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D,rehkolben-Brennkraftmaschine mit Drehwiderlager Bei den bis jetzt
bekannten Motoren dieser Bauart handelt es sich um solche mit ringförmigem Zylinderraum,
in welchem ein oder mehrere Kolben kreisen. Der Unterschied in den einzelnen Ausführungen
besteht iti der Hauptsache in der Anordnung und Ausfiihrmig der Widerlager und in
der Art und Weise, wie die Frischgaszuführung vorgenommen wird. Auch spielt die
.Anordnung des Explosionsraurnes und die Art wie die Abdichtung und Steuerung vorgenommen
wird, eine beträchtliche Rolle. Die Widerlager sind teils zum Laufkörper radial
angeordnet und als Platten- und Kolbenschieber gebaut. Diese Ausführungen gestatten
jedoch teilweise nur sehr geringe Umlaufzahlen und läßt eine Abdichtung sich sehr
schwer erreichen. Einzelne Ausführungen zeigen Querschieber und haften diesen dieselben
Mängel an. Bei einem weiteren Teil der Motoren ist der mittlere Laufkörper mit Schlitzen
versehen, in welchen Gleitplatten liegen. Der Laufkörper ist hierbei außerhalb der
Mitte des Motorengehäuses gelagert. Die Frischgaszuführung ist teilweise sehr umständlich
-und wird in vielen Fällen durch besondere Ansaugräume und durch ein- oder angebaute
Kompressionspumpen vorgenommen. Alle Nachteile, welche den bestehenden Motoren anhaften,
sollen durch nachstehend beschriebene Ausführung beseitigt werden. Als besondere
Vorteile sind hervorzuheben: Genügend lange Kolben mit Querschlitzen zur Aufnahme
von Abdichtungsplättchen in besonderer Ausführung, welche den Kolben nach allen
Seiten gut abdichten. Von außen gefederte Drehwiderlager, zwischen welchen Laufkörper
mit Kolben gleiten, die zugleich als Widerlager dienen und selbsttätig einen einwandfreien
Durchgang der Kolben gestatten. Aufgeschraubte Zündkammer (Zündkopf) in länglicher
Form mit von außen gefedertem Überströmventil, so gelagert, daß ein Durchspülen
der Explosionskammer mit Frischgas erfolgt. Zwischen Explosionsraum, Kompressionsraum
und Expansionsraum
keine schädlichen Räume, daher großer Nutzeffekt.
Frischluftansaugventil im Anfang des Expansionsraumes, hierdurch zusätzliche Kühlung
des Motors und die Möglichkeit höherer Kompression bei nur einem Arbeitsimpuls je
Umdrehung. Abdichtung zwischen Laufkörper und Gehäuse, sowie der Drehwiderlager
nach außen durch Ventilringe, daher keine Verluste.
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Der Motor besteht in seinen Hauptteilen aus dem Gehäuse a mit den
beiden seitlichen Abschlußdeckeln b und dem aufgeschraubten Zündkopf c. Im Gehäuse
a dreht sich der Laufkörper d mit den beiden Kolben e1 und e2. Der Laufkörper d
ist mit der Antriebswelle g durch Keil fest verbunden. Der Laufkörper d wird im
Außendurchmesser um ein bestimmtes Maß kleiner gehalten als der Innendurchmesser
des Gehäuses a, so daß ein rechteckiger freier Kolbenraum r entsteht. Die Kolben
e1 und e2 haben dieselbe Breite wie der Laufkörper und schleifen dicht am Innenrande
des Gehäuses entlang. Der zwischen Laufkörper und Gehäuseinnenwand vorhandene Kolbenraum
r wird durch die beiden Drehwiderlager hl und h2 in zwei Teile geteilt, und dient
das obere Drehwiderlager zum Abschluß des Kompressionsraumes, während das untere
Drehwiderlager zum Abschluß des Ansaugraumes dient. Die Drehwiderlager sind beiderseitig
in den Deckeln b gelagert und in der Mitte genau in der Breite der Kolben und des
Laufkörpers ausgefräst. Die Ausfräsung wird in demselben Radius gehalten, den der
Innendurchmesser des Gehäuses aufweist, so daß bei entsprechender Stellung der Drehwiderlager
die Kblben ohne Hemmung durch dieselben hindurch gleiten können. Der Laufkörper
gleitet mit seinem äußeren Rande stets durch die Aussparung der Drehwiderlager,
so daß ein Versetzen derselben und hierdurch ein Anstoßen der Kolben nicht erfolgen
kann. Das obere Drehwiderlager hl trägt an der linken Seite noch eine Längsaussparung,
welche bewirkt, daß der im Expansionsraum wirkende Gasdruck einen guten Angriffspunkt
findet und das Drehwiderlager fest gegen den Laufkörper drückt und so einen Gasübertritt
