DE849326C - Heissgasmotor mit mehr als einem Kreisprozess - Google Patents
Heissgasmotor mit mehr als einem KreisprozessInfo
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- DE849326C DE849326C DEN2177D DEN0002177D DE849326C DE 849326 C DE849326 C DE 849326C DE N2177 D DEN2177 D DE N2177D DE N0002177 D DEN0002177 D DE N0002177D DE 849326 C DE849326 C DE 849326C
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Description
Die Erfindung betrifft eine Heißgaskolbenmaschine mit mehr als einem Kreislauf, dessen
Mindestdruck größer als ι Atm. ist, und einem Antrieb, bei dem jeweils zwei wirksame Kolbenflächen
starr miteinander verbunden sind und an eine von den unter einem gewissen Phasenwinkel
gegeneinander versetzten Kurbeln angelenkt sind, wobei diese Kolbenflächen die Volumina der
von ihnen bestrichenen Räume periodisch vergrößern und verkleinern.
Diese Art Maschinen ist an sich bekannt; sie vermögen jedoch nicht mit den heutzutage üblichen
Motoren mit innerer Verbrennung zu konkurrieren. Andererseits zeichnen sich Heißgaskolbenmaschinen
als Kraftquelle durch gewisse Vorteile aus, wie weitgehende Geräuschlosigkeit als Folge des
vorhandenseins eines während des Betriebes der Maschine kontinuierlich arbeitenden Entzündungsmechanismus, ein effektives Drehmoment auch bei kleineren Umdrehungszahlen und als Folge deräußeren Verbrennung eine bedeutend freiere Wahl der zu verwendenden Brennstoffe als bei Motoren mit innerer Verbrennung.
vorhandenseins eines während des Betriebes der Maschine kontinuierlich arbeitenden Entzündungsmechanismus, ein effektives Drehmoment auch bei kleineren Umdrehungszahlen und als Folge deräußeren Verbrennung eine bedeutend freiere Wahl der zu verwendenden Brennstoffe als bei Motoren mit innerer Verbrennung.
Trotz der Tatsache, daß die vorbekannten Heißgaskolbenmaschinen bei einem den Atmosphärendruck
übersteigenden Druckpegel arbeiteten, sind sie im Verhältnis zu der von ihnen entwickelten
Leistung ziemlich groß. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß der zu jedem Kreislauf gehörende kalte
Raum über zwei Zylinder unterteilt ist, wobei jeder
der Teile des kalten Raumes von einer ihm zugehöreniden,
sich untereinander mit einem Phasenwinkel bewegenden Kolbenfläche bestrichen wird.
Diese Anordnung hat zur Folge, daß der Gesamtinhalt eines zu einem bestimmten Kreislauf gehörenden
kalten Raumes zwangsläufig niemals den Wert Null erreichen kann, was für die von
der Maschine entwickelte spezifische Leistung ungünstig ist. Auch in anderer Hinsicht ist diese vorbekannte
Maschine als wirtschaftlich wirkende Kraftquelle ungeeignet. Bei Heißgasmaschinen soll,
wie bekannt, die der Maschine zu- bzw. abgeführte Energie durch eine Wandung hindurch nach bzw.
von dem in der Maschine arbeitenden Medium gets leitet werden. Insbesondere bei hochtourigen Maschinen
ist somit die Zeitspanne, die während jedes Kreislaufes zum Wärmeaustausch zwischen Maschinenwandung
und Arbeitsmedium zur Verfügung steht, äußerst kurz. Bei der bekannten Maschine
der in der Einleitung angegebenen Art sind die Wandungen an der Innenseite glatt ausgeführt, so
daß bei höheren Umdrehungszahlen der Maschinenwelle die Wärmeübertragung nur ungenügend ist.
Dies führt zu einem relativ niedrigen Wirkungsgrad der Maschine. Auch in weiterer wärmetechnischer
Hinsicht ist diese Maschine mangelhaft, es fehlt z. B. ein nach neueren Ansichten unumgänglicher
Regenerator, der, wie bekannt, zur Aufgabe hat, beim Strömen des Arbeitsmediums von der
warmen nach: der kalten Seite der Maschine Wärme
;ius diesem Medium aufzunehmen, diese aufzuspeichern und sie dem Arbeitsmedium, das von der
kalten nach der warmen Seite der Maschine zurückströmt, wieder zurückzugeben.
