DE2723153A1 - Verbrennungskraftmaschine mit zweistufiger verdichtung und zweistufiger ausdehnung der expandierenden gase - Google Patents

Verbrennungskraftmaschine mit zweistufiger verdichtung und zweistufiger ausdehnung der expandierenden gase

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DE2723153A1 DE19772723153 DE2723153A DE2723153A1 DE 2723153 A1 DE2723153 A1 DE 2723153A1 DE 19772723153 DE19772723153 DE 19772723153 DE 2723153 A DE2723153 A DE 2723153A DE 2723153 A1 DE2723153 A1 DE 2723153A1
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Description

  • Verbrennungskraftmaschine mit zweistufiger
  • Verdichtung und zweistufiger Ausdehnung der expandierenden Gase Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit zweistufiger Verdichtung und zweistufiger Ausdehnung der expan= dierenden Gase und auf einer ,lelle sitzenden,getrennt von einander umlaufenden Verdichtungs- und Arbeitsdrehkolben,die mit einem dazwischen angeordnetem Steuer-Hußkolben zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet,daß der Steuer-Hubkolben gleichzeitig auch im Verbund mit den beiden Drehkolben als Arbeitskolben wirkt und dabei die zweite Verdichtungsstufe und die erste Expansionsstufe übernimmt.
  • Der Treibstoff der Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise Dieselkraftstoff oder Schweröle,Bei entsprechender Anpassung ist die Verbrennungskraftmaschine auch f'ir Gase und Otto-Kraftstoffe geeignet.
  • Bisherige Verbrennungskraftmaschinen mit Hubkolben,für hohe Verdichtungen vor der Verbrennungseinleitung mit einer Verdichtungsstufe, haben den Nachteil eines unruhigen Laufes und beschränkter Drehzahlen.Diese Eigenschaften sind bedingt durch die großen Kurbelwellenradien,dielangen Pleuelstangen und die großen hin- und hergehenden Massen,die bei hohen Verdichtungs= verhältnissen unumgänglich sind.
  • Hubkolben Verbrennungskraftmaschinen werden auch mit Hilfe von zusätzlichen Gebläsen oder Ladern,vor dem Verdichtungszylinder wirkend,auf höhere Verdichtungen gebracht,deren Antrieb von der Verbreiinungskraftaschine mechanisch abgezweigt wird,oder die durch Abgase betriebene Hilfseinrichtungen erfolgt, sodaß scheinbar eine zweistufige Verdichtung erfölgt.
  • Solche Verbrennungskraftmaschinen arbeiten ungünstig.
  • Wenn auch solche Maschinen große Leistung auf kleinstem Raum ermöglichen,sie arbeiten unwirtschaftlichen,weil die expandier= enden Verbrennungsgase nur wenig genutzt,den Zylinder,mit noch hohem Druck wieder verlassen.
  • Konventionellerweise gibt es auch Rotationskolben-Ver= brennungskraftmaschinen mit zweistufiger Verdichtung,zur Nutzung von Dieselkraftstoffen,die auch die Verbrennungsgase zweistufig entspannen.Im Schema bestehen diese aus im Verbund wirkenden, hintereinander angeordneten Rotationskolben-Zerbrennungskraftrrlaschinn die sich gegenseitig auf der einen Gehauseseite die vorverdichtete Luft zuschieben und nach der Einleitung der Verbrennung die expandierenden Gase in wigekehrter Reihenfolge auf die Rotation kolben wirken lassen.
  • Diese Rotationskolbenmaschinen mit einem Dreieck ähnlichem Kreiskolben,der in einer Trochoidenbahn läuft,können den Bereich, tungsdruck nur mangelhaft halten und haben sofort empfindliche Druckverluste über die Dichtleisten an den Zecken der Rotation kolbenwenn Verschleiß eintrittzumal diese diese Maschinen dazu neigen Ratteruarkell auf den Laufbahnen der Dichtleisten entstehen zu lassen.Auch bei geringem Verschleiß der Gehäuse-Seitenflächen an denen der km Kolbenkörper vorbeigleitet,entstehen bereits hohe Druckverluste,die im unteren Drehzahlbereich die Leistung solcher Verbrennungskraftmaschinen stark vermindern und unwirtschaftlich werden lassen.
