DE2719398A1 - Zweitaktverbrennungsmotor - Google Patents
ZweitaktverbrennungsmotorInfo
- Publication number
- DE2719398A1 DE2719398A1 DE19772719398 DE2719398A DE2719398A1 DE 2719398 A1 DE2719398 A1 DE 2719398A1 DE 19772719398 DE19772719398 DE 19772719398 DE 2719398 A DE2719398 A DE 2719398A DE 2719398 A1 DE2719398 A1 DE 2719398A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- motor according
- core
- pistons
- drive plates
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B57/00—Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
- F02B57/04—Control of cylinder-charge admission or exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/0032—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F01B3/0035—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
DH.-ING. DIPL-ING. ,Λ. Si_. DIPU-PHYS. DR. DIPL.-PHVS.
A 42 313 b
u - 163
27.April 1977
John Sherwood Sprague
Kalifornien, U.S.A.
Kalifornien, U.S.A.
Die Erfindung betrifft einen Zweitaktverbrennungsmotor mit einer drehbaren Kolbenanordnung.
Bekannte Motoren mit einander gegenüberliegenden Kolben erzeugen relativ hohe Abtriebskräfte bei relativ kleinem Gewicht
des Motors. Jedoch wird bei derartigen Motoren der Brennstoff unvollständig ausgenutzt. Ausserdem wird der Wirkungsgrad
derartiger Motoren durch die Kurbelwellenverluste reduziert.
Turbinenmotoren sind nur bei Verwendung grosser Anlagen nützlich.
Andere Motoren mit abweichenden Anordnungen, beispielsweise Drehkolbenmotoren oder Kolben mit Dreh-V-Anordnungen benötigen
Kurbeltriebe, komplizierte Dichtungen und besondere Anordnungen,
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Motor zu schaffen, der die
— 9 —
809844/0522
A 42 313 b
27.April 1977 - 9 -
Vorteile bisher bekannter Motortypen aufweist, ohne deren Nachteile zu zeigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch
einen Motor der eingangs beschriebenen Art gelöst, der gekennzeichnet ist durch einen zentralen, die zentrale Motorachse
bildenden Versorgungskern, eine Anzahl von symmetrisch zur Motorachse angeordneten Arbeitszylindern, deren Achsen parallel
zur Motorachse liegen und die als Einheit auf dem Kern um die Motorlängsachse drehbar gelagert sind, eine Anzahl von Kolben,
von denen jeweils zwei verschieblich in jedem der Arbeitszylinder gehalten sind, und erste, einander gegenüberliegende, eine
Verbrennungskammer zwischen sich ausbildende Enden sowie zweite Enden mit einer Berührungsfläche aufweisen, zwei gegenüber
der Motorachse geneigte Antriebsplatten, die in der Art der Schenkel eines gleichschenkligen Trapezes gegeneinander
verschwenkt sind, denen die Berührungsendflächen der Kolben gegenüberliegen und an denen diese Berührungsendflächen gleitend
anliegen, den Arbeitszylindern zugeordnete Zweitaktgemisch-Gaseinlass- und Gasauslass-Einrichtungen und eine den
Zylindern zugeordnete Zündungseinrichtung zur Zündung der Gase in den Zylindern.
Dieser Motor weist die Eigenschaften eines Motors mit gegenüberliegenden
Kolben sowie die Eigenschaften eines Motors mit einem freien Kolben auf. Ferner sind die Arbeitszylinder in der
gewünschten Weise konzentrisch und symmetrisch angeordnet. Der Motor weist ferner in ähnlicher Weise wie Dreh-V-Motoren ein
rotierendes Zylindergehäuse auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Fortbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen
niedergelegt.
- 10 -
809844/0522
27.April 1977 - 10 -
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Dreh-Hub-Motors;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemässen Motors mit Getriebemitteln zur Erzeugung gegenläufiger
Umdrehungen der Hauptbestandteile und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines v/eiteren bevorzugten Ausführungsbeisniels der Erfindung mit einem
Turbinenrad und einem Luftkompressor.
