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Brennkraftmaschine mit gegenläufigen Kolben Die Erfindung betrifft
eine Brennkraftmaschine mit gegenläufigen Kolben, bestehend aus acht parallel zur
Hauptantriebswelle angeordneten Zylindern, von denen je vier in einem Kreis angeordnet
sind, deren Kolbenkräfte durch Kegelräder von den Kurbelwellen zur Hauptantriebswelle
übertragen werden. Jeder Kolben arbeitet auf eine besondere, mit einem Kegelrad
versehene kleine Kurbelwelle, die sämtlich mit den größeren Zahnrädern der Hauptantriebswelle
im Angriff stehen. Die Zylinder werden in an sich bekannter Weise durch auf der
Hauptantriebswelle sitzende Turbogebläse gespült und nachgeladen, welche sich an
den Enden der Maschine befinden. Die Hauptantriebswelle trägt in der Mitte zwischen
den beiden Gruppen von je vier kreisförmig angeordneten Zylindern in an sich
bekannter Weise eine.doppelseitig beaufschlagte Abgasturbine, in die sämtliche Zylinder
auspuffen.
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Folgende bereits bekannte Brennkraftmaschinen mit parallel zur Maschinenwelle
angeordneten Arbeitszylindern, die mit dem Erfindungsgegenstand Berührungspunkte
haben, unterscheiden sich von demselben wie folgt: Die eine Brennkraftmaschine besitzt
vier parallel zur Welle angeordnete Zylinder, die auf zwei an den Maschinenenden
angeordnete Kurbelwellen arbeiten. Diese Kurbelwellen setzen die Maschinenwelle
durch Kegelräder in Drehung. Die Arbeitsabgabe erfolgt von einer der beiden Kurbelwellen
aus. Da auf jeder Kurbelwelle nur zwei Kolben arbeiten können und mehr als zwei
Kurbelwellen bei dieser Bauart nicht unterzubringen sind, ist bei dieser bekannten
Bauart die Kolbenzahl auf vier="beschränkt, während bei der erfindungsgemäßen Maschine
die Zylinder im Kreis angeordnet werden können, so daß der Einbau von 8 Zylindern
mit 16 Kolben ermöglicht ist.
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Eine andere bekannte Brennkraftmaschine besitzt 8 in zwei Kreisen
parallel zur Welle angeordnete Zylinder, in denen 16 gegenläufige Kolben auf drei
Taumelscheiben arbeiten. Die Antriebswelle wird dadurch erheblichen Schwingungen
ausgesetzt, daß die Kolbenkräfte
nicht allein nutzbringend die
Antriebswelle in Drehung versetzen, sondern durch den nicht unerheblichen Druck,
den sie in axialer Richtung auf die Taumelscheiben ausüben, zum Teil verlorengehen
und demnach die Welle auf Biegung beanspruchen. Um dieser Störungsquelle nach Möglichkeit
zu b.egegnen, muß die Welle entsprechend verstärkt und die zu beiden Seiten der
Taumelscheibe befindlichen Lager müssen lang sein und stabil fundamentiert werden.
Dieses bringt eine unerwünschte Gewichtsvermehrung mit sich. Bei dieser bekannten
Maschine fehlt das Voreilen des den Auslaßkanal steuernden und das. Nacheilen des
den Einlaßkanal steuernden Kolbens zum Zwecke der Nachladung der Zylinder, wie dies
bei der erfindungsgemäßen Maschine, deren Kolben durch Versetzen der Kurbelwellen
in die günstigste Stellung gebracht werden können, möglich ist.
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Ferner ist eine Brennkraftmaschine mit paralleler Anordnung der Zylinder
zur Hauptantriebswelle und gegenläufigen Kolben bekannt, auf deren Welle ein den
Raum zwischen den Zylindern ausfüllendes Gebläse sitzt. Dies bedingt, daß die Zylinder
in einem weiten Kreise angeordnet werden, wodurch auch die Taumelscheiben, auf die
die gegenläufigen Kolben arbeiten, einen großen Radius erhalten müssen.
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Schließlich ist noch eine Brennkraftmaschine mit parallel zur Achse
angeordneten Zylindern mit gegenläufigen Kolben bekannt, auf deren Achse eine Abgasturbine
sitzt, in die sämtliche Zylinder auspuffen. Es fehlen aber hier das besondere Zahnradgetriebe
und das Gebläse des Erfindungsgegenstandes.
