DE19740133A1 - Kreiskolbenmotor - Google Patents
KreiskolbenmotorInfo
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- DE19740133A1 DE19740133A1 DE1997140133 DE19740133A DE19740133A1 DE 19740133 A1 DE19740133 A1 DE 19740133A1 DE 1997140133 DE1997140133 DE 1997140133 DE 19740133 A DE19740133 A DE 19740133A DE 19740133 A1 DE19740133 A1 DE 19740133A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F01C1/077—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having toothed-gearing type drive
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kreiskolbenmotor mit
mindestens einem Kolben, der in einem Zylinder drehbar
gelagert ist, wobei die Symmetrieachsen des mindestens
einen Kolbens und des Zylinders kollinear verlaufen.
Ein Kreiskolbenmotor der eingangs genannten Art ist als
sogenannter Wankel-Motor bekannt. Bei diesem Motor ist ein
mit einer Mehrzahl abgerundet er Flächen ausgebildeter
Kolben in einem Zylinder gelagert, dessen Innenwandung
nicht kreisförmig ausgebildet ist, sondern eine Mehrzahl
konkaver Aussparungen aufweist. Die Brennkammern dieses
Motors werden dabei jeweils zwischen den abgerundeten
Flächen des Kolbens und entsprechenden Aussparungen des
Zylinders gebildet. Der Nachteil des Wankelmotors ist vor
allem sein komplizierter Zusammenbau, der einen hohen
Fertigungsaufwand erfordert. Ein weiteres Problem stellt
die Abdichtung des Motors dar. Bereits sehr kleine
Undichtheiten führen zu einer Verringerung der
Motorleistung, zu einer Erhöhung der toxischen Anteile in
den Abgasen und zu einem erhöhten Treibstoff- und
Ölverbrauch.
Dieser Motor weist zum anderen den Nachteil auf, daß der
Hubraum der Brennkammern auf natürliche Weise sehr begrenzt
ist und der Kolben bezüglich der Zylinderwand nur schwer
abdichtbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kreiskolbenmotor zu
schaffen, dessen Hubraum gegenüber dem Wankel-Motor
vergrößert ist, dessen Brennkammern leicht abdichtbar und
leicht befüllbar und entleerbar sind, und bei dem die
Expansionsenergie der Verbrennungsgase zu einem hohen
Anteil in kinetische Energie gewandelt wird.
Für einen Kreiskolbenmotor der eingangs genannten Art wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei gegeneinander
beweglich gelagerte Kolben mit kollinear verlaufenden
Achsen vorgesehen sind, wobei eine Mehrzahl wirksamer
Hubräume zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen der
beiden jeweiligen Kolben ausgebildet ist, die bei Betrieb
des Motors mit Bezug aufeinander eine Schwingbewegung
ausführen und eine Einrichtung vorgesehen ist, die bewirkt,
daß der Schwingbewegung eine Kreisbewegung beider Kolben
überlagert ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor wird durch das
Vorsehen zweier gegeneinander beweglich gelagerter Kolben
mit kollinear verlaufenden Achsen, bei denen eine Mehrzahl
von Brennkammern zwischen jeweils zwei radialen
Grenzflächen der beiden jeweiligen Kolbenflügel ausgebildet
ist, erreicht, daß die in den jeweiligen Brennkammern
entzündeten Gase jeweils rechtwinklig auf die
entsprechenden Grenzflächen der jeweiligen Kolbenflügel
wirken. Dadurch wird eine hohe Leistung des
erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors erzielt. Zum anderen
wird durch die Ausbildung von Brennkammern, die zwischen
zwei jeweils gegeneinander beweglich gelagerten Kolben
ausgebildet sind, erreicht, daß der Hubraum der
Brennkammern über den Radius und die hänge des Zylinders
beliebig vorgebbar ist und daß Dichtungen zwischen dem
Zylinder und den Kolben deswegen leicht ausgeführt werden
können, weil sie ähnlich wie bei einem Otto-Motor innerhalb
eines im Querschnitt kreisförmigen Hohlzylinders wirksam
sind und dementsprechend maschinell leicht herstellbar
sind.