in den Kompressionsraum verhindert. Die Drehwiderlager sind beiderseitig mit ihrem
vollen Durchmesser so in den Deckeln b gelagert, daß jede offene Nut vermieden wird,
Gasverluste also nicht eintreten können. Die Drehwiderlager sind außen noch mit
einer Federung i versehen, so daß dieselben stets mit ihrer Kante k gegen Laufkörper
und Kolben drücken, und auf demselben schleifen, so daß auch ohne Gasdruck ein stetes
Anliegen gesichert ist und das Anwerfen des Motors keine Schwierigkeit bietet. Die
linke Kopfseite des Kolbens erhält eine geschweifte Form, ebenfalls die rechte,
welche jedoch steiler verläuft. Dreht man den Laufkörper in' der gezeichneten Pfeilrichtung,
so schiebt sich der Kolben e1 bzw. e2 mit seiner ganzen Breite unter das Drehwiderlager
hl bzw. h2 und dreht dieses so weit, bis der Kolben ohne Anstoß unter dem Lager
hindurch gleitet. Verläßt der Kolben den Drehwiderlagerbereich, so gleitet dieses
an der rechten Kopfseite des Kolben hinab und weiter auf dem Laufkörper entlang,
bis sich beim nächsten Kolben das Spiel wiederholt. Im unteren Gehäuseteil liegt
links vom Drehwiderlager h2 der Auspuffkanal l und rechts vom Lager der Einströmungskanal
m, an welchen der Vergaser angeschlossen ist. Im aufgeschraubten Zündkopf c ist
rechts ein Überströmventil n angeordnet. Der vorgesehene Zündraum o steht durch
seine Verlängerung p mit dem Kolbenraum r in Verbindung. Derselbe kann durch den
im Gehäuse a angebrachten.Drehschieber s geöffnet und geschlossen werden. Der Drehschieber
s wird durch die Welle v, welche in den Deckeln b lagert, von der Motorenwelle aus
durch die 'N'ockenscheibe x gesteuert.
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Die Kolbenabdichtung erfolgt durch die Plättchen u, welche zu mehreren
zusammengefaßt in den Querschlitzen t der Kolben lose gleiten. Durch die Zentrifugalkraft
werden die Plättchen gegen die" Innenwand des Gehäuses gepreßt. Jedes zweite Plättchen
wird, wie Abb. 7 der Zeichnung zeigt, zweimal geteilt, so daß es aus drei Stückchen
besteht. Durch den schrägen Schnitt der Plättchen werden die außenliegenden Stücke
seitwärts gedrückt, so daß auch eine seitliche Abdichtung der Kolben erfolgt. Um
auch zwischen Laufkörper d und den seitlichen Abschlußdeckeln b eine gute Abdichtung
zu erzielen, sind zwischen beiden dreieckige geteilte Abdichtungsringe f eingelassen,
welche zur Hälfte im Laufkörper und zur Hälfte in den Deckeln lagern. Dieselben
werden durch einen zwischengelegten gewellten Federring u, leicht nach innen und
außen angepreßt. Iru Gehäusea wird weiter, direkt links vom Drehschiebers, ein Entlüftungsventil
angebracht. Dasselbe gestattet, daß der Motor auch mit einer Zündung bzw. Arbeitstakt
je Umdrehung betrieben werden kann, während normalerweise zwei Zündungen bzw. Arbeitstakte
je Umdrehung erfolgen. -Die Arbeitsweise des Motors entspricht der eines normalen
Viertaktmotors, nur mit dem Unterschied, daß der rechts liegende Teil des Kolbenraumes
zum Ansaugen und Komprimieren dient, während im linken Kolbenraum die Expansion
der verbrannten Gase und ihr Ausstoß ins Freie erfolgt. Entsprechend der Kolbenzahl
finden bei jeder Umdrehung zwei Arbeitstakte statt. Wird nach Abb. i der Umlaufkörper
mit den Kolben in der Pfeilrichtung gedreht, so saugt der Kolben e2 durch den Kanal
m Frischgas an, der ganz rechts vom Umlaufkörper liegende Kolbenraum r füllt sich
mit Gas. Dann gleitet der Kolben e2 unter dem Drehwiderlager hl hindurch, welches
sich automatisch durch die Federwirkung wieder hinter ihm schließt. Inzwischen hat
aber auch der Kolben ei das Drehwiderlager h2 passiert und preßt nun der Kolben
e1 das von dem Kolben e2 angesaugte Gasgemisch durch das Ventil n in den Zündraum
o. Der Drehschieber s ist während dieses Vorganges geschlossen. Hat der Kolben e1
nunmehr bis zu Y4 seiner Länge das Drehwiderlager passiert, so wird im Raum o der
Zündfunke ausgelöst. Sofort nach der Zündung öffnet sich der Drehschieber s. Die
hochgespannten Gase treten zwischen das Drehwiderlager hl und
den
Kolben et und treiben letzteren vorwärts. Die vor dem Kolben liegende Luft bzw.
