DE3314972A1 - Umkehrspaltverdichter - motor - Google Patents

Description

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■j Der Dinkohrspültvordichter-Motor ist eine Brennkraftmaschine die Wärmeenergie aus geeigneten Treibstoffen in mechanische Bewegungsenergie umwandelt! Hierbei wird von einem Drehkolben, der sich in einem Zylinder um einen bestimmten Winkelbetrag hin- und herbewegt, Luft oder Kraftstoff- Luftgemisch angosaugt, verdichtet, gezündet (durch Fremd- oder Selbstzündung )und ausgeschoben.

Der Aufbau ist dadurch gekennzeichnet, daß sich in einem hohlen, zylindrischen Körper, dessen Innenraum von zwei Kreiszylindersegrnenten in gleichem Verhältnis geteilt wird, d.h. die Segmente sind um 180 versetzt, an der inneren Wand des Zylinders angebracht, ein Kreiskolben hin- und herdreht. Die der Mitte des Zylinders zugewandten Seiten der Segmente sind mit, zum Zylinder konzentrischen, Radien versehen. Dir vollständige Trennung erfolgt durch eine zylindrische Welle, deren Halbmesser der gleiche ist, wie die inneren Radien der Segmente. Die Welle ist zwischen die beiden Segmente in die dort vorhandenen Aufnahmen drehbar eingefügt. Mit dieser Welle fest verbunden und einander genau gegenüberliegend ( 180 ·*■ Versatz ) sind zwei identische Kreiszylinderausschnitte, deren Radius an der außenliegenden Seite, derselbe ist, wie der Innenradius des Außenzy_linders. Auch der Gesamtdurchmesser dieser Einheit - dem Drehkolben entspricht dem Innendurchmesser des Zylinders. Der Winkel, um den sich der Drehkolben hin- und herdrehen kann, ist die Differenz von 180 und der Hälfte der Summe der Winkel den die vier Kreiszylindersegmente aufweisen. Der Außenzylinder und die Segmente haben die gleiche Länge. Der Zylinder wird beidseitig von Deckeln abgeschlossen, in welchen wiederum die Drehkolbenwelle gelagert ist.

In einer der beiden so entstehenden Kammern wird angesaugt und vorverdichtet, in der anderen komprimiert, gezündet und ausgeschobon. Beide Kammern sind mittels Kanälen durch die feststehenden Segmente miteinander verbunden. Den Durchfluß steuern geeignete Ventile.

Die Luft bzw. Gemischzufuhr und das Auspuffen erfolgt über Öffnungen in der Zylinderwand (oder auch im Deckel ) und wird mit Hilfe von Steuerelementen geregelt.

Der Umkehrspaltverdichter - Motor

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor zum Antrieb von Fahrzeugen und Geräten.

Es existieren zwar schon mannigfaltige Arten von Verbrennungsmotoren - Hub- oder Kreiskolbenmaschinen in den verschiedensten Ausführungen (z. B. Zweitakter, Viertakter, herkömml. Kurbelwelle, Taumelscheibe, unterschiedl. Zylinderanordnungen, Saug- und Auflademotoren ... ), doch zumeist sind es recht aufwendige, teuer herzustellende Aggregate mit vielen bewegten Teilen und somit großen Reibungs- und Massenbeschleunigungsverlusten. Auch weisen beispielsweise - im Vergleich zur Leistung - Viertaktmotoren mit Hubkolben recht üppige Abmessungen auf, wobei . pro Zylinder für einen Verbrennungsvorgang zwei Umdrehungen erforderlich sind.

Bei' der Erfindung erfolgen pro Umdrehung zwei vollständige Verbrennungsvorgänge.

Hier sollte erwähnt werden, daß die Hin- und Her- Drehbewegung mittels Hebel, Stange, Kurbelwelle in eine rotierende Bewegung umgewandelt werden kann.