Der in Fig. 1 dargestellte Dreh-Hub-Motor 10 umfasst ein ortsfestes
äusseres Gehäuse 12, das aus einem zylindrischen Gehäuseteil 14 und zwei damit verbundenen zylindrischen Endteilen 16
und 18 gebildet ist. Die Endteile 16 und 18 haben Endkanten
bzw. 22, die eine gegenüber der Mittelachse des zvlindrischen Gehäuses geneigte, ebene Fläche definieren. Zwei geneigte,
elliptische Antriebsplatten 24 und 26 sind an den Endkanten bzw. 22 befestigt. Längs der Mittellinie des Motors führt ein
zentraler, rohrförmiger Kern 28 durch den Motor und verbindet die Antriebsplatten 24 und 26 an den gegenüberliegenden Enden.
- 11 -
8098U/0S22
27.April 1977 - 11 -
Im Inneren des äusseren Gehäuses 12 befindet sich ein Rotor 3O,
der den Hauptteil der Motormasse ausmacht. Der Rotor dreht sich um den Kern und liefert die Drehbwegung für den Abtrieb des
Motors.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht der Rotor 30 aus einem Rotorgehäuse 3 2 mit einer zylindrischen Aussenschale 34, die
senkrechte Endplatten 36 aufweist. Im Innern des Rotorgehäuses 32 sind sechs Zylinder 38 symmetrisch konzentrisch um den
zentralen zylindrischen Kern 28 herum angeordnet. Stege 40 und eine zentrale, in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Büchse
42 dienen als Halterung für die im Rotorgehäuse symmetrisch angeordneten Zylinder 38.
Die zentrale Büchse 42 des Rotorgehäuses ist mittels an beiden
Enden des Rotors angeordneter Kugellager 44 auf dem Kern 28 drehbar gelagert. Zur übertragung der Antriebskräfte auf eine
Antriebswelle 4 6 ist der zentrale Kern 28 in zwei voneinander getrennte Segmente 4 8 und 50 aufgeteilt. Im Raum zwischen den
inneren Endflächen dieser Segmente befindet sich eine Stegnabe 52, die die zentrale Büchse 42 des Rotors 30 mit der Antriebswelle
4 6 verbindet. Letztere ist in Axialrichtung verlaufend im Inneren des Segmentes 50 des Kerns 2 8 angeordnet. Ein Endkugellager
54 unterstützt die Antriebswelle 46. Diese ragt aus dem Motor heraus und kann in diesen Bereich mit den anzutreiben
den Elementen verbunden werden.
In jedem der symmetrisch angeordneten Zylinder 38 befinden sich
zwei einander gegenüberstehende Kolben 56, die zwischen sich eine Verbrennungskammer 58 bilden. Die Kolben 56 stehen aus den
- 12 -
809844/0522
27.April 1977 - 12 -
Zylindern 38 hervor und ragen dabei durch die senkrechten Endplatten
36 des Rotors 30. Eine geneigte Endfläche 6O an den äusseren Enden der Kolben 56 liegt den Antriebsplatten 24 und
26 an den Enden des Susseren Gehäuses 12 gegenüber. Beide Antriebsplatten
24 und 26 bestehen aus einer äusseren Gussendplatte 62 und einer inneren Gleitplatte 64 aus gehärtetem Stahl.
Die in gleicher Weise gehärteten Endflächen der Kolben gleiten an den Gleitplatten 64 auf einem dünnen Ölfilm, der entweder
von einem nicht dargestellten Ölversorgungssystem oder von einem Öl-Brennstoff-Gemisch geliefert wird. Das öl-Brennstoff-Gemisch
wird dem Motor über eine Reihe von vorverdichtenden Einlasskammern 66 zugeführt.
Um sicherzustellen, dass die Endflächen 60 der Kolben 56 in Gleitkontakt mit den Gleitplatten 64 bleiben, v/eist jeder Kolben
56 einen T-förmigen Ankerstift 68 auf, der in einer elliptischen Bahn 70 in den Gleitplatten und einer elliptischen Bahn 72 in
den Endplatten geführt ist. Diese Ankerstifte haben nur im Anfahrzyklus eine notwendige Funktion. Sobald der Motor zündet,
hält die Kraft der sich ausdehnenden Gase die Kolben gegen die Gleitplatten.
Der erfindungsgemasse Dreh-Hub-Motor arbeitet als Zweitaktverbrennungsmotor
mit einem Kompressionshub und einem Expansionshub. Der Motor kann mittels eines Luft-Brennstoff-Vergasersystems
oder mittels eines Einspritzsystems oder mittels eines beide Verfahren kombinierenden Systems betrieben werden, wie es
im folgenden beschrieben wird.
