DE2721641A1

DE2721641A1 - Schwingscheibenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2721641A1
Application number: DE19772721641
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-13
Filing date: 1977-05-13
Publication date: 1978-11-16

Description

Schwingscheibenbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge, 3oote, stationäre Zwecke usw.
Die Kennzeichnung " Schwingscheibenbrennkraftmaschine " ergibt sich aus der Realitåt, daß nicht ein kreisende Kolben, sondern eine blattförmige Scheibe vorhanden ist, welche mittels zwei Kurbelwellen und deren Planetenzahnrader, um ein starres Mittels zahnrad schwingt. Diese schwingende Scheibe ist das technische Symbol der Maschine und führt zu ihrer Kennzeichnung.
Auf der Suche nach einer Rotationsbrennkraftmaschine, deren Leistungselement mit gleicher oder auch höherer Drehzahl als die Triebwelle arbeitet, kam ich auf vorliegende Idee.
Die Wankel - Kreiskolbenmaschine ist mir bekannt, ebenso ihre Funktion und damit auch der negative Funktionsfaktor dieser Maschine im Zusammenspiel mit der Exzenterwelle, den ich wie folgt definieren möchte: Jeder Eraftimpuls hat primär die dreifache Drehzahl der Triebwelle als Last. Die effektive Leistung kann erst nach Abzug dieser funktionsbedingten und keinesfalls belanglosen Vorlastwerte entstehen,wie auch gemessen werden. Nur deshalb ist zu verstehen, daß diese geniale Idee den Wirkungsgrad der Hubkolbenmaschine weder erreichen noch verbessern konnte.
Als weitere, bereits entwickelte Alternative aer Rotationsmaschinen ist mir die australische Orbitalbrennkraftmaschine bekannt. Hier ist der Umstand, daß alle wichtigen Funktionsteile Vollberührung haben,als negativ anzusehen, weil der Anteil des Reibungsverlustes im Verhaltnis zur Leistungsausbeute zu groß ist Nach wie vor ist die Hubkolbenmaschine, trotz standiger Abbremsung der Fliehkräfte von Kolben mit Pleuelstange, die beste Alternative bei den Brennkraftmaschinen. Aber der Ruf des Fortschritts nach der Verwirklichung der I?otationsbrennkraftiaschine mit frei schwingendem, oder kreisendem Leistungselement bleibt solange bestehen, bis eine derartige Alternative, den Wirkungsgrad der Hubkolbenmaschine überholt.
Als mögliche Alternative zur Lösung dieser Aufgabe mochte ich den Anmeldungsgegenstand vorstellen.
Es ist eine Brennkraftmaschine, deren Funktion von der Größe und Genauigkeit wesentlicher Teile abhängig ist. Ihre Herstellung bedingt Präzision.
Das Hauptteil ist eine blattförmige Schwingscheibe mit zwei, axial in Längsachse , exzentrisch und parallel angeorcneten Kurbelwellen, deren Zentren paarweise an jedem Ende in einem Lagerring in gleicher Weise fixiert sind. Zwischen Lagerringen und Schwingscheibe haben die Kurbelwellen eine Verzahnung durch welche die Kurbelwellenzentren wie ein Planetenzahnrad um ein, mit dem Gehäuse der Maschine starr verbundenes Mittelzahnrad kreisen. Die Lagerringe axial beiderseits, sind auf Qem starren Schaft für das Mittelzahnrad gelagert. Diese Lagerringe fixieren die Kurbelwellen radial und zwingen sie, in Zusammenwirkung mit der Planetenverzabnung, zu einer exakten Hubbewegung bei jeder paarweisen Umdrehung.
Die Schwingscheibe teilt den 7,ylinder in zwei sichelförmige Arbeitsräume auf. Die Zylinderaußenwand ist geschlossen.
Der Gaswechsel vollzieht sich über axial angeordnete, rotierende Zylinder in der Schwingscheibe,welche beiderseits einen Schlitz in Sichelmitte, dem Funktionsablauf entsprechend öffnen oder schließen. Diese Anordnung bedingt einen Querstrom und eine größtmögliche Öffnung des Zylinders axial nach beiden Richtungen, sodaß von einer Seite die Frischluft zugeführt und auf der anderen Seite die verbrannten Gase oder Spülluft abgeführt werden können.
Für den exakten Gaswechsel sind die Zylinder in Kammern aufgeteilt und in axialer Richtung dem Bedarf entsprechend gesperrt.