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Im Gegensatz zu den mit Taumelscheiben arbeitenden Maschinen wird
die Hauptantriebswelle des Erfindungsgegenstandes gleichmäßig nur auf Drehung beanspruch.
«-odurch ein ruhiger Lauf gewährleistet wird, der vor allem beim Flugmotor Bedingung
ist. Die für die Herstellung kleiner einkurbeliger Wellen, wie sie beim Erfindungsgegenstand
angewendet werden, aufzuwendende Arbeit, das hierzu erforderliche Material, der
geringere Materialabfall und der leichtere Transport stehen in günstigem Verhältnis
zu der Herstellung einer TaümeISCheibenantriebs\velle aus einem Stück, die für die
gleiche Leistung bestimmt ist. Während die kleinen Kurbelwellen in Massenfabrikation
auf jeder einfachen Drehbank hergestellt werden können, ist für die Herstellung
einer Taumelscheibenantriebswelle, die für eine gleiche Leistung bestimmt ist, eine
besondere Spezialdrehbank erforderlich, die nur in wenigen Betrieben anzutreffen
sein dürfte.
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Während die Abb. i einen Längsschnitt durch die ganze Maschine darstellt,
zeigen die Abb. 2 und 3 den Angriff der Kurbel -weIlenkegelräder cl und c2 rechtwinklig
zueinander liegender Kolben auf das größere Zahnrad a1 der Hauptantriebswelle a,
wobei cl auf den inneren und c2 auf den äußeren Teil des Zahnrades a1 angreifen,
um eine gegenseitige Berührung zu verhindern. Demnach wird die Kraft aller 16
Kolben durch 16 Kurbelwellen c gleichmäßig und ausgleichend an 16
Stellen auf die Hauptantriebswelle übertragen, so daß die Beanspruchung des nur
mit wenigen Zähnen im Angriff stehenden Kegelrades nicht übertrieben wird, weshalb
dasselbe auch nicht so schwer gehalten zu sein braucht. Die Kolbenarbeit dieser
Maschine kann in direktem Verhältnis wie auch übersetzt und untersetzt auf die Hauptantriebswelle
übertragen werden, je nach Größenverhältnis der Kegelräder, da es nicht einerlei
ist, ob es sich um einen hochtourigen Explosionsmotor oder um einen ölmotor mit
höchstens 2000 Umdrehungen handelt oder ob die Brennkraftmaschine für eine bestimmte
Drehzahl des oder der Propeller vorgesehen ist.
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Der linke Teil der Abb. i zeigt, der besseren Übersicht halber, nur
zwei gegenüberliegende Zylinder im Schnitt, deren Kolben rechts bei ganz geöffneten
Auslaßkanälen am äußeren Hubende angelangt sind, während die Kolben links etwas
nacheilen und die Einlaßkanäle erst freigeben, wenn die Auslaßkanäle . schon anfangen,
sich wieder zu schließen. Die Kolben der beiden nicht gezeichneten vorderen und
hinteren Zylinder Sind an ihrem inneren Hubende angelangt, so daß 8 Kolben dieser
linken Zylindergruppe bei einer Wellenumdrehung Arbeit leisten.
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Die Kurbeln der Zylindergruppe rechts sind gegenüber der linken Gruppe
um 9o° versetzt, so daß außer einem gleichmäßigen Gang der
Maschine auch die
Totpunktstellung bei vollständigem Ausgleich der sich gegeneinander bewegenden Massen
überwunden wird.
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Die niedrige und gedrungene Bauart ermöglicht es, diese Art Maschine
als Flugmotor zu verwenden, sie hat kein besonderes Fundament, und rundherum wird
an .mehreren Stellen b1 der Anker b befestigt.
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Als Viertaktmotor ist dieser neue Erfindungsgegenstand ebenfalls verwendbar.
In diesem Fall beträgt die Zähnezahl der Kegelräder cl und c2 nur die Hälfte der
Zähnezahl des Kegelrades a1, so daß die Kolbengeschwindigkeit sich verdoppelt und
die Nocken für die Betätigung der dann erforderlichen Ein- und Auslaßventile auch
mit auf die Hauptantriebswelle angeordnet werden.
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An den beiden Kopfseiten der Maschine befinden sich Turbogebläse f
für die Spülluft, in der Mitte der Welle sitzt eine doppelseitig beaufschlagte Radialabgasturbine
d mit den Auspuffleitungen h.