DE4140627A1

DE4140627A1 - Brennkraftmaschine mit doppelwirkenden arbeitskolben

Info

Publication number: DE4140627A1
Application number: DE19914140627
Authority: DE
Inventors: Kurt Jurack
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1992-07-16
Also published as: DE4140627C2

Description

Die Brennkraftmaschine hat zwei parallel nebeneinanderliegende Zylinder 1 u. 2 und zwei doppeltwirkende Arbeitskolben 3 u. 4, die in den Zylindern 1 u. 2 auf- und abwärtsgleiten. Durch die Verwendung der doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 u. 4 entsteht im O. T. und U. T. je ein Arbeitstakt. Die doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 u. 4 sind mit dem Kolbenbolzen 13 verbunden und dieser ist im Pleuelkopf 13a der Pleuelstange 12 gelagert und diese wiederum mit dem Kurbelzapfen 40 verbunden und der Kurbelzapfen 40 hat Sitz in der Kurbelwelle 16, damit ist die gleitende Bewegung in die rotierende hergestellt.

Wenn die doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 u. 4 in den Zylindern 1 u. 2 mit ihren Oberflächen im O. T. stehen, erfolgt die Zündung des Kraftstoffgemisches in den Brennräumen der Zylinderköpfe 5a u. 5c mit Glüh- oder Zündkerzen 6a u. 6c, je nach dem Verfahren Diesel- oder Ottomotor. Bei der nachfolgenden Abwärtsbewegung der doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 u. 4 entsteht der erste Arbeitstakt. Nach Erreichung der Auslaßschlitze 7a u. 7c strömen die verbrannten Gase mit noch hohem Druck durch die Steuerwalzen 21a und 21c und durch die Auslaßkanäle 24a u. 24c in den Auslaßtrakt, dabei entsteht ein Unterdruck in den Zylindern 1 u. 2, so daß Luft durch die Membranen 22a u. 22c in die Zylinder 1 u. 2 gesaugt wird, und die Restgase werden ausgespült.

Inzwischen haben die doppeltwirkenden Kolben 3 u. 4 mit ihren Kolbenunterflächen den U. T. erreicht und das in den Brennräumen der Zylinderköpfe 5b u. 5d befindliche Gemisch verdichtet und je nach Verfahren mit den Glüh- oder Zündkerzen 6b u. 6d gezündet, und der zweite Arbeitstakt läuft bei einer Umdrehung der Kurbelwelle 16 ab. Bei der folgenden Aufwärtsbewegung der doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 u. 4 haben sie mit ihrer Kolbenoberfläche die Auslaßschlitze 7a u. 7c verschlossen und die Einlaßschlitze 8a u. 8c werden von den Steuerschiebern 10a und 10b geöffnet und stellen die Verbindung mit den Steuerkanälen 11a u. 11c zu den Druckluftschlitzen 9a u. 9c her. Die Luft aus dem Druckluftbehälter 31 strömt mit hohem Druck in die Zylinder 1 u. 2 ein, bis die doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 u. 4 die Druckluftschlitze 9a u. 9c verschlossen haben. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die Kraftstoffeinspritzung über die Einspritzdüsen 30a und 30c und im O. T. die Zündung. Fortwährend der gleiche Ablauf im oberen und unteren Totpunkt der doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 u. 4. Da im O. T. und U. T. das Brennsstoffluftgemisch gezündet wird, werden zwei Arbeitstakte mit einer Umdrehung der Kurbelwelle 16 erreicht, so daß dieser Motor mit einem Vierzylinder 2-Takt- oder Achtzylinder-4-Taktmotor vergleichbar ist.

Das Rootsgebläse 33 saugt Luft für die Zylinderfüllung der Zylinder 1 u. 2 über das Filter 35 ein, verdichtet die Luft und drückt diese über eine Druckluftleitung 34 und ein Steuerventil 23 in den Druckluftbehälter 31. Von da aus wird die unter hohem Druck stehende Luft über die Druckluftleitungen 32a u. 32b zu den Steuerschiebern 10a u. 10b befördert und durch Öffnen der Steuerschieber 10a u. 10b zum bestimmten Zeitpunkt, wie vorab bereits beschrieben, in die Zylinder 1 u. 2 gedrückt. Die Motordrehzahl wird durch Verändern der Leitungsquerschnitte der Druckluftleitungen 32a u. 32b durch die Luftschieber 42a u. 42b bestimmt, diese sind an das Fußpedal angeschlossen.

