DE10300747B4 - Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit zwei dreieckförmigen Kreiskolben - Google Patents

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Abstract

Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit zwei dreieckförmigen Kreiskolben, die mit äußeren Eckendichtungen in zumindest einem Trochoidengehäuse auf einer Doppelexzenterwelle umlaufen und durch ein Getriebe im Drehzahlverhältnis 1:3 zur Drehzahl der Exzenterwelle gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kreiskolben in nur einem Trochoidengehäuse umlaufen und dass einer der Kreiskolben als Arbeitskolben (1) mit einer Kreisbahnkontur ausgebildet ist und der andere Kreiskolben als Verdichterkolben (2) drei durch einen Abwälzzylinder geführte Arme aufweist, die mit Innenseiten abdichtend an der Kreisbahnkontur des Arbeitskolbens (1) abwälzen und dabei veränderliche Arbeitsräume bilden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine, bei der zwei dreieckigförmige Kreiskolben mit ihren äußeren Eckendichtungen gemeinsam in einem Trochoidengehäuse auf einer Doppelexzenterwelle umlaufen, wobei sie durch ein Getriebe im Drehzahlverhältnis 1:3 zur Drehzahl der Exzenterwelle gesteuert werden, wobei beide Kreiskolben in nur einem Trochoidengehäuse umlaufen und wobei einer der Kreiskolben als Arbeitskolben (1) mit einer Kreisbahnkontur ausgebildet ist und der andere Kreiskolben als Verdichterkolben (2) drei durch einen Abwälzzylinder geführte Arme aufweist, die mit Innenseiten abdichtend an der Kreisbahnkontur des Arbeitskolbens (1) abwälzen und dabei veränderliche Arbeitsräume bilden.
  • Durch diese Bauform wird erreicht, dass bei gleichen Außenabmessungen im Vergleich zu bisher bekannten Bauformen sowohl der Arbeitsraum vergrößert, als auch der Verdichtungsraum wesentlich verkleinert wird. Damit ergibt sich ein derart hohes Verdichtungsverhältnis, wie es für Dieselbetrieb notwendig ist und zudem auf Grund der kleineren Brennraumoberfläche, ein besserer thermischer Wirkungsgrad. Aus dem Stand der Technik sind zwar Kreiskolbenmotor-Brennkraftmaschinen bekannt, die Gestalt und Funktionsweise der vorliegenden Erfindung geht daraus jedoch nicht hervor.
  • So zeigt beispielsweise die Patentschrift DE 1153207 B eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit dreieckigen Kolben, die parallel auf einer Exzenterwelle jedoch in zwei getrennten Trochoidengehäusen laufen. Eine Arbeits- oder Brennraumveränderung ist dabei jedoch nicht möglich.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert:
  • Die 1 zeigt einen Schnitt durch das Planetengetriebe der linken Motorseite zur Steuerung des Verdichterkolbens (2) über den Mitnehmer (6), der in einer Exzenterscheibe gelagert ist und an das äußere Antriebszahnrad angekoppelt ist.
  • Der mit der Exzenterwelle verbundenene Planetenradträger (8) führt die Planetenräder (9) um das am Gehäuse befestigte Sonnenrad (10).
  • In 2 ist ein Schnitt durch das Trochoidengehäuse und die beiden Kolben in folgender Stellung zu sehen:
    • – Exzenter vom Arbeitskolben (1) in 180° (unten),
    • – Exzenter von Verdichterkolben (2) bei 0° (oben).
  • Dabei ergeben sich folgende Arbeitsräume:
    • – Restraum bei Einlass-Ende und Auslass-Beginn (11)
    • – Größter Arbeitsraum bei Verdichtungsbeginn (12)
    • – Brennraum bei höchster Verdichtung und Einspritzung (13)
    • – Arbeitsdruckraum (14)
    • – Expansionsraum bei Auslassbeginn (15).
  • Die Kolbenbreite (KB) kann dabei beliebig (ca. 5e) gewählt werden.
  • Die 3 zeigt einen Schnitt durch das Planetengetriebe der rechten Motorseite zur Steuerung des Arbeitskolbens (1), der mit dem Außenzahnrad gekoppelt und in der Exzenterscheibe (5) gelagert ist. Der mit der Exzenterwelle (3) (Kurbelwelle) verbundene Planetenradträger (8) führt die Planetenräder (9). Der Exzenterhub (2e) ist konstruktionsbedingt zu wählen.
  • In 4 ist der Schnitt durch das Trochoidengehäuse und die beiden Kolben in folgender Stellung dargestellt
    • – Exzenter vom Arbeitskolben (1) in 90° (rechts),
    • – Exzenter vom Verdichterkolben bei 270° (links).
  • Dabei ergeben sich folgende Arbeitsräume:
    • – Saugraum bei geöffnetem Einlasskanal (16),
    • – Verdichtungsraum (17),
    • – Arbeitsdruckraum (18),
    • – Expansionsraum bei geöffnetem Auslasskanal (19).
  • Die 5 zeigt die Anordnung der Planetenräder (9.1) und (9.2)-(Halbschnitt beider Seiten).
  • Die Zeichnungen stellen nur eine Prinzipskizze dar, wobei alle für einen Verbrennungsmotor notwendigen Konstruktionsmaßnahmen wie beispielsweise Ölkanäle, Kühlwasserräume Anflanschteile, Zusatzaggregate (wie z. B. Einspritzdüsen, Einspritzpumpe, Wasserpumpe, Ölpumpe etc.) zur vereinfachten Darstellung weggelassen sind.
  • Bei den Dichtleisten ist zu beachten, dass diese in den Armen des Verdichterkolbens vorgesehenen Dichtleisten sog Freiflugphasen aufweisen, d. h. ohne Kontakt mit der Gegenlaufbahn sind. Damit sie durch die entstehenden Fliehkräfte dabei nicht aus den Nuten fallen werden, bei denen Dichtleisten in "T"- oder "L"-Form verwendet.

Claims (4)

  1. Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit zwei dreieckförmigen Kreiskolben, die mit äußeren Eckendichtungen in zumindest einem Trochoidengehäuse auf einer Doppelexzenterwelle umlaufen und durch ein Getriebe im Drehzahlverhältnis 1:3 zur Drehzahl der Exzenterwelle gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kreiskolben in nur einem Trochoidengehäuse umlaufen und dass einer der Kreiskolben als Arbeitskolben (1) mit einer Kreisbahnkontur ausgebildet ist und der andere Kreiskolben als Verdichterkolben (2) drei durch einen Abwälzzylinder geführte Arme aufweist, die mit Innenseiten abdichtend an der Kreisbahnkontur des Arbeitskolbens (1) abwälzen und dabei veränderliche Arbeitsräume bilden.
  2. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch ein Planetengetriebe auf einer oder beiden Seiten des Kolbenarbeitsgehäuses gesteuert wird.
  3. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtleisten so gestaltet sind, dass sie in der Freiflugphase ohne Gegenlaufbahn nicht aus den Führungsnuten fallen.
  4. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradträger Gegengewichte zum Ausgleich der Exzentermassen aufweisen
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1153207B (de) * 1958-10-07 1963-08-22 Nsu Motorenwerke Ag Kreiskolben-Brennkraftmaschine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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