Ein Luft-Brennstoff-Gemisch aus einem Vergasertrichter 74 tritt über Einlassöffnungen 76 in den Endteilen 16 und 18 des äusseren
- 13 -
809844/0522
u - 163
27.April 1977 - 13 -
Gehäuses 12 oben oder in dem länglichen Teil des äusseren Gehäuses in das Gehäuse ein. Falls dies wünschenswert sein
sollte, kann die Einlassöffnung und der Vergasertrichter auch an den Antriebsplatten 26 angeordnet werden. Das Gasgemisch
wird durch eine Anzahl von Einlasskammern eingepumpt, die von den Endteilen 16 und 18, den Endplatten 36 des Rotors 30, den
Antriebsplatten 24, einem verstärkten Segment 78 des Kerns und den hervorstehenden Teilen der Kolben 56 gebildet werden.
Das Volumen dieser Kammern zwischen den hervorstehenden Teilen benachbarter Kolben wird bei der Drehung der Kolben in Richtung
auf die Unterseite oder den kurzen Teil des äusseren Gehäuses verringert. Dies führt zu einer Kompression der Gase,
die dann im komprimierten Zustand durch die Einlassöffnungen 80 in dem verstärkten Segment des Kerns 28 ins Innere des
Kerns abgegeben werden.
Die komprimierten Gase im Kern haben einen relativ ungestörten Durchgang zu einer Reihe von ortsfesten Auslassöffnungen 82
im Kern 28. Wenn die einzelnen Zylinder den oberen Teil des Gehäuses durchlaufen, dann fluchten eine Anzahl von im Zylinder
und in den Stützstegen 40 angeordneten Einlassöffnungen 84 auf einmal mit den Kernauslassöffnungen 82. Die komprimierte Gasmischung
strömt dadurch in die Verbrennungskammer 58, vertreibt dabei die im vorhergehenden Betriebszyklus verbrannten Gase
und lädt den Zylinder mit Hilfe der Ablenkwände 85 für einen neuen Kompressionszyklus. Die ausgetriebenen Gase gelangen
durch Auslassöffnungen 86 und mit diesen in Verbindung stehenden ortsfesten Abgasöffnungen 88 in ein Abgasrohr 90 und werden
zur Umströmung oder zum Antrieb von Hilfsaggregaten verwendet.
- 14 -
809844/0522
u - 163
27.April 1977 - 14 -
Eine elektrische Zündung ist notwendig, um beim Betrieb des Motors die Dauerzündung zu beginnen. Nach der aufeinanderfolgenden
Beladung der Zylinderkammer 58 am oberen oder langen Teil des Motores werden die Gase dadurch komprimiert, dass die
einander gegenüberliegenden Kolben 56 bei der Drehung des Rotors 30 während des eine halbe Umdrehung andauernden Kompressionszyklus
durch die geneigten Antriebsplatten 24 zusammengeschoben werden. Wenn die beiden einander gegenüberliegenden
Kolben den unteren oder kurzen Teil des Motors erreichen, dann haben die Kolben den geringsten Abstand voneinander.
In dieser Lage wird zusätzlicher Brennstoff aus einer Hochdruckbrennstoffleitung 94 durch eine Einspritzdüse 92
in eine Vorverbrennungskammer 95 eingespritzt. Eine Zünd- oder Glühkerze 96 erzeugt an der Einspritzdüse einen Funken oder
eine heisse Stelle zur Zündung der komprimierten Gase in der Vorverbrennungskammer 95. Die gezündeten Gase treten in die
Verbrennungskammer 58 durch einen Uberleitungskanal 98 ein und zwingen die Kolben auseinander. Dabei erzeugen sie eine Drehung
des Rotors während des eine halbe Umdrehung andauernden Arbeitszyklus. Eine transversale Kraft wird von den Antriebsplatten
infolge der axialen Anordnung des Rotors in eine Rotationskraft umgewandelt.