Die erfindungsgemäße Heißgaskolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei der
Räume, in dem sich ein Kreislauf abspielt, und deren Volumina bei D.rehung der Kurbelwelle durch die
Kolbenflächen zweier an zwei verschiedenen Kurbein angelenkter Kolben, um den Versetzungswinkel der betreffenden Kurbeln phasenverschoben,
periodisch geändert werden, über einen Parallelstromerhitzer, einen Regenerator und einen Parallelstromkühler
miteinander in Verbindung stehen und auf diese Weise ein Raum gebildet wird, in dem sich ein Heißgasmotorkreislauf abspielt, wobei
jeder kalte und warme Raum in jedem Kreislauf durch nur eine Kolbenfläche begrenzt ist, so daß
dies§ Räume in je einem Zylinder über jeweils einer Kolbenfläche liegen.
Als Folge dieser Ausführung, d. h. bei gleich- j zeitiger Anwendung eines Mindestdruckes in jedem
- Kreislauf größer als 1 Atm., einer zielbewußten Ausführung der in der Maschine vorhandenen
wärmetechnischen Bauelemente und einer geschickten Anordnung und Ausführung der warmen und
kalten Maschinenräume, ist es gelungen, zu einer Bauart zu gelangen, die im Verhältnis zur entwickelten
Leistung klein gebaut werden und mit Oo einer hohen Drehzahl arbeiten kann. Überdies ist
der Wirkungsgrad dieser Maschine relativ hoch. Als Folge dieser verschiedenen Umstände ist die erfindungsgemäße
Maschine auch mit Hinsicht auf die eingangs erwähnten besonderen Eigenschaften imstande,
mit den heutzutage üblichen Benzin- und Dieselmotoren zu konkurrieren.
Wenn nach einer günstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heißgaskolbenmaschine
jedes der Paare von Kolbenflächen, die das Volumen der Kreislaufräume beeinflussen, durch eine Stirnfläche
eines in einem gemeinsamen Zylinder gasdicht bewegbaren Kolbens gebildet wird, von denen eine
in einem heißen und die andere in einem kalten Raum wirksam ist, so wird der Vorteil erreicht, daß
die Kolbenstangen und auch die Lager für die Maschinenwelle verhältnismäßig leicht ausgeführt werden
können. Auch bei stark erhöhtem Druckpegel in der Maschine tritt, als Folge der beiderseitig auf
einen bestimmten Kolben wirksamen, untereinander verschieden großen Gaskräfte, eine Entlastung der
Kolbenstangen auf, wodurch ein verhältnismäßig leichter Bau dieser Maschinenelemente ermöglicht
wird.
Bei der erfindungsgemäßen Maschine spielt sich jeder Kreislauf in zwei über einen Verbindungskanal
miteinander verbundenen Zylinderräumen ab. Wenn nun nach einer günstigen Ausführungsform
der Erfindung die Zylinder V-förmig, angeordnet sind, so kann der Vorteil erreicht werden, daß die
Verbindungskanäle zwischen den verschiedenen Zylinderräumen untereinander gleich lang sind, was
dazu führt, daß die von einem bestimmten Kreislauf entwickelte Leistung mindestens annähernd
gleich groß ist, wie die in jedem der anderen Kreisläufe entwickelte Leistung.
Der gleiche Vorteil wird erreicht, wenn, nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, das
Triebwerk der Maschine als Taumelscheibenmechanismus ausgeführt ist, in welchem Fall die
Maschinenzylinder auf einem Kreis konzentrisch um die Maschinenwelle herum gruppiert sind.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche in schematischer Darstellung einige
Aus'führungsbeispiele veranschaulicht.
