DE706346C

DE706346C - Verbrennungskraftmaschine mit taschenfoermigen Arbeitsraeumen in den Laeufern

Info

Publication number: DE706346C
Application number: DER101867D
Authority: DE
Inventors: Albert Reichert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-03-19
Filing date: 1938-03-19
Publication date: 1941-05-24

Description

Verbrennungskraftmaschine mit taschenförmigen Arbeitsräumen in den Läufern Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine, welche mindestens 2 wei in getrennten Gehäusen angeordnete und durch einen gemeinsamen Verbrennungsraum verbundene Läufer mit sternförmig angeordneten, taschenförmige Arbeitsräume begrenzenden Armen besitzt. Erfindungsgemäß gibt mindestens einer der Läufer bei seiner Drehung einen zusätzlichen Kanal frei, der mit der im Drehsinne des Läufers vorhergehenden Arbeitstasche in Vierbindung steht, derart, daß die aus der einen- Tasche nach einem gemeinsamen Verbrennungsraum fortgepflanzten und aus diesem nach den Wandungen der Arbeitsräume zurückgeworfenen Explosionsstrahlen sich durch den zusätzlichen Kanal in die vorhergehende Tasche fortpflanzen. Der zusätzliche Kanal wird also von den einzelnen Läuferarmen jeweils in einer bestimmten Stellung freigegeben und dadurch die Verbindung zwischen der Arbeitstasche, in welcher soeben Sie Zündung stattgefunden hat, und der vorhergehenden Tasche derart hergestellt, daß die Explosion der Gase sich aus der erstgenannten Tasche in die andere fortpflanzen kann.
Damit die zu diesen Räumen führenden Öffnungen in der Zylinderwandung den jeweiligen Arbeitsbedingungen entsprechend ausreichend abgedichtet werden können, sind die Läufer gegen die Zylinderwandungen durch gitterartige Dichtungskörper abgedichtet, welche am Umfang der Taschenwände je zwei axial liegende Dichtungsstege aufweisen, deren Abstand größer ist als die Breite der erwähnten Öffnungen.

Zweckmäßig ist jeder Läufer mit zwei Sätzen von je drei Taschen ausgestattet, die gegeneinander versetzt sind, so daß eine möglichst gleichmäßig,. Kraftwirkung erzielt wird. Da hierbei für je drei Taschen nur ein gemeinsam gesteuertes Einlaßventil benötigt wird und eine Auslaßsteuerung ganz in Weg-

fall klimmt, gestaltet sich die Steuerung iiii-

diese lIa#chinen atil.;erorclentlicli einfach.

Durch VergröiIierung der Läufer oder mehr-

fache L'bereillan:lcrreihung in Richtung der

Liitifet-aeliseli kann die Leistung dieser

@IaschitIen 1@elicbirol.@ gewühlt «-erden.

Fei I@1-I-@I@@sionsturhinen ist es bekannt. das

Gas in einer Vorkaniiner zti entzünden und

dann über ein cn Verbindungskanal dein Ttir_

binenrad zuzufülircn. wobei der Kanal als

E@hlosionsraum (feist. Dabei ergibt sich ein

hoher Energieverlust infolge der grol:ien Aus-

dehming dir Gase voi- dein "I'tii-binenrad. Es

ist ferner bekaum, in doll l_rell:tli@e-R-aIlditligell

t-on Brennkraftniaschincn verschiedener Art

ZuleitimgsI;=inäIe imil Ableitungskanäle für

das Bres-instoif-Luit-heiiii:cli oder die Abgase

tisw. unterzubringen. Bei keiner dieser be-

kannten An girdnungen aber dienen die

Kanäle dein deichen "Zech wie bei dein

Gegenstand, der Erlindung. der sich von diesen

bekannten Ancyi-(-inun--en <-rundsätzlich da-

durch unterscheidet, dat;@ hier durch die

Kanäle ein Cher:trönieli der in den Arbeits-

taschen der L;iufer erzeugten und nach dein

zusätzlichen @-erbrennun@sraum zurücl;ewot-_

fenen und von diesen, wic@.ler zut-ücl;grstrahl-

ten Ezplosionsgase nach tler vorhergehende,,

Arb#fitstascliv erninglicht und dadurch eine

günstige Ausnutzung dur Lnci-"ie des Brenn-

stoffes erzielt wird.

Einige Ausführungsbeispiele von Brenn-

kraftniaschinen nach der Erfindung sind in

der Zeichnung 15cislüclsweise dargestellt.