verbrannten Gase werden mit der Vorderseite des Kolbens e1 durch den Auspuffkanal
hinausgedrückt. Dieses Spiel wiederholt sich bei jedem Kolbendurchgang. Ausputffkanal
I und Ansaugkanal m bleiben dauernd geöffnet. jeder Kolben hat zu
gleicher Zeit zwei Arbeitsgänge auszuführen. Der rechts hochgehende Kolben saugt
mit seiner Rückseite Frischgas an, während die Vorderseite das vom vorgehenden Kolben
angesaugte Gasgemisch komprimiert und durch das Ventil n in den Zündraum drückt.
Der links leeruntergehende Kolben wird von den aus dem Zündraum strömenden hochgespannten
Gasen heruntergedrückt, während er mit der linken Kopfseite die verbrannten Gase
herausschleudert. Im Zündraum, welcher länglich gehalten ist, wird das Überströmventil
so an der rechten Seite angebracht, daß eine Durchspülung des Zündraumes o mit Frischgas
erfolgt und rückständige verbrannte Gase ausgetrieben werden. Das Drehventil s wird
so gesteuert, daß es sich erst nach dem Durchspülen schließt.
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[)er Klotor kann auch mit einer Zündung bzw. einem Arbeitstakt je
Umdrehung betrieben werden. Zu diesem Zwecke ist im Gehäuse a, direkt links vom
Drehschieber s ein Saugventil eingebaut. Die Steuerscheibe x erhält nur einen Nocken,
und die Zündung wird je Umdrehung nur einmal betätigt. Es kommen hierdurch auf jede
Zündung und Arbeitstakt zwei Ansaug- und zwei Kompressionsperioden. Dieses hat den
Vorteil, daß die Gasdichte im Zündraum o bedeutend erhöht wird und damit der Druck
nach Gier Zündung auf den Kolben fast um das Doppelte steigt. Damit nun beim Durchgang
des Kolbens im linken Kolbenraum kein Vakuum entsteht und den Lauf hemmt, da ja
nur bei jedem zweiten Kolbendurchgang sich derDrehschieber s öffnet und eine Expansion
erfolgt, ist das Saugventil angebracht. Durch dieses strömt, sobald der Kolben ohne
Zündung den Arbeitsraum r durcheilt, Frischluft ein. Dieses hat noch den Vorteil,
daß eine zusätzliche Abkühlung des Motors von hohem Wert erfolgt, da jedem Arbeitstakt
ein Leerlauf mit Frischluftdurchspülung folgt. Soll der Motor mit Druckluft oder
Dampf betrieben werden, so fiillt der Zündkopf c fort, ebenso der Ansaugkanal m.
Rechts vom oberen Drehwiderlager hl wird ein zweiter Auspuffkanal 1, wie unten eingebaut.
An Stelle des Einströmungskanals m wird ein zweiter Drehschieber s mit Zuführungskanal
p vorgesehen. Die Drehschieber können auch durch entlastete Ventile ersetzt werden,
deren Betätigung durch ein geeignetes Gestänge von der Motorenwelle aus erfolgt.
Die Zuführung der Druckluft oder des Dampfes erfolgt durch die Kanäle p.