Fig. ι zeigt einen Heißgasmotor, in dem sich vier geschlossene Kreisläufe abspielen. Bei dieser
Ausführungsform der Erfindung sind mit jeder Kurbel auf der Kurbelwelle jeweils zwei untereinander
starr gekuppelte Kolbenkörper verbunden. Jeder dieser Kolbenkörper ist in seinem zugehörigen Zylinder
bewegbar.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors, in dem sich ebenfalls vier
geschlossene Kreisläufe abspielen. In jedem der Zylinder ist jeweils ein Kolbenkörper bewegbar, dessen
eine Stirnfläche das Organ bildet, das in dem betrachteten Zylinder das Volumen des als warmen
Raum eines bestimmten Kreislaufes wirkenden Zylinderteils periodisch vergrößert und verkleinert,
während die anderen Stirnflächen dieses Kolbens das Organ ist, das das Volumen des als kalten
Raum eines anderen Kreislaufes wirkenden Zylinderteils in demselben Zylinder periodisch verkleinert
und vergrößert.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors mit zwei Kreisläufen,
bei der zwei koaxiale Zylinder je mit einem Kolbenkörper nach Fig. ι und ein Zylinder mit doppelt
wirkenden Kolben nach Fig. 2 kombiniert sind.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der vier Zylinder mit doppelt wirkenden Kolben (nach Fig. 2)
um eine gemeinsame Triebwelle herum gruppiert sind und als Triebwerk ein Taumelscheibenmechanismus
verwendet wird.
In Fig. ι ist ι die gemeinsame Kurbelwelle, auf
der vier Kurbeln 2, 3, 4 und 5 vorhanden sind, die je mit einer Treibstange 6, 7, 8 und 9 verbunden
sind. Jede dieser Treibstangen ist mit einem ersten Kolben verbunden; diese Kolben, die in Fig. 1 mit
10, 11, 12 und 13 bezeichnet sind, sind mittels auf
den Kolben angeordneter Kolbenringe in Zylindern 14, 15, 16 und 17 gasdicht bewegbar. Jeder dieser
Zylinder ist im oberen Deckel mit einer Stopfbüchse versehen, durch die gasdicht eine Kolbenstange (18,
19, 20 und 21) geführt ist, die je mit einem zweiten
ao Kolben (22, 23. 24 und 25) verbunden sind; diese Kolben sind mittels auf dem Kolbenkörper angeordneter
Kolbenringe in Zylindern 26, 27, 28 und 29 gasdicht bewegbar. Auf diese Weise sind somit
stets die mit einer Kurbel verbundenen zwei KoI-
»5 benkörper starr verbunden, so daß l>eide sich stets in
gleicher Phase bewegen. Auf der Kurbelwelle ist weiterhin noch ein Schwungrad 30 befestigt.
Wie in der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Räume in den Zylindern 26, 27, 28 und 29 durch
Vermittlung der Kanäle 31, 32, 33 und 34 mit den Räumen in den Zylindern 15, 16, 17 und 14 verbunden.
LIm die Zylinder 26 bis einschließlich 29 herum sind ferner hintereinander in der Strömungslichtung des im Motor in den verschiedenen Kreis-
prozessen umlaufenden Mediums die Erhitzer 35, die Regeneratoren 36 und die Kühler 37 angeordnet.