Ihr Antrieb erfolgt durch Außenverzahnungen an den Kurbelwellen, und Vorgelegen in Längsrichtung der Schwingscheibe, sodaß über ein Ritzel am Vorgelege und eine Außenverzahnung am Gaswechselzylinder, mittels Zahnriemen,die notwendige tlbersetzung der Gaswechselzylinder gesichert ist. Die äußere Abdichtung der Schwingscheibe erfolgt mittels zwei nebeneinander, in Fliehrichtung angeordneten Dichtplättchen. Axial ist die Schwingscheibe mit je einer bogenförmigen Dichtleiste abgedichtet.
Ihre Enden schließen an ein axial eingeordnetes Dichtelement an.
Auf der Saugseite der Maschine hat der Lagerring für die Kurbelwellenzapfen eine Außenverzahnung. Nur über diese kann der Abtrieb für die Maschine erfolgen. Das lTerFaltnis dieser Lagerringaußenverzahnung zum Antriebszahnrad der Abtriebswelle kann in jeder gewünschten Größe variiert werden. Bei 3:2 Übersetzung hat die Sechstaktausführung, je Arbeitshub eine Umdrehung der Abtriebswelle, entsprechend der Hubkolbenzweitaktmaschine.
Die Viertaktausführung hat bei 1:1 tebersetzung dasselbe Ergebnis Für die Taktesymetrie ist dafür aber eine Zweischeibenmaschine anzuordnen. Für diese Zweischeibenmaschine hat eine 3:2 aber setzung, drei Arbeitshübe je Umdrehung, entsprechend der Hubkolbenviertakt-Sechszylindermaschine.
Dieses beachtliche Ergebnis ist auf die zwei, gleichzeitig aktiven Arbeitsräume zurückzuführen.
Die Funktionsteile im einzelnen: Die Schwingscheibe ist auf den Kurbelwellen nadelgelagert, eine platte Lagerung ist zu erwåben. An der Auslaßseite ist die Lagerung mit einer Labyrinthdichtung abgedichtet. Der Kurbelwellenlaberring auf der Saugseite ist wegen der Außenverzahnung, zusätzlich nadelgelagert. Die f-assechseizylinder sind außen, an beiden Enden kugelgelagert, und an der Auslaßseite ebenfalls mit einer Labyrinthdichtung versehen.
Die Labyrinthdichtungen sind, einseitig kontaktfrei, mit engen Labyrinthen versehen. Die einzelnen Takte kammern der Gaswechselzylinder sind axial, wie folgt abgesperrt: Die Einlaßkammern sind an der Auslaßseite, und die Auslaßkammern an der Einlaßseite, geschlossen. Die Kammern für den Verdichtangs- und krbeitshub, sind in der Mitte geschlossen und in zwei kurze Kammern aufbeteilt. Da diese Kammern in Richtung Arbeitsräume geschlossen sind, wird ihr Volumen, rechts für den Einlaß, und links für den Auslaß mitverwendet. Bei der SecEstakt ausführung mit zwei zusatzlichen Takten, schließen die Kammern, nach innen an ein Mittelrohr an, welches ebenfalls in der Mitte geschlossen, und in zwei kurze Rohre aufgeteilt ist.
Diese zusätzlichen Kammern für den Spülein- und SpülauslaS sind bei ihrer Einsatzstellung im Funktionszeitpunkt, nur im Bereich der Zylinderwand offen. Das Mittelrohr ermöglicht, durch eine Queröffnung von der Spülsaug- zur Verdichtungskammer, auf der Saugseite den Weg zur axialen Zylinderöffnung. Auf der Auslaß seite ist die Queröffnung von der Spülauslaß- zur Arbeitshubkammer, sodaß alle Kammern im Funktionsmoment einen offenen Passierweg, von der Saugseite, über die axiale Zylinderöffnung und die Gaswechselschlitze der Dchwingscheibe, zu den Arbeitsraumen, und von da zurück, über die Schlitze und Zylinderöffnung, zur Auslaßseite haben. Die Schlitze zu den Arbeitsraumen sind mit abgerundeten Langlochdichtrahmen sbgedichtet.
Die Dichtrahmen sind im Schwingscheibengehause eingelassen und unterfedert. Sie gleiten abdichtend auf der Außenwand des Gaswechselzylinaers. Die Gaswechselzylinder werden mittels Außenverzahnung bewegt, welche axial, in der Mitte angeordnet ist.
Ihr Antrieb erfolgt über Vorgelege, die in der Längsachse der Schwingscheibe, auberhalb der Eurbelwellen angeordnet sind.
Bei der ViertaKtausführung ist das Vorgelege eine ttbersetzungswelle, mit Ritzel für den Zahnriemen in Schwingscheibenmitte, und der erforderlichen ttbersetzung zum Gaswechselzylinder mit 4:1. Der Vorgelegeantrieb ist zur Außenverzahnung der Kurbel-Wellen mit 1:1 angeordnet.
Bei der Sechstaktausführung ist ein Vorgelege mit Planetengetriebe erforderlich, mit Zahnriemenverzahnung im Lagerring für axial beidseitig, je zwei oder drei Planetenzahnrädchen.
