DE3414227A1

DE3414227A1 - Kombinations-drehzylindermotor

Info

Publication number: DE3414227A1
Application number: DE19843414227
Authority: DE
Inventors: Karl 6908 Wiesloch Lehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-14
Filing date: 1984-04-14
Publication date: 1985-10-24

Description

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Verbrennungs-Kraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Maschine ist aus der DE - OS 2365d5q bekannt.

Die erfindungsgemäße Verbrennungs-Kraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruch 1 verbessert die bekannte Maschine.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 - eine Schnittdarstellung der Maschine senkrecht zur Drehachse geschnitten, die den - Ansaugvorgang - zeigt

Figur 2 - eine Schnittdarstellung der Maschine senkrecht zur Drehachse geschnitten, die den - Verdichtungs-VDrgang - zeigt

Figur 3 - eine Schnittdarstellung der Maschine senkrecht zur Drehachse geschnitten, die den - Arbeitsvorgang - zeigt

Figur if - eine Schnittdarstellung der Maschine senkrecht zur Drehachse geschnitten, die den - Auslaßvargang - zeigt

Figur 5 - eine Schnittdarstellung entlang der Drehachse geschnitten und zuiar in der Ebene der Zündkerzen.

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Figur S - eine Schnittdarstellung parallel zur Drehachse und zLiischen Zündkerze und Drehachse geschnitten.

Figur 7 - eine Schnittdarstellung der Maschine senkrecht zur Drehachse geschnitten und die Zahnradsteuerung zeigend.

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Der Kombinations-Drehzylindermator arbeitet im zylindrisch festen Außengehäuse (1) mit dem sich drehenden Zylinder (2) und rotierendem ovalen Holben (3).

Der Drehzylinder (2) mit Holben (3) ist im Außengehäuse (1) gelagert und übernimmt die Kraftübertragung des Motors. Die im Außengehäuse (1) vorhandenen Einlaßöffnungen (1S) und Auslaßöffnungen (17) sind mit der Halbenkammer (13-1*0

^ des Drehzylinders (2) verbunden und übernehmen die Steuerung

der Ein- und Abgase.

Der rotierende Holben (3) und der Drehzylinder (2) sind mit Dichtleisten (11-12 + 27-28) versehen und somit ist eine verbindende Abdichtung zuisch en Außengehäuse (1) und Drehzylinder (2) hergestellt. Die ebenfalls im Außengehäuse (1) vorhandene Ausbuchtung (15) sprich: Verbrennungsraum, steht mit der Zündkerze (18) in Verbindung und erzielt somit auch einen besseren Rückstoß des Drehzylinders (2) bei der Verbrennung.

Das Rotieren des Holbens (3) uird durch die im Drehzylinder (2) versetzt gelagerte Kurbelwelle (^-5), starr verhunze den mit dem außerhalb des Drehzylinders befindlichen Zahnrad (1a) hervorgerufen. Das Zahnrad (1n) auf der Hurbeluel-Ie greift in den starr im Außengehäuse (1) befestigten Zahnkranz (9) ein und steuert somit das Viertakt-System des Motors.

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-f.

Der im Halben (3) fest eingebaute Gleitzylinder (6-8) mit dem in Verbindung stehenden Gleitzylinderbolzen als Lagerträger (6-7) über das Lager und den Lagerzapfen zur Kurbelwelle (k-5) sorgen für den einwandfreien Rundlauf des Motors, wobei der Drehzylinder (2) als Schwungmasse eine sehr wirkungsvolle Funktion darstellt.

Die Rückseite des Drehzylinders(26) ist geschlossen, um zu verhindern, daß zusätzlich' Frischluft oder Abgase aus den Einlaß- und AuslaßBffnungen (16+17) in "den Kurbelwellenraum angesaugt werden. Die geschlossene Rückseite (26) des Drehzylinders (2) ist massiv mit dem Zylinder verbunden und zum Kurbelgehäuse hin abgedichtet.

Durch die Verschiebung des Gleitzylinders (6-7-B) im Arbeitsvorgang des Motors und dem gleichzeitigen Drehvorgang des Zahnrades (1o) wird durch die Kurbelwelle (4-5) ein größerer Hebelarm auf den Kolben erzeugt und somit ein größtmöglicher Drehmoment auf engstem Raum innerhalb des Motors erzielt.

Bei dem Verbrennungs- und Auslaßvorgang wird die im Rückraum des Kolbens C13—14) angesaugte Frischluft über die Ansaugschlitze (19-2o) und die Überströmkanäle (21-22) dem Ansaug- und Auslaßvorgang hinzugeführt. Dadurch wird eine höhere Verdichtung und eine Entgiftung der Auslaßgase erreicht.