  • Auch Drehkolben-Verbrennungskraftmaschinen nach Vorschlägen der Fachliteratur,mit je einem Verdichtungs- und Arbeits-Drehkolben von beliebiger geeineter Bauart und im oberströmbereich stattfindender Verbrennung,lassen eine zweistufige Verdichtung zu.
  • Die Steuerung dieser Drehkolben,sowie die des Verbrennungs= raumes und der Zündung muß es dabei erlauben,jeweils ein Verdichtungsvolumen des Verdichtungsdrehkolbens zu speichern und nur bei jeder zweiten Umdrehung die zwei vereinigten Verdichtungsvoluminas zu zünden,oder dann raftstoff einzuspritzen.
  • Die Nachteile einer Solchen Verbrennungskraftmaschine wären, daB nur eine Arbeitsdrehkolbenumdrehung auf zwei Verdichter Drehkolbenumdrehung folgen kann. Parallel zu dieser würde aber nur eine Verdichtung erfolgen,die Arbeitsenergie für jede zVveite Verdichtung müßte durch entsprechende Schwungmassen zusätzlich gespeichert werden.
  • Da eine solche Maschine auch noch die Reibung von zwei Drehkolben über zwei Umdrehungen überwinden muß,bei nur einer Irbeit leistenden Verbrennung ,kann eine solche Verbrennungskraft= maschine nur mit sehr ungünstigem Wirkungsgrad betrieben werden, sie ist also ebenfalls ungeeignet für die erfindungsgemäße Aufgabe.
  • Aufgabe der Erfindung ist es eine Verbrennungskraftmaschine zu schaffen,mit energiesparender zweistufiger Verdichtung und verbrennungsgünstiger zweistufiger ausdehnung der eingeleiteten Verbrennung,für hohe und mittlere Verdichtungen,die alle Nachteile der beschriebenen konventionellen Verbrennungskraftmaschinen vermeidet und nicht nur in der Lage ißt ohne komplizierte innere Bauweise die Vorteile der Kraftersparnisse einer zweistufigen Verdichtung zu nutzen,sondern die auch die verbrennenden Gase durch eine entsprechend geleitete Gasführung so beeinflußt,daß diese möglichst gut durchgebrannt und giftarm oder giftfrei die Verbrennungskraftmaschine verlassen,wobei ein möglichst geringes Volumen von expandierenden Gasen seine Arbeitskraft mit höchstem Wirkungsgrad in nutzbare Drehbewegung verwandelt.
  • Mit der Erfindung wird weiterhin eine Verbrennungskraft-Maschine zu Verfügung gestellt,die konstruktiv ein Ganzes bildet und alle erfindungsgemäßen Vorgänge ohne zusätzlichen Einrichtungen, wie störungsempfindliche Abgasturbinen oder von der eigentlichen Verbrennungskraftmaschine getrennte Aufladegebläse als Hilfsaggregate,in sich vereinigt durch Bauteile die DGehrfachfunktionen übernehmen.Dabei entfallen luechanische Zwischenglieder zum Betrieben solcher Hilfsaggregate wie bei konventionellen Verbrennungskraftmaschinen.
  • Die Erfindung kann auch günstig,als aneinanderreihbares Bauelement gestaltet,zu einer Mehrfach-Verbrennungskraftmaschine mit versetzt wrkenden Verbrennungszeitpunkten und besonders rundem Lauf zusammengesetzt werden.
  • auch wird zit der Erfindung eine 3etriebsweise der V¢brenn= ungskraftmaschine ermöglich,die hohe,leistungssteigernde Drehzahlbereiche unnötig macht.Für jede Umdrehung der Zentralwelle steht der Schub einer Verbrennung mit vollem Verdichtungsverhältniß zur Verfügung,ohne daß vom Verdichtungsverhältniß noch die Ilöhe der Ein- und Ausströmschlitze abzuziehen wäre ,oder die drehzahlabhängige Funktion eines Spühlungssystems zu berücksich= tigen ist.