Der Sensor 38 zeigt den im Druckluftbehälter 31 vorhandenen Druck an das Überdruckventil 37 reguliert den zulässigen Druck im Druckluftbehälter 31. Die Schmierung des Rootsgebläses 33, der doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 und 4 sämtlicher Aggregate erfolgt durch Öleinspritzung über den Ölanschluß 39 in das Rootsgebläse 33, so daß der Ölfilm alle beweglichen Teile schmiert. Die Steuerwalzen 21a-21d stellen die günstigsten Auslaßquerschnitte der Drehzahl entsprechend elektronisch oder mechanisch mit dem Fußpedal gekuppelt her. Der nach der Abb. 1-4 beschriebene Motor mit doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 und 4 wird in Boxerausführung mit denselben Arbeitsabläufen weiterbeschrieben; die doppeltwirkenden Arbeitskolben 52 und 53 haben eine zweite Pleuelstange 43 und sind auch mit dem Kurbelzapfen 40 der Kurbelwelle 16 verbunden, so daß sich bei der Boxerausführung die Arbeitstakte verdoppeln und bei einer Kurbelwellenumdrehung vier Arbeitstakte erfolgen und als Zweizylinder einen Achtzylinder 2-Taktmotor ersetzen. Die nach Abb. 1 bis 5 beschriebene Konstruktion der doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 und 4 und 52 und 53, die in den Zylindern 54 und 55 auf- und abwärtsgleiten und auf den Kurbelzapfen 40 wirken, noch mit weiteren Zylindern wie 1 und 2 auf dem Gehäuse 17 versetzt erweitern oder durch zusätzliche Kurbelwellen vervielfachen. Der Kolbenbolzen 13 und Kurbelzapfen 40 werden mit Öl mittels Ölpumpe geschmiert.

Die Abb. 1 zeigt den Motor mit doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 und 4 im Schnitt und die zwei Steuerschieber 10a und 10b.

Die Abb. 2 zeigt den Zylinder 1 um 90° gekippt im Schnitt mit den Steuerwalzen 21a-21d und die Membranen 22a-22d.

Die Abb. 3 zeigt das Rootsgebläse 33 mit dem Steuerschieber 10b und Druckluftleitung 34.

Abb. 4 zeigt den Motor mit den Druckluftleitungen 32a-32b.

Die Abb. 5 zeigt die doppeltwirkenden Arbeitskolben 52 und 53 in den Zylindern 54 und 55 im Boxerverfahren, die mit der Pleuelstange 42 auf den Kurbelzapfen 40 wirken.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit doppeltwirkenden Arbeitskolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine zwei parallel nebeneinanderliegende Zylinder 1 und 2 und zwei doppeltwirkende Arbeitskolben 3 und 4 hat, die in den Zylindern 1 und 2 auf- und abwärts gleiten, so daß durch die Verwendung der doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 und 4 im O.T. und U.T. ein Arbeitstakt entsteht. Die doppeltwirkenden Arbeitskolben 3 und 4 sind mit dem Kolbenbolzen 13 verbunden und dieser ist im Pleuelkopf 13a der Pleuelstange 12 gelagert und diese ist mit dem Kurbelzapfen 40 verbunden. Der Kurbelzapfen 40 hat festen Sitz in der Kurbelwelle 16. Damit ist die gleitende Bewegung in die rotierende hergestellt.

2. Nach dem ersten Anspruch noch dadurch gekennzeichnet, daß zwei Steuerschieber 10a und 10b die Einlaßschlitze 8a bis 8d und die Druckluftschlitze 9a bis 9d öffnen und verschließen.

3. Nach den Ansprüchen 1 und 2 noch dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen 22a-22d zum Zeitpunkt des entstehenden Unterdruckes in den Zylinder 1 und 2 den Einlaß der Luft zum Ausspülen der Restgase aus den Zylindern 1 und 2 steuern.

4. Nach den Ansprüchen 1 bis 3 noch dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwalzen 21a-21d die Auslaßquerschnitte der Drehzahl entsprechend, elektronisch oder mechanisch mit dem Fußpedal gekuppelt, verändern.

5. Nach den Ansprüchen 1 bis 4 noch dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierung aller beweglichen Teile durch den Ölfilm, der durch Einspritzen von Öl in das Rootsgebläse 33 entsteht, erfolgt.

6. Nach den Ansprüchen 1 bis 5 noch dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftbehälter 31 die vom Rootsgebläse 33 erzeugte und verdichtete Luft über ein Steuerventil 23 aufnimmt.

7. Nach den Ansprüchen 1 bis 6 noch dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil 37 den Druckluftbehälter 31 von zu hohen Druck absichert.

8. Nach den Ansprüchen 1 bis 7 noch dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor 38 den Luftdruck im Druckluftbehälter 31 anzeigt.

9. Nach den Ansprüchen 1 bis 8 noch dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschieber 42a und 42b die Öffnungsquerschnitte in den Druckluftleitungen 32a und 32b herstellen und dadurch die Motordrehzahl bestimmen.

10. Nach den Ansprüchen 1 bis 9 noch dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschieber 42a und 42b mit dem Fußpedal betätigt werden.

11. Nach den Ansprüchen 1 bis 10 noch dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kurbelzapfen 40 eine zweite Pleuelstange 43 angeschlossen ist und mit den doppeltwirkenden Arbeitskolben 52 und 53 verbunden die doppelten Arbeitstakte in Boxerausführung ergeben.