Der Motor arbeitet nun wie folgt: Im Motor spielen sich gleichzeitig vier Kreisprozesse ab. Der erste
Kreisprozeß spielt sich ab in dem Raum im Zylinder 26 über dem Kolben 22 alsMieißem Raum und
in dem Raum im Zylinder 15 über dem Kolben 11
als kaltem Raum. Diese beiden Räume stehen auf die bei Heißgasmotoren übliche Weise miteinander
ül>er den Erhitzer 35^1 den Regenerator 3ο·4, den
Kühler 37^ und den Kanal 31 in Verbindung. Die
für die Wirkung erforderliche Phasenverschiebung zwischen dem Inhalt des heißen Raumes und des
kalten Raumes wird durch den Umstand erhalten, daß der als heißer Kolben in diesem Kreisprozeß
umlaufende Kolben 22 und der als kalter Kolben in diesem Kreisprozeß wirksame Kolben 11 mit den
zwei Kurbeln 2 und 3 gekuppelt sind, die hier miteinander einen Winkel von 90 ° einschließen. Auf
ähnliche Weise spielen sich die anderen Kreisprozesse in den als heiße Räume wirkenden Räumen
der Zylinder 27, 28 und 29 über den Kolben 23, 24 und 25 und in den als kalte Räume wirkenden
Zylinderräumen 16, 17 und 14 über den Kolben 12,
13 und 10 ab. Das Volumen der Räume, in denen
sich jeder Kreisprozeß abspielt, wird somit beim erfindungsgemäßen Motor nur durch zwei Kolben
beeinflußt, für den Kreislauf, der sich beispielsweise in den Zylinderräumen 26 und 15 abspielt,
durch die Kolben 22 und 11. Durch eine geeignete Wahl der Winkel, welche die Kurbeln 2, 3, 4 und 5
miteinander bilden, sowie durch die Tatsache, daß das Volumen, in dem sich jeder Kreisprozeß abspielt,
durch zwei Kolben beeinflußt wird, die mit verschiedenen Kurbeln zusammenarbeiten, wird erzielt,
daß mit jeder Kurbel zwei Kolben derart starr gekuppelt werden können, daß sich die wirksamen
Stirnflächen dieser Kolben stets paarweise im gleichen Abstand voneinander befinden, wodurch'
das Triebwerk eines solchen Motors außerordentlich einfach wird. Um Ungleichmäßigkeiten im Verlauf
der Kolbenstangenkräfte zumindest teilweise auszugleichen, kann man erfindungsgemäß einen
oder mehrere Kolbenkörper eines oder mehrerer der dargestellten Paare auf der nicht einen Kreislauf
beeinflussenden Seite sich in einem gasgefüllten Raum hin und her bewegen lassen, wobei die angestrebte
Wirkung, im vorliegenden Fall das Gleichmäßigmachen des Verlaufes der Kolbenstangenkräfte,
dadurch erzielt werden kann, daß das Gas in diesem Raum komprimiert wird. Dies kann bei
der dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht werden, daß beispielsweise sämtliche Oberzylinder
26, 27, 28 und 29 am unteren Ende auch gasdicht abgeschlossen werden, wie durch gestrichelte Linien
angegeben ist, wobei also die Unterseiten der KoI-ben 22, 23, 24 und 25 in den Räumen 38, 39, 40
und 41 bei ihrem Niedergang das in diesen Räumen befindliche Gas komprimieren.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des Motors gemäß der Erfindung dargestellt, bei der
sowohl die obere Stirnfläche als auch die untere Stirnfläche jedes der Kolben 51, 52, 53 und 54
dazu dient, das Volumen eines der vier sich im Motor abspielenden Kreisprozesses zu beeinflussen.
Der auf diese Weise erhaltene Motor bietet gegenüber dem Motor nach Fig. 1 den Vorteil, daß sein
Bau erheblich einfacher ist, da mit jeder der Kurbeln 55, 56, 57 und 58 nur ein einziger Kolbenkörper
gekuppelt ist. Dies ist dadurch möglich geworden, daß die Zylinder 59, 60, 61 und 62 auch
am unteren Ende gasdicht abgeschlossen sind. Wenn man vorläufig lediglich die in ausgezogenen Linien
dargestellten Verbindungskanäle 63, 64, 65 und 66 zwischen den verschiedenen Zylindern berücksichtigt,
so ergibt sich aus der Zeichnung, daß für den ersten Kreisprozeß der obere Teil 59^ des Zylinders
59 als heißer Raum und der untere Teil 6oB des Zylinders
60 als kalter Raum wirksam ist und daß für die folgenden Kreisprozesse als heißer bzw. kalter
Raum wirksam sind: der obere Teil 6oJ des Zylinders
60 und der untere Teil 6iB des Zylinders 61,
der obere Teil 61^ des Zylinders 61 und der untere
Teil 62s des Zylinders 62 sowie der obere Teil 62-4
des Zylinders 62 mit dem unteren Teil 59B des Zylinders
59. Auf ähnliche Weise wie in Fig. 1 sind zwi- iao sehen den heißen und den kalten Teilen des Motors
die Erhitzer 67, die Regeneratoren 68 und die Kühler 69 angeordnet.