Im Vergleich zu Verbrennungsmotoren ähnlicher Bauart
zeichnet sich diejenige des erfindungsgemäßen Motors durch
einen sehr einfachen konstruktiven Aufbau aus. Um die
Motorsteuerung zu regeln werden keine Teile wie Ventile,
Nockenwelle oder Kurbelwelle benötigt. Dadurch ist es
möglich, die Fertigungskosten beträchtlich zu senken. Alle
wesentlichen Bauteile des Motors haben gut anschleifbare
zylindrische Oberflächen und können mit hoher Präzision
unter geringen Kosten hergestellt werden. Die Abdichtung
des Motors bereitet ebenfalls keine Probleme. Mit
herkömmlichen Dichtungselementen kann eine nahezu absolute
Dichtheit erreicht werden. Ein weiterer Vorteil des Motors
sind seine geringen Abmessungen.
Der erfindungsgemäße Motor ist ein im Viertakt arbeitender
Drehkolbenmotor, der wahlweise mit vier oder acht
Verbrennungsräumen ausrüstbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors ist ein Einlaßschlitz
entlang der Peripherie des Zylinders vorgesehen. Es hat
sich dabei als insbesondere vorteilhaft erwiesen, den
Einlaßschlitz aus Stabilitätsgründen vorzugsweise in
Segmente zu unterteilen und annähernd S-förmig auszubilden
und entlang der Peripherie des Zylinders so anzuordnen, das
er bei einem Winkel von ca. 4° bis ca. 34° anfangend und von
ca. 30° bis ca. 60° endend, gemessen im Uhrzeigersinn von
der Vertikalen ausgehend, angeordnet ist. Gespiegelt auf
der Vertikalen ist der ebenfalls S-förmige entlang der
Peripherie des Zylinders angeordnete aus Stabilitätsgründen
vorzugsweise unterbrochene Auslaßschlitz, der bei ca. -4°
bis ca. -34° endet, und bei ca. -34° bis ca. -60° anfängt
(siehe Fig. 8 - Fig. 11). Durch diese Anordnung wird
erreicht, daß die zwischen jeweils zwei radialen
Grenzflächen der beiden jeweiligen Kolben ausgebildeten
Brennkammern optimal mit Brennstoff gefüllt und entleert
werden und so entzündbar sind, daß sich ein optimaler
Gleichlauf des Motors ergibt.
Vorzugsweise sind zwei Kolben mit jeweils zwei
Kolbenflügeln vorgesehen, wobei zwischen den jeweiligen
Grenzflächen der insgesamt vier Kolbenflügel vier
Verbrennungsräume gebildet sind und bei einer Umdrehung der
Motorwelle vier Verbrennungsvorgänge vorgesehen sind.
Ebenfalls vorzugsweise ist ein segmentierter Einlaßschlitz
entlang der Peripherie des Zylinders vorgesehen.
Desweiteren ist vorzugsweise ein segmentierter
Auslaßschlitz entlang der Peripherie des Zylinders
angeordnet, und es ist ein in drei Teile segmentierter,
annähernd S-förmig gebogener Einlaßschlitz 13, 14, 15 in
der Wand des Zylinders 3 vorgesehen, der bei einem Winkel
von ca. 4° bis ca. 34° beginnt und bei einem Winkel von ca.
30° bis ca. 60° endet, wobei die Winkel im
Gegenuhrzeigersinn von der Vertikalen ausgehend angegeben
sind, so daß immer ein Winkelbereich von ca. 30° der
Zylinderwand schlitzförmig ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist ein in drei Teile segmentierter, annähernd
S-förmig gebogener Auslaßschlitz 16, 17, und 18 in der Wand
des Zylinders vorgesehen, der bei einem Winkel von ca. -4°
bis ca. -34° endet und bei einem Winkel von ca. -34° bis
ca. -60° beginnt, wobei die Winkel im Gegenuhrzeigersinn
von der Vertikalen ausgehend angegeben sind, so daß immer
ein Winkelbereich von ca. 30° der Zylinderwand
schlitzförmig ausgebildet ist.
Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemäßen Motor
unterschiedliche Massen der Kolben durch Aussparungen
und/oder Zusatzmassen an den Kolben und/oder den Zahnrädern
ausgeglichen. Dadurch wird die Laufruhe des Motors erhöht.
Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor
die Achse des einen Kolbens als Vollstange ausgebildet und
die Achse des anderen Kolbens als Hohlstange ausgebildet,
deren lichter Durchmesser so bemessen ist, daß die
Vollstange des einen Kolbens in ihr kollinear ausgerichtet
beweglich gelagert ist. Dadurch wird erreicht, daß eine
gegenseitige Beweglichkeit der beiden Kolben mit kollinear
verlaufenden Achsen auf einfache und gleichzeitig robuste
Weise hergestellt ist.
Die Grenzflächen der Kolbenflügel des erfindungsgemäßen
Kreiskolbenmotors sind vorzugsweise annähernd S-förmig
gebogen ausgebildet, derart, daß zwischen benachbarten
Teilen sich gegenüberstehender Grenzflächen der
Kolbenflügel jeweils gleiche Abstände vorgegeben sind.
Dabei sind in dem S-förmigen Verlauf der Grenzflächen der
Kolbenflügel Winkelverschiebungen in Rotationsbewegung von
ca. 30° erforderlich. Die gegenüberliegende Grenzfläche des
Kolbenflügels ist antisymmetrisch gebogen, so daß jeder der
vier Kolbenflügel an einem Ende eine lichte Weite von ca.
30° und am anderen Ende eine lichte Weite von ca. 90° in
Rotationsrichtung, von der Mittelachse eines jeden
Kolbenflügels aus gemessen, hat. Auf diese Weise werden
zwischen den Grenzflächen der jeweiligen Kolbenflügel
Brennkammern geschaffen, die eine lineare Zunahme des
Brennkammervolumens bei einer Auseinanderbewegung der
jeweiligen Kolbenflügel und eine lineare Abnahme des
Volumens der Brennkammern bei einer Aufeinanderzubewegung
der jeweiligen Kolbenflügel zur Folge hat. Durch die
annähernd S-förmige Biegung der Grenzflächen der Kolben und
die Anordnung der vier Verbrennungsräume wird zudem ein
besonders gut steuerbares und zeitlich sehr konstantes
Drehmoment an der Abgangswelle des erfindungsgemäßen
Kreiskolbenmotors bewirkt. Durch eine solche
Verbrennungsraumgeometrie ist zudem eine große
Klopffestigkeit bei der Verbrennung des Brennstoffes zu
erwarten, wodurch auch Brennstoffe wie Wasserstoffgas
benützt werden können.
Die Einrichtung zum Bewirken einer der Schwingbewegung
(ca. 60°) der Kolben überlagerten Kreisbewegung weist
vorzugsweise vier ovale Zahnräder auf, deren Hauptachsen
jeweils paarweise senkrecht aufeinanderstehend angeordnet
sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Achse
des einen Kolbens mit einem ersten ovalen Zahnrad verbunden
ist und die Achse des anderen Kolbens mit einem zweiten
ovalen Zahnrad verbunden ist, wobei diese ovalen Zahnräder
kollinear hintereinander angeordnet sind und die
Hauptachsen dieser ovalen Zahnräder senkrecht
aufeinanderstehen. Dabei sind vorzugsweise das erste und
zweite ovale Zahnrad über ein drittes und viertes ovales
Zahnrad miteinander verbunden, wobei das dritte und vierte
ovale Zahnrad kollinear hintereinander auf einer Achse
angeordnet sind, wobei die Hauptachsen des dritten und
vierten ovalen Zahnrades senkrecht aufeinanderstehen.
Vorzugsweise ist: die Achse des einen Kolbens als Vollstange
ausgebildet und die Achse des anderen Kolbens als
Hohlstange ausgebildet, deren lichter Durchmesser so
bemessen ist, daß die Vollstange in ihr kollinear
ausgerichtet beweglich gelagert ist.
Die Grenzflächen der Kolben sind vorzugsweise jeweils
annähernd S-förmig gebogen, derart, daß zwischen
benachbarten Teilen sich gegenüberstehender Grenzflächen
der Kolben jeweils gleiche Abstände vorgegeben sind.
Vorzugsweise ist die jeweilige Winkelposition der Schlitze
so vorgesehen, daß sie jeweils mit der Position der
jeweiligen Brennkammer übereinstimmt, die durch die
jeweiligen Grenzflächen der betreffenden Abschnitte der
Kolbenflügel gebildet ist, so daß eine zeitlich korrekte
Füllung bzw. Entleerung der Brennkammern bewirkt wird.
Die Einrichtung zum Bewirken einer der Schwingbewegung der
Kolben (1, 2) überlagerten Kreisbewegung weist vorzugsweise
vier ovale Zahnräder auf, deren Hauptachsen jeweils
paarweise senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind.
Die Achse des anderen Kolbens ist vorzugsweise mit einem
ersten ovalen Zahnrad verbunden und die Achse des einen
Kolbens ist vorzugsweise mit einem zweiten ovalen Zahnrad
verbunden, wobei diese ovalen Zahnräder kolinear
hintereinander angeordnet sind und die Hauptsachen dieser
ovalen Zahnräder senkrecht aufeinander stehen.
Das erste und das zweite ovale Zahnrad sind vorzugsweise
über ein drittes und viertes ovales Zahnrad miteinander
verbunden sind, die kollinear hintereinander auf einer
Achse angeordnet sind und deren Hauptachsen senkrecht
aufeinander stehen.
Der erfindungsgemäße Kreiskolbenmotor wird im folgenden
anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in
den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Kreiskolbenmotors in einer Ansicht von
schräg vorne;
Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Kreiskolbenmotor in
einer, teilweisen gebrochenen, Darstellung von
oben;
Fig. 3 den in Fig. 1 dargestellten Kreiskolbenmotor in
einer Querschnittsansicht;
Fig. 4 den Zylinderteil des in Fig. 1 dargestellten
Kreiskolbenmotors in einer auf eine Ebene
projizierten Darstellung, in einer ersten
Schwingungsphase;
Fig. 4a den Zylinderteil des in Fig. 4 dargestellten
Kreiskolbenmotors in einer geschnittenen Ansicht
von vorne, nach dem in Fig. 4 bezeichneten Schnitt
B;
Fig. 5 den Zylinderteil des in Fig. 1 dargestellten
Kreiskolbenmotors in einer auf eine Ebene
projizierten Darstellung, in einer anderen
Schwingungsphase;
Fig. 5a den Zylinderteil des in Fig. 5 dargestellten
Kreiskolbenmotors in einer geschnittenen Ansicht
von vorne, nach dem in Fig. 5 bezeichneten Schnitt
B;
Fig. 6 den kurzen Kolben 2 mit der Hohlwelle 7 in einer
Ansicht von schräg unten;
Fig. 7 den langen Kolben 1 mit der Vollwelle 6 in einer
Ansicht von schräg oben;
Fig. 8a die Abwicklung der Zylinderinnenwand mit den
Durchbrüchen der Ein- und Auslaßschlitze, sowie den
Durchbruch für die Anbringung einer Zündkerze;
Fig. 8b die Abwicklung der Zylinderinnenwand mit den Durch
brüchen der Ein- und Auslaßschlitze, sowie den
Durchbruch für die Anbringung einer Zündkerze, mit
eingezeichneter Lage der entsprechenden
Kolbenteile;
Fig. 9 einen Schnitt - A - durch die Kolben und die Zylin
derwand wie in Fig. 8 benannt, sowie den Durchbruch
für die Anbringung einer Zündkerze;
Fig. 10 einen Schnitt - B - durch die Kolben und die Zylin
derwand wie in Fig. 8 benannt;
Fig. 11 einen Schnitt - C - durch die Kolben und die Zylin
derwand wie in Fig. 8 benannt.
Bei dem in den Fig. 1 bis 11 dargestellten
erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor 100 sind zwei Kolben 1,
2 in einem Zylinder 3 drehbar gelagert, wobei die
Symmetrieachsen 4, 5 des Kolbens 1, des Kolbens 2 und des
Zylinders 3 kollinear ausgerichtet sind. Die Achse 6 des
einen Kolbens 1 ist dabei als Vollstange 6 ausgebildet, und
die Achse 7 des anderen Kolbens 2 ist dabei als Hohlstange
ausgebildet, deren lichter Durchmesser so bemessen ist, daß
die Vollstange 6 drehbar in der Hohlstange 7 gelagert ist.
Die Kolben 1, 2 weisen jeweils große S-förmig gebogene
Grenzflächen 10, 20 auf, wobei zwischen benachbarten Teilen
sich gegenüberstehender Grenzflächen 10, 20 jeweils
gleiche Abstände vorgegeben sind. Zwischen den jeweiligen
Grenzflächen 10, 20 ist eine Mehrzahl wirksamer Hubräume 8,
9, 11, 12 ausgebildet, die nach außen durch den Zylinder 3,
und an den Enden durch die Abdeckplatten 30 und 31 begrenzt
sind.
