DE3824521A1 - Hypozykloiden-motor (verbrennungs-kraftmaschine) - Google Patents

Hypozykloiden-motor (verbrennungs-kraftmaschine)

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DE3824521A1
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

In der VDI Zeitschrift Band 84 Jg. 1940 auf den Seiten 111 bis 118, ist die Flugmotoren-Entwicklung der Jahre 1901 bis 1910 beschrieben. Darunter der Bucherer-Motor (DRP 1 92 256). Ein Umlaufmotor mit Epizykloiden-Gradführung der Kolben­ stange. Für diesen Vierzylinder-Umlaufmotor wurde erstmals das Prinzip der Epizykloide verwandt und patentiert.
Im Bucherer-Motor laufen die Zylinder und der Innenzahn­ kranz in gleicher Richtung wie die Motorwelle um. Dieses war für einen Flugmotor damals zum Teil üblich.
Der neu entwickelte Hypozykloiden-Motor, von dem auf Blatt 1 das Getriebe gezeigt wird, weicht von dem Bucherer-Motor in folgenden Punkten ab.
  • 1. Statt vier Zylinder arbeiten nur zwei Zylinder auf einer Motorwelle.
  • 2. Die Zylinder stehen fest.
  • 3. Die Motorwelle dreht sich im Takt der Kolben.
  • 4. Der Innenzahnkranz dreht sich, mit halber Geschwindig­ keit, entgegengesetzt der Motorwelle.
Nachteile des Hypozykloiden-Motors nach Blatt 1
  • 1. Der Aufwand zur Erzeugung der Hypozykloide ist groß.
  • 2. Für einen 4 Zylindermotor sind 2 Einheiten zu koppeln.
Vorteile
  • 1. Die Zylinder stehen gegenüber dem Bucherer-Motor fest.
  • 2. Die Kolben können, Stützrollen unter der Kolbenstange erhalten, und von der Zylinderreibung befreit werden.
  • 3. Die Kolbenkräfte werden durch die Kolbenstange gradli­ nig, ohne Kolbenseitenkräfte, aus den Zylindern abge­ führt.
Hypozykloiden-Motor (Beschreibung)
Der Aufwand für die Erzeugung der Hypozykloide ist auf Blatt 1 dargestellt.
Die Hypozykloide wird erzeugt, durch eine an der Motorwel­ le (1) festen Kurbel (2), darauf ein bewegliches Zahnrad (3), mit einer Kurbel (4). Das Zahnrad (3) greift in den Innen­ zahnkranz (5). Die an dem Zahnrad (3) befindliche Kurbel (4) greift in die Kolbenstange (6) und ist hier drehbar gela­ gert. Die Kolbenstange (6) bewegt sich, mit der Kurbel (4) im Durchmesserbereich des Zahnkranzes (5), über die Mitte der Motorwelle (1). Der Innen-Zahnkranz (5) ist beweglich gelagert, wird durch das Zahnrad (3) angetrieben und dreht sich, entgegengesetzt der Motorwelle (1) mit halber Umdre­ hung. Mit dem Innenzahnkranz (5) ist ein Außenzahnkranz (7) fest verbunden.
Die Sinuskomponenten der Kolbenkräfte werden von der Kol­ benstange (6) auf das Zahnrad (3) und von dort über den In­ nenzahnkranz (5), den Außenzahnkranz (7) und den Zahnrädern (8, 9, 10, 11) auf die Motorwelle (1) übertragen.
Die Cosinuskomponenten der Kolbenkräfte werden von der Kol­ benstange (6) über die auf dem Zahnrad (3) befindliche Kurbel (4) und über die Kurbel (2) zur Motorwelle (1) abgeführt.
Leistung
Um den Wirkungsgrad zu ermitteln, ist ein Diagrammvergleich zwischen einem Pleuel-Motor und einem Hypozykloiden-Motor vorgenommen.
Es ist ein Motordiagramm (Blatt 2) konstruiert, aus dem die Kräfte im Abstand von 15° für beide Motoren entnommen sind.
Auf Blatt 3a sind diese Kräfte für den Pleuel-Motor ermittelt.
Auf Blatt 3b die für den Hypozykloiden-Motor.
Für den Hypozykloiden-Motor sind diese Kräfte danach geord­ net, mit welchem Radius sie an die Motorwelle (1) übertragen werden. Bei der Übertragung der Kolbenkräfte, von der gera­ den Kolbenstange (6) auf die sich drehende Motorwelle (1) tre­ ten Sinus- und Cosinuskraftkomponenten auf.
Die Sinuskomponenten werden, mit dem gleichen Radius des Pleuel-Motors, auf die Motorwelle (1) übertragen.
Die Cosinuskomponenten mit dem halben Radius.
Auf Blatt 4 ist oben die graphische Kraftermittlung der bei­ den Motoren in einer Tabelle zusammengefaßt.
Hierzu ist unten eine Nachrechnung vorgenommen.
Bei der Ermittlung der Wirkungsgrade sind die, auf die Motor­ welle abgegebenen Kräfte, durch die Diagrammkräfte geteilt. Die auf Blatt 4 vorgenommene Nachrechnung ergibt für den Hy­ pozykloiden-Motor einen inneren Leistungsgewinn von 14,69%.
Beschreibung
Der Hypozykloiden-Motor kann im Otto- oder Dieselverfahren, als Zwei- oder Viertakter arbeiten.
Der Zweitakter nutzt den mechanischen Arbeitsaufwand am be­ sten aus.
Für eine gute Kraftstoffausnutzung ist eine Gleichstrom­ spülung, bei welcher die Frischluft durch einen Druckwel­ lenlader verdichtet und der Kraftstoff, nach Schließung der Auslaßschlitze eingespritzt wird, die beste Voraussetzung, auch eine saubere Abluft zu erhalten.
Durch die zu erwartende höhere Leistung um ca. 14%, wer­ den die Mehrkosten bei der Herstellung des Motors gut ab­ gefangen.

Claims (1)

  1. Zweizylinder-Hypozykloiden-Motor (Blatt 1), dadurch gekenn­ zeichnet:
    • 1. Daß die Zylinder fest und der Innenzahnkranz (5), ver­ bunden mit dem Außenzahnkranz (7), drehbar gelagert sind.
    • 2. Daß seine Kolbenstange (6) durch eine Hypozykloide ge­ rade, über die Mitte der Motorwelle (1), geführt wird.
    • 3. Daß die Kolbenstange (6) durch nicht gezeichnete Stütz­ rollen in Schwebe gehalten wird.
    • 4. Daß zwei Einheiten zu einem Vierzylinder-Motor verbun­ den werden.
DE3824521A 1988-07-20 1988-07-20 Hypozykloiden-motor (verbrennungs-kraftmaschine) Withdrawn DE3824521A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19504890A1 (de) * 1995-02-14 1996-08-22 Bayerische Motoren Werke Ag Hubkolbenmaschine mit in Kurbelwellenrichtung in einem Maschinengehäuse benachbarten Zylindern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19504890A1 (de) * 1995-02-14 1996-08-22 Bayerische Motoren Werke Ag Hubkolbenmaschine mit in Kurbelwellenrichtung in einem Maschinengehäuse benachbarten Zylindern

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