DE19824703C2 - Verbrennungsmotor - Google Patents

Verbrennungsmotor

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Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor.
Herkömmliche Verbrennungsmotoren haben den Nachteil, daß aufwendige Teile wie Pleuelstangen und Kurbelwellen benötigt werden und dadurch entsprechend umständlich und teuer in der Herstellung sind.
Zwar ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 23 490 A1 bereits ein Zweitakthubkolbenmotor bekannt geworden, bei welchem die Kolben auch verdrehsicher in einem Gehäuse geführt sind und die Linearbewegung der Kolben in eine Rotationsbewegung der Antriebswelle umgesetzt wird, aber der bekannte Motor hat jedoch die Nachteile:
  • - nur als Zweitakter gedacht
  • - dadurch immer noch die schlechte Ausnutzung der Frischluft
  • - umständliche Umsetzung von Hub- in Drehbewegung
  • - dadurch hoher Reibungs- und Energieverlust
Demgemäß besteht die Aufgabe dieser Erfindung darin, daß die zwei gegenüberliegenden Kolben, die mit einer verdrehsicheren Kolbenstange starr verbunden sind, ihre Linearbewegung, die auf die Schräge der Walze trifft, das Antriebszahnrad direkt ohne großen Aufwand und Energieverlust in eine Rotationsbewegung zu setzen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-5 beschrieben.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Fig. 1-3 beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Verbrennungsmotor in Seitenansicht geschnitten.
Fig. 1a Walze (1) horizontal geschnitten und abgerollt dargestellt.
Fig. 2 Verbrennungsmotor in Draufsicht geschnitten.
Fig. 3 Verbrennungsmotor in Seitenansicht geschnitten mit Hubmaß.
Beschreibung des Verbrennungsmotors
Das Herzstück besteht aus einer in zwei Zylinder (9) gelagerten Walze (1), auf der mittig ein Zahnrad (2) angebracht ist, auf dem später die Kraft abgegeben wird (bzw. der Motor elektrisch angelassen wird).
Das wichtigste an diesem Motor ist, daß auf beiden Seiten der Walze (1) jeweils zwei Abrollkurven, ähnlich einer Sinuskurve, gefräst sind (Fig. 1a).
Die Walze (1) und das Zahnrad (2) werden durch zwei Lager (3) zentriert. Die Lager (3) werden durch die Gewindebuchsen (10) fixiert.
Durch die Walze (1) hindurch läuft eine Kolbenstange (4), an deren beiden Enden jeweils ein relativ kurzer Kolben (5) starr befestigt ist.
An der Kolbenstange (4) sind zwei Bolzen (6) angebracht, an deren Enden jeweils ein Lager (7) befestigt ist.
Die beiden Bolzen (6) sind so an der Kolbenstange (4) befestigt, daß die Stirnseiten der Walze von den Bolzen (6) bzw. Lager (7) eingespannt oder besser abgerollt werden.
Damit die Walze (1) sich dreht und nicht die Kolbenstange (4), wird die Kolbenstange durch zwei weitere Bolzen (8), die durch zwei Nuten, die in die Zylinder (9) gefräst sind, geführt. Die zwei Zylinder (9) werden durch das Gehäuse (11) gehalten.
Funktion des Verbrennungsmotors
Wenn am linken Kolben (5) die Verbrennung stattfindet, bewegt sich die Kolbenstange (4) nach rechts. Die Bolzen (6) auf der linken Seite drücken gegen die schrägen Flanken der Walze (1) und bringen sie dadurch in die Drehbewegung. Das Zahnrad (2) dient jetzt als Schwungmasse.
Parallel, auf der gegenüberliegenden Seite der Walze (1), läuft der Bolzen (6) auf der Flanke nach außen.
Der Kolben (5) auf der rechten Seite verdichtet.
Nach der Verdichtung folgt die Verbrennung auf der rechten Seite. Die Kolbenstange (4) bewegt sich nach links und der rechte Bolzen (6) drückt jetzt auf die rechte Walzenflanke. Die Walze dreht sich weiter.
Zum besseren Verständnis wird auf der Fig. 1a die Walze (1) horizontal geschnitten und aufgerollt dargestellt
Da wir 4 Flanken haben, kommt auf einer Umdrehung 4 Takte (ansaugen, verdichten, verbrennen und ausströmen).
Der gegenüberliegende Kolben verarbeitet die 4 Takte zeitversetzt. Damit sich auch nur die Walze (1) und das Zahnrad (2) dreht und nicht der Kolben (5), sind noch einmal zwei Bolzen (8) mit Wälzlagern an die Kolbenstange (4) montiert, die in einer Nute in den Zylinder (9) laufen.
- Ausschlaggebend an diesem Modell ist, daß die horizontale Bewegung der Bolzen (6), erzeugt durch die Kolben (5), auf die Schräge der Walze (1) trifft und dort nur eine rotierende Bewegung zuläßt. -
Vorteile des Verbrennungsmotors
  • - Einfach herzustellen, da die meisten Teile rund sind.
  • - Herstellungskosten gering, da auf teure Teile wie z. B. Kurbelwelle verzichtet werden kann.
  • - Weniger bewegliche Teile wie z. B. Pleuelstangen, Kurbelwellen und Lager.
  • - Dadurch geräuscharmer.
  • - Bauzeit kürzer
  • - Geringere Reibung, da die Kolben kürzer sind
  • - Dadurch kleine Bauart möglich
  • - Alle Nebenaggregate wie Ventilsteuerung, Einspritzpumpe, Düsen, Zündung und Anlasser können von herkömmlichen Motoren übernommen werden.
  • - Die Walze kann relativ einfach gegen eine Walze mit z. B. nur einer Abrollkurve pro Seite ausgetauscht werden (zwei Walzenumdrehungen, ein Arbeitshub)
  • - Der Motor ist anwendbar für neue Steuerungen. Da die Kolben starr sind, könnte man die Kolben zur Walze hin abdichten und hat dadurch eine Vorverdichtung erreicht, die jetzt über Ventile im Kolbenboden gesteuert werden, also eine bessere Spülung der Zylinder erreicht.
  • - Es können mehrere Motoren an einem großen Zahnrad montiert werden.
  • - Im Gegensatz zu einer Kurbelwelle, die in ihrer Umdrehung nur einen Kreis beschreibt, kann der Kurvenverlauf an diesem Motor individuell verlaufen.

