DE312059C - - Google Patents

Description

Das Sechstaktverfahren für Explosionskraftmaschinen ist bekannt, ebenso wie seine Vorteile, die in der Erzielbarkeit höherer mittlerer Drücke, also höherer thermischer Wirkungsgrade bestehen. Eine praktische Anwendung hat aber der Sechstaktmotor infolge der verschiedenen ihm anhaftenden Nachteile bisher nicht gefunden, insbesondere nicht für Luftfahrzeuge, da man annahm, daß

ίο er gerade die dort in erster Reihe maßgebenden Bedingungen der Leichtigkeit, Erschütterungsfreiheit und gleichmäßigen Zündfolge nicht erfüllt.

Die Erfindung gibt durch Kombination einer Anzahl von Merkmalen die Möglichkeit, eine Sechstaktmaschine zu bauen, die sich besonders für Luftfahrzeuge eignet.

Die Mittel bestehen in einer zweckmäßigen Sternanordnung der Zylinder in Verbindung mit einer dreifach gekröpften Kurbelwelle, bei der die beiden äußeren Kröpfungen nach der einen Seite, die innere Kröpfung mehr oder weniger nach der entgegengesetzten Seite gerichtet ist, unter entsprechender Verwendung von Gegengewichten. Diese Anordnung ist aus folgenden Gründen geschaffen worden:

Es liegt zunächst nahe, einen Reihenmotor

zu verwenden. Ein solcher Sechstaktmotor ist aber weder ausbalanciert, noch mit gleichmäßiger Zündfolge auszuführen, es sei denn, daß man eine unnötige Verdoppelung der Zylinderzahl vornimmt, derart, daß in je zwei gegenüberliegenden Zylindern eine Explosion stattfindet. Voraussetzung für die Erfindung war demnach die Erkenntnis, daß durch Anwendung der Sternform sich diese Schwierigkeiten beseitigen lassen, wobei sich gleichzeitig no.ch ein Ausgleich für die Gewichtsvermehrung bietet, die durch den Sechstakt bedingt ist.

Nun ist die Sternform an sich bekannt und bei Viertaktmotoren schon häufig ausgeführt worden. Sie verlangt aber bekanntlich einen Kombinations-Pleuelkopf, in dem verhältnismäßig sehr hohe Flächendrücke auftreten, die keine genügende Betriebssicherheit gewähren. Durch die Verwendung des Sechstaktes wird nun jedes Pleuelstangensegment des Kombinationslagers in demselben Maße weniger beansprucht, als der Zylinder weniger Zündüngen aufweist. So wird ein Pleuelkopf mit drei Stangen beim Sechstakt nur genau soviel beansprucht, als ein Pleuelkopf mit zwei Stangen beim Viertakt, und außerdem ist die Reibungsarbeit beim Sechstakt entsprechend geringer als beim Viertakt.

Um nun eine gleichmäßige Zündfolge zu schaffen, sind drei solcher Sterne, die. aus mindestens drei Zylindern bestehen müssen, nebeneinander gelegt worden. Bei einem einzigen aus Sechstaktzylindern zusammengesetzten Stern ergibt sich für jeden Zylinder bei drei Umdrehungen eine Zündung, also bei drei Zylindern für jede Umdrehung eine Zündung. Werden nun gemäß der Erfindung drei solcher Sterne nebeneinander gelegt, so ergeben sich bei neun Zylindern für jede Umdrehung drei und bei zwölf Zylindern für jede Umdrehung vier Zündungen.

Eine vollkommene Annäherung an eine gleichmäßige Zündfolge kann aber nur dann eintreten, wenn man die Kurbeln so anordnet,

daß alle drei Sterne je einen ihrer Kolben gleichmäßig in den Totpunkt schicken, und zwar ist in jedem Stern stets ein Kolben im Explosionstotpunkt, der zweite Kolben am Ende des Ausstoßens von Luft, und der dritte Kolben am Ende des Ausstoßens von verbrannten Gasen. Hieraus ergibt sich eine Kurbelwelle, bei der die beiden äußeren Kurbeln gleichgerichtet und parallel sind, während die innere in einem mehr oder weniger von i8o° abweichenden Winkel dagegen versetzt, ist.

