DE19513046A1 - Kreiskolbenmotor - Google Patents

Description

Der hiermit vorgestellte Motor gehört zu den Verbrennungs­ motoren.

In der Spezifik gehört er zu den Kreiskolbenmotoren.

Dieser Motor hat einen wahrhaften Kreiskolben im Unterschied zu anderen Kreiskolbenmotoren, die zwar in diese Kategorie eingeordnet wurden aber keinen echten Kreiskolben besitzen. Bei vielen anderen Motoren stellt sich eine große Kompliziert­ heit der Konstruktion, der Herstellung und damit bedingt der Anfälligkeit und Lebensdauer dar.

Die ganze Konstruktion des Motors beruht auf wenigen Einzel­ teilen.

In der Vorderansicht (VA) erkennt man einen Ring. Es ist ein innen völlig hohler Kreiszylinder. Dahinter befindet sich ein zweiter Kreiszylinder.

In diesen Kreiszylindern befindet sich ein Kreiskolben, der nur 180° Grad des Umfanges ausmacht. Die anderen 180° Grad stellt eine im Schnitt rund 1/3-kreisförmige Schale (6) dar. Sie wird im Schnitt (BB) dargestellt und ist auch im Schnitt (AA) erkennbar.

Diese 1/3-kreisförmige Schale (6) verbindet die beiden Kol­ benoberflächen und dichtet gleichzeitig den Zylinder ab. Den linken Ring stellt der Arbeitszylinder (2) mit Arbeitskol­ ben (1) dar. Den rechten Ring stellt der Steuerzylinder (4) mit Steuerkolben (3) dar. Der Arbeitskolben (1) ist gegenüber dem Steuerkolben (3) um rund 320° Grad versetzt.

Beide Kolben sind starr mit der Welle (13) verbunden und ver­ ändern den Winkel um 320° Grad zueinander nicht.

Die Verbindung von Welle (13) zum Kolben wird durch speichen­ ähnliche Stege (12) erreicht. Man kann diese Verbindung aber auch durch eine 360°-Grad-Scheibe erreichen. Bei dieser völlig umlaufenden Scheibe (ähnlich dem Aussehen der speichenlosen Rennfahrräder) würde eine aufwendige Auswuchtung wegfallen und eine bessere Abdichtung von Zylinder und Kolben erfolgen. Auf der inneren Seite der Kreiszylinder zur Welle (13) hin befindet sich ein endloser Schlitz von 360° Grad, durch den das Verbindungselement (Steg oder Scheibe) (12) zwischen Welle (13) und Kolben läuft.

Abgedichtet wird dieser völlig umlaufende Schlitz durch den Halbkreiskolben und der dazwischen liegenden 1/3 - kreisför­ migen Halbschale (6) zwischen Hub und Saugseite des Kolbens. Genauso sieht der Sachverhalt beim Steuerzylinder (4) bzw. Steuerkolben (3) auf der rechten Seite aus.

Gelagert wird diese Welle (13) in einem Motorgehäuse (14), welches gleichzeitig die Kreiszylinder und die Motorkühlflüssig­ keit (15) aufnimmt.

Dazu könnte man Motorenöl verwenden. Die Kreiszylinder und Motorgehäuse (14) sind fest miteinander verbunden (Fig. 5). Arbeits- und Steuerzylinder werden durch drei Kanäle verbunden. Durch die Vorderansicht (VA) gesehen befinden sich unter­ halb zwei Überströmkanäle (10 und 11).

Der am höchsten gelegene Kanal stellt sich in Reihenfolge von rechts nach links als Ansaugkanal (?) (vom Vergaser zum Steuer­ zylinder), Ansaugkanal (8) (zwischen den Zylindern) und Auspuffkanal (9) (vom Arbeitszylinder nach links in die Atmos­ phäre) dar.

Im Arbeitszylinder (2) befindet sich oben rechts die Zündker­ ze (5). Sie muß von außen durch einen Kanal, welcher durch die Motorkühlflüssigkeit (15) des Gehäuses führt, erreichbar sein.

Die Zündfolge kann direkt oder indirekt durch die Welle über einen Nocken (16) gesteuert werden. Nockenstößel (24) über­ trägt weiter auf die Zündanlage und somit auf die Zündkerze. Den Kanälen kann man aber auch eine andere Form geben (schlitz­ förmig oder elliptisch).

Die Anzahl der Überströmkanäle (10 und 11) müßte man nach Bedarf verringern oder vergrößern (ähnlich der Vierventil­ technik oder hochentwickelter Spültechnik bei Zweitaktmotoren). Treten dabei Probleme des Ansaugens, Verdichtens, Verbrennens und Ausstoßens auf, kann man die Kanäle über einen durch die Welle gesteuerten Schieber (mit Hilfe eines Wellennockens) versehen. Dieser Fall wird mit Sicherheit am höchstgelegenen Kanal (8) zwischen Arbeitszylinder und Steuerzylinder auftreten. Möglich wäre aber auch eine Ausstattung aller Kanäle mit einem Schieber, jeweils über Wellennocken gesteuert.

