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Sternmotorkompressor mit X und Dreieckhubkolbenstangenführungen
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am gekoppelten Planeten triebwerk.
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Der vorliegende Verbrennungssternmotor besitzt mehrere angeordnete
Kolbenpaare, die jeweils it den Kolbenstangenaugen zihen einen Do@pelplanetenzahnrad
an den Teilkreiswellen drehbeweglich gelagert sind. Jedes Kolbenpaar ist gegenüberliegend
mit kurzen Kolbenstangen, die in der Mitte an einen Lagerauge fest verbunden sind,
zu einem starren Triebwerkteil zusammemgefügt.
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Die @olbenstangen führer durch abgedichtate Arbeitskammern, und bilden
in jeden Zylinder 4 Expansionsräume gleichzeitig. Die Lagerringaugen der Kolbenstangen
sind an das Planetentriebwerk gekoppolt, und werden gradlinig hin und her geführt.
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Die Fig.1 zeigt, daß um 70° versetzte Zylinderpaar 1 mit den Teilhreis-Wellen
5 + 5a und Verbindungswangs 7, wodurch die erzeugte X Hublaufbewegungen die Xolbenstangen
zwangsläufig geführt werren. Dieser 8 Kammermotor mit ausgewuchteten Ausgleichmassen
9 hat eine unsemetrische Zündfolge, und bei ungünstigen Drehzahlbereichen können
keine kritische Resonanzschwingungen entstenen. Die zwischen den Explosionsdruckgefälle
hin und her getriebenen Kolbenpaare 2 mit den Kolbenstangen 3 und den Lageraugen
4,übertragen die Hubbewegungen auf die Teilkreiswellen.
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Das gleichmäßige umlaufende Planetendoppelzahnrad 6, leitet die Energie
usetzung zu den Antriebswellen ( 10 + 10a ersichtlich bei Fig. 2 ) das Drehmoment
nach außen ab.
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Von dem Planetentriebwerk, daß im Öl läuft, werden in üblicherweise
geringste Ölpumpenimpulse,die durch die vorgesehenen @erbindungskanäle 11 im Lagerzapfen
der Teilkreisachsen zu den Kolbenstangenbohrungen und Kolbenköpfen 2,zwischen den
Kolbenringen als Netzschmierung geleitet.
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Bei dieser bekannten Kolbenringabstreifschmierung, als auch an den
Kolbenstangendurchführungen, läßt sich dieser Sternmotor als einfacher Zweitakter
ohne Schmieröl im Luftgasgemisch zu verbrennen betreiben.
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Die Fig. 2 zeigt ein im Dreieck angeordneten Zwölfkammersternmotorehäuse
1, und darin die Kolbenpaare 2 mit durchgeführten Kolbenstangen 3 - 3a + 3b, die
mit den zusammengeschraubten Lagerringaugen 4, an den Teilkreiswellen 5,mit je 120°
versetzt sind. Die Kurbelwangenwelle 7 mit den Doppelplanetenzahnrädern 6 + 6a,
die in den feststehenden Zahnkränzen 8 + 8a einkämmen, werden an den gelagerten
Umlaufzapfen 12 kreisend gedreht. Die gegenüberliegenden Gegengewichte 9 + 9a, sind
zu der umlaufenden Kurbelwelle ausgewuchtet, sodaß hier in den ungünstigen Drehzahlbereichen
keine kritischen Unwuchtresonanzen auftreten können, weil die gekreuzten Sterndreieckhubbewegungen
ungleich sind.
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Das Doppelplanetenzahnrad, was in den feststehenden Zahnkränzen einkämmt,
ist als Pfeilverzahnung ausgeführt, und kann vrie üblich auch mit größeren Zahnspiel
im geräuschlosen Antrieb,laufen.
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Die bekannte Getriebetechnik ist für hochturige Turbinenantriebe bei
t-;ubschraubern mit großen Drehkraftübertragungen erfogreich eingesetzt.
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Hinsichtlich bei den vorgeschlagenen Doppelplanetenzahnräderantrieb
mit dem günstigen I:'neneingriff,ist dieser Sternmotor sämtlichen Drehkraftbelastungen
als auch im Dauerbetrieb geeignet.