Die dazugehörigen Außenrings mit Innenverzahnung, sind starr in der Schwingscheibe eingepresst, und die zentrale Antriebswelle ist ebenfalls in der Schwingscheibe gelagert. Hier ist die zersetzung vom Lagerring des Vorgeleges, zur Außenverzahnung des Gaswechselzylinders 2:1, und von der Außenverzahnung der Kurbelwelle zum Planetengetriebeantrieb 1:1 . Die fehlende ttbersetzung von 3:1 wird im Planetengetriebe erreicht. Aus Raumgründen ist nur ein Planetengetriebe anwendbar, weil jede andere Lösung, drei gestaffelte Vorgelege erforderlich macht.
Die Anordnung der Zündkerze ist in Zylindermitte, oben vorgesehen. rtwa 150 vor der Zündkerze ist eine Kraftstoffdüse, für eine, das Sausvolumen messende, und dem Bedarf entsprechend zuteilende Kraftstoffpumpe angeordnet. Die endgültige Platzierung dieser Funktionselemente bleibt praktischen Versuchen vorbehalten.
Die Sechstaktmaschine hat folgen symetrischen Taktablauf, in den beiden Arbeitsräumen A und B: A B 1. Umdrehung: a) Saugen d) Auslaß b) Verdichten e) Spülsaugen 2. Umdrehung: c) Arbeit f) Spülauslaß d) Auslaß a) Saugen 3. Umdrehung e) Spülsaugen b) Verdichten f) Spülauslaß c) Arbeit Bei der Viertaktmaschine ist, für die Taktesymetrie, eine Zweischeibenanordnung erforderlich, mit folgendem Taktablauf: A B C 1. Umdrehung:a) Saugen d) Auslaß c) Arbeit b) Verdichten b) Verdicht.a) Saugen d) Auslaß c) Arbeit 2. Umdrehung:c) Arbeit b) Verdicht. a) Saugen d) Auslaß d) Auslaß c) Arbeit b) Verdicht. a) Saugen Die entsprechenden Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselschlitze in der Schwingscheibe, und die Zuordnung der erforderlichen Kammerart, erfolgt durch die exakt abgestimmten Antriebe der Gasweckselzylinder, über die Vorgelege.
Jeder pakt benötigt eine halbe Umdrehung der Schwingscheibe und, eine volle Umdrehung der Kurbelwellen.
Die beiden zusätzlichen Spültakte der Sechstaktausführung ermöglichen folgende Nutzeffekte: 1. Der Brennraum wird nach jedem Arbeitshub, von Resten verbrannter Abgase befreit.
2. Die nachfolgende Frischgasfullung wird rein und zündwillig.
5. Die Maschine wird zusatzlich, von innen intensiv gekühlt.
4. Die rasche Aufeinanderfolge, von teilverbrannten Abgasen im Auslaßmoment, und der Frischluftzuführung beim Spülauslaß, wodurch bei Vollgas zwangsläufig eine Nachverbrennung stattfindet, hat umweltfreundliche Auspuffabgase zur Folge.
5. Diese Nachverbrennung ergibt eine Volumenausdehnung, welche mit einem separat angeordneten Padial-Abgasturbolader benutzt werden kann. Seine Anordnung auf der Saug- und Triebwellenseite der Maschine bringt weitere Vorteile. Bei entsprechend geformten Auslaßkammern wird eine Wirbelbildung verursacht, welche die Mischung von Abgas und Spülluft verbessert. Eine Versch:eusung des Frischluftsaugweges, mit der Abgaszuführung zum Turnolader, und mit dem Auspuffrohr, ermöglicht eine Vorwärmung der Frischluft.
Die Abgasturboladerwelle hat für den Abtrieb ein kleines ZaE-nrad, welches mit einem Antriebszahnrad, auf der Triebwelle der Hauptmaschine im Eingriff stebt. Dieses Antriebszahnrad ist auf einem Freilauf angeordnet, welcher erst bei geeigneter Leistung.
drehzahl den Einholkraftschluß herstellt. Das t'bersetzungsverhältnis für diese Elemente, muß durch praktische Versuche ermittelt werden, weil der Abgasturbolader eine ungleich höhere Drehzahl hat, als die flauptmaschine.
Die auf Abb. 3 gezeigten Axialschaufelkranze, an den AuBendurchmessern der Lagerringe für die Kurbelwellen, sind bei der Viertaktmaschine anzuwenden und bilden, zusammen mit den im Saugraum und in der Auslaßkammer, starr angeordneten Leitschaufelkranzen, einen integrierten Abgasturbolader.