Claims (6)

1. Verbrennungsmotor mit im Zylinder verdrehsicher geführten Kolben, welche starr miteinander verbunden sind und befeuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zylinder (9) eine Walze (1) gelagert ist, auf der mittig ein Zahnrad (2) zur Kraftübertragung befestigt ist, daß zu beiden Seiten der Walze (1) jeweils eine Abrollkurve (12) gefräst ist, daß die Walze (1) und das Zahnrad (2) durch Lager (3) zentriert sind, daß durch die Walze (1) eine Kolbenstange (4) läuft, an deren beiden Enden jeweils ein Kolben (5) befestigt ist, daß an der Kolbenstange (4) zwei Bolzen (6) angebracht sind, an deren Enden jeweils ein Lager (7) be­ festigt ist und daß die Bolzen (6) an der Kolbenstange (4) so befestigt sind, daß die Walze (1) mit den Abrollkurven (12) von den Lagern ab­ rollbar ist, wodurch die Linearbewegung der Kolben (5) in eine Rota­ tionsbewegung des Zahnrades (2) umwandelbar ist.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (7) Wälzlager sind.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (5) verglichen mit der Länge der Walze (1) relativ kurz sind.
4. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lager (3) durch Gewindebolzen (10) fixiert sind.
5. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abrollkurven (12) etwa sinusförmig sind und jeweils eine oder mehrere vollständige Sinus-Wellenlängen haben.
6. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zahnrad (2) eine Schwungmasse bildet.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4223490A1 (de) * 1992-01-22 1994-01-20 Kurt Dr Ing Werner Zweitakt- Hubkolbenmotor ohne Kurbeltrieb mit in Reihe angeordenten Zylindern

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