Zur Umkehrung des Drehsinnes des dargestellten Motors sind außer den Kanälen 63, 64, 65 und 66,
die mit Hilfe der Absperrventile 63^, 6471, 6ζΑ und
abgeschlossen werden können-, noch Kanäle 83 84, 85 und 86 vorhanden, die in der Zeichnung gestrichelt
dargestellt sind und mit Hilfe der Absperrventile 83Λ, 84Λ 85Λ und 86* in und außer Betrieb
gesetzt werden können. Im Zusammenhang mit den gegenseitigen Kurbelstellungen sind die verschie
denen heißen und kalten Räume im Motor mittels der in ausgezogenen und gestrichelten Linien angegebenen
Kanäle derart verbunden, daß bei geöffneter Stellung der Absperrventile 63Λ 64^, 65*
und 66J der Drehsinn des Motors durch den Pfeil ]
angegeben wird und daß, wenn die Absperrventile 63Λ 64^, 65Λ und 66J geschlossen und die Absperrventile
83Λ 84Λ, 85^ und 86J geöffnet sind, der
Drehsinn des Motors durch den Pfeil II angegeben wird.
Um die Bauhöhe des Motors möglichst zu beschränken und Kreuzkopfkonstruktionen zu ersparen,
sind, wie in der Figur dargestellt ist, an den Unterseiten der Kolbenkörper hohle zylindrische
Vorsprünge 71, 72, 73 und 74 vorgesehen, die gasdicht durch die Öffnungen in den Unterzylinderdeckeln
der Zylinder geführt werden. In diesen Vorsprüngen befinden sich Querstifte 75, 76, 77 und 78,
mit denen die Treibstangen 79, 80, 81 und 82 gelenkig verbunden sind.
In Fig. 3 ist noch eine besondere Ausführungsform des Motors gemäß der Erfindung dargestellt,
bei der der Motor als Motor mit zwei Kreisprozessen ausgebildet ist. Der Motor weist drei Zylinder 90, 91 und 92 auf, in denen drei Kolben 93, 94
und 95 bewegbar sind. Der Kolben 93 ist doppelt wirkend, während die Kolben 94 und 95 einfach
wirkend sind. Der Kolben 93 steht über die Kolbenstange 96, den Kreuzkopf 97 und die Treibstange 98
mit der Kurbel 99 und der Kurbelwelle 100 in Verbindung; letztere trägt auch ein Schwungrad 101.
Die Kolbenkörper 94 und 95 sind durch Vermittlung der Stange 102 starr miteinander gekoppelt und
wirken mittels der Treibstange 103 auf die Kurbel 104 und auf die Kurbelwelk. Auf ähnliche Weise
wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, sind an den oberen Enden der Zylinder 90 und 91 die Erhitzer
105, die Regeneratoren 106 und die Kühler 107 angeordnet.
Durch Vermittlung dieser Elemente steht der obere Teil 90^ des Zylinders 90 in Verbindung
mit dem Zylinder 92, und der Zylinder 91 in Verbindung mit dem unteren Teil 90s des Zylinders 90.
Einer der beiden Kreisprozesse spielt sich nun ab in dem als heißer Raum funktionierenden oberen
Teil 90^ des Zylinders 90 und im Zylinder 92, und das Volumen dieser Räume wird durch die ais heißer
Kolben funktionierende obere Seite des Kolbens 93 und den als kalter Kolben funktionierenden Kolben
95 beeinflußt. Das Volumen des heißen Raumes für den anderen Kreisprozeß wird durch den Kolben 94
und das Volumen des kalten Raumes dieses Kreisprozesses durch die Unterseite des Kolbens 93 geändert.
