DE2945496A1 - Brennkraftmaschine mit kreisfoermiger umlaufbahn des kolbens - Google Patents

Description

• Beschreibung einer Brennkraftmaschine mit kreisförmiger
• Umlaufbahn des Kolbens Die Brennkraftmaschine besteht in der Hauptsache aus der als Stator ausgebildeten kreisförmigen Kolbenlaufbahn mit den Dreh-Abschlußzylindern, den Einlaßventilen, dem Kolben mit Übertragungshebeln und Gegengewicht, der Hauptwelle mit Übersetzungsvorgelege und Schwungrad. Hilfseinrichtungen wie Vergaser, Zündanlage, Lader und so weiter sind nicht betrachtet.
• Die Brennkraftmaschine ist verwendbar als mobiler und auch als stationärer Antrieb. Sie kann stehend oder auch liegend angeordnet sein und mit flüssigen oder gasförmigen Treibstoff betrieben werden.
• Zweck der Erfindung ist, den Wirkungsgrad gegenüber Kolbenmaschinen mit Kurbelwelle zu erhöhen.
• Im Falle der stehenden Anordnung (Blatt 1) wird der Stator 1 auf die Halterung 2 aufgesetzt. Durch die Dreh-Abschlußzylinder 3 wird die Kolbenlaufbahn in mehrere Abschnitte unterteilt.
• In jedem Abschnitt erhält der Kolben 4 einen Arbeitsimpuls.
• Dieser Impuls wird über den Schwenkhebel 5 und den Traghebel 6 auf die Hauptwelle 7 übertragen. Zum Durchtritt des Schwenkhebels 5 durch die Eolbenlaufbahn erhält diese einen Schlitz 8, der durch das Segment 9 im Bereich zwischen Kolben und Dreh-Abschlußzylinder verschlossen wird. Das Segment 9 läuft in der Nut des Schlitzes 8 , ist mit dem Kolben durch den Ansatz 10 verbunden und macht die Bewegungen des Kolbens mit. Die Einlaßventile 11 werden über die Gestänge 12 und die Nocken auf der Nockenscheibe 13 gesteuert.
• Die Dreh-Abschlußzylinder schließen entweder die Kolbenlaufb.
• ab, oder lassen den Kolben passieren. Durch Drehen des Dreh- Abschlußzylinders um 90 Grad wird die eine oder anaere Stellung bewirkt. Der Klapphebel 14 nimmt den Nocken 15 am Drehhebel 16 mit -der auf dem Zapfen 17 des Dreh-Abschlußzylinders sitzt- und schliedt die Kolbenlaufbahn ab.Der Klapphebel 14 (Figur G auf Blatt 4) wird durch die Eurvenstücke 18 vor Erreichen der End stellung vom Nocken 15 abgehoben, so daß der Dreh-Abschlußzylinder nur um den Winkel Alpha gedreht wurde, während die Feder 19 mittels Kurbel 20 ( Figur H) den Dreh-Abschlußzylinder um den Winkel Beta in die Endstellung bringt. Die Feder 21 klappt den Hebel 14 wieder in Mitnahmestellung. Nachdem der Arbeitsimpuls abgelaufen iSt, bringt der nacheilende Hebel 22 den Dreh-Abschlußzylinder mittels Hebel 23 um den Winkel Alpha 1 wieder in Durchlaufstellung, wobei die Feder 19 die Restdrehung um den Winkel Beta 1 bewirkt.
• Der Kolben 4 ist als Flachkolben ausgebildet, damit der Durchmesser der Dreh-Abschlußzylinder klein gehalten werden kann.
• Es wird dadurch ihre Masse geringer und ermöglicht die hohe Beschleunigung, die bei Anschlag des Klapphebels 14 an den Nocken 15 auftritt.
• Auf der Hauptwelle 7 sind Ventilatorflügel 24 angebracht, die die Abgase aus dem Statorinnenraum absaugen, durch die Offnung 25 austreten lassen und einen Unterdruck erzeugen.
• Die Hauptwelle 7 ist teilweise hohl und enthält die Achse 29, die still steht. Auf dem verdickten Teil der Achse sind am Umfang zwei Reihen Nocken aufgebracht. Diese Nocken sind nicht in den Zeichnungen eingetragen, jedoch dort, wo sie gerade zur Wirkung kommen, angedeutet.