  • SchlieBlich ermöglicht es die Erfindung,daß trotz des dichten Aufeinanderfolgens der Verbrennungen,die gezündeten und sich ausdehnenden Gase,mit der Verbrennung in einem verbrennungs günstigst gestaltbaren Brennraum beginnen und dann,in dem zuständigen xrbe i t s drehkolbenbrennraum etwa eine Umdrehung zum richtigen Durchbrennen zur Verfügung haben und nicht nach begrenztem Kurbelwinkel wie bei konventionellen Verbrennungskraftmaschinen in den auspuff strömen,oder wie bei Kreiskolbenl Verbrennungskraftmaschine,sich in einem,für die Verbrennung besonders ungünstigem Brennraum von anfang an entapannen müssen.
  • Endlich ist die,durch die Erfindung mögliche Bauweise eine raumgüngstige,die nicht mehr Einbauraum zur Verwendung benötigt wie konventionelle Verbrennungskraftmaschinen.Die Kühlung ist mit Flüssigkeiten sowie durch Luft möglich.Die neuartige Verbrennungs= kraftmaschine besteht aus einfachen Bauteilen und neigt durch ihre Bauform nicht zu Schwingungen.
  • Die Bauweise begünstigt auch eine lange gebrauchsdauer der Einzelteile,insbesondere die der beiden Drehkolben,die weder vonder Spitzenlast bei einer hohen Verdichtung noch von den Höchstdrücken der Verbrennungen beaufschlagt sind und über die Kurbelwelle gleichzeitig schwingungs:edämpfte Schwungmassen für den Steuer- und Arbeitshubkolben bilden.
  • llach einer weiteren usbildung der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine wird die erste Stufe der Verdichtung von Luft oder Kraftstoff- Luft- Gemischen von einem Drehkolben= Verdichter bewirkt,der über eine ungesteurte Gehäuseöffnung ansaugt,sodann das angesaugte Volumen in seinem sichelförmigen Verdichtungsraum verdichtet und dieses vorgespanilte Volwaen über eine gesteuerte Auslaßeinrichtung zuin genauen Zeitpunkt,in einen Zylinder,lait einem Hubkolben,der gerade mit der Verdichtung der zweiten Stufe beginnt,überströmen läßt.
  • Dieser Steuer- und Arbeitshubkolben wird dabei von einer Kurbelwelle von UT nach OT und zurück bewegt,wie bei konservativen Zolbentriebwerken.
  • Der Richtpunkt für die genauen Zeitpunkte der Gase zu diesem Kolben sind aber nicht OT und UT wie bei konventionellen Ver= brennungskraftmaschinen,sondern die Kolbenmittelstellung "M".
  • Im Bereich der Kolbenmittelstellung schließt der Kolben den Zu- und Abströmkanal und ist somit der ausgangspunkt aller Funktionen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine.
  • Die vorgennanten sowie weiteren Vorteile und merkmale der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren J, 1: @ der Zeichnung anhand eines besonders bevorzugten kusführungsbeispieles näher erläutert;es zeigen : Fig. 1 einen Gesamtschnitt durch eine komplette Verbrennungskraftmaschineinheit.Die Bauelemente sind, der Drehkolbenverdichter mit Überströmventil,der Hubkolben mit Zylinder und Kurbeltrieb und der Arbeitsdrehkolben.
  • Dazu Zahnräder für Servoantreibe.
  • Zur besseren Übersicht auseinandergezogen dargestellt.
  • i. 2 eine bildliche perspektivische Ansicht aller Innenteile einer kompletten Verbrennungskraftmaschineneinheit ohne die umhüllenden Zylinder- und Gehäuseteile.
  • Abschnitt (A) : Während des Überströmens des Volumens der ersten Verdichtungsstufe,in die zweite Stufe des Hubkolbenzylinders.
  • Abschnitt (B): pech der Ziindung oder Einspritzung um 180 Grad Kurbelwinkel versetzt,den Beginn des Überströmens der expandierenden Gase von der ersten Ausdehnungsstufe,dem 11ubkolbenzylinder,auf den wrbeitsdrehkolben, der die zweite Ausdehnungsstufe ermöglicht.
  • Fig. 5 eine schematische Schnittansicht durch die Verbindungskanale der Bauelemente der Verbrennungskraftmaschine, mit Varitionsmöglichkeiten.
  • Fig. 4 ein Schnitt der Linie C -C folgend,den Drehkolbenverdichter,die erste Verdichtungsstufe,im schematischen sufbau darstellend.