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Die Kurbelwelle (4-5) ist versetzt außerhalb der Mitte des Drehzylinders (2) gelagert (25) und starr mit dem Zahnrad (Steuerrad) verbunden und greift gleichzeitig in den mit dem Außengehäuse fest verbundenen Zahnkranz (9) ein. Dadurch uiird zusätzlich ein verstärkter Hebelarm erreicht und ein einwandfreier Rundlauf des Motors gewährleistet.

Das Übersetzungsverhältnis vom Drehzylinder (2) und der Kurbelwelle (4-5) ist 1:2, wobei die Kurbelwelle zwei Umdrehungen und der Drehzylinder eine Umdrehung zurücklegen.

Die genaue Abstufung des Zahnrades (1o) und des Zahnkranzes (9) ist für den im Viertakt-System laufenden Motor erforderlich.

Der im Drehzylinder (2) rotierende Kalben (3) übernimmt die Steuerung, das Ansaugen der Frischluft und das Ausstoßen der verbrannten Abgase über die im Außengehäuse befindlichen Ein- und Auslaßkanäle (16+17). Er steuert ebenfalls die im Rückraum des Kolbens angesaugte Frischluft über die Überstxömschlitze (21-22) des Drehzylinders sowohl im Ansaug- als auch im Ausstoßvorgang.

Bei Verwendung als Zweitakt-Motor steht das Drehzylindergehäuse mit Außengehäuse in starrer Verbindung, wobei die Kurbelwelle (4-5) außerhalb der Mittelachse gelagert ist.

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Die Steuerung der Einlaß-, Auslaß- und Überströmkanäle ist jedoch änderst angeordnet. Außer der Zahnradsteuerung bleiben jedoch alle anderen Funktionen erhalten. So hat die Kurbelwelle (*f-5) den gleichen Ausgangspunkt. Der Verbrennungsraum (15) und die Zündkerze bleiben ebenfalls voll erhalten. Das im Kalbenrückraum angesaugte Hraftstoff/Luftgemisch uird beim unteren Totpunkt des Kolbens (3) über die Überströmkanäle in den Verbrennungsraum gedruckt und besorgt gleichzeitig das Ausspulen der Auslaßgasse· Die Ansaugschlitze für Frischluft entfallen.

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Die folgenden Ausführungen mit Bezug auf die einzelnen Figuren 1-7 geben nochmals die wesentlichen Merkmale und Funktionsabläufe der Erfindung wieder.

1. Figur I - Ansaugvargang: es wird der Ansaugschlitz (16) freigegeben, gleichzeitig wird im Kolbenrückraum (13-1ff) angesaugte Frischluft durch die Überströmkanäle (21-22)

:■ zusätzlich in den Verbrennungsraum (15) gedrückt und sorgt für eine bessere Füllung. Der HDlben (3) schiebt sich dabei in Richtung Verbrennungsraum (15) und steht dabei entgegengesetzt uie im Arbeitsvorgang quer zur Zündkerze souiie Auspuff und Ansaugschlitz (16). Der Gleitzylinder (6-8) hat den äußeren Totpunkt erreicht.

2. Figur II - l/erdichtungsvorgang: der Gleitzylinder (6-8) und die Kurbelwelle C+-5) haben die Mittelstellung eingenommen. Der Kolben (3) gibt im Rückraum (13-1*f) die Ansaugschlitze für die Frischluft (19-2o) frei. Dabei werden im Rückraum (13-14).des Drehzylinders (2) die Ansaug- und Auslaßschlitze (15+17) geschlossen gehalten.

3. Figur III - Arbeitsvorgang: der Gleitzylinder (6-8) hat den äußeren Totpunkt erreicht, und bewegt sich in Richtung Mittelstellung. Ansaug- und Auslaßschlitze (16+17) sind bei dieser Stellung geschlossen. Der Kolben (3) steht quer zur Zündkerze und zum Ansaug- und Auslaßschlitz.

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4. Figur IV - Auslaßvorgang: der Halben (3) schiebt sich in Richtung Au9laßschlitz (17), die zugeführte Frischluft sorgt dabei für eine Entgiftung der Auslaßgase. Im Kblbenrückraum (13-14) uiird erneut Frischluft angesaugt. Der Gleitzylinder (G-B) hat jetzt die Mittelstellung erreicht. Der Ansaugschlitz (16) ist dabei geschlossen.

5. Figur M - zeigt das Drehzylindergehäuse (2) mit der versetzt gelagerten Kurbelttielle (4-5), der Lagerung und dem starr verbundenen Zahnrad (1o) auf der Kurbelwelle, wobei der obere und der untere Totpunkt vom Zylinder angezeigt wird. Ebenfalls ersichtlich ist der Ansaug- und Auslaßschlitz (16-17) im Drehzylindergehäuse sowie die Ausbuchtung (15) im Holben (3) und im Zylindergehäuse (1) in Verbindung mit der Zündkerze.