• Die Wirkungsweise der Brennkraftmaschine ist wie folgt: Figur A zeigt die Stellung des sich bewegenden Kolbens in der Stellung, wo ein Dreh-bschluZzylinael 5 die olbenkreisbahn gerade verschlossen hat und das zugehörige Einlaßventil 11 geöffnet wurde. Restgase aus der vorherigen Verbrennung wurden durch den Kolben restlos ausgeschoben. Das Druckluft-Gasgemisch strömt durch die Einlaßöffnung 26 ein. Der Schwenkhebel 5 hat zum Traghebel 6 den Winkel Delta 1, während der Traghebel zur Waagerechten den Winkel Gamma 1 einnimmt. Der Scfrenkhebel 5 legt sich gegen den Anschlag 27 des Traghebels und wird von der Halteklinke 28 gehalten.
• Figur C auf Blatt 2 zeigt die Stellung mit dem Winkel Gamma 2 des Traghebels. Es ist noch mehr Gemisch in den Brennraum getreten. Das ist die Stellung, wo der Kolben in seiner Bewegung umkehrt und die Kompression des Brenngemisches beginnt. Das Einlaßventil 11 hat gerade geschlossen. Ein Nocken auf der Achse 29 hat die Halteklinke 28 über eine Stoßstange gelüftet und die Hebel 30, die mit dem Schwenkhebel 5 über den Zapfen 35.verbunden sind, sto3en an die federnden Anschläge 31. Dadurch wird der Schwenkhebel 5 fest gehalten. Da aber der Traghebel 6 weiterläuft und die Stellung Gamma 3 eingenommen hat, wird der Schwenkhebel 5 in die Position Delta 2 überführt, legt sich gegen den Anschlag 32 des Traghebels und rastet in die Halteklinke 33 ein (Figur D).Die Kompression des Gasgemisches ist nun beendet; die Zündkerze 34 zündet rechtzeitig das Gemisch.Schwenkhebel und Traghebel bilden nun eine Einheit und übertragen den Arbeitsimpuls auf die Hauptwelle 7.
• Nachdem die Stellung Delta 2 des Schwenkhebels erreicht wurde, halten die federnden Anschläge 31 die Hebel 30 nicht mehr fest, sondern gleiten vorbei.
• In Figur E auf Blatt 3 ist die Stellung gezeigt, bei der die Expansion der Gase vollendet, oder nahezu vollendet ist. Der Brennraum wird jedoch erst geöffnet, .7erm das Ende 36 des Segments 9 den Dreh-Abschlußzyjinder 3 passiert hat.Dann kommt auch der Hebel 22 (Figur ) zur Wirkung und stellt den Dreh-Abschlußzylinder wieder auf Durchlaufstellung.
• Bei Erreichen der Stellung Gamma 4 des Traghebels 6 kommt ein Nocken auf der Achse 29 zur Wirkung und lüftet über eine Stoßstange die Halteklinke 33. Gleichzeitig legt sich der Hebel 38 gegen den federnden Anschlag 39, so daß der Schwenkhebel 5 festgehalten wird. Da aber der Traghebel 6 sich weiter dreht, wird der Schwenkhebel 5 wieder in die Stellung Delta 1 (Figur B) befördert, weil der Hebel 38 sich über den Festpunkt 39 abwälzt. Ist die Stellung Gamma 5 und Delta 1 erreicht,schlägt der Schwenkhebel 5 gegen den Anschlag 27 und die Halteklinke 28 rastet ein. Dreht sich der Traghebel 6 über den Winkel Gamma 5 hinaus, gibt der Festpunkt 39 den Hebel 38 frei und Traghebel und Schwenkhebel drehen.sich als Einheit weiter. Hat der Kolben den Dreh-Abschlußzylinder 3 des nächsten Abschnitts verlassen, wird der Dreh-Abschlußzylinder mittels Klapphebel 14 (Figur G) in die Abschlußstellung gebracht, das Einlaßventil 11 geöffnet und die Füllung des Brennraums mit Gasgemisch durchgeführt. Der Hebel 30 stößt dann gegen den federnden Anschlag 31 und die Kompression, wie schon eingangs beschrieben, beginnt. Die Arbeitsabläufe wiederholen sich im nächsten Abschnitt.