Fig. i zeigt einen Schnitt durch eine Kraft-

maschine seiikruclit zu den I=iitiferaclisun

längs der Linie A-B der 1--i-. Fig. -.2 einen I-ängsschnitt nach der Linie

C J) der Fig. i,

Fig.3 eiste Ansicht zweier iiclien,!inalicler-

liegender Läufer,

Fig. 4. eiiicn Schnitt nach der Linie E-F

der hig. 3 ,

Fig.3 eilte =Ansicht des die Läufer uin-

schliel3endcn Dichtungskö rpers,

Fig. e: ciiieti Schnitt nach der Linie G-Il

der Fig. ,

Fig.7 einen Schnitt d,u-ch die --#laschinc

ähnlich Fig. 1 Init I@arstc@lutlg- des Arbeits-

gatiges,

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine vier-

zylindrige llascliine,

Fig. g in Gestalt eine ,# Schaubilck -s den

1)rtickvei-latii in _@lihüngigl;cit von der Stel-

lung des Läufers.

In dein Zylinderblock i sind zwei zylill-

drische flauptarbeitsräunl@ gebildet, die init

2 und 3 bezeichnet sind. 1n diesen l,'äuni,--I1

bewegt :ich 1e ein 1lcispielsweise nach Art

eine: (Ireial-tnigen Schauielracles ausgebildeter

Läufer, und. zwar in dein Raunt: 2 der L-liti-

fer 4, isn lx

>aulllc 3 dei- Läufer 5. Die beiden

Läufer 4 und 5 haben einander entgegen-

gesetzte Drehrichtungen, die durch die

Pfeile 6 und gekennzeichnet sind.

Jeder der beiden L:itifcr besitzt einen

abe nteil ` oder g. der von der Läuferd=elle

io durchsetzt wird und eine Innenverzahnung

i i aufweist, welcher eine entsprechende Ver-

zahnung 1.2 (Fig. 2) der Läuferwelle io zu-

Z,

g e ordnet ist. Die freien Enden der Welle io

laufest in Kugellagern 13 und sind durch

Zahnräder 14 init;inander gekuppelt. Die

Leistung wird von einer der beiden Wellen

in nach außen abgeleitet, beispielsweise ge-

11 t 2 von der unteren Welle. Selbst-

1 J ß el

verständlich kann die Leistung sowohl von

der rechten als auch von der linken Welle aus

abgenommen werden, beispielsweise mit Hilfe

der in Fig. , dargestellten Welle 15.

Die Läufer _U und 3 und die mit ihnen ge-

inäß Fig.2 verbundenen, versetzt angeord-

neten Läufer 16 und 17 laufen zwischen

ebenen «änden i;und ig. Die Wand 18 ist

zweckIn:ißig a l; Abschlußdeckel 2o aus-

gebildet, der zugleich Kanüle 21 für das Kühl-

wasser enthält, dessen Führung aus Fig. i

und 2 ersichtlich ist. In ähnlicher Weise ist

die Wand ig als Abschlußdeckel 22 gestaltet.

Zwischen den zu den Läufern gehörigen

zvlindrischen Gehäuseteilen 23 ist ein zusätz-

licher Verbrennungsraum 24 angeordnet, der

wechselweise als Ansaugraum und als Explo-

sionsrauen dient, indem er jeweils mit den

taschenartigen E@pl@-isionsräunten 25 der bei=

den Läufer .4 und ; (vgl. Fig. i ) verbunden

wird.

Die Steuerung bestellt aus einer Nocken-

welle 2(i, die über einen Stößel 27 einen

Steuerhebel 2und ein @- entil 29 beeinflußt,

und zwar bei der dargestellten Anordnung

beispielsweise mit einem Untersetzungs-

verhältnis 1 :3 gegenül}er den Arbeits-

wellesi 10.

Die Ziindkerzeti sind in Bohrungen 30 ein-

geschraubt, die so gelegt sind, daß die Zünd-

kerzen ungefähr stach dem Schwerpunkt -der

Arbeitstaschen 25 in der "Zündstellung ge-

richtet sind.

Die Austrittsöffnungen 31 werden unmittel-

bar durch die Läufer gesteuert.

Das Brentistoft-Luft-Geinisch w1rdvorzugs-

weise unter einem Druck von 3o bis 35 Atm.

zugeführt.

Zur Abdichtung der Läufer gegenüber den

Zvlinderwandungen dient gemäß Fig. 3 bis 6

ein gitterförmiger Dichtungskörper 32 mit

entsprechenden 0uerstegen, und zwar ist für

.Jeden beispielsweise alis zwei Sätzen mit drei

Arbeitsräumen bestellenden Läufer ein ge-

ineinsainer, sich über die ganze axiale Länge

des L;itifers erstreckender Dichtungskörper

vorgesehen. Zum Zwecke der Federung wird dieser Dichtungskörper an geeigneten Stellen unterbrochen.