Die Gaswechselventile können auch im Zylinder angeordnet werden, funktionsgerecht sind sie dort bei wagrechter, also Zündstellung der Schwingscheibe, außerhalb der beiden Spitzen der Schwingscheibe, im Zylinder angeordnet. Als Drehhülsenventile mit zentralen Ein- und Auslaßrohren und, axial beidseitiger Zu- oder Abführung, ist deren Antrieb, über Zaynriemen, direkt von der Triebwelle der Maschine möglich. Die Wahl zwischen beiden Anordnungen wird erleichtert, wenn man die Problematik bei Anordnung im Zylinder, während des Verdichtungstaktes in Betracht zieht. Auslaßschlitze in der Zylinderaußenwand sind auch mit Doppelanordnung der Dichtleisten an den Schingscheibenenden nicht ohne Kompressionsverlust zu meisten. Der Aufwand für die Gaswechselzylinder innerhalb der Schwingscheibe lohnt sich auf jeden Fall, er bietet dafür eine glatte Zylinderaußenwand.
Die symbolisch gezeigten Schmierung und kehlung der Maschine, erganzen die Einzelfunktionen.
B e s c h r e i b u n g Vorweg, Hinweise fur den Sinn aer einzelnen Zeichnungen: Abb. 1 zeigt das Abrollen der Flanetenzahnrader auf dem Mittelzahnrad in zwölf Phasen der Bewegung, mit Hervorhebung der jeweils parallelen Kurbelstellung, und mit annähernd herzförmigem Weg der Kurbelwellenzentren. nestrichelt ist die jeweilige Längsachsenstellung der Schzingscheibe erkennbar, und am Außendurchmesser erkennt man den Weg der Schwingscheibenspitzen.
Der Kreis außerhalb dieser echten Zylinderform, laßt die gerinbfügig cvale Zylinderform der Maschine erkennen.
Abb. 2 zeigt die Viertaktausführung in Zundstellung, mit Drehrichtung und Teilkreisen vom Planetentrieb der Kurbelwellen, An- und Abtrieb der Vorgelege, sowie Antrieb und Aufteilung der C-aswechselzylinder, oben Saugseiten- und unten Auslaßseitenschnitt. Der Maschinenzylinder ist hier, und in allen übrigen Zeichnungen zur Vereinfachun, abweichend zylindrisch gezeichnet Abb. 3 zeigt die Sechstaktausführung mit Schnitt in allen Einzelheiten. Die Gaswechselzylinder beim A-Brennraum im Saugseitenschriitt, und beim B-Brennraum im Auslaßseitenschnitt.
Die gezeigten Schaufelkranze für den integrierten Absasturbolader gehören (mangels eigenem Schnitt) zur Viertaktausführung.
Der separat gezeigte Kurbelwellenlagerring ist bei der Viertaktausführung, ohne radiale Aussparungen zwischen den Zapfenlagern.
Abb. 4 zeigt die Außenkontur des Gaswechselzylinders der Viertaktausführung, als aufgerolltes Band.
Abb. 5 zeigt drei Phasen der Umdrehung mit Drehrichtung der Schwingscheibe, insbesondere aber, die dicht außerhalb des Kurbelwellenweges angeordnete axiale Zylinderöffnung.
Abb. 6 zeigt das Vorgelege der Viertaktausführung im Maßstab 2:1.
Abb. ? zeigt das Vorgelege bei der Sechstaktausführung.
Abb. 8 zeigt die Schwingscheibe mit Schnitt im Maßstab 2:1, mit Lagerung der Gaswechselzylinder und deren Dichtung, in Richtung Auslaß, (separat M 5:1) sowie den Langlochdichtrahmen für die Gaswechselschlitze der wchwingscheibe (sep.: Sicht von innen) Abb.9 zeigt die Außenkontur des Gaswechselzylinders, bei der Sechstaktausfuhrung, als aufgerolltes Band.
Äbb. 10 zeigt acht Phasen der Bewegung bei der Viertaktmaschine in Zweischeibenanordnung, über zwei volle Umdrehungen, mit jeweiliger Stellung der Kammern des Gaswechselzylinders, zu den Saswechselschlitzen. Ebenso 24 Phasen der Sechstaktmaschine, über drei Umdrehungen der Schwinbscheibe.
Abb. 11 zeigt die Maschine mit separatem Absasturbolader auf der Saugseite. Die Auslaßwirbelkammern mit Zufiihrung zum Abgasturbolader, sowie Anordnung der Frischgaszuführung, mit U=antelungsweg der heißen Außenwand zum Wärmetausch mit Tauschrohr nach innen, und Warmetausch mittels zwei Auspuffrohren.
Abb. 12 zeigt die Maschine mit axial angeordneten Drehzylinderventilen im Zylindergehäuse, welche einschließlich Sin- und Auslaß, in Richtung der wagerechten rrunustellung der Schwingscheibe beidseitig, einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Jeweils mit Antrieb der Drehzylinderventile direkt von der Triebwelle der maschine bei der Sechstakt-, sowie bei der Viertaktausführung.
