DE2014350C3

DE2014350C3 - Kolben-Brennkraftmaschine mit zwei miteinander gekoppelten Kolben

Info

Publication number: DE2014350C3
Application number: DE2014350A
Authority: DE
Inventors: Henry 4400 Muenster Kerger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-03-25
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1975-08-21
Also published as: DE2014350A1; DE2014350B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolben-Brennkraftmaschine mit zwei miteinander gekoppelten, sich gleichsinnig bewegenden Kolben, die in durch einen Steuerschieber voneinander getrennten Zylinderräumen, den Steuerschieber hin- und herbewegend umlaufen, wobei der Steuerschieber für den Ansaugtakt einen der Zylinderräume mit einer Ansaugöffnung verbinde und für den Arbeitstakt das komprimierte Brennstoff Luft-Gemisch Ober eine Zwischenkammer dem ande ren Zylinderraum zur Zündung zuführt, der eine nacl dem Arbeitstakt freigegebene Auslaßöffnung aufweist

Eine solche Kolben-Brennkraftmaschine ist beispiels weise aus der US-PS 3 364 906 bekanntgeworden. Da bei dient der eine Kolben des Kolbenpaares lediglicl als keine Arbeit leistender Auflader für den änderet Kolben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei™ Brennkraftmaschine der vorliegenden Gattung in ih rem mechanischen Aufbau so weiterzubilden, daß si« doppelt wirkend ist und dadurch ein verbesserter Wir kungsgrad erreicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Brennkraftma schine der eingangs genannten Art dadurch, daß beid( Zylinderräume im Steuerschieber ausgebildet sind um die Kolben in an sich bekannter Weise in den durch dei Steuerschieber mit gebildeten Zylinderräumen stets zu mindest an zwei diametral gegenüberliegenden Stelle» an dem Steuerschieber anliegen und jeweils einen obe ren und einen unteren Zylinderraum abgrenzen unc einer der oberen und der unteren Zylinderräume mii einer Ansaugöffnung und der andere obere und unten Zylinderraum mit einer Auslaßöffnung verbindbar ist wobei die Zwischenkammer jeweils zwischen den oberen Zvlinderräumen und zwischen den unteren Zy linderräumen vorgesehen ist.

Durch diese Ausbildung wird auf einfache Weise er reicht daß die Maschine bei gleicher Kolbenzahl dop peltwirkend ist. Durch den Erfindungsvorschlag wire der Steuerschieber funktionell gleichzeitig zu einen-Doppelzylinder. Er bleibt jedoch auch Steuerschiebei im Sinne der genannten Gattung, da er das komprimierte Brennstoff-Luft-Gemisch über eine Zwischenkammer einem anderen Kolbenraum zur Zündung zuführt Zusätzlich hat der erfindungsgemäß gestaltete Steuerschieber auch die Funktion der Steuerung dei Ein- und Auslaßöffnungen. Aus der DTPS 680 132 sind Kolben bekannt, die in einem durch einen Steuerschieber gebildeten Zylinderraum stets zumindest an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen an dem Steuerschieber anliegen. Dort handelt es sich jedoch nicht um eine Brennkraftmaschine, sondern um eine Pumpe, bei der gleichzeitig durch Verschiebung des Steuerschiebers die Steuerung der Ein- und Auslaßöffnungen erfolgt. Da eine derartige Pumpe im Gegensatz zu einer Brennkraftmaschine keinen Zünd- und Arbeitstakt hat sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um eine derartige Kolben-Steuerschieber-Anordnung als Brennkraftmaschine auszubilden.

In zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung sind die Kolben in an sich bekannter Weise als auf je einer Welle exzentrisch befestigte und mit der Welle umlaufende, kreisförmige Kolben ausgebildet und haben die Zylinderräume in dem Steuerschieber die Form von Ovalen mit Krümmungskreisen vom Radius der kreisförmigen Kolben und mit geraden Längsseiten, bei denen der Abstand der Mittelpunkte der Krümmungskreise der doppelten Exzentrizität der kreisförmigen Kolben entspricht.

