DE3507856A1 - Turbinen-verbrennungsmotor - Google Patents

Description

• Turbinen-Verbrennungsmotor
• Beschreibung Die in der Industrie, in der Bauwirtschaft, in der Landwirtschaft und hauptsächlich bei Kraftfahrzeugen verwendeten Verbrennungsmotoren sind Kolbenmaschinen.
• Bei diesen Maschinen wird in einem Zylinder ein Gasgemisch verbrannt und treibt dadurch einen Kolben in eine geradlinige Bewegung an.
• Für den Antrieb von Maschinen wird jedoch überwiegend eine drehende Bewegung benötigt. Aus diesem Grunde muß die geradlinige Bewegung in eine drehende umgewandelt werden. Dies geschieht, indem der Kolben über ein Pleuel eine Kurbelwelle antreibt.
• Bei diesem Vorgang muß der Kolben bei jeder Umdrehung von der Geschwindigkeit "0" auf ein Maximum beschleunigt und danach wieder von dem Maximum auf die Geschwindigkeit "0" verzögert werden. Dieser Vorgang bringt beim Umlenken der Bewegungsrichtung des Kolbens sehr hohe Lagerdrücke mit sich.
• Diese werden durch die Zündung des Gasgemisches, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, noch erheblich verstärkt.
• Somit entstehen durch die dauernde Umlenkung der Schwungmasse und die enorm hohen Lagerdrücke erhebliche Reibungs- und Energieverluste.
• Durch den von mir entwickelten Turbinenmotor sollen die o.a.
• bekannten Nachteile vermieden werden.
• Bei dem Turbinenmotor wird die durch die Verbrennung des Treibstoffgemisches erzeugte Energie direkt in eine drehende Bewegung umgewandelt. Weder die Antriebs- noch die Steuerungselemente bedingten eine hin- und hergehende Bewegung. Da der gesamte Bewegungsapparat sich dreht, entwickelt sich eine hohe kinetische Energie, die während des ganzen Laufes erhalten bleibt.
• Die Lagerdrücke sind durch das Aufschwimmen der drehenden Teile auf dem Ölfilm während des Laufes so gering, daß sie nur einen verschwindend kleinen Bruchteil der Werte der bisherigen Motoren erreichen.
• Entscheidend bei dem Betrieb dieses Motores ist jedoch, daß die durch die Verbrennung des Treibstoffgemisches im Verbrennungsraum entstehende Energie sich erst zu einer potenziellen Energie aufbaut. Beim Eintritt in die Turbine entwickelt sich diese potentielle zu der kinetischen Energie.
• Das erfordert, daß nach dem Eintreten der Frischluft in den Verbrennungsraum dieser verschlossen wird, danach die Einspritzung des Treibstoffes und die Zündung erfolgt und erst nach der Verbrennung und dem Aufbau der potentiellen Energie der Ausgang zur Turbine freigegeben wird.
• Der Arbeitsvorgang in diesem Turbinenmotor würde sich damit wie folgt abwickeln: In einem Turbolader 1 - Fig. 1 - wird Frischluft auf einen Druck gebracht, der dem bisherigen Verdichtungsverhältnis von Kolbenmotoren entspricht. Auf Grund der Drehung der Antriebswelle 12 mit zwei Steuerscheiben 3 und 7 gibt die Steuerscheibe 3 durch ihre Einlaßöffnung 2 den Weg frei und die Frischluft strömt in einen Verbrennungsraum 4. Beim Weiterdrehen verschließt die Steuerscheibe 3 diesen Verbrennungsraum. Nun wird über eine Einspritzdüse 5 - Fig. 2 - Treibstoff in den Verbrennungsraum 4 gespritzt. Dieser vermischt sich mit der dort befindlichen Frischluft. Durch eine Zündkerze 6 wird dieses Treibstoffgemisch gezündet und verbrennt. Nachdem sich eine potentielle Energie aufgebaut hat, gibt die Steuerscheibe 7 durch eine Steueröffnung 8 den Austritt der Verbrennungsgase frei. Diese Verbrennungsgase strömen über einen Kanal 9 in eine Turbine 10 und treiben diese an. Es entsteht sofort eine drehende Bewegung.
• Nachdem die Verbrennungsgase ihre Energie an die Turbine abgegeben haben, werden sie über eine Öffnung 11 nach außen geleitet. Bei diesem Ableiten können sie durch ein Vorwärmsystem zum Vorwärmen der benötigten Frischluft geleitet werden.
• Nach dem Ausströmen der Verbrennungsgase aus dem Verbrennungsraum 4 über die Steueröffnung 8 und den Kanal 9 in die Turbine 10 wird der Verbrennungsraum 4 durch die Steuerscheibe 7 wieder verschlossen. Sofort nach dem Verschließen des Verbrennungsraumes 4 durch die Steuerscheibe 7 öffnet die Steuerscheibe 3 durch ihre Einlaßöffnung 2 den Einlaß in den Verbrennungsraum 4. Nun strömt erneut Frischluft aus dem Turbolader 1 in den Verbrennungsraum 4 und es beginnt ein neuer Arbeitstakt.
• Es können bei diesem Motor mehrere Verbrennungsräume angeordnet werden. Die Anzahl richtet sich nach der Größe der Maschine. Der Abstand muß so groß sein, daß zwischen dem Verschließen des Verbrennungsraumes nach dem Einströmen der Frischluft und dem Öffnen des Verbrennungsraumes zum Ausströmen der Verbrennungsgase genügend Zeit bleibt zum Einspritzen, zum Zünden und zum Verbrennen des Gasgemisches.

Claims (5)

1. Patentansprüche ro N l.),Turbinenmotor mit integriertem Turbolader und durch Steuerscheiben geregelter Energieentfaltung dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren Verbrennungsräumen, die durch Steuerscheiben verschlossen und geöffnet werden, durch Verbrennen eines Treibstoffgemisches eine potentielle Antriebsenergie aufgebaut wird.
2. 2.) Die nach Anspruch 1 aufgebaute potentielle Energie in eine Turbine geleitet wird, sich in kinetische Energie umwandelt und die Turbine antreibt.
3. 3.) Die entsprechend Anspruch 1 und 2 vorhandene Antriebsenergie direkt eine drehende Bewegung erzeugt.
4. 4.) Die zum Betrieb erforderliche Frischluft von einem integrierten Turbolader auf den notwendigen Ladedruck gebracht wird.
5. 5.) Die Steuerung der Be- und Entladung der Verbrennungsräume durch die sich mit der Antriebswelle drehenden Steuerscheiben erfolgt.