  • Figur. 5 ein Schnitt der Linie D - D folgend,den Arbeitsdreh-Kolben, die zweite Stufe der Gasexpansion,im schematischen Aufbau darstellend.
  • Fig. 6 eine bildliche perspektivische Ansicht einer kompletten erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine,ausführt als luftekühlter Industriefliotor,mit allen Servoaggregaten und dargestellter Kühlluftführung.
  • In Figur 1 ist mit det:1 Bezugszeichen 1 der Ansaug und Verdichtungsdrehkolben bezeichnet,der mit dem Hubkolbenpleuel 11 und den Arbeitsdrehkolben 15 auf einer gemeinsamen kurbelwelle sitzt.
  • Diese Kurbelwelle ist das verbindende Bauteil 2 auf welchem die gesamte Verbrennungskraftmaschineneinheit aufbau e Diese Kurbelwelle kann konservativ als ein Bauteil gestaltet sein,geschmiedet oder gegossen,sie kann sich aber,wie in Figur 1 dargestellt aus verschiedenen Einzelteilen zusammensetzen, wie den Teilen 2 und 2a.
  • Erfindungsgemäß ist die Kurbelwelle Mit einem kleinen Kurbelradius ausgelegt,weil die zweite Verdichtungsstufe,die der Hubkolben 10 im Zylinder 9,zwischen sich und dem Zylinderdeckel 12 erzeugt,keinen großen Hub erfordert,was iriederum eine günstige niedrige Kolbengeschwindigkeit ergiebt und dadurch niedrige Massenkräfte des kolbens in Verbindung Mit deni kurzen pleuel 11.
  • Die Kurbelwelle wie in Figur 1 gestaltet ist voll wälzlagergelagert,alle Wälzlager 2b,2c, und die Pleuel-Nadellager 2d sind gut montierbar und zugänglich.Diese Kurbelwelle nimmt auch die hohen Spitzenverbrennungsdrücke der ersten Ausdehnungsstufe, bei beginnender Verbrennung,insbesondere wenn die erfindungsgemäBe Verbrennungskraftmaschine im Dieselbetrieb genutzt wird, gut auf.Figur 1 zeigt auch iia Schnitt alle Gehäuse teile welche die Verbund-Kurbelwelle 2/2a und das Pleuel 11 init Hubkolben 10 umschließen.Der Gehäusedeckel 5 bildet einen der seitlichen Abschlüsse des ringförmigen Gehäuses 3 mit Einlaß 3a das den Trennschieber 7 und das Überstromventil 6 in sich aufnimmt.
  • Der Gehäuse deckel 4 schlie3t dann die andere Seite des Drehkolbenverdichters so ab,daß er mit dem Drehkolben 1 und seinem Teil der Zentralen Kurbelwelle eine Funktionseinheit bildet.
  • Eine ähnliche Funktionseinheit ist auch das Drehkolbensystem der zweiten Expansionsstufe der gezündeten Verbrennung, und zwar,der Gehäusedeckel 19,mit Überströmkanal 14,das ringförmige Gehäuse 16 mit der Austrittsöffnung 16a,das den -frennschieber 17 in sich aufnimmt und der Gehäusedeckel 18 wnschließen den Arbeitsdrehkolben.15.
  • Der Deckel 18 trägt auch gleichzeitig alle Hilfszahnräder zum Betrieb der Ölpumpe, der konservativen steuerung des Überströmventils 6 und bei Dieselbetrieg auch der Einspritzpumpe.
  • Die Abschlußdeckel 24 umschließen alle Hilfseinrichtungen.
  • Die erläuterten Drehkolben-Funktionseinheiten zentrieren zwischen sich das komplette Steuer-und Arbeitshubkolbensystem mit Gehäuse 9a,das auch die Zu- und Abströmkanäle der Gase in sich trägt,mit dem Zylinderkopf 12.
  • Dieser Hubkolben 10 übernimmt als Arbeitskolben die zweite Verdichtungs- und die erste Expansionsstufe und steuert gleichzeitig über den Gehäusekanal 13 den Beginn der zweiten Expansionss tufe.