Funktionsbeschreibung der Maschine in beiden Versionen: Im Zylinder 1 schwingt die Schwingscheibe 2, welche mittels zwei parallel angeordneten Kurbelwellen 3, und deren axial, an beiden Kurbelwellenlagerstücken 3a angeordneten Planetenradverzahnungen 3b, um ein, starr mit dem Gehause 4 verbundenes Mittelzahnrad 5 kreisen.
Axial, auBerhalb der Planetenradverzahnungen 3b, sind die Kurbelwellenlagerzapfen 3c, paarweise in je einem Lagerring 6 und 7 gelagert. Diese Lagerringe fixieren die Kurbelwellen in radialer Richtung, und zwingen sie, in Zusammenwirkung mit den Planetenradverzahnungen 3b, zu einer gemeinsamen, exakt parallelen Hubbewegung, bei jeder Umdrehung der Kurbelwellen 3, sowie jeder halben Umdrehung der Schwingscheibe 2. Die Schwingscheibe ist mit den Nadelkäfigen 8, oder glatter Lagerung, auf den Kurbelwellen 3 gelagert. Der Lagerring 6 (Saugseite) trägt axial, anschließend an die Kurbelwellenzapfenlagerung, eine Außenverzahnung 9, und ist mit dem Nadelkäfig 10 zusätzlich gelagert. Die LagerringaußenverzaF.nung 9 treibt im Verhältnis 3:2, mittels Zahnrad 11, die Abtriebswelle der r'aschine 12, welche mit den Kugel lagern 13 (aus Flatzbründen nur eines gezeichnet) im Gehause 4 gelagert ist. Die Maschine arbeitet im Querstromprinzip. Die Frischluft tritt durch den Seugstutzen 4a in die Frischluftkammer 4b, von da wird sie (bei der Viertaktausführung) über einen Leitschaufelkranz 4c mittels, am Lagerring 6 außen angeordneten Laderschaufelkranz 6a, und dem zweiten Leitschaufelkranz 4c, über die axiale Offnung des Zylinders 1a, in die Gaswechselzylinder 14 geblasen.
Bei der Sechstaktausführung sorgt dafür ein separat angeordneter Radial-Abgasturbolader 21.(vgl. Abb. 11) Die Gaswechselzylinder 14 sind, quer zur Blattform, in Schwingscheibenmitte, exzentrisc und axial angeordnet, und mittels Kugellager 14a (vgl. Abb. 8) in dar Schwingscheibe 2 gelagert. In Außendurchmessermitte ist eine Verzahnung 14b, für ihren Antrieb mittels Zahnriemen 15 angeordnet. Innen sind die Gaswechselzylinder 14, bei der Viertaktausführung in vier Kammern a - d, und bei der Sechstaktausführung, in sechs Kammern a - f, entsprechend der Funktionstakte aufgeteilt. Bei der Sechstaktausführung ist ein Mittelrohr 14c (vgl. Abb. 8) angeordnet, um die zusätzlichen Takte e und f, mittels der eraussparungen 14d und 14e, zu den Zylinderöffnaben la und Ib zu schleusen. Das Mittelrohr 14c ist zu diesem Zweck, axial in der Mitte abgesperrt 14f.
Die Taktekammern sind in axialer Wichtung wie folgt geschlossen: Die Kammern a und e in Richtung AuslaSseite, die Kammern c und d axial in der Mitte, und die Kammern d und f in Richtung Saugseite. Angetrieben werden die Gaswechselzylinder 14 mittels Zahnriemen 15, über die Vorgelege 16 und 17, durch die Außenverzahnungen der Kurbelwellen 3d. Bei der Viertaktausführung ist das Vorgelege 16 (vgl. Abb. 6), eine Triebwelle 16a, mit Antriebszahnrad 16b und Abtriebsritzel 16c. Es ist auf den Nadellasern 16d oder glatt, zentrisch im spitzen Teil der Schwingscheibe, axial gelagert. Mit der tvbersetzung 4:1 vom Ritzel 16c zur Außenverzahnung des Gaswechselzylinders 14b, erfolgt der Antrieb mittels Zahnriemen 15.
Bei der Sechstaktausführung ist das Vorgelege 17 ein Planetenzahnradbetriebe 3:1 übersetzt, mit Lagerring 17a für, axial auf jeder Seite, zwei oder drei Planetenzahnradchen 17b, welche von der zentralen Triebwelle 17c, durch das Antriebszahnrad 17d, mittels der Außenverzahnung der Kurbelwelle 3d bewegt werden.
Die innenverzahnten AuPerringe 17e sind starr im Schwlngscheiber.~ehäuse eingepresst. Sie Übersetzung der Verzahnung 17f im Lagerring 17a, zur Außenverzahnung des oJaswechselzylinders 14b mit 2:1 , ergibt die erforderliche Gesamtübersetzung mit 6:1 von den Kurbelwellen zu den Gaswechselzylindern.
Die Triebwelle 17c des Vorgeleges ist im Schwingscheibengehäuse mittels der Nadelkafige 17b, oder glatt gelagert.