Wie aus Fig. 2; 4; 4a; 5; 5a; 8a; 8b; 9; 10; 11
ersichtlich, ist ein dreigeteilt segmentierter
Einlaßschlitz 13, 14, 15 entlang der Wand des Zylinders 3
angeordnet, der bei einem Winkel von ca. 4° bis ca. 34°
beginnt und von ca. 30° bis ca. 60° endet, gemessen im
Gegenuhrzeigersinn von der Vertikalen ausgehend. Die
Öffnungen des Einlaßschlitzes 13, 14, 15 decken rotatorisch
aus der Drehachse gemessen immer einen Bereich von ca. 30°
ab. Bei Betrieb des Motors wird durch die
Einlaßschlitzöffnungen 13, 14, 15 Brennstoff in den
zwischen den Kolben 1, 2 ausgebildeten jeweiligen Hubraum
8, 9, 11, 12 eingesaugt, verdichtet und gezündet. Der in
der Drehrichtung vorne liegende jeweilige Kolbenflügel des
einen Kolbens wird durch die Expansion des Brenngases
beschleunigt, und der nachfolgende Kolbenflügel des anderen
Kolbens abgebremst. Dadurch wird die Verbrennungsenergie
als rotatorische Bewegungsenergie von den Motorbauteilen
aufgenommen.
Nach dem Arbeitstakt wird das verbrannte Brenngas durch die
annähernd S-förmigen, entlang der Peripherie des Zylinders
angeordneten aus Stabilitätsgründen vorzugsweise
unterbrochenen Auslaßschlitze 16, 17, und 18 durch das sich
Annähern der jeweiligen Kolbenflügel hinausgepreßt. Der
Auslaßschlitz enden bei ca. -4° bis ca. -34°, und fängt bei
ca. -34° bis ca. -60° an, gemessen im Gegenuhrzeigersinn
von der Vertikalen ausgehend (siehe Fig. 8 - Fig. 11) und
deckt somit immer eine rotatorisch gemessene Öffnung von
30° ab. Auf diese Weise wird eine Schwingbewegung von ca.
60° der Kolben 1, 2 innerhalb des Zylinders 3 bewirkt. Die
Schwingbewegung wechselt bei einer Motorumdrehung aufgrund
der Wirkung der Einrichtung 110 vier mal, so das ein
Verbrennungsraum bei einer Motorumdrehung alle vier Takte
durchläuft (Ansaugen - Verdichten - Arbeitstakt - und
ausstoßen). Da zu jedem Zeitpunkt eines Kolbenumlaufs alle
vier Verbrennungsräume 8, 9, 11, 12 des erfindungsgemäßen
Motors für jeweils eine bestimmte Betriebsphase genutzt
werden, werden bei einer Drehung der Kolben 1, 2 vier
Verbrennungsvorgänge erzeugt. Dabei durchläuft jeder
Verbrennungsraum einen jeweils anderen Takt, so daß zum
Beispiel Raum 8 ansaugt, Raum 9 verdichtet, Raum 11 den
Arbeitstakt durchläuft und Raum 12 das verbrannte Gas
ausstößt. Bei einer Weiterdrehung der Welle 105 um eine
viertel Drehung wechseln die Takte in den vier
Verbrennungsräumen. Eine in den Fig. 1 bis 3
dargestellte Einrichtung 110 bewirkt bei dem
erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor 100, daß der
Schwingbewegung der Kolben 1, 2 eine Kreisbewegung
überlagert wird.
Die Einrichtung 110 weist vier ovale Zahnräder 101, 102,
103 und 104 auf, deren Hauptachsen 101', 102', 103' und
104' jeweils paarweise senkrecht aufeinanderstehend
angeordnet sind. Bei der Einrichtung 110 ist die Achse 7
des anderen Kolbens 2 mit einem ersten ovalen Zahnrad 101
verbunden, und die Achse 6 des einen Kolbens 1 mit einem
zweiten ovalen Zahnrad 104 verbunden, wobei diese ovalen
Zahnräder 101, 104 kollinear hintereinander angeordnet sind
und die Hauptachsen 101', 104' dieser ovalen Zahnräder 101,
104 senkrecht aufeinanderstehend angeordnet sind. Das erste
ovale Zahnrad 101 und das zweite ovale Zahnrad 104 sind
dabei über ein drittes ovales Zahnrad 102 und ein viertes
ovales Zahnrad 103 miteinander verbunden, wobei die
Zahnräder 102 und 103 kollinear hintereinander auf einer
Achse 105 angeordnet sind, wobei die jeweiligen
Hauptachsen 102', 103' der Zahnräder 102, 103 senkrecht
aufeinanderstehend angeordnet sind.
Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 100
bewirkt eine Expansion entzündeter, heißer Treibstoffgase
beispielsweise in der Brennkammer 8 eine Bewegung der
Kolben 1, 2 in Richtung voneinander fort. Das mit der Achse
7 des Kolbens 2 verbundene ovale Zahnrad 101 bewegt sich
dabei in der Richtung desjenigen Pfeiles, der in der Fig. 1
auf seiner Oberfläche dargestellt ist. In der in Fig. 1
dargestellten Ausgangsposition bewirkt eine Drehung des
Zahnrades 101 um eine kleine Winkelauslenkung eine relativ
große Winkelauslenkung des auf der Achse 105 angeordneten
Zahnrades 102. Das ebenfalls auf der Achse 105 angeordnete
Zahnrad 103 überträgt diese Bewegung auf das mit der Achse
6 des Kolbens 1 verbundene Zahnrad 104. Die
unterschiedliche, sich wechselnde lokale Kraftübertragung
der Zahnräder 101 rsp. 104 bewirkt dabei, daß sich der
Schwingbewegung der Kolben 1, 2 eine Kreisbewegung
überlagert. Die Welle 105 rotiert mit der
durchschnittlichen Drehzahl der beiden Kolben 1 und 2. An
der Verlängerung der Welle 105 ist die Rotationsenergie des
Motors mit konstanter Winkelgeschwindigkeit abnehmbar. An
der Verlängerung der Welle 6 ist die Rotationsenergie des
Motors mit sich pro Umdrehung ändernder
Winkelgeschwindigkeit abnehmbar, wie dies beispielsweise
zum Betreiben von Kompressoren wünschenswert ist.
Motor
100
1Kolben 1
2Kolben 2
3Hohlzylinder (Zylinderwand)
4Mittelachse des Kolbens 1
5Mittelachse des Kolbens 2
6Welle Kolben 1
7Welle Kolben 2
8, 9, 11, 12Verbrennungsräume
13, 14, 15Einlaßkanal (in 3 Einzelschlitze unterbrochen)
16, 17, 18Auslaßkanal (in 3 Einzelschlitze unterbrochen)
10Verbrennungswand des Kolbens 1 an den Kolbenflügeln
20Verbrennungswand des Kolbens 2 an den Kolbenflügeln
30Verbrennungsraumstirnseite zum Kurbelgehäuse hin
31Verbrennungsraumstirnseite am Motorende
40Zündkerzengewinde
60, 60'Kolbenflügel des Kolbens 1
70, 70'Kolbenflügel des Kolbens 2
110Steuerungseinrichtung des Motors
101Ovalzahnrad des Kolbens 2
101'Hauptachse des Ovalzahnrades 101
102, 103Zusätzliche Ovalzahnräder
102', 103'Jeweilige Hauptachse des jeweiligen Ovalzahnrades 102, 103
104Ovalzahnrad des Kolbens 1
104'Hauptachse des Ovalzahnrades 104
105Abtriebswelle und Welle der Zahnräder 102 und 103
2Kolben 2
3Hohlzylinder (Zylinderwand)
4Mittelachse des Kolbens 1
5Mittelachse des Kolbens 2
6Welle Kolben 1
7Welle Kolben 2
8, 9, 11, 12Verbrennungsräume
13, 14, 15Einlaßkanal (in 3 Einzelschlitze unterbrochen)
16, 17, 18Auslaßkanal (in 3 Einzelschlitze unterbrochen)
10Verbrennungswand des Kolbens 1 an den Kolbenflügeln
20Verbrennungswand des Kolbens 2 an den Kolbenflügeln
30Verbrennungsraumstirnseite zum Kurbelgehäuse hin
31Verbrennungsraumstirnseite am Motorende
40Zündkerzengewinde
60, 60'Kolbenflügel des Kolbens 1
70, 70'Kolbenflügel des Kolbens 2
110Steuerungseinrichtung des Motors
101Ovalzahnrad des Kolbens 2
101'Hauptachse des Ovalzahnrades 101
102, 103Zusätzliche Ovalzahnräder
102', 103'Jeweilige Hauptachse des jeweiligen Ovalzahnrades 102, 103
104Ovalzahnrad des Kolbens 1
104'Hauptachse des Ovalzahnrades 104
105Abtriebswelle und Welle der Zahnräder 102 und 103
Claims (13)
1. Kreiskolbenmotor (100) mit mindestens einem Kolben (1),