Nach der ersten Zündung wird eine kontinuierliche, aufeinanderfolgende
Zündung mit Hilfe des Uberleitungskanals 98 zwischen
einer Verbrennungskammer und der nachfolgenden, benachbarten Verbrennungskammer aufrechterhalten. In der Darstellung der
Fig. 2 hat beispielsweise in der Verbrennungskammer 58a mit den Kolben 56a gerade eine Zündung stattgefunden. Dieser Kolben
- 15 -
809844/0522
27.April 1977 - 15 -
befindet sich also gerade im Expansions- oder Arbeitshub und treibt den Rotor im Gegenuhrzeigersinn an. Die nächste benachbarte
Kammer 58b mit dem Kolben 56b befindet sich im unteren Totpunkt. Der Uberleitungskanal 98 ist gerade dabei, die Verbrennungskammer
58a mit der Verbrennungskammer 58b zu verbinden. Sobald diese Verbindung erfolgt, strömt eine kleine
Menge des gezündeten Gases durch den Uberleitungskanal und durch die Vorverbrennungskammer 95, in der zusätzlicher Brennstoff
eingespritzt wird, unter dem hohen, in der Verbrennungskammer 58a herrschenden Druck in die benachbarte Verbrennungskammer
58b, wodurch die aus der Verbrennungskammer 58a stammende Gasmischung und der zusätzlich eingespritzte Brennstoff
in die Kammer 58b eingeführt und dort gezündet werden. Die gezündete Gasmenge trägt durch beim übertritt in die Verbrennungskammer
58b auftretende turbulente Vermischungsströmungen zu einer vollständigen Verbrennung in der Verbrennungskammer
58b bai.
Die Verwendung einer Vorverbrennungskammer 95 im Gehäuse 99 und eines überleitungskanal 98 ermöglicht die Verwendung
eines sehr mageren Brennstoffgemisches. Das führt zu einer Einsparung
von Brennstoffkosten und zu einer Herabsetzung der Menge verunreinigender Abgase. Das Gehäuse 99 ist
über einen Endstopfen 101 mittels der Brennstoffleitung 94 sowie mittels einer festen elektrischen Leitung 103 verbunden.
Das Gehäuse kann eine Anzahl von Zünd- oder Glühkerzen oder andere Zünd- und Uberwachungsmittel aufweisen, um die vollständige
Verbrennung zu gewährleisten.
- 16 -
809844/0522
u - 163
27.April 1977 - 16 -
Eine einzige Vorverbrennungseinheit umfasst eine Vorverbrennungskanuner,
Zündmittel, eine Brennstoffeinspritzung und einen Uberleitungskanal;
sie versorgt alle Kolben. Die Vorverbrennungseinheit ist im Inneren des zentralen Kerns angeordnet und beschleunigt
oder verzögert die Zündung für alle Kolben, wenn der Kern verdreht wird» d.h. durch die Verdrehung des Kerus läßt
sich der Zündzeitpunkt verstellen.
Der Motor wird dadurch abgedichtet, dass man die Leckgase zu den Einlasskammern 66 leitet und sie damit erneut durch den
Motor führt. Eine Anzahl hitzebeständiger Dichtungen werden vorzugsweise verwendet, um den Austritt der Gase durch öffnungen
zu verhindern, die sich infolge der Toleranzen zwischen den verschiedenen bewegten Teilen bilden. In dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel umgeben grosse Dichtungsringe 100 die Aussenschale 34 des Rotorgehäuses 32. Die Dichtungsringe
100 sind an der Aussanschale befestigt und weisen Löcher 102 auf, durch die die Abgase in das Abgasrohr gelangen
können, wenn die Auslassöffnungen 86 den ortsfesten Abgasöffnungen 88 gegenüberstehen. Die Dichtungsringe 100 verhindern
den Austritt der Gase bei der übrigen Drehung des Rotors, wenn also die Abgasöffnungen und die Auslassöffnungen nicht einander
gegenüberstehen.
In ähnlicher Weise umgeben kleinere Dichtungsringe 104 den zentralen Kern 28. Sie haben im Bareich der Auslassöffnungen
82 ebenfalls Löcher 106, durch die die vorverdichtete Brennstoffmischung
aus dem Kern in die Verbrennungskammern 58 gelangt, sobald die Auslassöffnungen 82 des Kernes den Einlassöffnungen
der Verbrennungskammer gegenüberstehen. Der mittlere
- 17 -
809844/0522
u - 163
27.April 1977 - 17 -
Dichtungsring iO4a weist ein zusätzliches Paar kleinerer
Löcher auf, die ein einwandfreies Funktionieren des fJberleitungskanals
98 gewährleisten.
Kolbenringe 108 üblicher Bauart auf den Kolben 56 dichten die
Kolben 56 in den Zylindern ab.
