-
Drehkolbenbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenbrennkraftmaschine
mit um parallele, gekuppelte Achsen sich in ein und demselben Sinne drehenden und
im Verlauf der Drehung mit dem Gehäuse zusammen Räume mit wechselndem Inhalt bildenden,
kreissektorähnlich und gleich groß ausgebildeten, sich aufeinander abwälzenden Drehkolben.
-
Bei einer solchen Drehkolbenbrennkraftmaschine mit drei Drehkolben,
deren Achsen in einer Ebene liegen, ist bereits vorgeschlagen worden, in den die
Peripherie der Bahn des mittleren Drehkolbens begrenzenden Gehäuseteilen mindestens
eine Kammer anzuordnen, die zwei symmetrisch zu einer durch den Drehpunkt des mittleren
Drehkolbens gehenden und senkrecht auf der Verbindungslinie der Drehpunkte der Drehkolben
stehenden Achse und in einer die Bogenlänge des Drehkolbens unterschreitenden Entfernung
voneinander angeordnete öffnungen besitzt und in der die Zündung des verdichteten
Brenn#stoff-Luft-Gemisches oder die Einspritzung des Brennstoffes in die verdichtete
Luft und die Zündung des Gemisches stattfindet. Der Verdichtungsraum, vorzugsweise
die Kammer, besitzt eine durch ein Ventil verschließbare Einlaßöffnung für das Brennstoff-Luft-Gemisch.
-
Nun ist auch bereits angegeben worden, daß durch Nebeneinanderreihung
mehrerer Kolbensätze die Leistung der Maschine vervielfacht werden kann. In jedem
Fall ist es aber bei einer solchen Maschine nur möglich, im günstigsten Falle, d.h.
bei Anordnung von zwei Kammern an der Peripherie der Bahn des mittleren Kolbens,
bei Anordnung von 3 It Kolben 3 n - i Arbeitsphasen
auf eine Umdrehung zu erzielen. Würde die Anordnung etwa beispielsweise derart getroffen,
daß vier Kolbensätze als Seiten eines Quadrates derart zusammengesetzt würderi,
daß je zwei äußere Kolben identisch sind, dann würde die Zahl der erzielbaren
Arbeitsphasen auf eine Umdrehung noch ungünstiger sein, weil für jeden Kolbensatz
dann nur eine Kammer angeordnet werden könnte.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist nun eine Drehkolbenbrennkraftmaschine,
bei der die Zahl der Arbeitsphasen auf eine Umdrehung gleich der Zahl der angeordneten
Kolben ist, wobei die Anzahl der Kolben nicht durch drei teilbar zu sein braucht.
Dies wird dadurch erzielt, daß mindestens drei Drehkolben vorgesehen sind, der-en
Wellen, in der Längsrichtung gesehen, die Eckpunkte eines regelmäßigen Vielecks
bilden, und daß jedem Drehkolben eine Kammer zugeordnet ist, die am Ende des der
Peripherie der Drehkolbenbahn und dem Gehäuse gemeinsamen Bahnteiles derart als
nach der Peripherie der Drehkolbenbahn hin offene Ausnehmung im Gehäuse angeordnet
ist, daß ihre dem nächsten Drehkolben benachbarte Seite nicht bis an den Schnittpunkt
der Peripherien der beiden benachbarten Drehkolbenbahnen heranreicht.
-
Drehkolbenbrennkraftmaschinen mit drei Kolben, deren Wellen, in der
Längsrichtung gesehen, die Eckpunkte eines gleichseitigen
Dreiecks
bilden, sind an sich bekannt. Dabei handelt es sich jedoch um Maschinen, bei denen
der Verbrennungsraum lediglich durch.. die Drehkolben, also ohne Mitwirkung der'
Gehäusewand, gebildet wird. Dadurch ist di.e-Anordnung von Kammern in den Kolben'
und von besonderen Steuervorrichtungen für diese Kammern erforderlich. Mehr als
drei Kolben können bei solchen Maschinen nicht vorgesehen werden.
-
Werden bei der Maschine gemäß der Erfindung drei Kolben vorgesehen,
so ergeben sich im Gehäuse außerhalb des Achsdreiecks noch Räume, die für die Verdichtung
bzw. Expansion nicht benötigt werden und in deren Bereich die Seitenwände von den
Kolben abstehen können. Bei Anordnung von vier Xolben sind diese für die Verdichtung
bzw. Expansion nicht benötigten Räume, soweit sie außerhalb des Achsenvierecks liegen,
unbedeutend, und bei der Anordnung von noch mehr Kolben wird der gesamte außerhalb
der Achsen liegende Raum für die Verdichtung bzw. Expansion benötigt. In diesen
Fällen sind die Seitenwände des Gehäuses nur innerhalb des Achsenvielecks von den
Drehkolben abgerückt, und zwar zweckmäßig in zylindrischer Form.