In Fig.8 ist eine Kraftmaschine grundsätzlich gleicher Art dargestellt, die zweimal zwei Läuferpaare .I und 5 und a' und 5' besitzt. Der Drehsinn der Läufer ist durch die Pfeile 6, ;, 35 und 36 angegeben. Auch hier kann die gesamte Leistung an einer Welle abgenommen werden.
Die Abgase treten bei dieser Anordnung durch Austrittsöffnungen 4.2 in eine gemeinsame Abzugsleitung 43 und aus dieser ins Freie.
Die Arbeitsweise der Maschine soll nachstehend an Hand der Fig. ; und g kurz erläutert werden.
Wenn das Einlaßventil29 den Kanal 44 freigibt, strömt das unter Druck angesammelte Gas-Luft-Gemisch in den zusätzlichen Verbrennungsrauin 24 und aus diesem in die Hauptverhrennungsräume25 (vgl. d in Fig.g). Beim Eintritt in diese Räume übt der Gasstrom bereits einen Stoß auf die Verbrennungstaschen aus, durch welchen eine Drehung in der Pfeilrichtung herbeigeführt wird. Sobald die Läufer etwa die in Fig. ; gezeichnete Stellung einnehmen, wird das Einlaßventil geschlossen.
Wenn das Gasgemisch in den Hauptverbrennungsräumen 25 und in dem zusätzlichen Verbrennungsraum 24. beispielsweise unter einem Druck von etwa io Atni. steht, treten die Zündkerzen in Tätigkeit, so daß das Gasgemisch etwa in den Schwerpunkten a und b der taschenartigen Verbrennungsräume entzündet wird (a1 in Fig. g). In diesen Punkten tritt durch die Explosion ein Druck von etwa 3o Atm. auf. Die Explosion strahlt nun von den Punkten a und b zurück in den zusätzlichen Verbrennungsraum-24, wo sich die Strahlen in dem Punkt c schneiden und das hier unter Druck angesammelte Gasgemisch gleichfalls zur Entzündung bringen, wodurch der Druck von 3o auf etwa .I5 Atin. erhöht wird (e in Fig. g). Während dieses Vorganges, der in einer kurzen Zeitspanne erfolgt, ist das Einlaßventil geschlossen; da. der zusätzliche Verbrennungsraum 24 keine anderen beweglichen Teile besitzt, werden die Explosionsstrahlen an seinen Wandungen zurückgeworfen und treten durch die düsenartigen Kanäle, welche den zusätzlichen Verbrennungsraum 24 mit den Hauptverbrennungsräumen 25 verbinden, in letztere zurück. Diese düsenartigen Verbindungskanäle sind so angelegt, daß die Explosionsstrahlen an den beiden Wandflächen 45 und 46 entlang gleiten und in den Arbeitstaschen wirksam werden. Dadurch wird auf letztere ein Stoß ausgeübt, der eine Drehung der Läufer in der Pfeilrichtung zur Folge hat.
Wenn sich im Laufe der Drehbewegung die Läufer etwa um einen Winkel von 3o° fortbewegt haben, «-erden die beiden Känäle .I; freigegeben, die gleichfalls eine düsenartige Verengung besitzen und so angeordnet sind. daß die aus dem zusätzlichen Vcrbrennungsraum zurückkommenden Explosionsstrahlen durch diese Kanäle in die- jeweils vorhergehenden Explosionsräume .I8 und .I9 übertreten und dort in ihrer dynamischen Wirkung voll ausgenützt werden können. Diese Kanäle wirken hierbei nicht nur im Sinne einer Entspannung der Gase, sondern haben bei zweckentsprechender Ausbildung auch eine Fortleitung der Explosionsstrahlen zur Folge, durch welche die volle Nutzbarmachung der in diesen enthaltenen Energie gesichert wird (f in Fig. g).
ach weiterer Drehung geben die Läufer die Austrittsöffnungen 31 frei, durch welche die Abgase ins Freie entweichen können (g in Fig. g-).
Auf der Strecke la nach Fig. g erfolgt ein Aufladen durch die vorhergehende Arbeitstasche, auf der Strecke i der weitere Auspuff.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verbrennungskraftmascbine mit mit taschenartigen Arbeitsräumen versehenen Läufern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Läufer bei seiner Drehung einen zusätzlichen Kanal freigibt, der mit der im Drehsinn des Läufers vorhergehenden Arbeitstasche in Verbindung. steht, derart, daß, die aus der einen Tasche nach einem gemeinsamen Verbrennungsraum hingegangenen und aus diesem in die Arbeitstasche zurückgeworfenen Explosionsstrahlen sich durch den zusätzlichen Kanal in die vorhergehende Tasche fortpflanzen.
2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle zwischen den Arbeitstaschen in den Zylinderwandungen untergebracht sind.
3. Maschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Läufer gegen die Zylinderwandungen durch gitterartige Dichtungskörper abgedichtet sind, welche am' Umfang der Taschenwände je zwei axial liegende Dichtungsstege aufweisen, deren Abstand größer ist als die Breite der die einzelnen Taschen mit dem Kanal verbindenden öffnungen.