der in einem Zylinder (3) drehbar gelagert ist, wobei die
Symmetrieachsen (4, 5) des mindestens einen Kolbens (1) und
des Zylinders (3) kollinear verlaufen, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei gegeneinander beweglich gelagerte
Kolben (1, 2) vorgesehen sind, deren kollinear verlaufende
Achsen (6, 7) so gelagert sind, daß sie gegeneinander
beweglich sind, wobei eine Mehrzahl wirksamer Hubräume (8,
9, 11, 12) zwischen jeweils zwei radialen Grenzflächen (10,
20) der beiden jeweiligen Kolben (1, 2) ausgebildet ist,
die bei Betrieb des Motors (100) mit Bezug aufeinander eine
Schwingbewegung ausführen, und eine Einrichtung (110)
vorgesehen ist, die bewirkt, daß der Schwingbewegung eine
Kreisbewegung beider Kolben (1, 2) überlagert ist.
2. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Kolben mit jeweils zwei Kolbenflügeln vorgesehen
sind, wobei zwischen den jeweiligen Grenzflächen der
insgesamt vier Kolbenflügel vier Verbrennungsräume gebildet
sind und bei einer Umdrehung der Motorwelle vier
Verbrennungsvorgänge vorgesehen sind.
3. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein segmentierter Einlaßschlitz (13,
14, 15) entlang der Peripherie des Zylinders (3) vorgesehen
ist.
4. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein segmentierter Auslaßschlitz (16, 17, 18)
entlang der Peripherie des Zylinders (3) angeordnet
ist.
5. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein in drei Teile segmentierter,
annähernd S-förmig gebogener Einlaßschlitz 13, 14, 15 in
der Wand des Zylinders 3 vorgesehen ist, der bei einem
Winkel von ca. 4° bis ca. 34° beginnt und bei einem Winkel
von ca. 30° bis ca. 60° endet, wobei die Winkel im
Gegenuhrzeigersinn von der Vertikalen ausgehend angegeben
sind, so daß immer ein Winkelbereich von ca. 30° der
Zylinderwand schlitzförmig ausgebildet ist.
6. Kreiskolbenmotor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein in drei Teile
segmentierter, annähernd S-förmig gebogener Auslaßschlitz
16, 17, und 18 in der Wand des Zylinders vorgesehen ist,
der bei einem Winkel von ca. -4° bis ca. -34° endet und bei
einem Winkel von ca. -34° bis ca. -60° beginnt, wobei die
Winkel im Gegenuhrzeigersinn von der Vertikalen ausgehend
angegeben sind, so daß immer ein Winkelbereich von ca. 30°
der Zylinderwand schlitzförmig ausgebildet ist.
7. Kreiskolbenmotor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche
Massen der Kolben (1, 2) durch Aussparungen und/oder
Zusatzmassen an den Kolben (1, 2) und/oder den Zahnrädern
101 und 104 ausgeglichen werden.
8. Kreiskolbenmotor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (6) des
einen Kolbens (1) als Vollstange (6) ausgebildet ist und
die Achse (7) des anderen Kolbens (2) als Hohlstange (7)
ausgebildet ist, deren lichter Durchmesser so bemessen ist,
daß die Vollstange (6) in ihr kollinear ausgerichtet
beweglich gelagert ist.
9. Kreiskolbenmotor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzflächen
(10, 20) der Kolben (1, 2) jeweils annähernd S-förmig
gebogen sind derart, daß zwischen benachbarten Teilen sich
gegenüberstehender Grenzflächen (10, 20) der Kolben jeweils
gleiche Abstände vorgegeben sind.