Die Querstromweiterführung von den Einlaßkammern a und e der Gaswechselzylinder 14, über die Gaswechselschlitze 18, welche mittels der Dichtrahmen 18a und Andrückfedern 18b, zwischen Schwingscheibe und Außenbahn vom Gaswechselzylinder abdichten, in die Arbeitsräume A und B der Maschine, ergibt den Iadevorgang In den Arbeitsräumen der Maschine wird die Frischluft, mittels einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeichnet) und der Kraftstoffdüse 19 mit Kraftstoff angereichert. Das entstandene Frischgasgemisc wird durch die Zündkerze 20 zur Verbrennung gebracht.
Nach Arbeitsleistung strömen die verbrannten Gase, über den eeöffneten Gaswechselschlitz 18 in die Auslaßkammer d, und von da, (bei der Viertaktausführung) über die Axialöffnung des Zylinders Ib und die integrierte Axialturbine mit dem Ieistungsschaufelkranz 7a und, axial beiderseits den ieitschaufelkränzen 4d, zusätzliche Kraft leistend, in die Auslaßkammer 4e, um über den Auspuffstutzen 4f zu entweichen.
Bei der Sechstaktausführung erfolgt der Spulluftauslaß, über den Gaswechselschlitz 18 in die Spülluftauslaßkammer f und von da, in die Auslaßkammer der Maschine 4e, bz. die Wirbelkammer 22. Die Aufeinanderfolge von Abgas und Spülluft bewirkt eine Nachverbrennung und damit weitere .4usdehnung der Abgase welche mittels, separat auf der Saugseite anseordneter Radial- Abgasturbolader 21 (vgl. Abb. 11) zur zusätzlichen Kraftleistdng herangezogen wird. Zur besseren Mischung strömen Abgas und Spülluft erst in die Auslaßwirbelkammer 22, von da über die Abgaszuführung 22a in die Leistungsseite des Abgasturboladers 21 mit dem Turboschaufelkranz 21a und den Leitschaufelkränzen 21b, leistungabgebend über die Warmetausch-auslaßrohre 23b und Auslaßstutzen 4f nach außen. Der Laderschaufelkranz 21a, auf der Saugseite des Abgasturboladers, in Verbindung mit den Leit- Schaufelkranzen 21b, saugt die Frischluft über den Seugstutzen 4a an, und drückt sie, innehalb des Außenmantels der Maschine, um die Auslaßwirbelkammer 22 und durch das Wärmetauscheinlaßrohr 23s und die Axialzylinderöffnung 1a, zu den Frischluftkammern a und e der Caswechselzylinder 14.
Die .soppelun6 des Abgasturboladers 21 mit der Hauptmaschine, bzw. der Triebwelle 12 erfolgt durch das Abtriebszahnrad 21c und das im Eingriff stehende Antriebszahnrad 21d, über den, innerhalb desselben angeordneten Freilauf 24.
Die Leistung des Abgasturboladers wird primer zur Vorverdichtung der Frischluft verwendet. Die zusatzliche Leistung wird huber den Freilauf 24 drehzahlabhangig gekoppelt.
Die Abdichtung der Schwingscheibe 2 an beiden Blattformenden axial, erfolgt durch zwei hintereinander, in Fliehrichtung angeordneten Dichtleisten 25. Die bogenförmigen Langsflanken werden mittels der Dichtleisten 26 abgedichtet, welche an den Langsenden an ein Axialdichtelement 27 anschließen.
Die Kühlung der Maschine ist unter 28 angedeutet, und die Schmierung ist unter 29 symbolisch angeordnet.
Bei Anordung der Gaswechselventile im Zylindergehäuse (rLl. Abb. 12) erfolgt deren Antrieb direkt von der Triebwelle der maschine aus, mit dem Pitzel 30. Die Ventile sind mit einer fest eingepressten Schlitzgleithülse 31 versehen, in welcher die Gaswechselhülse 32, mit dem Saubcchlitz 32a und Spülsaubschlitz 32b auf der Saugseite (rechts). sowie mit dem Auslaßschlitz 32c und Spülauslaßschlitz 32d auf der Auslaßseite(links) rotiert.
(vgl. Abb. 12 - I = Sechstaktausführung) innerhalb der Gaswechselhülsen 32 sind die, axial langeren, Saugrohr 33 und Auslaßrohr 34, ebenfalls fest im gehause eingepresst. Die Gaswechselhülsen 32 werden vom ritzel 30, mittels Zahnriemen 35 und aufgeschrumpften Antriebszahnrader 36 angetrieben. Sie öffnen und schließen die vin- und Auslasse entsprechend der Taktefunktion, und steuern so den Gaswechsel zu den Arbeitsraumen, über die 7ylinderschlitze 37. Die Antriebe für Sechs-und Viertaktausführung sind der Funktion entsprechend übersetzt.
Bei der Viertaktausführung ist je Seite nur ein Schlitz für Einhzw. Auslaß, entsprechend der vier Takte (vgl. Abb. 12 - II).