Speziell geformte Dichtungsringe 110 umfassen vorzugsweise
das verstärkte Segment 78 des zentralen Kernes auf beiden Seiten. In ähnlicher Weise sind grössere, speziell geformte
Umfangsdichtungsringe 112 an der Innenwand des Endteiles 16
des äusseren Gehäuses 12 befestigt. Diese Dichtungsringe vergrössern
die Wirksamkeit der Vorverdichtung, die sich durch die Verschiebung der Kolben an der Innenseite der Endteile
des äusseren Gehäuses entlang ergibt. Die speziell geformten Dichtungsringe können aus einem weicheren Material bestehen,
als die übrigen Dichtungsringe, da die thermischen und dynamischen Anforderungen an die letzteren Ringe höher sind. Der
Kern und die Endteile des Gehäuses können aber auch einfach grosser ausgeführt werden, vorzugsweise bereits von Anfang an
beim Giessen dieser Elemente.
Die Kolben können ausgewuchtet sein. Dazu kann im inneren Hohlraum der Kolben ein zusätzliches Metall 114 angebracht
werden, wie dies in dem weggebrochenen Teil des rechten unteren Kolbens in Fig. 1 dargestellt ist.
Wenn justierbare Antriebsplatten am Gehäuse gewünscht sind, dann können die Endflächen der Kolben halbkugelförmig ausgeführt
werden. Die Antriebsplatten weisen dann komplementär
- 18 -
809844/0522
27.April 1977 - 18 -
geformte Kanäle auf. Der Anfangsbetrieb kann dadurch aufgenommen werden, dass man das System mit komnrimierter Luft
unter Druck setzt, ehe man Brennstoff zuführt und die Zündung einschaltet. Bei solch einer collateralen Anordnung kann der
integrale durch die Vorverdichterkammern an den Enden des Motors gebildete Vorverdichter eliminiert werden, um eine Einjustierung
der Neigung der Endplatten zu ermöglichen.
Wenn der Motor in der bevorzugten Weise betrieben wird, bei v/elcher der Rotor die rotierende Masse bildet, dann wird der
Motor am besten luftgekühlt. Die Luft kann dabei durch Luftlöcher 116 an verschiedenen Stellen des zylindrischen Gehäuseteils
14 des äusseren Gehäuses 12 eingelassen werden.
Wenn dagegen eine Betriebsweise bevorzugt wird, bei welcher der Rotor ortsfest gehalten wird und das äussere Gehäuse und
der Kern rotieren, dann kann der Motor mit einem Wasserkühlsystem gekühlt werden.
Wie bereits erwähnt und in Fig. 3 dargestellt, können das äussere Gehäuse und der Rotor derart verbunden sein, dass sich
äusseres Gehäuse und Rotor in entgegengesetzter Richtung drehen. Bei dieser Betriebsweise ergeben sich für jede vollständige
Umdrehung des Rotors zwei Verbrennungszyklen.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Motor an einem Gestell mittels Ritzeln 122 gehalten, die in zwei Halteringen 124
drehbar gelagert sind. In Fig. 3 sind vier Ritzel 122 dargestellt. Die Ritzel 122 kämmen mit zwei Zahnkränzen 126, die
- 19 -
80984 4/0522
A 42 313 b ΟΤΙ
u - 163 C ' l
27.April 1977 - 19 -
an zwei rotierenden Endsegmenten 128 des Gehäuses 130 befestigt sind, welches die in der Zeichnung nicht sichtbaren Vorverdichterkammern
umgibt. Ausserdem kämmen die Ritzel mit zwei weiteren Zahnkränzen 132, die an den Enden 134 des freiliegenden
Rotors 136 befestigt sind. Zur Vereinfachung der Getriebeanordnung
ist die äussere zylindrische Abdeckung des äusseren Gehäuses bei dieser Ausführungsform v/eggelassen. Selbstverständlich
sind bei dieser Ausführungsform weitere Abwandlungen notwendig. Beispielsweise wird die Luft für die Brennstoffversorgung
am besten axial in den Kern eingeführt und nicht radial.
Bei einer solchen Ausführungsform können die Ritzel als Abtrieb verwendet v/erden. Ausserdem kann man den Motor dadurch starten,
dass man eines oder mehrere der Ritzel mit geeigneten Vorrichtungen antreibt.
Die äussere zylindrische Abdeckung des äusseren Gehäuseteils ist für ein betriebsfähiges System nur teilweise notwendig.
