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Viertakt-Brennkraft-Sternmotor Die Erfindung betrifft eine Viertakt-Brennkraftmaschine
mit in Sternform angeordneten Zylindern, die für je drei Zylinder nur eine Zündkerze
benötigt.
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Es ist bekannt, daß die Zündkerzen eine Hauptstörungsquelle beim Betrieb
von Brennkraftmaschinen, insbesondere Viertaktmotoren bilden. Man ist daher bestrebt
bei Viertakt-Brennkraftmaschinen mit mehr als einem Zylinder mit einer geringeren
Anzahl von Zündkerzen auszukommen als der Zahl der Zylinder. So hat man beispielsweise
bei Sternmotoren von Viertakt-Brennkraftrnaschinen, deren Zylinderstern in entgegengesetztem
Drehsinn zur Kurbelwelle umläuft, Anordnungen getroffen, die b3i sieben Zylindern
nur fünf Zündkerzen und bei fünf Zylindern nur drei Zündkerzen erfordern. Eine Viertakt-Brennkraftmaschine
mit mehr als einem Zylinder, die nur eine einzige Zündkerze benötigt, wurde bisher
nicht erreicht.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß, wenn bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine
mit drei in Sternform angeordneten Zylindern, die also im `'Winkel von i2o° zueinander
stehen, der Zylinderstern sich nur mit einem Drittel der Geschwindigkeit der Kurbelwelle
dreht, beide aber in gleichem Drehsinn umlaufen, jeder einzelne Kolben der drei
Zylinder bei, dreimaliger Umdrehung der Kurbelwelle und einer gleichgerichteten
Umdrehung des Zylindersterns, einen vollen Viertaktarbeitsgang ausgeführt hat. Jeder
einzelne Zvlinder hat während eines vollen Umlaufs der Kurbelwelle sich um i2o°
gedreht, also ist jeder einzelne Zylinder nach einem vollen Umlauf der Kurbelwelle
in
die Stellung gerückt, die zuvor der der Drehrichtung nach vorhergehende Zylinder
einnahm, und demzufolge müssen alle drei Zylinder nacheinander an ein und derselben
Stelle des Drehkreises gezündet werden.
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Die Erfindung erreicht einen Dreizylinder-Viertakt-Sternmotor, der
nur mit einer Zündkerze arbeitet, indem sie die Anordnung trifft, daß sich die Kurbelwelle
in gleichem Drehsinn mit dreifacher Geschwindigkeit als der Zylinderstern dreht
und nur eine Zündkerze ortsfest in der Lage angeordnet ist, die jeder der drei Zylinder
bei seinem Umlauf in der Zündlage erreicht, wobei die Zündung selbst, wie an sich
bekannt, in Abhängigkeit vom Umlauf der Kurbelwelle gesteuert werden kann.
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Ein weiterer Teil der Erfindung besteht in der sinngemäßen mehrfachen
Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung einer Gruppe von drei Zylindern bei Viertakt-Sternmotoren,
bei denen der Zylinderstern in gleichem Drehsinn zur Kurbelwelle, aber mit einer
um die Zahl der Zylinder verringerten, also einem Drittel Geschwindigkeit umläuft,
beispielsweise einen Sechszylindermotor, der mit nur zwei Zündkerzen arbeitet, indem
zwei Sternmotore zu je drei Zylindern derart zu einem gemeinsamen Stern von sechs
Zylindern zusammengebaut sind, daß die drei Zylinder des zweiten Sterns zu denen
des ersten Sterns um 6o° versetzt angeordnet sind, also praktisch die Zylinder des
zweiten Sterns in den Lücken der Zylinder des ersten Sterns liegen, somit einen
Sechszylinderstern bilden, aber für jede Gruppe von drei Zylindern nur je eine,
also insgesamt nur zwei Zündkerzen vorgesehen sind. Andererseits ergibt beispielsweise
die Anordnung von zwei derartigen Sechszylinderaggregaten auf einer Achse hintereinander,
also, wie an sich bekannt, in zwei zueinander parallelen Ebenen, wenn die einzelnen
zwölf Zylinder zu je 15° versetzt angeordnet sind, einen Zwölfzylindermotor, der,
da jede Gruppe von drei Zylindern nur eineZündkerze benötigt, insgesamt nur vier
Zündkerzen erfordert.
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In der Zeichnung ist als Beispiel in Abb. i im Querschnitt und in
Abb. 2 im Längsschnitt in kleinerem Maßstabe ein erfindungsgemäß ausgebildeter Dreizylinder-Viertakt-Sternmotor
dargestellt. Abb. 3 zeigt im Querschnitt und Abb.4 im Längsschnitt in kleinerem
Maßstab einen Sechszylinder-Viertakt-Sternmotor, der aus zwei Dreizylindersternen,
die jeder nur eine Zündkerze erfordern, zusammengebaut ist, also insgesamt nur zwei
Zündkerzen benötigt.
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Wie Abb. i und 2 zeigen, ist ein durch drei Zylindera, b, c gebildeter
Zylinderstern i um eine Hohlachse 2 in der Bohrung einer ortsfesten Wand 3 drehbar
angeordnet und in der Hohlachse 2 die Kurbelwelle 4 drehbar gelagert. Auf der den
Zylindern abgewendeten Seite der Wand 3 ist ein Getriebegehäuse 5 vorgesehen, in
welches das ein Zahnrad 6 tragende Ende der Hohlachse 2 hineinragt, während die
gleichfalls ein Zahnrad 7 tragende Kurbelwelle 4 nach außen durchtritt, so daß von
ihrem Ende die von den Zylinderkolben entwickelte Kraft abgenommen werden kann.
Auf der Getriebewelle 8 sind nun zwei Zahnräder 9 und io befestigt, von denen das
eine 9, mit dem Zahnrad 7 der Kurbelwelle und das andere, io, mit dem Zahnrad 6
der Hohlachse 2 des Zylindersterns i im Eingriff steht, und zwar in solchem Untersetzungsverhältnis,
daß bei gleichgerichteter Drehbewegung beider Teile, während eines vollen Umlaufs
der Kurbelwelle 4, der Zylinderstern i nur eine Dritteldrehung ausführt. Dadurch
ist -erreicht, daß, wie insbesondere Abb. 2 zeigt, während einer Umdrehung der Kurbelwelle
in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Drehrichtung, beispielsweise der Zylinder
b, bei der gleichgerichteten Drehung gerade in die Stellung kommt, die zuvor der
Zylinder a einnahm, so daß, wenn dieser sich gerade in Zündstellung befand, die
hier in der ortsfesten Wand 3 vorgesehene nur eine Zündkerze dann während des ganzen
Umlaufs des Zylindersterns i an dieser Stelle jeden der drei Zylinder nacheinander
zündet, indem das Brennstoff-Luft-Gemisch beim Vorbeigleiten des jeweiligen Zylinders
an der Zündkerze mit dieser über eine in der Zylinderwand vorgesehene Öffnung 12
in Berührung kommt, wobei, wie an sich bekannt, der Eintritt der Zündung in Abhängigkeit
von der Drehung der Kurbelwelle gesteuert werden kann. Um die Darstellung und Beschreibung
zu vereinfachen ist die Zuführung des Brennstoffes bzw. Brennstoff-Luft-Gemisches
zu den Zylindern unberücksichtigt geblieben, da sie mit der Erfindung in keinem
Zusammenhang steht, und, wie an sich bekannt, durch gesteuerte . Ventile oder Schieber
bewirkt werden kann.
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Bei der in Abb. 3 und 4 gezeigten sinngemäßen Ausbildung eines Sechszylinder-Viertakt-Sternmotors
ist der Stern i' aus zwei Dreizylindersternen zusammengesetzt, deren einer aus den
Zylindern a, b, c und deren anderer aus den Zylindern d, e, f besteht,
welch letztere lediglich der leichteren Unterscheidung halber in Abb. 4 gestrichelt
angedeutet wurden. Dabei sind die beiden Zylindergruppen um 6o° versetzt zueinander
in ein und derselben Drehebene der Hohlachse 2 angeordnet, so daß je ein Zylinder
d, e, f der zweiten Gruppe in den Lücken zwischen den Zylindern
a, b, c der ersten Gruppe liegt. Die Untersetzung 6, 7, 8, 9, io ist derart
getroffen, daß der so gebildete Sechszylinderstern i' sich bei einem vollem Umlauf
der Kurbelwelle ¢ in gleichem Sinn nur um ein Drittel, also 12o°, dreht. Die Zündung
der zweiten Zylindergruppe d, e, f erfolgt selbstverständlich vermittels
einer besonderen Zündkerze ii', die in der auf der anderen Seite des Zylindersterns
angeordneten Wand 3' angeordnet ist, so daß der Sechszylinderstern insgesamt nur
zwei Zündkerzen erfordert.