DE4335878A1 - Kreiskolben-Motor - Google Patents
Kreiskolben-MotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B55/00—Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
- F02B55/16—Admission or exhaust passages in pistons or outer members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
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- F01C1/40—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member
- F01C1/46—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member with vanes hinged to the outer member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description
Die Erfindung betrifft einen Motor mit in einem ringförmigen
Verbrennungsraum umlaufenden Kolben, die in gleichen Winkel
abständen auf einem kreisförmigen, zentral mit der Antriebs
achse verbundenen scheibenförmigen Träger angeordnet sind.
Die Nachteile herkömmlicher Otto- oder Diesel-Motoren, wie
geringer Wirkungsgrad bei relativ geringem Drehmoment und
komplizierter Aufbau mit vielen zu bewegenden Teilen sind
hinlänglich bekannt.
Die Nachteile der bei vorgenannten Motoren erforderlichen
Umwandlung der linearen, oszillierenden Bewegung der Kolben
in eine Drehbewegung der Antriebswelle führten unter Vermei
dung der Linearbewegung der Kolben zur Entwicklung der
Kreiskolben-Motoren.
Ihr bekanntester Vertreter, der Wankel-Motor, weist zwar
einen höheren Wirkungsgrad auf, jedoch wird die Antriebs
kraft des dreieckigen, exzentrisch gelagerten Kolbens nur
indirekt auf die Antriebswelle übertragen, wodurch sich
weitere Nachteile ergeben.
Andere Ausführungen von Kreiskolben-Motoren, bei denen sich
die Kolben in einem ringförmigen Verbrennungsraum bewegen,
zeichnen sich durch komplizierte Schiebersteuerungen zur
Abtrennung getrennter Verbrennungsräume bzw. zur Freigabe
der Kolbenpassage aus. Hieraus ergeben sich, da die Schieber
den Verbrennungsraum von außerhalb durchsetzen, nicht nur
mechanische, sondern auch Probleme einer zuverlässigen
Abdichtung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, einen Motor
mit in einem ringförmigen Verbrennungsraum umlaufenden
Kolben zu schaffen, der unter Vermeidung herkömmlicher
Schiebersteuerungen einen einfachen und dennoch funktions
sicheren Aufbau möglich macht.
Die Lösung der Aufgabe wurde dadurch erreicht, daß zur
Abtrennung des jeweiligen Verbrennungsraumes 2-flügelige
Klappen vorgesehen sind, die in gegenüberliegenden Wänden
des Ringraumes so angelenkt sind, daß sie in geöffneter
Position die Passage der Kolben nicht behindern und sich in
geschlossener Position in Bewegungsrichtung der Kolben unter
einem Winkel kleiner als 180 Grad berühren. Diese Schließ
position wird bevorzugt, um die Schwenkbewegungen der
Klappen zu minimieren und um den zwischen Kolbenrückseite
und Klappenvorderseite bei der Zündung entstehenden Explo
sionsdruck sicher abzufangen.
Die Steuerung der in Schließrichtung federdruck-beaufschlag
ten Klappen erfolgt vorzugsweise so, daß diese durch die an
ihrer Vorderseite entsprechend gestalteten Kolben selbst
tätig geöffnet werden und unmittelbar nach deren Passage
infolge Federdruck wieder schließen. Um eine vorzeitige
Öffnung der Klappen infolge sich aufbauender Kompression zu
verhindern, können die Klappen in Schließposition arretiert
und erst unmittelbar vor der Öffnung durch die Kolben frei
gegeben werden.
Der Querschnitt des ringförmigen Verbrennungsraumes ist
nahezu rechteckig ausgelegt, um eine vollständige Klappen
öffnung so zu erreichen, daß eine ungehinderte Passage der
Kolben durch Hereinschwenken der Klappen in die durch Aus
sparungen entsprechend gestaltete Wand des Ringraumes
möglich ist.
In den Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Kreiskolben-Motors dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht in Achsrichtung auf den erfindungs
gemäßen Motor mit einem Kolben und einer Klapp-
Trennwand.
Fig. 2 eine Draufsicht auf den scheibenförmigen Kolbenträger
gemäß Fig. 1.
Fig. 3 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Motor mit
zwei Kolben und einer Klapp-Trennwand.
Fig. 4 eine Draufsicht auf den scheibenförmigen Kolbenträger
gemäß Fig. 3.
Fig. 5 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Motor mit
drei Kolben und zwei Klapp-Trennwänden.
Fig. 6 eine Draufsicht auf den scheibenförmigen Kolbenträger
gemäß Fig. 5.