Eine derartige bauliche Gestaltung der Kolben und der Zylinderräume ist aus der DT-PS 134 616 bekanntgeworden, und zwar bei einer Dampfmaschine mit pendelndem Gehäuse.

In anderer Ausbildung der Erfindung sind die Kolben in an sich bekannter Weise als auf der Kurbel einer

Kurbelwelle drehbar gelagerte, prismatische Kolben ausgebildet und weisen die Zylinderräume in dem Steuerschieber rechteckigen Querschnitt auf. Diese Bauform ist aus der bereits genannten DT-PS 680 132 bei einer Pumpe bekannt S

Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den UnteransprQchen gekennzeichnet Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Brennkraftmaschine im Schnitt,

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Brennkraftmaschine im Schnitt,

F i g. 3 bis 6 die Arbeitsweise der Brennkraftmaschine.

Gemäß F i g. 1 und 2 umfaßt die Brennkraftmaschine ein Gehäuse 1, innerhalb dessen ein Steuerschieber 2 hin- und herbeweglich geführt ist Innerhalb des Steuerschiebers 2 sind Zylinderräume 3,4 bzw. 5,6 gebildet, in denen jeweils einer von zwei miteinander gekoppelten, sich gleichsinnig bewegenden Kolben 7 bzw. 8 angeordnet ist Die Kolben 7 bzw. 8 liegen in den durch den Steuerschieber 2 mitgebildeten Zylinderräumen 3, 4 bzw. 5, 6 stets zumindest an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen an dem Steuerschieber 2 an und unterteilen die Zylinderräume 3, 4 bzw. 5, 6 jeweils in einen oberen Zylinderraum 3a, 4a und 3b, 4/> (vgl. F i g. 3 bis 6; bei Ausführungsform F i g. 2 die Räume 5 und 6 entsprechend, nicht dargestellt).

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind die KoI-ben als je auf einer Welle 9 exzentrisch befestigte und mit der Welle 9 umlaufende kreisförmigen Kolben 7 ausgebildet. Entsprechend sind die Zylinderräume 3, 4 als Ovale mit Krümmungskreisen vom Radius der kreisförmigen Kolben 7 und mit geraden Längsseiten 10 ausgebildet Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind die Kolben als je auf der Kurbel 11 einer Kurbelwelle 12 drehbar gelagerter prismatischer Kolben 8 ausgebildet Bei 13 sind im Schnitt die Dichtleisten angedeutet.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist auf jeder Seite des Steuerschiebers 2 eine Zwischenkammer 14 vorgesehen sowie je eine Ansaugöffnung 15 und eine Auslaßöffnung 16. In der Zwischenkarnmer 14 ist jeweils eine Zündkerze angeordnet (vgL F i g. 3 bis 6). Die Verbindung jeweils der Ansaugöffnung 15 bzw. der Zwischenkammer 14 bzw. der Auslaßöffnung 16 mit den Zylinderräumen 3,4,5,6 wird durch die Hin- and Herbewegung des Steuerschiebers 2 gesteuert, und zwar durch in dem Steuerschieber 2 angeordnete öffnungen 17, deren Größe und Lage auf die Größe und Lage der jeweiligen Ansaugöffnung 15, der Zwischenkammer 14 und der Auslaßöffnung 16 abgestimmt ist

In den F i g. 3 bis 6 ist die Bewegungsrichtung des Steuerschiebers 2 jeweils durch du. Pfeile 19, 20 angegeben. Die Kolben 7 bewegen sich im Uhrzeigersinn gemäß jeweils Pfeil 18.