• Die Vorteile der vorbeschriebenen Brennkraftmaschine ne gegenüber Kolbenmaschinen mit Kurbelwelle sind folgende: 1. Die induzierte Leistung ist höher durch Ausnützung der gesamten Arbeitsfläche des Diagramms, dadurch vollkommenere Verbrennung der Gase 2. Zur Leistungserhöhung trägt auch der Unterdruck im Statorinnenraum bei 3. Die Verbrennungsräume werden jeweils von Rückständen durch den Kolben gesäubert 4. Durch die vollkommenere Verbrennung umweltfreundlich 5. Der Füllungsgrad des Brennraumes im Verein mit Aufladung kann höher gewählt und dabei die vorbestimmte Verdichtung eingehalten werden 6. Erhöhung des mechanischen Wirkungsgrades, weil ein immer gleicher Radius auf die Hauptwelle wirkt und diese von Radialdrücken freigehalten wird und weil die ständige Beschleunigung und Verzögerung des Kolbens mit Pleuelstange entfällt 7. Der Stator hat eine große Oberfläche,so daß die Wärmeabstrahlung groß ist und nur geringer Aufwand für die Erhaltung der Betriebstemperatur der Maschine nötig ist

Claims (1)

1. Patentansprüche Brennkraftmaschine mit kreisförmiger Umlaufbahn des Kolbens,die durch Abschlußvorrichtungen in mehrere Abschnitte unterteilt ist und in jedem Abschnitt einen Arbeitsimpuls erhält, daaurcn geKennzeichnet, daß die Abschlußvorrichtungen (Figur A) als Dreh-Abschlußzylinaer 3 au0 gebildet sind und unmittelbar dahinter äe ein Einlaßventil 11 und eine Zündkerze 34 angeordnet ist, die in herkömmlicher Weise gesteuert werden, daß jeder Dreh-Abschlußzylinder 3, unmittelbar nach dem der Kolben diesen passiert hat (Figur F), durch den Klapphebel 14 ( Figur G), über Nocken 15 und das Kurvenstück 18, im Verein mit der Feder 19 über Kurbel 20, in Abschlußstellung, und über den nacheilenden Hebel 22 mittels Hebel 23 und unter Mitwirkung der Feder 19 wieder in Durchlaufstellung gebracht wird, daß der Kolben 4, zwecks Ermöglichung geringer Masse des Dreh-Abschlußzylinders 3, als Flachkolben ausgebildet ist, daß die golbenlaufbahn einen Schlitz 8 erhält,der im Bereich zwischen Kolben und Dreh-Abschlußzylinder durch ein Segment 9 abgedichtet wird, das mit dem Kolben über einen Ansatz 10 gekuppelt istund in einer Nut des Schlitzes läuft, daß die Ubertragung der Arbeitsimpulse vom Kolben 4 auf die Hauptwelle 7 über einen Schwenkhebel 5 und einen Traghebel 6 erfolgt, wobei der Schwenkhebel in der Stellung zum Traghebel in dem Winkel Delta 1 oder Delta 2 durchAnschlag 27 und Klinke 28 oder Anschlag 32 und Klinke 33 gehalten wird, daß zur Durchführung der Kompressionsbewegung des Kolbens der Schwenkhebel 5 einen Hebel 30 erhält, der sich über den federnden Anschlag 31 abwälzt (Figur C), um den Schwenkhebel 5 in die Stellung Delta 2 (Figur D) zu überführen und ihn in die Klinke 33 einrasten zu lassen, daß zum Zwecke der Rückführung des Schwenkhebels 5 in die Position Delta 1 der Hebel 38 dient, der sich über den federnden Anschlag 39 (Figur E und F) ab.wälzt und dann den Schwenkhebel in die Klinke einrasten läßt, daß zur Steuerung der Klinken 28 und 33 die Hauptwelle 7 hohl ist (Figur B) und eine feststehende Achse 29 enthalt, auf der zwei Reihen Nocken aufgebracht sind, die die Klinken über Steuerstangen öffnen, daß Ventilatorflügel 24 angebracht sind, die die Abgase entfernen und im Statorinnenraum ein Vakuum erzeugen.