Es sind relativ kompakte Abmessungen erzielbar, wobei wenig bewegl. Teile Verwendung finden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bereits auf Seite 1 beschrieben, das Funktionsprinzip auf Zeichnung 2 dargestellt ( eine vollständige Umdrehung ) .

Zu den oben erwähnten Vorteilen wären noch Wartungsarmut, hohe spezifische Leistung ( großer Gasdurchsatz ) und intensive Verwirbelung (Spalt ) hinzuzufügen. Eine Möglichkeit der Ausführung ist auf Zeichnung 1 dargestellt und wird nun näher beschrieben:

Es handelt sich hier um einen Benzinmotor mit Fremdzündung. Das äußere Bauteil, im folgenden als Gehäuse oder Zylinder bezeichnet, kann aus " dem Vollen ", aus Einzelteilen ( Rohr, Segmente ) oder als Gußteil hergestellt werden. Auf einer Seite am Umfang befindet sich der Einlaß, gegenüberliegend der Auslaß. Zur Steuerung für den Einlaß ist hier ein Plattenventil Vorgesehen ( vgl. Membraneinlaß bei Zweitaktern ), den Auslaß steuert ein Walzendrohschiebor, <Jox" mit Kurbclwellendrehzahl rotiert ( d.h. wenn sich dor Drohkolben

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einuinJ hin und horgedri'ht hat muß die Walze zwei Umdrehungen liinter sich haben ).

Das Einlaßventil läßt Gase bei Unterdruck einströmen und verhindert ein Ausströmen beim Vorverdichten.

5' Von der Vorverdichtungskammer gelangt das Gas über Verbindungskanäle, die j durch die feststehenden Segmente gehend, die einen Winkel von ^O aufweisen, von der Außenseite der Vorverdichtungs· kammer schräg nach ihnen verlaufen und in der Verbrennungskammer durch Plattenventile gesteuert, die nur Gas in dieselbe fließen lassen, münden.

In den, dem Verbrennungsraum zugewandten Seiten der Segmente sind, nahe der Zylinderwand, die Brennräume eingearbeitet. Schräg von außen, durch das Gehäuse, sind Gewinde und Aussparungen für die Zündkerzen anzubringen.

Der Drehkolben besteht aus einer Abgestuften Welle und zwei einander gegenüberliegenden Segmenten ( Winkel 20 ). Dieses Teil kann aus"dem Vollen" hergestellt, gegossen, geschmiedet, oder aus Einzelteilen zusammengefügt werden. Es ist zu beachten, daß am Anschlußquerschnitt von Segment und Welle große Spannungen auftreten.

Die Segmente müssen an beiden Seiten, sowie am äußeren Umfang mit Dichtelementen versehen werden. Ebenso muß eine Abdichtung der Wolle nach außen, sowie zwischen beiden Kammern erfolgen ( Ringe, Leisten ). Der Drehkolben ist in den beidseitig angeschraubten Deckeln, die gegen das Gehäuse • abgedichtet werden, gelagert. Der Winkel um den sich der

ο Drehkolben dreht, beträgt in diesem Fall 120 .

Die Zündung erfolgt, vergleichbar mit herkömml. Verbrennungsmotoren, kurz vor dem Umkehrpunkt.

Für die Schmierung kommt Umlaufschmierung in Frage, wobei der Drehkolben durch die Welle und über Kanäle in dessem Inneren nach Außen geschmiert werden kann.

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Claims (1)

1. "-■ ^: ■-."■ ■" 33U972

   Patentanspruch

   Umkehrspaltverdichter - Motor zum Antrieb von Fahrzeugen und Geräten, dadurch gekennzeichnet,daß ein Drehkolben in einem, in zwei Kammern aufgeteilten Zylinder, eine Links- Rechts- Drehbewegung um einen bestimmten Winkelbetrag ausführt, dabei in einer Kammer ansaugt und vorverdichtet, in der anderen komprimiert und zündet.