10. Kreiskolbenmotor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige
Winkelposition der Schlitze (13-18) so vorgesehen ist,
daß sie jeweils mit der Position der jeweiligen Brennkammer
übereinstimmt, die durch die jeweiligen Grenzflächen (10,
20) der betreffenden Abschnitte der Kolbenflügel (60, 60',
70, 70') gebildet ist, so daß eine zeitlich korrekte
Füllung bzw. Entleerung der Brennkammern bewirkt wird.
11. Kreiskolbenmotor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum
Bewirken einer der Schwingbewegung der Kolben (1, 2)
überlagerten Kreisbewegung vier ovale Zahnräder (101, 102,
103, 104) aufweist, deren Hauptachsen (101', 102', 103',
104') jeweils paarweise senkrecht aufeinanderstehend
angeordnet sind.
12. Kreiskolbenmotor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (7) des
anderen Kolbens (2) mit einem ersten ovalen Zahnrad (101)
verbunden ist und die Achse (6) des einen Kolbens (1) mit
einem zweiten ovalen Zahnrad (104) verbunden ist, wobei
diese ovalen Zahnräder (101, 104) kolinear hintereinander
angeordnet sind und die Hauptsachen (101', 104') dieser
ovalen Zahnräder (101, 104) senkrecht aufeinander stehen.
13. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste (101) und zweite (104) ovale
Zahnrad über ein drittes (102) und viertes (103) ovales
Zahnrad miteinander verbunden sind, die kollinear
hintereinander auf einer Achse (105) angeordnet sind und
deren Hauptachsen (102', 103') senkrecht aufeinander
stehen.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19814742C1 (de) * | 1998-04-02 | 2000-01-05 | Martin Sterk | Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung |
WO2002084078A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-10-24 | Martin Sterk | Kreiskolben-wärmemotor-vorrichtung |
US7328579B2 (en) | 2003-10-29 | 2008-02-12 | Sl Trade Marks Gmbh | Rotary piston heat engine system |
WO2008061271A1 (de) * | 2006-11-23 | 2008-05-29 | Mahle König Kommanditgesellschaft Gmbh & Co | Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie und drehflügelkolbenmotor |
DE102007015009A1 (de) | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Kurowski, Waldemar, Dr. | Rotationskolbenmaschine mit Außendrehmechanismus |
US20150354570A1 (en) * | 2013-01-21 | 2015-12-10 | Otechos As | A device for a machine of displacement type, a controlling gear arrangement for the device, and usage of the controlling gear arrangement |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10350442B4 (de) * | 2003-10-29 | 2007-11-29 | Sl-Trade Marks Gmbh | Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung |
DE102004011583A1 (de) * | 2004-03-10 | 2005-09-29 | Audi Ag | Kopplungsvorrichtung |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD65706A (de) * | ||||
DE1122549B (de) * | 1959-11-18 | 1962-01-25 | Aloys Unterberg Dipl Ing | Drehkolbenmaschine mit mit periodisch wechselnder Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Kolben |
-
1997
- 1997-09-12 DE DE1997140133 patent/DE19740133C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD65706A (de) * | ||||
DE1122549B (de) * | 1959-11-18 | 1962-01-25 | Aloys Unterberg Dipl Ing | Drehkolbenmaschine mit mit periodisch wechselnder Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Kolben |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19814742C1 (de) * | 1998-04-02 | 2000-01-05 | Martin Sterk | Kreiskolben-Wärmemotor-Vorrichtung |
WO2002084078A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-10-24 | Martin Sterk | Kreiskolben-wärmemotor-vorrichtung |
US7328579B2 (en) | 2003-10-29 | 2008-02-12 | Sl Trade Marks Gmbh | Rotary piston heat engine system |
WO2008061271A1 (de) * | 2006-11-23 | 2008-05-29 | Mahle König Kommanditgesellschaft Gmbh & Co | Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie und drehflügelkolbenmotor |
DE102007015009A1 (de) | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Kurowski, Waldemar, Dr. | Rotationskolbenmaschine mit Außendrehmechanismus |
US8297253B2 (en) | 2007-03-28 | 2012-10-30 | Waldemar Kurowski | Rotary piston engine |
US20150354570A1 (en) * | 2013-01-21 | 2015-12-10 | Otechos As | A device for a machine of displacement type, a controlling gear arrangement for the device, and usage of the controlling gear arrangement |
US10184474B2 (en) * | 2013-01-21 | 2019-01-22 | Otechos As | Displacement type rotary machine with controlling gears |
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Publication number | Publication date |
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