Sie dient bei einer bevorzugten Ausführungsform nur dazu, die Abgase zu führen. Daher kann man für die äussere zylindrische
Abdeckung ein Turbinensystemgehäuse verwenden. Ein solches Antriebsaggregat ist in Fig. 4 dargestellt. Es umfasst zwei
ortsfeste, an einer Halterung 141 befestigte Endsegmente 140. Ein drehbares, zylindrisches Aussengehäuse 142 kann sich frei
um den in seinem Inneren gelagerten Rotor drehen. Das äussere Gehäuse 142 umfasst ein Turbinenrad 144, welches von den Abgasen
angetrieben wird. Diese treten durch zwei Auslässe in der nicht sichtbaren Aussenschale des Rotors aus. Die schnell
austretenden Abgase treiben das Turbinenrad 144 und damit das
- 20 -
8098U/0522
U - 163
27.April 1977 - 20 -
Aussengehäusa mit einer Drehgeschwindigkeit an, die wesentlich grosser ist als die des sich drehenden Rotors. Ebenfalls in
dieser Weise angetriebene Verdichter weisen eine fest mit dem rotierenden Gehäuse 142 verbundene Scheibe 148 sowie eine mit
dem ortsfesten Endsegment verbundene feststehende Scheibe 150
auf. Von den Verdichtern 146 wird komnrimierte Luft über Leitungen 152 den im Inneren angeordneten Verdichtern zugeführt.
Auf diese Weise kann ein Motor geschaffen werden, der mit besonders hohem Druck und daher besonders effizient arbeitet,
über die Leitungen kann dem Motor auch Kühlluft zugeführt werden.
Der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Motor kann so in verschiedener
Weise abgewandelt v/erden. Die im wesentlichen axiale Konstruktion des Motors ermöglicht es, eine Anzahl derartiger
Motoren entweder zeitweise oder dauerhaft zusammenzuschalten. Im letzteren Fall kann dies dadurch geschehen, dass man gemeinsame
Antriebsplatten vorsieht.
809844/0522
Le'e rs e i t e
Claims (23)
1. Zweitaktverbrennungsmotor mit einer drehbaren Kolbenanordnung,
gekennzeichnet durch
einen zentralen, die zentrale Motorachse bildenden Versorgungskern (28),
eine Anzahl von symmetrisch zur Motorachse angeordneten Arbeitszylindern (38), deren Achse parallel zur
Motorachse liegen und die als Einheit auf dem Kern (28) um die Motorlängsachse drehbar gelagert sind,
eine Anzahl von Kolben (56) , von denen jeweils zwei verschieblich in jedem der Arbeitszylinder (38) gehalten
sind und erste, einander gegenüberliegende, eine Brannkammer (58) zwischen sich ausbildende Enden sowie
zweite Enden mit einer Berührungsendfläche (60) aufweisen ,
zv/ei gegenüber der Motorachse geneigte Antriebsplatten
(24,26), die in dar Art der Schenkel eines gleichschenkligen Trapezes gegeneinander verschwenkt sind,
denen die Berührungsendflächen (60) der Kolben (56) gegenüberliegen und an denen diese Berührungsendflächen
(60) gleitend anliegen,
809844/0 5??
OFIJGlNAL INSPECTED
Λ 42 313 b
u - 163
27.April 1977 - 2 -
den Arbeitszylindern (38) zugeordnete Zweitaktgamisch-Gaseinlass- und Gasauslass-Einrichtungen und
eine den Arbeitszylindern (38) zugeordnete Zündungseinrichtung (96) zur Zündung dor Gase in den Arbeitszylindern (38) .
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Gaseinlass- und lasauslass-Einrichtunq zwei Einlassöffnungen
(76) sowie zwei diesen im wesentlichen gegenüberliegende
Auslassöffnungen (82) umfasst und dass die Auslassöffnunqen (82) derart im Abstand zueinander angeordnet
sind, dass sie neben den ersten Enden der Kolben
(56) freigelegt werdan, wenn diese den qrössten Abstand
voneinander haban.
3. Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolben (56) an ihren ersten Enden Ablenkwände (85) aufweisen.
4. Motor nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitszylinder (38) in einer festen Einheit symmetrisch angeordnet sind, die einen
mittels Lagern (44) drehbar auf dem zentralen Kern (28) gelagerten Rotor (30) umfasst.
5. Motor nach einem der voranstellenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihm ein Vorverdichter zugeordnet
ist.
8098U/0522 'original
u - 163
27.April 1977 - 3 -
6. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die geneigten Berührungsflächen (60)
dos zweiten Kolhenendes Ankerstifte (68) umfassen die
mit Haltobahnen (7O,72) in den Antriebsnlatten (24,26)
zusammen die geneigten Berührungsendflächen (60) des Kolbens (56) weitgehend an den Antriebsplatten (24,26)
anliegend halten.
7. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (56) Auswuchtgewichte
(114) zur Kompensation der Neigung der Berührungsendflächen
(60) aufweisen.
8. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er im wesentlichen zylindrisch geformt
ist und eine lange und eine kurze Seite aufweist.
9. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsplatten (24,26) im
Abstand von den Arbeitszylindern (38) angeordnet sind und die Kolben (56) am zweiten Ende einen aus den
Arbeitszylindern (38) bis zu den Antriebsplatten (24,26) herausragendan Teil aufv/eisen.
10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Antriebsnlatten (24,26) und den Arbeitszylindern (38) Dichtungen (100,112) vorgesehen sind,
die einen im wesentlichen abgedichteten Ringraum bilden,
in welchem die aus den Zvlindern (38) herausragenden Teile der Kolben (56) umlaufen und zwischen sich eine
-A-
8098U/052?
U - 163
27.April 1977 - 4 -
Anzahl von Gas transportierenden und dieses vorverdichtenden Einlasskanunern (66) bilden, und dass die Dichtungen
(100 bzw. 112) auf der langen Seite des Motors Gaseinlässe in die Einlasskammern (66) sowie auf der
kurzen Seite des Motors Gasauslässe aus den Einlasskanunern (66) aufweisen.
11. Motor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Endplatten (36) im Abstand zueinander orthogonal zur Achse der Arbeitszylinder (38)
an diesen befestigt sind, dass sich die Gehäuseendteile
(16,18) zwischen den Endplatten (36) und den Antriebsplatten (24,26) befinden und mit diesen zusammen auf
beiden Seiten des Motors einen sich um die aus den Arbeitszylindern (38) herausragenden Teile der Kolben
(56) erstreckenden Hohlraum abschliessen, der auf der langen Seite des Motors Gaseinlassöffnungen (8O) aufweist,
dass der Kern (28) zwei hohle, zylindrische Verlängerungen aufweist, die zwischen den Antriebsplatten
(24,26) liegen und an der unteren Seite Gaseinlassöffnungen (80) aufweisen,und dass die Endteile (16,18) des
Gehäuses eine innere Wand sowie der Kern (28) eine äussere Wand aufweisen, welche Wände nahe den hervorstehenden
Teilen der Kolben (56) angeordnet sind und mit diesen einen Ringspalt für die Dichtungen (110 bzw.
112) bilden.
12. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung einen Vorverbrennung-Uberleitungskanal
(98) umfasst, der zeitlich
8098U/0S22
27. April 1977 - 5 -
aufeinanderfolgend eine Verbindung zwischen dem Verbrennungsraum
(58a) in einem ersten Arbeitszylinder (38), in dem das Gas bereits gezündet ist, und einem benachbarten
zweiten Arbeitszylinder (38) herstellt, und dass der überleitungskanal (98) derart angeordnet ist, dass
er die beiden Arbeitszylinder (38) dann verbindet, wenn die Kolben (56a) des ersten Zylinders (38) in einen
Arbeitshub verschoben werden und wenn die Kolben (56a) im zweiten Zylinder (38) sich fast genau am Ende des
Kompressionshubes befinden, so dass durch die durch den überleitungskanal (98) transportierten, gezündeten Gase
eine fortlaufend schrittweise erfolgende Zündung aufrechterhalten wird.
13. Motor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kern (28) eine einzige Verbrennungseinheit aufweist, die eine Vorverbrennungskammer (95), Zündmittel (96), eine
Brennstoffeinspritzung (92) sowie den überleitungskanal (98) aufnimmt, dass der Kern (28) zum Vor- und Rückstellen
des Zündzeitpunktes verdrehbar ist und dass die Zündung in der Vorverbrennungskammer (95) erfolgt, so
dass jeglicher zündbarer Brennstoff unter genauer Dosierung der Brennstoffzufuhr zündbar ist.
14. Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorverbrennungseinheit in einem Gehäuse (99) befindet,
mit dessen Hilfe eine Anzahl von Zünd- und überwachungseinrichtungen
im Kern (28) angeordnet werden können.
809844/0522
u - 163
27.April 1977 - 6 -
15. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kern (28) und die Antriebsplatten (24,26) festgehalten sind und sich die Arbeitszylinder
(38) mit den Kolben (56) um die Motorachsa drehen.
16. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitszylinder (38) mit den Kolben (56) festgehalten sind und sich der Kern (28) und die
Antriebsplatten (24,26) um die Motorachse drehen.
17. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kern (28) und die Antriebsplatten (24,26) in einer ersten Richtung drehbar gelagert sind
und sich die Arbeitszylinder (38) mit den Kolben (56) insgesamt in der anderen Richtung drehen.
18. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an ihm eine von den Zweitaktabgasen
angetriebene Turbine (144) angebaut ist.
19. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an ihm ein Verdichtergebläse (146)
angebaut ist.
20. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Zweitaktgemisch-Einlassöffnungen
(76) ein Vergasersystem zur Erzeugung eines Brennstoff-Luftgemisches zugeordnet ist.
809844/0522
27. April 1977 - 7 -
21. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere derartige Motoren auf einer einzigen Antriebswelle (46) angeordnet sind.
22. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen (6o) und die
Antriebsplatten (24, 26) eben sind und parallel verlaufen.
23. Motor nach einem der voranstehenden Ansprüche 1-21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsendflächen (6o) halbkugelförmig sind und in komplementären Kanälen in den
Antriebsplatten (24, 26) liegen.
809844/0522
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772719398 DE2719398C2 (de) | 1977-04-30 | 1977-04-30 | Zweitakt-Umlaufkolben-Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772719398 DE2719398C2 (de) | 1977-04-30 | 1977-04-30 | Zweitakt-Umlaufkolben-Brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2719398A1 true DE2719398A1 (de) | 1978-11-02 |
DE2719398C2 DE2719398C2 (de) | 1982-05-27 |
Family
ID=6007741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772719398 Expired DE2719398C2 (de) | 1977-04-30 | 1977-04-30 | Zweitakt-Umlaufkolben-Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2719398C2 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2276772A (en) * | 1938-03-11 | 1942-03-17 | Furman Williams | Turbine |
US2776649A (en) * | 1953-05-13 | 1957-01-08 | Merrell R Fenske | Two cycle fuel injection, opposed piston, thrust plate internal combustion engine |
-
1977
- 1977-04-30 DE DE19772719398 patent/DE2719398C2/de not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2276772A (en) * | 1938-03-11 | 1942-03-17 | Furman Williams | Turbine |
US2776649A (en) * | 1953-05-13 | 1957-01-08 | Merrell R Fenske | Two cycle fuel injection, opposed piston, thrust plate internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2719398C2 (de) | 1982-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3937359A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE3412283A1 (de) | Turboverbundmotor | |
DE4191140C2 (de) | Drehkolbenmaschine | |
DE69209807T2 (de) | Nutationsbewegungsbrennkraftmaschine | |
DE102008050014B4 (de) | Kreiskolbenverbrennungsmotor | |
DE69937367T2 (de) | Rotationsmaschine mit verbesserter zugangskühlung und schmierung | |
WO1989011584A1 (en) | Internal combustion engine with at least one charger of positive displacement design | |
DE3503563A1 (de) | Explosions-turbinen-motor | |
DE102007019985A1 (de) | Kraft- und Arbeitsmaschine mit Rotationskolben | |
DE2755570A1 (de) | Drehkolbenmotor | |
DE4210712A1 (de) | Rotationsmaschine | |
DE2525363A1 (de) | Rotationskolbenmotor | |
DE3317431A1 (de) | Viertakt-drehkolbenmotor | |
DE2719398A1 (de) | Zweitaktverbrennungsmotor | |
DE3804411A1 (de) | Mittelachsige drehkolbenartige umlaufkolbenmaschine | |
EP0166244A2 (de) | Rotationskolbenmaschine | |
DE2655649A1 (de) | Rotationsmaschine | |
DE1949907A1 (de) | Dreitakt-Drehkolben-Verbrennungsmotor | |
DE69031495T2 (de) | Torodiale hyperexpandierende rotierende maschine, verdichter, pumpe und expansionsgerät | |
DE102019005017B3 (de) | Kurbelloser Rotationsmotor und Verfahren | |
DE2234077A1 (de) | Kombinierte viertakt-brennkraftmaschine | |
DE2230596A1 (de) | Drehkolben-verbrennungsmotor | |
DE3603132A1 (de) | Rotationsklappkolben-verbrennungsmotor | |
DE1809564A1 (de) | Kolben-Verbrennungsmotor | |
DE1801112A1 (de) | Drehkolbenmotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |