DE726275C

DE726275C - Drehkolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE726275C
Application number: DEI58982D
Authority: DE
Inventors: Fritz Ilg
Original assignee: FRITZ ILG
Current assignee: FRITZ ILG
Priority date: 1937-09-01
Filing date: 1937-09-01
Publication date: 1942-10-09

Description

Drehkolben-Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf solche Verbrennungskraftmaschinen nach Art der Drehkolbenmaschinen mit wenigstens zwei auf einer gemeinsamen Achse miteinander gekuppelt angeordneten Drehkörpern, bei denen der eine Drehkörper Räume zum Ansaugen und Verdichten des Brennstoffgemisches oder reiner Luft, der andere Räume zum Expandieren des Gemisches hat. Die Aufgabe nun, das verdichtete Mittel von dem Ansaug- und Verdichtungsraum zum Expansionsraum zu führen, hat bereits verschiedene Lösungsvorschläge gefunden. So hat man _ zwischen den beiden Drehkörpern feste Räume vorgesehen. durch welche das Brennstoffgemisch strömen kann. Man hat auch bereits zwischen den Drehkörpern feste Aufnahmeräume für das verdichtete Mittel angeordnet, in welchen letzteres für einen zeitlichen Teil des Arbeitsspieles eingeschlossen ist und von denen es durch mehr oder weniger lange Leitungen zum Entzündungsraum strömt. In allen diesen Fällen ist mit der Überleitung des verdichteten Mittels von einem Raum zum andern ein Druckverlust verbunden.
Demgegenüber ist gemäß der Erfindung zwischen dem Verdichtungs- und dem Explosionsraum ein ortsbeweglicher, quer zur Umlaufebene verschiebbarer Überleitraum vorgesehen, der bei gleichbleibender Größe sowohl das im Verdichtungsraum verdichtete Gemisch aufnimmt und zum Expansionsraum befördert, als auch gleichzeitig als Explosionskammer dient. Der Überleitraum wird von zwei miteinander starr verbundenen Kolben, die in einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses sich verschieben lassen, gebildet. Er wird axial verschoben durch eine Nockenscheibe.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das Brennstoffgemisch am Beginn der Explosion denselben Druck hat wie am Ende des Verdichtungsvorganges und daß wesentliche Druck- und Arbeitsverluste des Gemisches bei dessen Weiterleitung nicht eintreten. Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Abb. i ist ein Längsschnitt durch die Maschine.
Abb. 2 stellt einen Querschnitt in Richtung C-D und Abb.3 einen solchen in Richtung E-F dar.
In dem Gehäuse i, das eine durchgehende zylindrische Bohrung hat, ist ein Läufer gelagert. Dieser besteht aus drei Radkörpern: dem Ansaug- und Verdichtungsrad 2, aus dein Trennungsrad 2a und aus dein Expansions-und Ausschubrad -2U. Diese drei Teile sind fest mit der Welle 15 verbunden. Am Umfang des Rades 2 befinden sich Vertiefungen oder Abflachungen, deren Begrenzungsflächen 5 nach der Radmitte zu Kurvenform haben. Sie bilden zusammen mit der Innenwand des Gehäuses die Ansaug- und Verdichtungskaminern. Diese Kammern stehen einmal durch die Kanäle 3 mit der Atmosphäre oder finit der Zuführungsleitung für ein Gasluftgernisch, zum andern durch die Kanäle 4. mit dem Überleitungsraum 24. in Verbindung. Das Rad 20 hat auf seinem Umfang ebenfalls Vertiefungen, deren Begrenzungsfläche 25 so geführt ist, daß eine gute Angriffsmöglichkeit für das in der durch die Fläche 25 und die Gehäuseinnenwandung gebildeten Expansionskammer sich ausdehnende entzündete Breinistoffgeinisch geschaffen ist. Die Expansionskaininern stehen einmal durch die Kanäle i8 mit den Überleiträumen 24, zum anderen durch die Kanäle 14 mit der Atmosphäre bzw. dein Auspuffrohr in Verbindung. Im Gehäuse sind weiterhin radial verschiebbar die durch die Federn 7 und 13 belasteten Schieber 6 und i i gelagert. Die Schieber stützen sich zur Verringerung der Reibung mit den Walzen io und i-2 auf den den Umfang der Räder a und 2b ab. Dabei teilen die Schieber 6 die Räume zwischen Gehäuse und Rad 2 jeweils in Ansaug- und Verdichtungsraum und die Schieber i i die Räume zwischen Gehäuse und Rad 2b in Expansions- und Attsschubratim. Das Rad 211 trennt das Ansaug- und Verdichtungsrad 2 vom Expansions- und Ausschubrad2b. Parallel zur Hauptachse 15 sind iin Gehäuse Bohrungen, welche in Verbindung mit den in ihnen längs verschieblichen Doppelkolben 8 die Überleiträume 24 bilden. Die Kolben werden über die Stange 17 durch eine Nockenscheibe -22, die auf der Hauptwelle 15 sitzt und mit ihr umläuft, gegen die Wirkung der Federn 21 gesteuert.
In die Überleiträume 24 ragen die Kontaktspitzen der Zündkerzen 9 hinein, oder es erfolgt an dieser Stelle die Einspritzung von Brennstoff durch die Brennstoffpumpe. Im Innern des Rades -2v sind die Kanäle 28 und 29 und Räume 27 geschaffen, durch die ein Kühlmittel geführt wird. Ebenfalls befinden sich Kühlmittelräume 16 im Gehäuse.
Die Wirkungsweise der Maschine ist etwa folgende: Während der Drehung saugt das Rad 2, das auf seinem äußeren Umfang mit den Flächen 5, welche die gezeichnete Kurvenform haben, versehen ist, durch die Kanäle 3 entweder ein Gasluftgemisch oder reine Luft an. Zwischen dem seitlichen Deckel 20 und dein Trennungsrad 2u bewegen sich die Schieber 6. Diese werden durch die Federn 7 auf die Flächen 5 aufgepreßt und dichten dort ab. Während nun durch die Kanäle 3 angesaugt wird, wird auf der entgegengesetzten Seite der Schieber 6 das bereits angesaugte Gas gleichzeitig zwischen den Flächen 5 und der Gehäuseinnenwand vorkomprimiert, da die Kanäle 4., die zu den Überleiträumen 2-. führen, noch durch die Kolbenschieber 8 verschlossen sind. Dies geschieht während der Zurücklegung des Drehwinkels a (s. Abb. 2). Ist dieser Weg zurückgelegt, längs dessen die Führungsstangen 17 auf den erhöhten Flächen der Nocken auf der Nockenscheibe-22 gleiten, so fallen die Flächen der Nocken ab, und die vorher durch die Nocken gespannten Druckfedern 2i, die auf die Federteller 23 wirken, schieben die Kolbenschieber 8 nach links und geben die Kanäle 4 frei. Gleichzeitig sind auch die Kanäle 18 durch die Kolbenschieber 8 geschlossen worden. Nun strömt das vorkomprimierte Gas in die Überleiträume 2-. durch die geöffneten Kanäle 3 ein. Bis der Drehwinkel ß zurückgelegt ist, ist das Gas vollständig in die Überleiträume 2..1, hineingepreßt. Gleichzeitig wurden auch während des zuletzt beschriebenen Weges die Kolbenschieber 8 nach rechts geschoben und schließen dabei die Kanäle 4. wieder ab. Bei der Weiterdrehung gehen nun die Kolbenschieber 8 weiter nach rechts, dabei «-erden die Kanäle 18 geöffnet, die Schieber i i bewegen sich durch die Federn 13 belastet und gleitend auf den Flächen 25 nach der Hauptachse 15 hin. In diesem Augenblick erfolgt null die Zündung oder die Einspritzung des Brennstoffes. Das expandierende Gas strömt nun durch die Kanäle 18 mit seinem vollen Druck gegen die schaufelförmigen Flächen 25 des Expansions- und Ausschubrades 2f'. Dabei schließen die Schieber i i, die durch die Federn 13 auf die Flächen 25 des Expansions-und Ausschubrades 2v gepreßt werden, den Expansionsraum ab. Sie sind genau in das Gehäuse i eingepaßt und zur Verminderung der Reibung auf den Flächen 25 finit Walzen 12 versehen.
Das auf der entgegengesetzten Seite der Schieber i i noch befindliche verbrannte Gas strömt durch die Kanäle 14 aus. Das Expansions- und Ausschubrad 21' ist in seiner Breite größer ausgeführt als das Ansaug- und Kompressionsrad 2. Dadurch braucht dieses Rad 2b nur den Drehwinkel y zurückzulegen, um das gleiche Volumen herzustellen, welches das Rad :2 über den Drehwinkel ,ß herstellt. Der Drehwinkel y des Rades 2b ist genau so groß wie der Drehwinkel a des Rades 2, da sich, während der Drehwinkel y zurückgelegt wird, der Prozeß abspielt, der unter dem Drehwinkel a des Rades 2 beschrieben ist. Die sich aus der Differenz der Drehwinkel ß und y ergebende Zeitspanne reicht aus für die bereits beschriebenen Arbeiten: Öffnen der Kanäle q., Fertigkomprimieren und Schließen der Kanäle 4. Damit kein vorkomprimiertes Gas von dem Rad 2 auf das Rad 2b und umgekehrt kein expandierendes Gas von dem Rad 2b auf das Rad 2 überströmen kann, ist das Trennungsrad 2a mit den Dichtungsringen 32 versehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Drehkolben-Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei auf einer gemeinsamen Achse miteinander gekuppelt angeordneten Drehkörpern, von denen der eine Räume zum Ansaugen und Verdichten des Brennstoffgemisches oder reiner Luft, der andere Räume zum Expandieren des Gemisches mit den Druck des Druckmittels aufnehmenden Flächen aufweist, und bei welcher das verdichtete Mittel von dem einen zum andern Raum geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verdichtungs- und dem Expansionsraum ortsbewegliche, quer zur Umlaufebene verschiebbare, als Explosionskammer dienende Überleiträume (24) vorgesehen sind, die bei gleichbleibender Größe das im Verdichtungsraum verdichtete Gemisch aufnehmen und zum Expansionsraum befördern.
2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Überleiträume (2q.) von zwei starr miteinander verbundenen Kolben (8) und einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses begrenzt sind und die Verschiebung der die Überleiträume seitlich begrenzenden Kolben durch eine auf der Läuferwelle befestigte Nockenscheibe (22) bzw. Federn (2i) erfolgt.
3. Maschine nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsrad (2b) breiter ist als das Verdichtungsrad (2), wodurch die Expansionsräume, auf den Drehwinkel bezogen, kürzer sind als die Ansaugräume.