DE19705913A9

DE19705913A9 - Peter Speed-Turbo Motor

Info

Publication number: DE19705913A9
Application number: DE1997105913
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 89537 Giengen Hruschka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1997-02-20

Abstract

Die herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen sind Hubkolbenmaschinen (der Wankelmotor ausgenommen). Diese Maschinen (Motoren) sind konstruktiv bedingt drehzahlenbegrenzt.$A Sowohl der thermische als auch der mechanische Wirkungsgrad sind, ebenfalls konstruktiv bedingt, niedrig.$A Der konstruktive Aufbau ist sehr aufwendig und für die Herstellung der einzelnen Bauteile sind sehr teure Spezialmaschinen erforderlich.$A Bedingt durch eine unvollkommene Gasverbrennung sind die CO- und CO↓2↓-Werte ungünstig.$A Leistungssteigerungen dieses Motors sind nur noch begrenzt über neuartige Materialien möglich.$A Dieser Motortyp eignet sich nur sehr bedingt für die Verbrennung anderer Gase, wie z. B. Wasserstoff (Wasserstoff detoniert und ist bei der Verbrennung schwer kontrollierbar).$A Der oben bezeichnete Motor ist ein Drehkolben-Motor.$A Sobald der Kolben in Bewegung ist, ändert er die Bewegungsrichtung nie mehr.$A Die bei diesem Motor verwendeten Teile laufen berührungsfrei zueinander. Hierdurch ist eine Begrenzung der Drehzahl nur bedingt gegeben.$A Bedingt durch den extrem langen Weg hat das Gasgemisch genügend Zeit für eine optimale Verbrennung.$A Hierdurch wird der thermische Wirkungsgrad erheblich verbessert und der Ausstoß giftiger Abgase vermieden (keine Bildung von CO).$A Der Motor besteht nur aus wenigen Einzelteilen (zwei bewegte Teile, welche aus mehreren Teilen zusammengefügt sind) und für die Herstellung derselben sind keine Spezialmaschinen erforderlich.$A Dieser ...

Description

Beschreibung

Es ist bekannt, daß es sich bei den herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen - mit Ausnahme des Wankelmotors - um Hubkolbenmaschinen handelt. Diese Maschinen sind konstruktiv bedingt drehzahlenbegrenzt. Daneben ist deren thermischer und mechanischer Wirkungsgrad, ebenfalls konstruktiv bedingt, niedrig. Ferner ist bekannt, daß der konstruktive Aufbau dieser Maschinen sehr aufwendig ist und für die Herstellung der einzelnen Teile sehr teure Spezialmaschinen erforderlich sind. Weiterhin sind durch eine unvollkommene Gasverbrennung die CO- und CO2-Werte ungünstig und Leistungssteigerungen nur noch begrenzt über neuartige Materialien möglich. Schließlich eignet sich dieser Motortyp nur sehr bedingt für die Verbrennung anderer Gase, wie z. B. Wasserstoff (Wasserstoff detoniert und ist bei der Verbrennung schwer kontrollierbar).

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine höhere Nutzung der potentiellen Energie zu erzielen, einen günstigen mechanischen und thermischen Wirkungsgrad zu erreichen, den Schadstoffausstoß zu vermindern, eine geringere Abnutzung, einfachere Herstellung und ein niedriges Gewicht zu erreichen, sowie die Kraftübertragung zu vereinfachen und den Ölverbrauch zu reduzieren.

Diese Probleme werden durch die im Patentanspruch aufgeführten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß der Motor ohne Hubkolben, Pleuel und Kurbelwelle auskommt, da bei der Verbrennung des Gases die beiden Wellen (Arbeits- und Schwungkolben) direkt in Umdrehung gebracht werden und die Kraftübertragung ohne Verlust über das an dem Arbeits- und Schwungkolben befindliche Zahnradpaar erfolgt. Hierbei wirkt sich günstig aus, daß die Drehrichtung stets unverändert beibehalten wird, wobei die Drehgeschwindigkeit stark variieren kann. Ein weitere Vorteil ergibt sich daraus, daß der Motor nicht von einer relativen Kolbengeschwindigkeit abhängig ist und alle wichtigen Funktionsteile berührungsfrei zueinander laufen, so daß eine mechanische Abnützung weitgehend vermieden wird. Bedingt durch den extrem langen Weg in den Kammern des Motors hat das Gasgemisch genügend Zeit für eine optimale Verbrennung, wodurch der thermische Wirkungsgrad erheblich verbessert und der Ausstoß giftiger Abgase vermieden wird. Aufgrund seiner Konstruktionsweise eignet sich der Motor auch für die Verbrennung von Wasserstoff, da der Schlag auf den Kolben im Moment der Zündung entfällt. Da der Motor nur aus wenigen Einzelteilen besteht, sind für die Herstellung keine teuren Spezialmaschinen erforderlich.

Das Bauprinzip der Erfindung, die aus Gründen der Vereinfachung in 3 Kammern und 2 Trennwänden ausgeführt und der Zeichnung der Draufsicht sowie der isometrischen Darstellung zu entnehmen und wird im folgenden näher beschrieben.