Fig. 7 eine Draufsicht auf den in der Ebene dargestellten
ringförmigen Verbrennungsraum mit drei Kolben und
zwei Klapp-Trennwänden.
Gemäß Fig. 5 besteht der erfindungsgemäße Motor aus einem
scheibenförmigen Gehäuse 0 mit den durch die Trennklappen 5
gebildeten ringförmigen Verbrennungs-Teilräumen 1a und 1b,
dem scheibenförmigen, auf der Antriebswelle 3 befestigten
Kolbenträger 2 mit den entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn
durch die Ringräume 1a und 1b umlaufenden Kolben 4a-c, den
Auslaßöffnungen 7, den Einlaßöffnungen 8 sowie den Zünd
kerzen 6.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Motors wird nach
folgend anhand des Einkolben-Ausführungsbeispieles mit
Schwungmasse bzw. Gegengewicht 11 gemäß Fig. 6 erklärt:
Der Kolben 4a hat die wieder geschlossenen Klappen 5
passiert, wobei das Auslaßventil 7 öffnet bzw. das Luft-
Einlaßventil 8 schließt und bildet zwischen seiner Rückseite
und der Klappenvorderseite den Zündraum, in welchen über ein
nicht dargestelltes Ventil das Brennstoff-Luftgemisch
einströmt.
Sofort danach erfolgt die Zündung durch die Zündkerze 6,
wobei der Kolben 4a entgegen dem Uhrzeigersinn vorwärts
getrieben wird und dabei die restlichen Verbrennungsgase
vom Vortakt über das geöffnete Auslaßventil 7 aus dem
Verbrennungsraum ausstößt. Wenn der Kolben 4a das Auslaß
ventil 7 passiert hat, können sich die Verbrennungsgase
völlig entspannen, wobei das Luft-Einlaßventil 8 beim
Passieren des Kolbens 4a öffnet und das Auslaßventil 7
gleichzeitig schließt. Der Kolben saugt nunmehr auf seiner
Rückseite Luft über das Luft-Einlaßventil 8 an, während
er gleichzeitig auf seiner Vorderseite gegen die Klappen 5
Luft komprimiert. Bei Erreichen eines Grenzdruckes öffnen
die Klappen 5 und ermöglichen damit einen Druckausgleich,
da ja Ventil 8 noch geöffnet ist. Der die Klappen 5
passierende Kolben 4a öffnet diese vollständig, wobei das
Luft-Einlaßventil 8 schließt, während das Auslaßventil 7
gleichzeitig öffnet und der nächste Takt beginnt.
Infolge der Kompressionswirkung der Kolbenvorderseite
ist die mechanische Beanspruchung der Klappen 5 durch die
Kolbenflanken bei deren Passage gering und beschränkt sich
auf die vollständige Öffnung der bereits weitgehend offenen
Klappen 5.
Soll eine vorzeitige Öffnung der Klappen 5 infolge Kom
pressionswirkung verhindert werden, so können die Klappen
entweder bis unmittelbar vor der Kolbenpassage arretiert
oder vor den Klappen 5 ein Luft-Auslaßventil 8a vorgesehen
werden. Luft- Einlaß- und Luft-Auslaßventil öffnen und
schließen gleichzeitig, wobei die über ein Luft-Auslaß
ventil 8a ausströmende komprimierte Luft zur Aufbereitung
und Steuerung des Brennstoff-Luftgemisches verwendet werden
kann.
Die hier dargestellte selbsttätige Steuerung der Klappen 5
mit Öffnung durch die umlaufenden Kolben 4 und Schließung
durch Federdruck ist vorzugsweise für langsam laufende
Motoren dieser Art geeignet. Werden höhere Drehzahlen
erforderlich, so ist unbeschadet der Funktion des erfin
dungsgemäßen Motors auch eine herkömmliche, etwa über
Nocken oder elektromagnetisch betätigte Steuerung der
Klappen 5 mit anderen, optimierten Kolbenformen möglich.
Der im Bereich der Zündkerzen 6 geteilte Kühlraum des
Gehäuses 0 bildet zusammen mit den innengekühlten Kolben
4a-c, dem Kolbenträger 2, sowie den Ein- bzw. Auslaß
öffnungen 10 ein derart gestaltetes Kühlsystem, daß dessen
Strömung durch die Rotation des Kolbenträgers 2 bewirkt
wird. Auf eine Kühlmittel-Pumpe kann aus diesem Grund
verzichtet werden.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele des
erfindungsgemäßen Motors.