6. Figur UI - zeigt den ovalen Halben (3) mit eingelassenem Verbrennungsraum (15) sowie das Drehzylindergehäuse (2), das starre Kurbelgehäuse (1) und die Hauptwelle (23-24) mit Lagerung und Zahnrad (1o).

7. Figur Uli - zeigt die Stellung des Zahnrades (1d) und Zahnkranz (9) beim Verbrennungsvorgang. Der Kolben (3) hat den Verbrennungstatpunkt erreicht. Einlaß- und Auslaßschlitze (16+17) sind geschlossen. Der Drehzylinder (2) läuft entgegengesetzt ωΐε Kurbelwelle (*t-5) und das starr verbundene Zahnrad (1o) mit dem im Außengehäuse (1) ebenfalls starr verbundenen Zahnkranz (9). Diese Bewegung sorgt für einen vergrößerten Hebelarm im Verbrennungs- und Arbeitsvorgang des Drehzylindermotors.

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Im Gegensatz zu den herkömmlichen Motoren arbeitet der Kombinations-Drehzylindermotor im festen zylindrischen Außengehäuse mit Drehzylinder und rotierendem Holben. Er zeichnet sich wie folgt aus:

1. durch die einfache zylindrische und zweckmäßige Konstruktion bzw. Bauweise erhebliche Gewichtseinsparung und günstige Herstellungskosten.

2. Energie uiird sofort in drehende Bewegung umgesetzt. Durch die Zahnradsteuerung mit starrem Zahnkranz im Außengehäuse, der versetzten Kurbelwelle und des Gleitzylinderbolzens ist ein dreifach wirkender Hebelarm mit entsprechendem Drehmoment erreicht, wobei der Drehzylinder als Schwungmasse eine wichtige Funktion darstellt.

3. der Kombinations-Drehzylindermotor arbeitet im Viertakt-System. DuTch zahnradgesteuerte Drehzylinder entfällt die aufwendige Ventilsteuerung und der Ventilantrieb.

Der gleiche Motor kann bei geringer Konstruktionsänderung auch als Zweitakt-Motor Verwendung finden.

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h» durch die zusätzliche KDibeniückraumansaugung von Frischluft wird eine bessere BeFüllung und Entgiftung der Auspuffgase erreicht.

5. mit geändertem Kolben ist der Kombinations-Drehzylindermator auch mit einer Pleuelstange verwendbar. Hierbei fallen der Gleitzylinder und der Gleitzylinderbolzen ueg. Die Kurbelwelle braucht nicht geändert zu werden. Ihre Drehrichtung bleibt unverändert. Die Zahnradsteuerung ist die gleiche wie beim Gleitzylinder.

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Claims

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Patentansprüche

/1J Verbrennungs-Kraftmaschine mit einem zylinderförmigen Außengehäuse (1), mit einem daran gelagerten, um die Achse des Außengehäuses (1) drehbaren Läufer (2), mit einem in einer senkrecht zur Achse des Außengehäuses (1) liegenden Öffnung im Läufer (2) verschiebbaren Kolben (3), mit Einlaß- und Auslaßöffnungen (16,17) im Gehäuse (1), mit einer Zündkerze (18) und mit einer eine Zahnradsteuerung (9,1o) aufweisenden Kraftübertragungseinrichtung (4-1o) zur Übertragung der Kalbenbeuegung auf den Läufer (2) und dessen Ausgangsuielle (23), dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (4-1o) aus einer am Läufer (2) parallel zur Drehachse, jedoch dazu versetzt gelagerten Kurbeluelle (4,5), die mit einem außerhalb des Läufers (2) befindlichen Zahnrad (1o) verbunden ist, aus einem am Kolben (3) befestigten Gleitzylinder (8) und aus einem in diesem senkrecht zur Kolbenbeuegung und Senkrecht zur Drehachse verschiebbaren Bolzen (G), der außerhalb der Drehachse der Kurbewelle (4,5) mittels eines Drehlagers mit dieser verbunden ist, besteht und daß das Zahnrad (1o) in einem feststehenden Zahn-Kranz (9) am Außengehäuse (1) eingreift, uobei der Zahnkranz (9) die doppelte Zähnezahl aufweist.
2. Verbrennungs-Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zahnrad auch die Kurbelwelle (^,5) einer zweiten Anordnung verbunden ist, die gegenphasig arbeitet (Fig. 5+6)
3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückbewegung des Holbens (3) in der Ansaugphase zum Einbringen von Frischluft aus dem Kolbenrückraum in den Verbrennungsraum über Überströmkanäle genutzt wird.

U. Verbrennungs-Kraftmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß den Abgasen in der Auslaßphase Frischluft beigemengt wird.