  • figur 2 stellt der,daß die Drehkolbensysteme zu beiden zeiten des Hubkolbensystems so über die Kurbelwelle 2 und 2a verbunden sind,daß sich kurze und unkomplizierte Überströmkanäle zwischen den drei Funktionseinheiten ergeben.Diese Anordnung auch absolut die Positionswinkel,um die gegeneinander versetzt, die Drehkolben und der Hubkolben mitteinander arbeiten.
  • Von besonderer Bedeutung ist es,daß zusätzlich zu dem gut beherrschbaren Gewicht des kleinen Hubkolbens,mit seinem geringen Durchmesser und seinem kurzen Pleuel,genügend Auswuchtstellen zur Verfügung stehen um einen runden,schnellen und schwingungsfreien Lauf,der neuartigen Verbrennungskraftmaschine in jedem Drehzahlbereich sicherzustellen.Nicht nur mit Gegengewichten an der Kurbelwelle 2 und 2a kann gearbeitet werden,auch die die innere Gewichtsverteilung in den Drehirolben 1 und 15 kann zum Auswuchten herangezogen werden.Diese Drehkolben 1 und 15 wirken durch ihre großen Gleitfl chen an den Gehäusedeckeln 4 und 5 sowie 14 und 18 auch als besonders wirkungsvolle Schwingungsdämpfer für die Kurbelwelle und bilden gleichzeitig auch ein hohes Schwungmassenvolumen,das uch höchste Verdichtungen ermöglicht.
  • In Figur 1 ist eine Übersicht gegeben über den gesamten Aufbau der neuartigen Verbrennungskraftmaschine während Figur 2 mit dengleichen bezugszeichen die arbeitsweise verdeutlicht.
  • w Der Drehkolben 1 saugt jeweils nach gewählter Betriebsweise der Verbrennungskraftmaschine durch die offene Bohrung 5a bei Dieselbetrieb Luft,oder bei Otto-Betrieb Kraftstoff-Luftgemisch, das von einem Verg-ser oder durch Einspritzen erzeugt wurde in den sichelförmigen,ersten Verdichtungsraum.Zwischen seiner dichten Berührungsfläche am Gehäuse 5 und dem Trennschieber 7 der durch Federdruck,oder bei schxferen Ausführungsformen dieser Verbrennungskraftmaschine auch mit Hilfe leichter Hilfspleuel 23 in dichtes Kontakt gehalten wird entsteht die erste Verdichtung.Ein kleiner Speicherraum 25 (in Figur 3) ist dann mit vorgespannter Luft oder entsprechend vorgespannten Gasen gefüllt. Über eine konservative Steuerung 6, wird dann dieses Überströmventil 6 geöffnet,wenn der Hubkolben 10 sich nach OT schiebend,die Kolbenmittelstellung M in Figur 5 erreicht hat.
  • Mit Vorspannung,dem Druck der ersten Verdichtung,entweicht dieses Speichervolumen über den Kanal 8 in den Zylinderraum 9 während sich der Hubkolben weiter in Richtung OT schiebt.
  • In Figur 2,Abschnitt"A" ist das bisher gesagte ohne störende Gehäuseteile dargestellt.In Figur 3 ist noch zu sehen ,daß der Gehäusedeckel 4 Einrichtungen enthalten kann,wie die Zuführungsbohrung 27 und den Luft-Richter 28,Äit deren iiilfe Verbrennungsbeeinflussende Zusätze,beim Durchströmen des ersten Verdichtungs volumens durch den kanal 8,in den Gasstrom gegeben werden können.Der Kanal 8 im Gehäuse 9a kann auch,wie dargestellt, eine Rückdrucksperre enthalten.
  • In Figur 2,Abschnitt "B",ist die Position von Hubkolben 10 und Drehkolben 15 dargestellt, 180 Grad Kurbeldrehung nach der Situation von Abschnitt "A" und damit #x 90 Grad nach der Zündung der komprimmierten zweiten Verdichtungsstufe.Die im Drehkolbenverdichter in der ersten Stufe verdichteten Gase werden nach dem Überströmen durch den Kanal 8 in Hubkolben-Mittelstellung,entgültig verdichtet in der zweiten Stufe bis OT.