In Fig. 4 ist in schaubildlicher Ansicht eine Ausführungsform des Motors gemäß der Erfindung dargestellt,
bei der das Triebwerk durch einen Taumelscheibenmechanismus gebildet wird. Der Motor
selbst ist von dem in Fig. 2 dargestellten Typ. In der Figur sind die vier Zylinder 110, in, 112 und
113 dargestellt, in denen die doppelt wirkenden Kolben 114, 115, 116 und 117 bewegbar sind. Die Zylinder
110, in, 112 und 113 und die in ihnen vorhandenen
Kolben, sowie die weiteren Zubehörteile sind der Deutlichkeit halber ausschließlich schematisch
im Querschnitt dargestellt. Zur Erhöhung der Deutlichkeit der Figur sind die Zylinderachsen
weiter voneinander entfernt dargestellt, als es in der Praxis der Fall ist. Die Kolben sind mit den Kolbenstangen
118, 119, 120 und 121 starr gekuppelt.
Diese Stangen sind durch Vermittlung der Stangen 122, 123, 124 und 125 mit der Taumelscheibe 126
verbunden. Um den während des Betriebes des Motors auftretenden Bewegungen der Taumelscheibe
folgen zu können, sind die Gelenke zwischen den Stangen 122, 123, 124 und 125 und den Kolbenstangen
118, 119, 120 und 121 einerseits und der
Taumelscheibe 126 andererseits als Kugelgelenke ausgebildet. Die Taumelscheibe ist mit einem Z-förmigen
Teil 128 einer Kurbelwelle derart gekuppelt, daß dieser Z-förmige Teil zwar in bezug auf
die Taumelscheibe drehbar, aber nicht verschiebbar ist und nicht seine senkrechte Lage in bezug auf den
Kurbelwellenteil 128" verlassen kann. Die Taumelscheibe
nimmt infolgedessen in bezug auf den gerade verlaufenden Teil 127 der Kurbelwelle stets eine
schräge Lage ein. Dies ist aus Fig. 4 ersichtlich; die durch die Achsen p-p und r-r verlaufende Ebene
steht senkrecht zum Kurbelwellenteil 127; die Ebene der Taumelscheibe wird durch die Achsen p-p und
q-q bestimmt, wobei die Achse q-q mit der Achse r-r einen Winkel α einschließt.
Einer der Vorteile dieser Ausführungsform des Motors gemäß der Erfindung liegt darin, daß man
infolge der Anordnung der Zylinderachsen der Zylinder 110, in, 112 und 113 in einem Viereck sehr
kurze Verbindungskanäle zwischen den verschiedenen Zylindern erhalten kann, wodurch naturgemäß
die schädlichen Räume im Motor auf ein Minimum herabgesetzt werden. Ferner können sämtliche Kanäle
von gleicher Länge gemacht werden, was einen vorteilhaften Einfluß auf den regelmäßigen Lauf des
Motors hat. Diese Vorteile gelten natürlich ebenfalls, wenn der eigentliche Motor nicht nach Fig. 2,
sondern nach Fig. 1 ausgebildet ist.
Der Bau des Motors nach Fig. 2 bietet jedoch die Nebenvorteile, daß, da die Motorkolben doppelt
wirkend sind, die Summe der axialen Kräfte annähernd gleich Null ist, so daß die Lagerung der
Kurbelwelle in axialer Richtung sehr einfach ausgebildet sein kann. Es sind ferner keine gesonderten
etriebe für etwaige Steuerorgane des Motors, wie Klappen, Schieber u. dgl. erforderlich, die notwendig
sein würden, wenn der Motor nicht als Heißgasmotor, sondern als Verbrennungsmotor oder als
Dampfmaschine ausgebildet wäre. Es wird somit auf die in Fig. 4 dargestellte Weise eine äußerst
einfache Kraftquelle erhalten, die in axialer Richtung gut ausbalanciert und sehr einfach ist.
Infolge der geringen Maße der hin und her beweglichen Teile des Motors nach Fig. 4 eignet
letzterer sich insbesondere zu einem Betrieb mit ' einer hohen Drehzahl.
Durch das öffnen und Schließen der verschiedenen Kanäle, welche die verschiedenen heißen und
kalten Räume verbinden, läßt sich auf ähnliche Weise, wie l>eim Motor nach Fig. 2 beschrieben
wurde, der Drehsinn des Motors umkehren.