In der Bewegungsphase der Kolben 7 gemäß F i g. 3 wird Brennstoff-Luft-Gemisch durch die Ansaugöffnung 15 in den oberen Zylinderraum 4a angesaugt Der Ansaugvorgang ist in der Bewegungsstellung gemäß ΐ i g. 4 für den oberen Zylinderraum 4a beendet und es schließt sich der Verdichtungsvorgang an unter gleichzeitiger öffnung der Zwischenkammer 14 (F i g. 5). In der Bewegungsphase der Kolben 7 gemäß F i g. 6 ist das Brennstoff-Luft-Gemisch vollständig in die Zwischenkammer 4 hinein verdichtet worden und die Zwischenkammer 14 ist gegenüber dem oberen Zylinderraum 4a wieder verschlossen und öffnet sich zum oberen Zylinderraum 3a hin. Unter Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches in der Zwischenkammer 14 und Expansion in den oberen Zylinderraum 3a erfolgt der Arbeitstakt (F i g. 3, oberen Zylinderraum 3a). In den Bewegungsphasen F i g. 4 und 5 erfolgt das Austreiben des verbrannten Gemisches aus dem oberen Zylinderraum 3a durch die Auslaßöffnung 16. Gemäß F i g. 6 folgt sofort der nächste Arbeitstakt in dem oberen Zylinderraum 3a, wobei das Gemisch, wie vorgeschrieben, in dem oberen Zylinderraum 4a vorbereitet und in die Zwischenkammer 14 verdichtet worden ist.

Der in der vorstehenden Funktionsbeschreibung nicht einbezogene untere Teil der Brennkraftmaschine, umfassend die unteren Zylinderräume 3b und Ab, arbeitet entsprechend, im Takt versetzt Gemäß obiger Funktionsbeschreibung beginnend mit dem Ansaugtakt in den unteren Zylinderraum 36 gemäß F i g. 5, dann 6, 3,4,5 und schließlich der Auspufftakt gemäß F i g. 6 aus dem unteren Zyünderraum 46.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kolben-Brennkraftmaschine mit zwei miteinander gekoppelten, sich gleichsinnig bewegenden KuI-ben, die in durch eben Steuerschieber voneinander getrennten Zylinderräumen, den Steuerschieber hin- und herbewegend umlaufen, wobei der Steuerschieber für den Ansaugtakt einen der Zylinderräume mh einer Ansaugöffnung verbindet und für den ι ο Arbeitstakt das komprimierte Brennstoff-Luft-Gemisch über eine Zwischenkammer dem anderen Zylinderraum zur Zündung zuführt, der eine nach dem Arbeitstakt freigegebene Auslaßöffnung aufweist dadurch gekennzeichnet, daß beide Zylinderräume (3,4; 5,6) im Steuerschieber (2) ausgebildet sind und die Kolben (7; 8) in an sich bekannter Weise in den durch deii Steuerschieber (2) mit gebildeten Zylinderräumen (3, 4, S, 6) stets zumindest an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen an dem Scheuerschieber (2) anliegen und jeweils einen oberen (3a, Aa) und einen unteren Zylinderraum (3b, Ab) abgrenzen und einer der oberen und der unteren Zylinderräume (3a, Aa 3b, Ab) mit einer Ansaugöffnung (15) und der andere obere und untere Zylinderraum (3a, Aa, 3b, Ab) mit einer Auslaßöffnung (16) verbindbar ist, wobei die Zwischenkammer (14) jeweils zwischen den oberen Zylinderräumen (3a, Aa) und zwischen den unteren Zylinderräumen (36, Ab) vorgesehen ist.

2. Kolben-Brennkraft-Maschine nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben in an sich bekannter Weise als auf je einer Welle (9) exzentrisch befestigte und mit der Welle (9) umlaufende, kreisförmige Kolben (7) ausgebildet sind und die Zylinderräume (3, 4) in dem Steuerschieber (2) die Form von Ovalen mit Krümmungskreisen vom Radius der kreisförmigen Kolben (7) und mit geraden Längsseiten (10) haben und bei denen der Abstand der Mittelpunkte der Krümmungskreise der doppelten Exzentrizität der kreisförmigen Kolben (7) entspricht

3. Kolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben in an sich bekannter Weise als auf der Kurbel (11) einer Kurbeiwelle drehbar gelagerte, prismatische Kolben (8) ausgebildet sind und die Zylinderräume (5,6) in dem Steuerschieber (2) rechteckigen Querschnitt aufweisen.

4. Kolben-Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zwischenkammer (14) eine Zündkerze angeordnet ist.

5. Kolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) auf jeder Seite eine die öffnung (17) im Steuerschieber (2) zur Zwischenkammer (14) bzw. zur Auslaßöffnung (16) ausfüllende Erhöhung aufweist.