Fig. 7 zeigt in der ebenen Darstellung des ringförmigen
Verbrennungsraumes insbesondere eine Ausführung mit vor den
Klappen 5 angeordneten Luft-Auslaßventilen 8a, wobei die
dort anfallende komprimierte Luft für die Gemischaufberei
tung und Zufuhr über die Gemisch-Einlaßventile 13 benutzt
wird.
Der erfindungsgemäße Motor ist sowohl für die Vergaser-
wie auch für die Einspritztechnik geeignet.
Seine Leistung hängt u. a. von der Zahl der Kolben ab und
kann durch Anordnung mehrerer Motor-Einheiten auf einer
gemeinsamen Antriebsachse beliebig gesteigert werden.
Claims (7)
1. Kreiskolbenmotor mit mindestens einem, vorzugsweise
jedoch mehreren, in einem ringförmigen Verbrennungsraum (1)
umlaufenden Kolben (4), die in gleichen Winkelabständen auf
der Umfangsfläche einer kreisförmigen, zentral mit der
Antriebsachse (3) verbundenen Scheibe (2) angeordnet sind, mit
Ein- und Auslaßventilen (7) und (8), sowie mit einer Zünd
vorrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, daß im ringförmigen
Verbrennungsraum mindestens eine Trennwand (5) vorgesehen ist,
die aus 2-flügeligen, in gegenüberliegenden Wänden des
ringförmigen Verbrennungsraumes (1) angelenkten Klappen (5)
bestehen.
2. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennklappen (5) in Schließrichtung durch Federdruck
beaufschlagt sind und sich ihre beiden Flügel infolge der
Kolbenpassage öffnen, in Aussparungen der Wände des ring
förmigen Verbrennungsraumes (1) hereinschwenken und sich nach
der Kolbenpassage unter einem Winkel < 180 Grad schließen.
3. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trennklappen (5) zwecks Verhinderung vor
zeitiger Öffnung durch die sich aufbauende Kompression in
der Schließposition arretiert sind und erst unmittelbar vor
der Kolbenpassage freigegeben werden.
4. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß infolge der Formgestaltung der Kolben (4) eine
möglichst geringe mechanische Beanspruchung der Trenn
klappen (5) bei der Öffnung durch die umlaufenden Kolben
erreicht wird.
5. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerung der Trennklappen (5) auch auf
herkömmliche, bekannte Weise etwa über Nocken oder elektro
magnetisch erfolgen kann.
6. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1-5, dadurch gekenn
zeichnet, daß in Kolbenlaufrichtung vor den Trennklappen (5)
ein zusätzliches Überströmventil vorgesehen ist, das die
dort anfallende komprimierte Luft abführt und zur Steuerung
bzw. Gemischaufbereitung benutzt.
7. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1-6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das im Bereich der Zündvorrichtung geteilte,
innengekühlte Gehäuse (0) zusammen mit den innengekühlten
Kolben (4) und dem scheibenförmigen Kolbenträger (2) ein selbst
tätiges Kühlsystem bildet, dessen Strömung durch die
Rotation um die Antriebswelle (3) bewirkt wird und dessen
Kühlmittelaustausch über die Ein- und Auslaßöffnungen (10)
erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4335878A DE4335878A1 (de) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | Kreiskolben-Motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4335878A DE4335878A1 (de) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | Kreiskolben-Motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4335878A1 true DE4335878A1 (de) | 1995-04-20 |
Family
ID=6500648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4335878A Withdrawn DE4335878A1 (de) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | Kreiskolben-Motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4335878A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10214535A1 (de) * | 2001-12-07 | 2003-06-26 | Oleg Tchebunin | Antriebsanlage für Mini-Flugapparat mit Senkrecht-Start-Landung und entsprechende Zusammenstellung verschiedener Arten des Personal-Flugautos |
DE102006019756B4 (de) * | 2006-04-28 | 2012-11-29 | Oleg Tchebunin | Ummanteltes Schaufelwerk mit hybridem kolbenhydraulischem Antrieb |
-
1993
- 1993-10-18 DE DE4335878A patent/DE4335878A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10214535A1 (de) * | 2001-12-07 | 2003-06-26 | Oleg Tchebunin | Antriebsanlage für Mini-Flugapparat mit Senkrecht-Start-Landung und entsprechende Zusammenstellung verschiedener Arten des Personal-Flugautos |
DE102006019756B4 (de) * | 2006-04-28 | 2012-11-29 | Oleg Tchebunin | Ummanteltes Schaufelwerk mit hybridem kolbenhydraulischem Antrieb |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |