DE1426010A1

DE1426010A1 - Mit Drehkolben arbeitende Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1426010A1
Application number: DE19601426010
Authority: DE
Inventors: Georg Hohlwein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-08-03
Filing date: 1960-08-03
Publication date: 1969-04-03

Description

Mit Drehkolben arbeitende Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine mit Drehkolben arbeitende Brennkraftmaschine.
Man ist seit langer Zeit bemüht, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der der Kolben keine hin- und hergehende Arbeitsbewegung mehr ausführt, sondern der als Kolben bezeichnete, von den Verbrennungsgasen beaufschlagte Teil der Maschine eine möglichst gleichmässige kontinuierlich fortlaufende Drehbewegung macht. Zu diesem Zweck sind Brennkraftmaschinen mit sogenannten Drehkolben in verschiedenen Ausführungsformen schon bekannt geworden.
Die Erfindung betrifft im besonderen eine solche mit Drehkolben arbeitende Maschine, bei welcher jeder Drehkolben in seinem Zylinder um dessen Achse rotierend aussermittig umläuft und dabei längs einer seiner Erzeugenden der Zylinderbohrung entlanggleitend anliegt, wobei jeweils zwischen dem Einlasskanal und dem Auslasskanal des Zylinders ein wndebewegte am Drehkolben und stirnseitig am Zylinder anliegendes Schiebeglied abdichtend wirksam ist und wobei die Beschickung des oder der Arbeitszylinder mittels Pumpe erfolgt. Bei diesen ein hin- und hergehendes abdichtendes Schiebeglied aufweisenden Drehkolbenmaschinen muss dieses Schiebeglied mit einer ent-sprechenden Feder zusammenarbeiten, durch die es in einem Schlitz geführt ständig gegen den sich drehenden Kolben angedrückt gehalten wird. Diese Federn sind nachteilig; sie können vor allem bei schnellaufenden Maschinen zu Störungen Anlass geben und bedingen auch einen verteuernden baulichen Aufwand.
Die Erfindung hat eich zur Aufgabe gestellt, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, die solcher das Schiebeglied betätigender nachteiliger pedern nicht mehr bedarf. Srfindungegemä8 wird dies dadurch erreicht, dass das oder die abdichtenden Schiebeglieder durch ein eigenes oder für eine Mehrzahl von Schiebegliedern gemeinsam vorhandenes Steuerglied zwangsläufig betätigt vorgesehen sind, welches Steuerglied eine oder mehrere Steuerflächen aufweist, die der der Drehzahl des oder der abzudichtenden Drehkolben kurvenanalog sind, Zweckmäßig ist es, wenn hierzu als Steuerglied zur zwangsläufigen Betätigung des oder der Schiebeglieder eine für eine Mehrzahl von Drehkolben gemeinsame, sich miüdestensrelativ zu den Drehkolben drehende Steuerscheibe od.dgl. vorgesehen ist. In dieser leise bleiben jetzt hin- und hergehende Schwingbewegungen ausführende Federn od.dgl. vermieden, welche auf Kosten der Leistung der Maschine entgegen der Kraft einer Federung betätigt werden müssen.
Es ist sogar möglich, im Sinne einer Weiterbildung der Erfindung die das Schiebeglied betätigende besohdere Steuerscheibe gleichfalls noch einzusparen.. Dies kann geschehen, wenn mindestens zwei in ihrer Bewegungsstellung um 18o0 phasenverschobene, paarweise gekoppelt sich gegenüberliegende Drehkolben vorgesehen sind, die dann ein ihnen gemeinsam zugeordnetes, zwischen ihnen liegendes und von ihnen unmittelbar zwangsläufig mit hin- und herbewegtes abdichtendes Schiebeglied besitzen. In dieser Weise dienen somit die sich gegenüberliegenden Drehkolben wechselweise zugleich als Steuerorgane :fix ihr gemeinsames Schiebeglied. Dies wirkt sich abgesehen von einer Kraftersparnis zugleich auch noch in einer konstruktiven Vereinfachung und Verbilligung der Maschine aus.