-
In den Abbildungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Es zeigen: Abb. i einen Querschnitt durch eine Maschine mit drei Drehkolben,
Abb. --2 einen Schnitt durch eine solche Maschine nach der Linie 2--> der Abb. i,
Abb. 3 eine Maschine mit vier Drehkolben, Abb. 4 einen Schnitt durch eine
solche Maschine gemäß der Linie 4-4 der Abb. 3
und Abb. 5 einen Schnitt
durch eine Maschine mit fünf Drehkolben.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Abb. i und 2 sind drei Drehkolben
a, b, c auf parallel zueinander liegenden, in der Längsrichtung gesehen,
die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks bildenden Wellen d, b', c'
angeordnet und drehen sich im Uhrzeigersinn in einem Gehäuse d, das mit Seitenwänden
i versehen ist. jedem Drehkolben ist eine Kammer e zugeordnet, die am Ende des der
Peripherie der Drehkolbenbahn und dem Gehäuse gemeinsamen Bahnteiles angeordnet
ist. Sie ist als nach der Peripherie der Drehkolbenbahn hin offene Ausnehmung im
Gehäuse d ausgebildet. 'Die dem im Sinne der Drehrichtung, nächsten Drehkolben
benachbarte Seite jeder Kammer ist bei e' nicht bis an den Schnittpunkt der Peripherien
der beiden benachbarten Drehkolbenbahnen herangeführt, so daß die Kammer nicht durch
den ihr zugeordneten Kolben vollkommen geschlossen werden kann. Dies ist in der
Zeichnung insbesondere bei der dem Kolben d' zugeordneten Kammer e der Abb.
3 zu erkennen. -W,-üTde nämlich der Kolbena" die Kammer vol lkommen abschließen,
so hätte das gezündete Brennstoff-Luft-Gemisch gar keine Ge-#legenheit zu expandieren
und ein Drehmoment auf dem Kolben b" auszuüben. Da eine seitliche Abdichtung zwischen
dem Gehäuse d und den Drehkolben nur im Bereich des Verdichtungs- bzw. Expansionsraumes
erforderlich ist, stehen die Seitenwände i' in den anderen Bereichen von den Drehkolben
ab. Bei der Ausführung mit drei Drehkolben ergeben sich hierfür auch noch beachtliche
Räume außerhalb des Achsendreiecks, während sich bei Maschinen mit mehr als drei
Kolben lediglich innerhalb des Achsenvielecks ein solcher Raum i' ergibt.
-
Die Abb. 3 bis 5 zeigen entsprechend ausgebildete Maschinen
mit vier bzw. fünf Kolben d, b", c", d", e" und den entsprechenden
Wellen mit dem Index ".
-
Die Wirkungsweise der Miaschine geinäß der Erfindung ist folgende:
In der gezeichneten Stellung der Abb. 3
bilden die Kolben V' und d" zusammen
mit dem Gehäuse einen Verdichtungsraum, innerhalb dessen auch eine Kammer e liegt.
je mehr sich die Kolben im Uhrzeigersinne drehen, desto kleiner wird der Raum und
desto größer demnach die Verdichtung. Etwa wenn die vordere Kante des Kolbens
V' die Kammere erreicht hat, findet die Zündung des verdichteten Brennstoff-Luft-Gemisches
bzw. die Einspritzung des Brennstoffs und die Zündung des Gemisches statt. In diesem
Zeitpunkt hat auch die hintere Kante des Kölbens d" die Kainmer e erreicht. Im Weiterlauf
kommen dann die Kolben in eine Stellung, die in der -/-#bb. 3 die Kolben
d` und V' einnehmen. Da die Kammer e, die in der gezeichneten Stellung von
den Kolben d' und b" eingeschlossen wird, derart ausgebildet ist, daß ihre
dem Kolben b" benachbarte Seite nicht bis an den Schnittpunkt der Peripherien
der beiden Kolben a" und b',' heranreicht, kann das entzündete und expandierende
Gemisch auf den Kolben b" drücken und somit ein Drehmoment ausüben, bis der
Kolben a",. wie aus Abb. 5 ersichtlich ist, sich vollkommen von der Gehäusewand
löst untl den Expansionsraum öffnet.
-
Die Zuführung von Frischluft bzw. Brennstoff-Luft-Gemisch geschieht
zweckmäßig durch Öffnungen o in die Kammern e, die Wegführung der Abgase durch die
öffnungen p. Solche Öffnungen p können bei der Ausführung gemäß den
Abb. i und 2 auch in den außerhalb des Achsdreiecks liegenden Gehäusewänden i' angeordnet
sein.
Die Öffnungen p können auch gleichzeitig für die Zuführung
von Frischluft dienen. In diesem Falle können bei Anwendung des Dieselverfahrens
die Öffnungen o in den Kaminern wegfallen. Das erzeugte Drehmoment wird von den
einzelnen Wellen beispielsweise durch in den Abb. 1, 3 und 4 angedeutete
Ritzel q und ein Zahnrad r auf eine Hauptwelle übertragen. Werden mehrere Maschinen
gemäß der Erfindung nebeneinander vorgesehen, so kann die Anordnung entweder derartgetroffen
sein, daßdurchgehendeWellen für die entsprechenden Kolben vorgesehen werden, die
auf eine Hauptwelle treiben, oder derart, daß alle Kolben mittels Ritzel auf die
Hauptwelle treiben. In jedem Falle läßt sich durch Versetzen der Kolben ein sehr
guter Massenausgleich erzielen.