  • Die iln Bereich des OT,am Ende der fi zweiten Verdichtungsstufe gezündeten Gase,oder beim Einspritzen gezündeten Kreftstoffe, werden in eineni Verbrennung.sraum gezündet der durch keine Behinderung beeinflußt,verbrennungsgünstigt gestaltet werden kann.
  • Es sil@er keine Ventile im Zylinderkopf 12 und jede bekannte verbrennungs@günstigende Einrichtung für Dieselkraftstoffe oder n ere Betrieb@art@n,kann zur Anwendung kommen.
  • Die Spitzendrücke der Verbrennung wirken vorteilhaftzuerst uf einen dagegen unempfindlichen Hubkolben 10 der in dieser Phase,über etwa 90 Grad die Funktion eines reinen Arbeits-Hubkolbens hat und das ist auch die erste Expansionsstufe.
  • In der Nähe der Kolbenmittelstellung beginnt dann die zweite Expansionsstufe mit dem Überströmen der bereits teilentspannten Gase durch den Kanal 13 und 14 auf den Arbeitsdrehkolben 15.
  • Die Gase treffen dabei den Drehkolben 15 in günstigster Wirkungsstellung,der Trennschieber 17 dichtet gut ab und die weitere Gasexpansion wirft den Drehkolben 15 herum,entspannt sich dabei weitestgehend,um bei der offenen Auslaßöffnung 16a in den Auspuff zu strömen.
  • Währen dieser Drehkolbenarbeit wandert gleichzeitig der Hubkolben über UT wieder in Richtung OT und auf diesem Wege,ab Erreichen der Hubkolbenmittelstellung beginnt die neue zweite Verdichtung der über Kanal 8 einströmenden Gase,die in der Zwischenzeit vom Verdichtungsdrehkolben 1 in erster Stufe verdichtet wurden,während sich der gleiche Drehkolben 1 auf seiner Rückseite schon wieder die nächste Füllung ansaugt.
  • In FiGur , ist eine Ausschnitt-Übersicht aus der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine,mit Variationsmöglichkeiten, zusehen.Die einzelnen Funktionsgruppen bilden einen Arbeitsblock und sind im Schema dargestellt.Für den Hubkolben wurde je ein typisches Gestaltungsbeispiel für Otto-und Diesel-Verbrennungskraftmaschine gewählt.Die linke Hälfte der Trennlinie i- zeigt den Hubkolben als Flachkolben lO,wie er vorzugsweise für Dieselmaschinen verwendet wird,in Kolbenmittelstellung"M" während des Überströmens des Volumens der ersten Verdichtungsstufe in den zweiten Verdichtungsraum.Der Hubkolben befindet sich auf dem Wege zu OT in Richtung Zylinderkopf 12,also an Beginn der zweiten Verdichtungsstufe.
  • Die rechte Hälfte der Darstellung,von der Linie Y-Y beginnend, zeigt den typischen Kolben eines Hochleistungs-Ottomotors 30 auf dem Wege zu UT in Kolbenmittelstellung "M",während der ersten Expansion,kurz vor Freigabe des Überströmschlitzes 13 und 14 zur zweiten Expansion mit dem Arbeitsdrehkolben.
  • Zylinderkopf 29 und Kolben 30 sind vorzugsweise für Otto-Verbrennungen verbrennungsgünstig gestaltet.
  • Figur 5 zeigt imSchema den Arbeitsdrehkolben in seinem Gehäuse mit Trennschieber,Zuströmkanal und Auspufföffnung,als Schnitt nach Linie D -D ausgeführt nach dem Stande der Technik.
  • Figur 5-',-ist ein Schnittbild in der Linie C - C,das zur besseren Vedeutlichung der Beschreibung der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine iln Scheraa den Verdichterdrehkolben in seinem Gehäuse zeigt.Der Drehkolbenverdichter ist nach dem stande der technik ausgeführt.Es ist dargestellt die offrie Einlaßöffnung,der Trennschieber und das Überströmventil 6,aas bei Anheben seines Ventilkeßels 6a sein vorgespanntes Verdichtungsvolumen der ersten Stufe über den Kanal 8 in den Hubkolbenzylinder 9 einbläßt.