Claims

Patentansprüche Prennkraftmaschine mit blattförmiger Sckvingscheibe als Leistungselement, welches in einem geringfügig ovalen, oder kreisrunden Zylinder schwingend kreist, und den Zylinder in zwei sichelförmige Arbeitsräume aufteilt, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion der Bewegung mittels zwei, in Insachse der Schwingscheibe, exzentrisch und parallel gelagerten Kurbelzapfenwellen, an deren kurzen Lagerwellen, je eine Planetenradverzahnung und axial anschließend, Lagerzapfen aneordnet sind, die paarweise in je einem Lagerring, exzentrisch und parallel gelagert und fixiert sind, wobei die Planetenradverzahnungen einander gesenüberliegend, um ein starr im Maschinengehäuse angeordnetes Mittelzahnrad kreisen und die Kurbelwellen, in Zusammenwirkung, mit den auf den Schäften der Mittelzahnräder rotierenden Kurbelwellenlagerringen, zu einer exakten Fubbewegung, mit stets parallel ausgerichteten Kurbelarmen zwingen und die, a-lf den Kurbelwellen gelagerte Schwingscheibe entsprechend bewegen.

2. Schwingscheibenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion des querstrorgaswechsels, mittels großen axialen Oeffnungen beidseitig im Zylinderbehäuse, und Ventilierung von Frischluft, Abgas und Spülluft innerhalb der Schwingscheibe, mittels in Idngsachsenmitte, exzentrisch und axial angeordneten Gaswechselzylindern je Arbeitsraumseite, deren inneres Volumen in Einzelkammern für die Funktionstakte der Maschine aufgeteilt ist, und die rotierend, an Gaswechselschlitzen, welche in der Mitte der bogenförmigen Flanken der Schwingscheibe anordnet sind, sich entsprechend den Takten exakt öffnen oder schließen.

Besonders gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion der Maschine, mit direkter und ausschließlicher Gaswechselregelung im schwingenden Leistunbselement, wodurch axial und radial geschlossene und glatte Innenwände des Zylinders erreicht werden, und die Abdichtung und Schmierung von Schwingscheibe und Zylinder entscheidend vereinfacht ist.

3. Schwingscheibenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion der Bewegung der Gaswechselzylinder bei der zweischeibigen Viertaktmaschire, mittels Außenverzahnungen an den Kurbelwellen über, in Langsrichtung der Schwinbscheibe, au.erhalb der Kurbelwellen angeordneten Vorgelegen mit Zahnradantrieb und Abtriebsritzel, für den Antrieb der Geswechselzylinder über deren Außenverzahnung, im Gesamtverhältnis 4:1. Besonders gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion des ^-assechselzylinserantriebes mittels, alle Verzahnungen umschließendem Zahnriemen oder Kette, welche innerhalb der Schwingscheibe angeordnet sind.

4. Schwingscheibenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion der Bewegung der Gaswechselzylinder bei der Sechstaktmaschine, mittels Außenverzahnung an den Kurbelwellen, über Vorbelegte welche als Planetengetriebe angeordnet sina, deren Antrieb von der Kurbelwelle 1:1 verzahnt ist, und deren Planetenzahnradlagerringe, mit einer Außenverzahnung von 2:1 die Gaswechselzylinder bewegt, wodurch einschließlich der 3:1 Übersetzung des Planetengetriebes, eine Gesamtübersetzung von 6:1 gesichert ist. Besonders Cekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion des Gaswechselzylinderantriebes mittels, alle Verzahnungen umschließendem Zahnriemen oder Kette, welche innerhalb der Schwingscheibe anbeordnet sind.

5. Schwingscheibenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion des Abtriebes der Maschine, mittels Außenverzahnung auf der axialen Verlangerung des Lagerringes für die Kurbelwellen auf der Saugseite, und parallel angeordneter Abtriebswelle mit Antriebszahnrad, welches zur Außenverzahnung des Kurbelwellenlagerringes in verschiedenen Übersetzungen variiert werden kann, wobei der Kurbelwellenlagerring und mit ihm die Schwingscheibe jeweils mit gleicher oder größerer, aber niemals kleinerer Drehzahl als die Triebwelle rotiert.

5. Schwingscheibenbrennkraftmaschine nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion der Auslaß kammer als Nachverbrennungswirbelkammer, und anschließender Anordnung eines Radial - Abgasturboladers, welcher den Abgasaruck und die, durch die beiden zusätzlichen Spültakte bei der durch die Sechstaktausführung, aufgrund der / Aufeinanderfolge von teilverbrannten Abgasen und heißer Spülfrischluft, sich ergebende Nachverbrennung, für zusätzliche Kraftleistung nutzt.

Besonders Dekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion dos Abgasturboladers auf der Saugseite der Maschine, mit geeignet übersetztem Zahntrieb zur Triebwelle der Hauptmaschine und Koppelung mittels Freilauf, welcher erst bei Leitstungsdrehzahl den Kraftschluß herstellt. sowie durch die Anordnung und Funktion des Abgasturboladers als Frischluftladegeblase mit Verschleusung und Umleitung des Frischluftweges um Abgaszuführung und Auslaßrohre zu den Brennräumen, um dadurch eine Vorwärmung de frischluft zu erreichen.

?. Schwingscheibenbrennkraftmaschine nach Anspruch 3 und 5, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion eines Axialladers, mit Schaufelkranz an der Außenkontur des saugseitigen Lagerringes für die Eurbeleellen und, axial beiderseits, im Sauggehäuse starr angeordneten Leitschaufelkränzen, sowie durch die Anordnung und Funktion eines Abgasschaufelkranzes am auslaßseitigen Kurbelwellenlagerring mit, axial beiderseits, im Auslaßgehäuse verankerten Leitschaufelkränzen, als integrierter, zweiteiliger Axial - Abgasturbolader zur Vorverdichtung der Frischluft, nd Nutzung des Absasdruckes zu zusätzlicher Leistung bei der Viertaktmaschine.

8. Schwingscheibenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Anordnung und Funktion der Gaswechselventile, beidseitig im oberen Zylindergehauseteil wagerecht, einander gegenüberliegend, mit außeren starren Schlitzgleithülsen, in welchen die mit tin- und Auslaßschlitzen versehenen Gaswechselhülsen, auf je einem, in Gehause verankerten Axial saug- oder Auslaßrohr mit Gaswechselschlitz rotieren, und die vin- und Auslasse, der Taktefunktion entsprechend steuern.

besonders 6ekennzeichnet durch je Anordnung und Funktion des Antriebes der Gaswechselhülsen mit einem Ritzel auf der Triebwelle der Maschine, mittels Zahnriemen und einem, mit der Cnswechselhülse verbundenen Zahnrad, mit ttbersetzung von 6:1 oder 4:1, je nach Ausführung der Maschine als Sechstakt- oder Viertaktversion.

Nachtrag: Benummerung der Funktionsteile - Blatt 16