Claims (4)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Heißgaskolbenmaschine mit mehr als einem Kreislauf, dessen Mindestdruck größer als ι Atm. ist, und einem Antrieb, l>ei dem jeweils zwei wirksame Koltienflächen starr miteinander verbunden sind und an eine von den unter einem gewissen Phasenwinkelgegeneinander versetzten Kurbeln angelenkt sind, wobei diese KoI-benflächen die Volumina der von ihnen bestrichenen Räume periodisch vergrößern und verkleinern, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei dieser Räume, deren Volumina bei Drehung der Kurbelwelle durch die Kolbenflächen zweier an zwei verschiedenen Kurbeln angelenkten Kolben — um den Versetzungswinkel der betreffenden Kurbel phasenverschoben — periodisch geändert werden, über einen Parallelstromerhitzer, einen Regenerator und einen Parallelstromkühler miteinander in Verbindung stehen und auf diese Weise ein Raum gebildet wird, in dem sich ein Heißgasmotorkreislauf abspielt, wobei jeder kalte und warme Raum in jedem Kreislauf durch nur eine Kolbenfläche begrenzt ist, so daß diese Räume in je einem Zylinder über jeweils einer Kolbenfläche liegen.
- 2. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Paare von Kolbenflächen, die das Volumen der Kreislaufräume beeinflussen, durch eine Stirnfläche eines in einem gemeinsamen Zylinder gasdicht bewegbaren Kolbens gebildet wird, von denen eine in einem 'heißen und die andere in einem kalten Raum wirksam ist.
- 3. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder V-förmig angeordnet sind.
- 4. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebwerk als Taumelscheibenmechanismus ausgebildet ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 5341 9.52
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL697081X | 1943-01-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE849326C true DE849326C (de) | 1952-09-15 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEN2177D Expired DE849326C (de) | 1943-01-23 | 1944-01-21 | Heissgasmotor mit mehr als einem Kreisprozess |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2480525A (de) |
DE (1) | DE849326C (de) |
FR (1) | FR901449A (de) |
GB (2) | GB697081A (de) |
NL (1) | NL65813C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1277634B (de) * | 1965-01-20 | 1968-09-12 | Philips Nv | Nach dem Stirlingprinzip arbeitende Kolbenmaschine |
DE3002669A1 (de) * | 1979-01-26 | 1980-08-07 | United Stirling Ab & Co | Heizkopf fuer mehrzylindrige, doppelt wirkende heissgasmaschinen |
DE4320356A1 (de) * | 1993-06-19 | 1994-12-22 | Thorsten Vos | Stirling-Wärmekraftmaschine in Verdrängerbauweise |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2657528A (en) * | 1948-12-24 | 1953-11-03 | Hartford Nat Bank & Trust Co | Hot gas engine enclosing two thermodynamic cycles |
US2643507A (en) * | 1948-12-30 | 1953-06-30 | Hartford Nat Bank & Trust Co | Hot-gas reciprocating engine in which a plurality of closed thermodynamic cycles are performed simultaneously and which includes a compressor means |
US2724248A (en) * | 1952-02-08 | 1955-11-22 | Nat Res Dev | Hot air engines and refrigerating machines |
US2814935A (en) * | 1954-01-18 | 1957-12-03 | Harrison W Sigworth | Hot gas engine |
NL140615B (nl) * | 1965-04-06 | 1973-12-17 | Philips Nv | Inrichting voor het verwekken van koude bij zeer lage temperaturen. |
US3527049A (en) * | 1967-11-03 | 1970-09-08 | Vannevar Bush | Compound stirling cycle engines |
US3538706A (en) * | 1968-08-02 | 1970-11-10 | Gen Motors Corp | Multicylinder hot gas engine with power control |