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Ein besonderer Anwendungsbereich ist ein mit den Außenzylindern betriebenes
Motoraggrigat, wo der mittlere Zylinder mit den vier Arbeits kammern als Nompressor,
Wärmepumpe oder Kältemaschine dazwischen mit angetrieben wird, ohne die Drehkräfte
nach außen führen zu müßen, Bei diesen leichten und kompakten 8 bzw. 12 Kammersternmotor
läßt sich ein sehr großes Hubvolumen unterbringen, weil die schmalen Kolbenköpfe
je Paar,vier große Arbeitskammern bewältigen. Mit den kurzen leichten Kolbenstangen
und Kolben wird die hin und her gehende Massenbewegung auf ein minimum reduziert,
und ist durch die gradlinigen Sternhubbewegungsführungen kaum Verschleißreibungen
ausgesstzt,wo nur die Kolbenringe als mehrfache hintereinanderliegende Ringgarnituren
abdichtend gleiten.
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Der dargestellte Viertaktmotor Fig. 1 + 2, eignet sich auch als großer
langsamlaufender Doppelkammerzweitakt-Dieselmotor mit der bekannten Abgasturbogebläseüberdruckspülung
Bei diesen Vorschlag wird gleichzeitig zimmer in zwei Kammern die Gebläsedruckluftspülung
mit den üblichen im Zwei takt gesteuerten Ventile die Verbre:nungsab£'ase mit Luft
ausgesto3en, sodaß mit den zwei gegenkomprimierten Kammern beim Explosionsdruck
diese Arbeitsräume @le@@@zeiti@ @@@@@@@@@@@
@el jeden @@b wird nier
imerer eine @olbendeite mit Verbrennungskrafthitze beaufschlagt, woduren @ine große
Erwärmung entsteht.
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Dieser Umstand käme bei den neuartigen Kera@ikwerkstoffkolben mit
Zylindern sehr entgegen, weil die Wärme in en Zylindern zu speichern und zu isolieren
von erheblichen wirtschaftlichen Betriebsvorteile ist, außerdem wird dabei das übliche
Motorenkühlsystem eingespart.
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Die zwei gleichzeitigen angetriebenen Kolben wirken auf die gemeinsamen
Kolbenstangen zugleich als Hub- und Zuglastwechselkräfte, und treiben von mehreren
angekuppelten Kolbenstangenpaaren die Kurbelwelle kontinuierlich an.
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Die Fig. 1 mit zwei gekreuzten Kolbenpaaren, und den angekoppelten
Dopelulanetenzahnrädergetriebe, wird bei einer Motorwellenumdrehung diese von 8
Explosionen angetrieben.
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Die Fig. 2 mit drei geXreuzten Kolbenpaare sind ebenfails mit nur
eie Doppelplanetenzahnradtriebwerk gekoppelt, daß bei einer Motorwellenumdrehung
von 12 Explosionen antrieben wird.
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Dieser Sternmotor läßt sich auch als idealer Luftverdichter betreiben,
wo nur in den Zylinderkopfen die zweitakt@enteuerten Ventile den blicken Ladungswecksel
besorgen. Bei jeder Explosichsschubbewegung wirken die Unterseiten der Kolben gleichzeitig
als Luftkompressorpumper.Die Plattenventile 13 + 14 bei Fi. 2 sind neben der durchgehenden
Kolbenstangen mit Su- und Abluftkanälen verbunden.
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Bei diesen Kompressoraggrigat fliegen die gelenkten Kolbenpaare hin
und her, ohne die Lager zu belasten. Der verbleibende Energieüberschuß kann aber
auch als gleichzeitige mechanische Drehkraftabgabe,z.B. (Strom) mit zu erzeugen,betrieben
werden. Wenn eine größere Drehkraftleistung erforderlich ist, können dann nur wenige
Kolbenunterseiten oder eine Kammer als Kompresse mitpumpen, sodaß die restlichen
Innenkolbenkammern wieder als Expansionsräume den Motor mit antreiben.
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Bei schweren großen Fahrzeugen läßt sich dieser Sternmotor als kombinierter
Antrieb so einsetzen, daß mit der eigenen Presslufterzeugung die Lenkung, Bremsen,
sowie angeschlossene Arbeitsgeräte mit Druckluft betrieben werden.
