güns­ tigere, weniger aufwendige Möglichkeit ist die hier be­ schriebene vom feststehenden äußeren Käfig aus. Die Ventil­ enden, an den kleine Rädchen angebracht sind, treffen zu den Steuerzeiten auf die bogenförmigen, in der Tiefe ver­ stellbaren Schienen 21.

Auf die bildliche Darstellung der Kühlrippen, des Schmier­ systems, der Zündmechanismen, der Schraub- und Flanschver­ bindungen wurde der besseren Übersicht wegen verzichtet.

Zum besseren Verständnis sind 4 Bilder als Anlage beigefügt.

Bild 1 Gesamtansicht im Querschnitt.

Bild 2 Die Kraftabgabeseite mit ihren Zahnrädern.

Bild 3 Der Käfig.

Bild 4 Skizze der Bewegungen und Steuerzeiten.

Claims (1)

1. Verbrennungsmotor mit entgegengesetzt zur Kurbelwelle um­ laufenden Zylindern mit Kolben und Pleueln, die in einem feststehenden Käfig (3) drehend gelagert sind, wobei die Leistung über ein Zahnradpaar (7, 9) im Verhältnis 1 : 1 an die Antriebswelle (4) aus zwei Kraftrichtungen gleich­ zeitig übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (10) eine elliptische Bahn um den Kurbel­ wellenmittelpunkt beschreiben (keine Totpunkte mehr) und die Kraft der sogenannten Druckseite in effektive Nutz­ kraft umgewandelt und direkt über den Kurbelgehäusezahn­ kranz (8) auf die Antriebswelle übertragen wird, daß Öff­ nungen (15) in der Kurbelwelle zur Zuführung des Brenn­ stoff-Luftgemisches vorgesehen sind, und daß auf der ent­ gegengesetzten Seite der Kurbelwelle eine axiale Bohrung (18) zum Abführen der Abgase vorgesehen ist.