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Drehkolben-Brennkraftmaschine Gegenstand des Patents 832 93i ist eine
Drehkolbenmaschine mit ringförmigen Arbeitsräumen und mit zwei mit Zahnkolben bzw.
Zahnlücke versehenen Läufern. Gemäß der Erfindung sind zwei Läufer starr miteinander
durch zwei Zahnräder von gleicher Teilung in Verbindung mit einem exzentrischen
Antrieb gekuppelt, wodurch der mit der Zahnlücke versehene und mit dem exzentrischen
Antrieb gekuppelteLäufer eine ungleicheUmfangsgesch-,vindigk eit (von einem Minimum
ansteigend auf ein Maximum und wieder auf ein Minimum zurückkehrend) erhält. Während
des Zahnleolbendurchgangs durch die Zahnlücke wird die geringere Umfangsgeschwindigkeit
der Zahnlücke zum Zahnkolben bei Versetzung der Zahnkolbenmitte um das Maß i benutzt
für die Bildung einer geeigneten Zahnform und z.urVerhi.nderung von einem Zurückströmen
der Druckgase nach dem Auspuff an den Übergangsstellen von Gehäuse, Zahnlücke und
Zahnkolben. Eine in dieserWeise ausgebildete Maschine soll erfindungsgemäß als Drehkolben-Bmennkraftmaschine
verwendet werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen .Brennkraftmaschine
dargestellt.
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Abb. i zeigt die Maschine in Zündstellung im Längsschnitt, Ab@b. 2
einen senkrechten Ouerschnitt durch die B rennkraftmaschine.
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Auf einer Welle i2 sitzt ein Läufer 13 mit einem Zahnkolben 14. Der
Zahnkolben paßt mit seinem
Außendurchmesser sauber in das Gehäuse
15 mit dem Durchmesser D. Parallel zur Welle 12 ist ein zweiter Läufer 16 gelagert,
in dem eine dem Kolben 14 entsprechende Zahnlücke 18 gebildet ist. (Zu beiden Seiten
des Gehäuses sind. Deckel i i für die seitliche Abdichtung der Läufer sowie für
deren Lagerstellen angeordnet.) Mit der Zahnlücke 18 ist der Brennraum r9 verbunden,
in welchen eine Zündeinrichtung io bekannter Art hineinragt. Die beiden Läufer 13
und i:6 sind starr miteinander über einen exzentrischen Antrieb des einen Läufers
16 durch die Zahnräder 20 und 211 mit gleichem Teilkreis Durchmesser Dz gekuppelt.
Der exzentrische Antrieb entsteht dadurch, d'aß das Zahnrad 20 auf Welle 26 uni
das Mali x in seitlicher Richtung zur Welle 16 besonders gelagert wird. Die Welle
26 trägt einen Zapfen 22, der in ein Lager der Kurbelschleife 2:3 eingreift. Bei
der Drehung der Welle.i2, nimmt der Zapfen 2a die KurbelschJeife 23 und damit den
Läufer 16 mit. Dieser exzentrische Antrieb des Läufers 16, der auch anstatt Kurbelschleife
durch Lenker bewirkt werden kann, verursacht eine ungleiche Umfangsgeschwindigkeit
des Läufers 16 im Verhältnis zu der des Läufers 13. Die Umfangsgeschwindigkeit des
Läufers 16 wechselt während einer Umdrehung von einem Minimum zu einem Maximum wieder
zu einem Minimum. Das Minimum ist kleiner, das Maximum größer als: die gleichmäßige
Umfangsgeschwindigkeit des- Läufers 13 auf dem gleichen Teilkreisdurchmesser T,
weil beide Läufer infolge der starren Kupplung durch die Zahnräder 2o und 21 von
gleicher Teilung nach einer Umdrehung wieder auf denselben Ausgangspunkt zusammentreffen
müssen. Zwischen Maximum und Minimum kommt demnach während einer Umdrehung zweimal
eine Geschwindigkeit vor, die um ein geringes kleiner ist als die gleiclunäßige
Umfangsgeschwindigkeit des Läufers 13, je nachdem ob die Beschleunigungsseite oder
die Verzögerungsseite der Geschwindigkai:tsänderung betrachtet wird. Durch Versetzung
der Za'hnkolbenmitte um das Maß i und den exzentrischen Antrieb wird bewirkt, daß
an den Übergangsstellen von Gehäuse, Zahnkolben und Läufer eine momentane Berührungslinie
entsteht, wodurch ein Zurückströmen: von Druckgas. nach dem Auspuff verhindert wird.
Bei der Drehung rollt der Läufer r6 mit seinem Durchmesser L1 mit geringem Spiel
über den- Läufer 13 mit seinem Durchmesser L2 ab. Gehäuse, Deckel und Läufer werden
mit Luft oder Wasser gekühlt.
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Wirkungsweise In der Zündstellung (Abb.2) ist dieAuspuffleitung 29
vor und hinter dem Zahnkolben mit der freien Atmosphäre verbunden. Etwa durch Undichtigkeiten
zwischen Zahnkolben 14 und Zahnlücke r8 austretende Gase können entweichen:. Die
Expansionsgase wirken. bei derWeiterdrehung der Läufer auf die hintere Zahnflanke,
des Kolbens 14. Um die Expansionsgase auf den Kolben wirken zu lassen, ist im Gehäuse
15 ein Kanal 3-2- vorgesehen, durch welchen die Gase aus- der Brennkammer bei der
Weiterdrehung hinter den Kolben treten können.
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Die Restgase aus der Brennkammer i9 entweichen, -nach Abschluß des
Kanals 3.2 bei Stellung A (Abt. 2) durch den Auspuffkanal 34 zum Vorwärmer 27. Der
Zahnkolben 14 hat dann die Stellung bei B (Abt. 2) eingenommen. Zwei Kanäle 35 dienen
zur Zuführung von Spülluft zum Ausspülen des. Brennraumes.
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Wenn, die Zahnlücke 18 des Läufers 16 den Aufladegemisch- bzw. Luftkanal
z5 passiert, tritt die vom Aufladekompressor geförderte Ladung bzw. Luft über den
Vorwärmer 27 in die Brennkammer ig ein. Der Vorwärmer 27 wird durch die Abgase aus
der Brennkammer (Kanal 34) und der Auspuffleitung 29 geheizt. Die Ladung bzw. Luft
wird im Vorwärmer bis dicht an die Zündgrenze erwärmt. Die letzte Kompression und
die dadurch bewirkte Erwärmung auf die Zündtemperatur bewirkt der Zahnkolben 14
beim Eintrritt in die Zahnlücke. Die Zündung erfolgt entweder in bekannter Weise
durch Zündkerzen: io oder bei kleineren Ausführungen durch Selbstzündungen. Für
den Fall, daß die Vorwärmung zu hoch getrieben und Selbstzündung im Auflad'ekana125
eintreten könnte, ist eine Sicherheitsvorrichtung 28 vorgesehen.
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Durch die Vorwärmung des Gemisches bzw. der Luft wird erreicht: i.
geringerer Aufladedruck und damit geringere Leistung des Aufladekompressors, 2.
niedriger Zünddruck in der Brennkammer, 3. größere Ausnutzung der Wärmeenergie der
Expansionsgase.