Bei einer solchen Kurbelanordnung treten keine Erschütterungen auf, da in jedem Moment der einen Mittelkurbel stets die doppelt so große Gesamtmasse der beiden äußeren Kurbeln entgegenwirkt. Man hat in der Praxis solche Dreikurbelanordnung noch nicht vorgeschlagen. Wo, wie z. B. bei den großen Zweitaktmotoren nach Junkers mit gegenläufigen Kolben und Umführungsgestängen, äußerlich scheinbar eine ähnlich aussehende Dreikurbelwelle auftritt, ergibt eine nähere Betrachtung, daß diese Welle stets durch eine Zwei- oder Vierkurbelwelle ersetzt werden kann, da stets irgend. zwei solcher Kurbeln sich als die Hälfte einer einzigen darstellen, deren Teilung durch die Umführung'der Kolbenstangen notwendig wird.

» Die Erfindung beseitigt alle diese Nachteile des Sechstaktes, die dessen bisheriger Anwendungsweise anhaften, und gestattet es, seine Vorteile in vollstem Maße auszunutzen. Diese bestehen vor allem in der ausgiebigen Kühlung der Zylinder ohne besondere Wasserkühlung mit ihrer Gewichtsvermehrung. Diese ausgiebige Kühlung, verbunden mit der restlosen Austreibung der heißen Verbrennimgsrückstände, gestattet aber auch eine bedeutende Erhöhung der Verdichtung, ohne die Gefahr vorzeitiger Selbstentzündungen, so daß ein Motor entsteht, der trotz der verringerten Antriebsfolge ein kleineres spezifisches Gewicht besitzt.

Eine so aufgebaute Maschine kann durch Gegengewichte ausbalanciert werden. Diese werden am schwersten, wenn alle drei Kurbeln gleichgerichtet sind, und um so leichter, je mehr sich der Winkel zwischen den beiden äußeren Kurbeln und der Mittelkurbel i8o° nähert. Im letzteren Falle, der eine unendlich lange Pleuelstange zur Voraussetzung hat, braucht man nur das Gewicht des Kolbens eines einzigen Sternes durch Gegengewichte auszubalancieren. .

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in vier Figuren dargestellt.

Fig. ι zeigt die Kurbelwelle von vorn und von der Seite; '

Fig. 2 und 3 zeigen eine Zylinderanordnung von vorn und von der Seite;
■ Fig. 4 zeigt eine andere Zylinderanordnung von vorn, bei der je drei hintereinander liegende Zylinder sich decken, während die Kurbeln des ersten und letzten Sternes gegen die Mittelkurbel um i8o° versetzt sind.

In Fig. ι und 2 sind 2' die einander parallelen und gleichgerichteten Kurbeln, 2" die dagegen versetzte Mittelkurbel. Da bei dieser Kurbelwelle, einerlei ob die Versetzung der beiden Kurbeln 2' gegen Kurbel 2" vollständig oder nur nahezu um i8o° erfolgt, ein unausgeglichener Rest übrig bleibt, ist es, falls vollständige Balancierung bei endlichen Pleuelstangen verlangt wird, notwendig, daß jeder der drei Sterne vier Zylinder hat, die über Kreuz stehen. Wendet man statt dessen drei Sterne zu je drei Zylindern an, so werden Gegengewichte angeordnet, die die Ausbalaricierung dieses Neunzylindermotors bis auf einen kleinen Rest ermöglichen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 und 3 ergibt fächerförmige Motoren, wenn man in an sich bekannter Weise die Kurbeln 2' gegen die Kurbel 2" um 135° versetzt, während bei der Versetzung gemäß Fig. 4 sämtliche drei Zylinder einer Reihe in eine Ebene fallen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Mehrzylindriger Explosionsmotor zum Antrieb für Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß ■ an eine dreifach gekröpfte Kurbelwelle, deren innere Kröpfung den . beiden äußeren mehr oder weniger entgegengesetzt gerichtet ist, drei Sterne aus vier oder evtl. drei im Sechs-¹ takt arbeitenden Zylindern angreifen, und der Rest der nicht ausgeglichenen Erschütterungen durch Gegengewichte ausgeglichen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.