DE2156773C3 (de) * | 1971-11-16 | 1974-09-19 | Motoren Werke Mannheim Ag | Verfahren zur lastabhängigen Regelung der Leistung eines doppeltwirkenden Heißgasmotors |
DE2217078C3 (de) * | 1972-04-08 | 1981-06-04 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Doppeltwirkende Heißgaskolbenmaschine |
NL7308702A (de) * | 1973-06-22 | 1974-12-24 | ||
NL7410532A (nl) * | 1974-08-06 | 1976-02-10 | Philips Nv | Inrichting met tenminste drie heen- en weer- beweegbare zuigervormige lichamen. |
US4009573A (en) * | 1974-12-02 | 1977-03-01 | Transpower Corporation | Rotary hot gas regenerative engine |
US4241580A (en) * | 1978-11-30 | 1980-12-30 | Ford Motor Company | Stirling engine |
EP0041718B1 (de) * | 1980-06-09 | 1985-10-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Doppelt wirkender Heizgas-Reihenmotor mit geschlossenem Kreislauf |
JPS5956055A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-31 | アイシン精機株式会社 | スタ−リングサイクル冷凍機 |
DE3302553A1 (de) * | 1983-01-26 | 1984-07-26 | Eder, Franz X., Prof. Dr.-Ing., 8000 München | Durch aeussere waermezufuhr betriebene waerme- und kraftmaschine |
GB2155112B (en) * | 1984-03-01 | 1988-01-20 | United Stirling Ab & Co | Multi-cylinder double-acting hot gas engine |
TW347464B (en) * | 1996-11-15 | 1998-12-11 | Sanyo Electric Co | Stirling cycle machine |
DE102005042744A1 (de) * | 2005-08-16 | 2007-04-26 | Enerlyt Potsdam GmbH Energie, Umwelt, Planung und Analytik | 4-Zyklen-Universalmaschine |
FR2966520A3 (fr) * | 2010-10-22 | 2012-04-27 | Wind Building Engineering Wibee | Moteur a air chaud travaillant essentiellement selon un cycle a trois phases |
US10100778B2 (en) * | 2015-05-11 | 2018-10-16 | Cool Energy, Inc. | Stirling cycle and linear-to-rotary mechanism systems, devices, and methods |
US20180023508A1 (en) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | Ali Javaherpour | Two Cylinder Double Acting Stirling Engine |
US10598125B1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-03-24 | General Electric Company | Engine apparatus and method for operation |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1536262A (en) * | 1925-05-05 | Piston engine | ||
US1613116A (en) * | 1923-10-15 | 1927-01-04 | Crankless Engines Ltd | Crankless mechanism |
US1879563A (en) * | 1930-03-27 | 1932-09-27 | Gas Res Co | Heat engine |
US2011964A (en) * | 1931-07-28 | 1935-08-20 | Devon Mfg Company | Refrigerating machine |
US2272925A (en) * | 1936-06-26 | 1942-02-10 | Gen Motors Corp | Refrigerating apparatus |
US2190812A (en) * | 1937-05-17 | 1940-02-20 | Gunnar A Wahlmark | Hydraulic motor or pump |
-
0
- NL NL65813D patent/NL65813C/xx active
-
1944
- 1944-01-21 FR FR901449D patent/FR901449A/fr not_active Expired
- 1944-01-21 DE DEN2177D patent/DE849326C/de not_active Expired
-
1945
- 1945-09-04 US US614347A patent/US2480525A/en not_active Expired - Lifetime
-
1946
- 1946-10-16 GB GB30838/46A patent/GB697081A/en not_active Expired
- 1946-10-16 GB GB13829/52A patent/GB697158A/en not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1277634B (de) * | 1965-01-20 | 1968-09-12 | Philips Nv | Nach dem Stirlingprinzip arbeitende Kolbenmaschine |
DE3002669A1 (de) * | 1979-01-26 | 1980-08-07 | United Stirling Ab & Co | Heizkopf fuer mehrzylindrige, doppelt wirkende heissgasmaschinen |
DE4320356A1 (de) * | 1993-06-19 | 1994-12-22 | Thorsten Vos | Stirling-Wärmekraftmaschine in Verdrängerbauweise |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL65813C (de) | |
US2480525A (en) | 1949-08-30 |
FR901449A (fr) | 1945-07-26 |
GB697081A (en) | 1953-09-16 |
GB697158A (en) | 1953-09-16 |
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