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Die Fig. 3 zeigt ein 6 Zylinder Sternmotor,der als Zweitaktdiesel
oder Benzinmotor Sebaut werden kann, wo die Kolben mit den nach innen gegenüberliegenden
Mantelstegen die Ein-und Auslasschlitze steuern, und mit den entsprechenden Uberströmkanälen
versehen sind. Dieser 12 Kaiermotor ohne Ventile hat nur 6 bewegte einfache Innenteile.
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1.) Ein Doppelplanetenzahnrad 6 + 6a mit Kurbelwelle 5 + 7 wo die
Zähne in die feststehenden Innenzahnkränze 8 + 8a einkämmen.
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2.) Zwei gelagerte Motorenantriebswellen 10 + 10a mit ausgewuchteten
Gegengewichten 9 + 9a.
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3.) Drei gekreuzte Kolbenstangenpaare 3-3a + 3b werden i Sterndreiecrhub
geführt ( ersichtlich bei Fig. 2 )
Der dargestellte Sternkompressermotor
Fig. 3 ist ein im zweitaktarbeit@nder Luft bzw. Gasverdichter,und hat ein getrennten
Pumpenbereich, die in den unteren Innenkolbenkammern mitarbeiten.
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Die Verbrennungsräume über den Kolben werden hier mit der bekannten
Gebläseüberdruckluft im Umkehrspülverfahren durch den Einlassringkanal-Schlitze
17 zugeführt. Die oberen Kolbenkanten 2 mit den Kolbenmantelstegen 15 steuern die
Ein- und Auslasschlitze 17 + 18 und die Auspufföffnung 19. Die Innenkolbenkompressorräume
haben je ein Rückschlagventil 16 das unter den Mantelstegtaschen liegt. Beim Ansaugen
von Luft bzw.
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Gas wird beim Unterdruck die Zuführungskanäle 18 mit Überdruck die
Pumpenkammern aufgeladen, und das in zweiter Stufe komprimierte Medien durch das
Rückschlagventil gepumpt.
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Von den angetriebenen Gebläsen werden einmal die Verbrennungskammern
mit Luft gespült, und zum andern das separate Nachladen der Kompressorräume.
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Die Fig. 4 zeigt ein Boxerkompressormotor,der als Zweitaktbenzin oder
Dieselmotoraggrigat arbeitet, und nur 3 bewegliche Motorteile mit den hier einfachen
ausgeführten Planetengetriebe hat.
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1.) Die gemeinsamen hin und hergehenden Kolben 2 mit Kolbenstangen
5 bilden ein Triebwerkteil.
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2.) Das zwischengeko Kelte Planetenrad 6 was in den feststehenden
Zahnkranz 8 einkt.
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3.) Die gelagerte Kurbelwangenwelle 10 mit Auswuchtung 9 uns den mitdrehenden
zv-elstufigen Schwungscheibengebläse 20.
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Das Überdruckluftgebläse spült einmal durch die Zuleitungskanäle 18
mit Frischluft die verbrannten Gase aus den Zylindern durch den Austuffschlitz 19
aus, und zubleich auf der entgegengesetzten Kolbeninnenkammer wird der Kompressorraum
wiederum in erster Stufe aufgeladen, und beim komprimieren mit den Kolben, die Pressluft
in zweiter Stufe durch das Rückschlagventil 15 gepumpt. Hierbei läßt sich vom Motorluftverdichter
die Presaluft mit dem Brennstoffgemisch, das Verbrennungsabgasdruckgefälle eine
Turbine antreiben, wo diese in bekannterweise mechanische Drehkraft als Nutzarbeit
leistet.
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Bei den direkt wirkenden Kompressoraggrigat entstehen hier Leine Kolben
reibungsverluste und schädliche Lagerbelastungen, wobei die Kolben die Kraftleistungen
in sich aufnehmen. Diese kompakte Bauausführungen als aufgeladener Viertakt, oder
Zweitaktdoppelkammerdieselmotor bzw. mit als Luftverdichter kombiniert arbeitender
Stern-oder Boxermotor,besitzen jeweils ein optimales Hubvolumen mit wenigen bewegten
leicht laufenden Triebwerkteilen,die kaum einen Verschleiß ausgesetzt sind.
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L e e r s e i t e