Eine Gleichmäßigkeit des Laufens kann man durch eine Schwung­ scheibe erreichen, die entweder außerhalb des Motorgehäuses läuft oder gleichzeitig die Scheibe zwischen Welle und Kolben darstellt.

Der Zylinderraum kann eine Primärschmierung durch Kanäle be­ kommen, welche ihren Anfang an der Welle nehmen und durch die Stege oder die Scheibe laufen und im Zylinderraum enden. Durch die Fliehkraft würde das Öl von allein aus dem mit Öl gefüllten Motorgehäuse in den Zylinderraum transportiert. Wird der Motor mit Benzin betrieben, so kann man dem Benzin Öl zur zusätzlichen Schmierung beigeben.

Würde man ihn mit Gas betreiben, so ließe sich das Öl dem An­ saugstrom des Treibgases beimischen.

Die Dimensionen der Motorenteile sind nicht berechnet. Damit sind Höhe, Breite und alle anderen Ausmaße des Motors gemeint, auch die Anzahl der Zündkerzen. Deshalb sind die Mo­ torenteile und die Ansichten auch nicht im Maßstab untereinan­ der dargestellt.

Theoretisch wäre dieser Motor für alle Arten von Maschinen verwendbar, die zur heutigen Zeit von Verbrennungsmotoren be­ trieben werden.

Durch eine durchaus anzunehmende turbinenartige Laufruhe wäre er besonders für Kettensägen, Motorsensen, Kompressoren, Erdverdichter und damit auch für Kraftfahrzeuge geeignet. Desweiteren wären seine Ausmaße recht klein (Wegfall des Kur­ belwellenraumes) und die Anzahl der Einzelteile ebenfalls. Die Wartung wäre sehr einfach, Schmierung und Kühlung un­ kompliziert, da sie in einem erfolgen kann.

Beschreibung der Steuerskizzen

Fig. 6

• - Steuerkolben beginnt von Vergaserseite anzusaugen
• - Überströmkanäle vom Steuerkolben noch verschlossen

Fig. 7

• - Steuerkolben und Arbeitskolben haben sich um 180° Grad gedreht
• - angesaugtes Gas ist in den Arbeitszylinder überge­ strömt und die Verdichtung des angesaugten Treib­ stoff es durch den Arbeitskolben beginnt
• - sämtliche Kanäle sind verschlossen

Fig. 8

• - Arbeitskolben verdichtet weiter
• - Kanäle bleiben verschlossen
• - Arbeitskolben passiert letzten (untenliegenden) Überströmkanal

Fig. 9

• - die Zündung erfolgt nach Passieren des letzten Überströmkanals

Fig. 10

• - verbrennende Gase dehnen sich aus und treiben den Arbeitskolben in Richtung Abgaskanal

Fig. 11

• - Arbeitskolben hat Abgaskanal erreicht und die Ver­ brennungsgase treten in die Atmosphäre. Die Abgase versuchen gleichzeitig in Richtung Steuerzylinder auszuweichen.
• Das Problem könnte gelöst werden durch einen nockengesteuerten Schieber, welcher den Ansaugkanal (8) sperrt.

Die Darstellung der Kanäle erscheint auf allen Figuren der Steuerskizzen (von 6-11) immer geöffnet, ist es aber nicht in jedem Fall, sondern, ist bedingt durch die Stellung der beiden Kolben, in der Vorstellung geöffnet oder geschlossen zu sehen.

Bezugszeichenliste

Schnitt AA
Schnitt BB
Vorderansicht VA
Seitenansicht SA
Übersichtsskizze ÜSK
Systemzeichnung SZ
Steuerskizzen SSK
Arbeitskolben 1
Arbeitszylinder 2
Steuerkolben 3
Steuerzylinder 4
Zündkerze 5
Halbschale 6
Ansaugkanal (vom Vergaser zum Motor) 7
Ansaugkanal (vom Steuerzylinder zum Arbeitszylinder) 8
Auspuffkanal 9
Überströmkanal 10
Überströmkanal 11
Stege 12
Welle 13
Motorgehäuse 14
Motorkühlflüssigkeit (und Motoröl in einem) 15
Nocken 16
Getriebe 17
Kupplung 18
Ölkühler 19
Ölpumpe 20
Vergaser 21
Auspuff 22
Zündanlage 23
Nockenstößel 24
Motorbefestigung 25

Claims (1)

1. - (1) Kreiskolbenmotor
   Rotierende Verbrennungskraftmaschine gekennzeichnet durch
   - (2) einen wahrhaften Kreiskolben welcher durch einen
   - (3) zweiten Kreiskolben gesteuert wird