  • Figur 6 die Bilddarstellung einer kompletten erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine als Industriemotor mit Luftkühlung nach dem Stande der Technik.Die schematisch geführten Pfeile verdeutlichen das Einströmen der Kühlluft über den Zylinder kopf,den eg durch den Verbrennungsmotor und das Ausblasen der erwärmten Kühlluft durch ein Schleudergebläse.21 ist die oervowelle,durch Zahnrad getrieben,die bei Dieselbetrieb die Einspritzpumpe und das Überströmventil 6 betätigt.

Claims (1)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Verbrennungskraftmaschine mit zweistufiger Verdichtung und zweistufiger Ausdehnung der exbandierenden Gase und auf einer Welle sitzenden,getrennt voneinander umlaufenden Verdichtungs-und Arbeitsdrehkolben,die mit einem dazwischen angeornetem Steuer-Hubkolben zusammenwirken,dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer-Hubkolben gleichzeitig auch in Verbund mit den beiden Drehkolben als Arbeitskolben wirkt und dabei die zweite Verdichtungsstufe und die erste Expansionsstufe übernimmt.
    2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Drehkolben mit dem dazwischen angeordneten Hubkolben so auf einer gemeinsamen Arbeitswelle sitzen,daß kurze Überströmkanäle entstehen und die verschiedenen Arbeitsphasenwinkel der miteinander harmonierend angeordneten Drehkolben und die dazugehörigen dinkel des Hubkolbens fließend ineinander übergehen,wodurch das Entstehen von zwei Verdichtungsstufen und zwei Expansionsstufen, in verschiedenen Verdichtungs-und Expansionsräumen bewirkt wird 3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,daß zwischen dem Drehkolbenverdichter und dem Hubkolbenzylinder nur ein Überströmventil,durch Nocken oder Federdruck oder Exzenter gesteuert,den Überströmzeitpunkt von der ersten Verdichtungsstufe bestimmt und alle weiteren inneren Steuerungsfunktionen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraft-Maschine durch das Zusammenwirken der Schlitze in den Zylindern mit dem jeweilien Hubkolben oder Drehkolben bewirkt werden.
    @. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet,daß die Kompression der ersten Verdichtungsstufe ausschließlich vom Verdichtungsdrehkolben vorgenommen wird und zwar dergestellt,daß vor dea Öffnen des Überströmventils vor diesen! in einem Druckreservoir ein Gasdruckiiberschuß gebildet wird,der sich bei kürzestmöglicher Öffnungszeit des Überströmventiles schnellstens in den Hubkolbenzylinder entläd.
    5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet,daß der die Zweite Verdichtungsstufe eine in @el@@r ub des aus @@ aus nutzt ire,von der Kolbenmittelstellung "@" bis zur oberen Totpunkt.Von diesen Bereich von etwa 90 Grad,wird für das überströmen der vorgespannten Füllung ein Kurbelwinkel von 20 bis 30 Grad nötig.
    6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet,daß die Höhe der entgültiger Verdichtung sich @usarrensetzt,aus der Verdichtungshöhe der ersten Stufe @@züglich Druckverlust beim überströmen durch den Kanal und der Endverdichtung durch den Hubkolben und der damit erfolgenden zweiten Verdichtungsstufe der vorderdichteten ubkolsenz linkserfüllung durch den Hubkolben,bis OT.
    7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet,daß die im Bereich des oberen Totpunktes des Hubkolbens beginnende Expansion der Verbrennung,als erste Ausdehnungsstufe etwa 90 Grad auf den Hubkolben wirkt und diesen in Richtung OT bewegt,wobei etwa ab Hubkolbenmittelstellung dann die zweite Ausdehnungsstufe über Schlitze auf den Arbeitsdrehkolben beginnt und diesen in günstiger Stellung trifft und über etwa 180 Grad Drehung beaufschlagt.
    8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet,daß der Überströmkanal vom Drehkolbenverdichter zum Hubkolbenzylinder zur Einführung von Kraftstoffen oder die Verbrennung beeinflussenden Stoffen herangezogen erden kann.
    9. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet,daß die Drehkolben zu beiden Seiten des Hubkolbens durch ihre Reibung in den Drehkolbenzylindern schwingungsgedämpfte Schwungsmassen bilden und gleichzeitig Schwungkraftspeicher wenn hohe Verdichtungen angestrebt werden.
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