Hauptelemente sind der Arbeitskolben und der Schwungkolben. Beide sind jeweils auf einer Drehachse kugelgelagert und unverrückbar zueinander angeordnet. Der gegenläufige Synchronlauf der beiden Kolben ist durch ein Zahnradpaar 1 : 1 übersetzt.

Sowohl der Arbeits- als auch der Schwungkolben sind vollständig im Gehäuse untergebracht, das Gehäuse selbst ist in 3 in axialer Richtung angeordneter Bauteile eingeteilt, in welchen die vier Arbeitsgänge Ansaugen-Verdichten-Verbrennen-Ausstoßen ausgeführt werden. Diese 3 Bauteile sind durch 2 Trennwände im Inneren abgetrennt und außen durch zwei Flansche verschlossen.

Durch die besondere Bauweise finden alle Arbeitsgänge (Ansaugen-Verdichten-Verbrennen-Ausstoßen) auf einer Welle in drei getrennt voneinander angeordneten Bauteilen in vier Kammern bei jeder Umdrehung parallel zueinander statt.

Der Arbeitskolben und der Schwungkolben sind im Gehäuse eingebettet. Die Bohrungen im Gehäuse sowohl für den Arbeitskolben als auch für den Schwungkolben sind im Durchmesser identisch. Der Schieber des Arbeitskolbens ist durch einen Luftspalt vom Gehäuse getrennt. Der Schwungkolben ist ebenfalls durch einen Luftspalt vom Gehäuse getrennt. Der Arbeits- und der Schwungkolben laufen ebenfalls durch einen Luftspalt getrennt zueinander. Der Arbeitsund der Schwungkolben sind in axialer Richtung einerseits zum Außenflansch als auch zur Trennwand 1 durch einen Luftspalt getrennt.

Die Luftspalte sind so ausgeführt, daß einerseits die thermischen Auswirkungen kompensiert werden und andererseits das Gas in Abhängigkeit von einer gewissen Geschwindigkeit nicht entweichen kann.

Der Schieber des Arbeitskolbens zusammen mit dem Schwungkolben bildet immer automatisch 2 Kammern (Isometrische Darstellung, z. B. die durch den Flansch und durch die Trennwand 1 abgetrennte Kammer des Arbeitskolbens, der wiederum durch den Schieber in 2 Kammern aufgeteilt ist; auf der linken Hälfte der Darstellung des als Kammer 1 bezeichneten 1. Bauteils). Setzt man den Arbeitskolben im Drehsinn in Bewegung, so wird eine der durch die Schieber begrenzten Kammern vergrößert und gleichzeitig die andere Kammer verkleinert. Die eine Kammer saugt an, während die andere Kammer das Gas verdrängt und durch ein Schieberventil, welches sich in der Trennwand 1 befindet, das Gas drucklos in den 2. Bauteil befördert.

Der 2. Bauteil (Kammer 2) ist im Aufbau identisch mit Bauteil 1 (Kammer 1). Von der einen Kammer des 2. Bauteils wird das Gas der anderen Kammer des Bauteils 1 aufgenommen (s. Isometrische Darstellung, entsprechend der Pfeilführung zwischen Bauteil 1 und Bauteil 2). Die andere Kammer des Bauteil 2 ist so ausgeführt, daß das Gas innerhalb der Kammer nicht ausweichen kann. Bei Weiterbewegung des Arbeitskolbens im Drehsinn wird das Gas im Bauteil 2 (Kammer 2) in der anderen Kammer komprimiert. Ist eine bestimmte Kompression erreicht, so öffnet sich das Schieberventil in Bauteil 3 zur Verbrennungskammer (eine Kammer von Bauteil 3). Vor Öffnung des Schieberventiles zur Verbrennungskammer passiert das Gas die Zündvorrichtung.

Dem Gas steht ein langer Weg und genügend Zeit zur Verfügung, um optimal zu verbrennen. Sodann wird es durch die andere Kammer des 3. Bauteiles (Verbrennungsteil) ausgestoßen.

Claims

Patentansprüche

Der Peter Speed-Turbo Motor ist eine als Drehkolbenmotor angelegte, ohne Hubkolben, Pleuel und Kurbelwelle auskommende, nach dem Otto-Viertaktsystem (Ansaugen-Verdichten-Verbrennen-Ausstoßen) arbeitende Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekenn zeichnet, daß

sich in deren Kammern zwei identische Wellen befinden, die über jeweils zwei Kugellager starr fixiert parallel zueinander angeordnet und über ein Zahnradpaar zur Übertragung der Drehbewegung miteinander verbunden sind;

der Drehkolbenmotor seine Drehrichtung stets unverändert beibehält, wobei die Drehgeschwindigkeit stark variieren kann;
alle wichtigen Funktionsteile des Drehkolbenmotors

berührungsfrei zueinander laufen.

Hierzu 2 Seite(n) Zeichnungen

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65