Es kommt weiterbildend dabei ausserdem noch in Betracht, die Anordnung so zu troffen, dass die sich gegenüberliegenden Zylinder, deren Drehkolben Schiebeglied besitzen, entweder zwei Arbeitszylinder oder zwei Pumpenzylinder oder je ein Arbeite- und ein Pumpenzylinder sind. Vorteilhaft ist es, wenn man bei Mehraylindermaschinen sich abwechselnd je ein Pumpen- und ein Arbeitszylinder gegenüber- stehen läset. Dadurch erreicht man nämlich betriebsmäßig die günstigsten Arbeitsverhältnisse und auch besondere kurze Verbindungswegs zwischen dem Arbeite- und dem zu ihm gehörenden, ihn beschickenden Pumpenzylinder. Auch ist es vorteilhaft, wenn die die Antriebskraft liefernden Zylinder gleichmässig auf dem Maschinenkörper verteilt sind. Bei Maschinen, die eine Mehrzahl von Zylindern aufweisen, also bei Mehrsyiindermaschinen, ist es von Vorteil, wenn die sich gegebenenfalls auch im Kreis angeordnet gegenüberliegenden, mit Drehkolben arbeitenden Zylinder über- oder nebeneinander- liegend vorgesehen sind und dabei die jeweils zusammenarbei- tenden Arbeite- und Pumpenzylinder übereinander oder über Kreuz liegen und in ihrem sie auf möglichst kurzem Wegver- bindenden Frischgas- bzw. Luftkanal je ein ein- oder mehrwegiges -Steuerorgan angeordnet ist, das die jeweilige Be- schickung der Arbeitszylinder seitens der Pumpenzylinder im richtigen Zeitpunkt zustande kommen lässt. Es kommt sogar . in Frage ,, die mit Drehkolben arbeitenden Zylinder zu einem einen Umlaufmotor ergebenden Gehäuse zu vereinigen, wodurch sich beispielsweise ein Nabenmotor für Propeller-, Turbo-, Radantgieb, u.dgl. ergibt. In dieser Weise erhält man dann vor ' allem für Fahrzeuge und andere Anwendungsmöglichkeiten des Motors, die seine Ortsbeweglichkeit erfordern, eine kotorkonstruktion, welche sich durch leichtes Gewicht und geringen Raumbedarf je Leistungseinheit auszeichnet.' Jene Steuerscheiben, welche mit den in ihnen angebrachten Bohrungen die Verbindung der Speisekanäle zwischen Pumpenzylinder und Arbeitszylinder ausschließlich im richtigen Zeitpunkt der Arbeitsphesen herstellen, lassen sich sogar ersparen. Anstelle der genannten Steuerscheibe kann nämlich für den gleichen Zweck auch jene Welle mitverwendet werden, auf der gemeinsam die Drehkolben des Arbeite- und des Pumpenzylinders sitzen. Diese Welle erhält hierfür dann Längsbohrungen, die mit den Eingang und.den Ausgang dieser Längsbohrungen bildenden Querbohrungen an der zylindrischen Mantelfläche der Welle ausmünden, wo sie die Verbindung mit den weiterleitenden Kanälen herstellen, die sich in diesem Fall in der Zylinder- und/ oder der Gehäusewandung des Motors befinden.
In dieser Weise erfüllen die genannten Wellen denn zudem noch die Funktion eines gut und leicht dichtenden, walzenförmi- gen Steuerorgans und zwar unter Vermeidung einer schwierigen planen abdichtung, wie sie Steuerorgane erfordern, welche als mit Querbohrungen versehene Scheiben ausgeführt sind.
Auch jene hin- und hergehenden Schiebeglieder, welche den rotierenden sichelförmigen Nutzraum der Zylinder wunschgemäß unterteilen, können als Steuerorgane verwendet werden, wenn diese Glieder geeignet mit Querbohrungen versehen sind oder' wenn sie am Umfange hierfür geeignete Ausnehmungen erhalten, die sodann mit Bohrungen zusammenarbeiten, welche wiederum in den das Schiebeglied führenden Viandungen liegen. Es lassen sich gegebenenfalls sogar die Drehkolben des Motors selbst analog als Steuerglied für die Speisekanäle nutzbar machen wenn diese Kolben mit achsenparallelen Kanälen versehen werden.
Im letzteren Falle erspart man auch hierbei besondere Steuer- -scheiben.
Ziegen mindestens zwei gleichphasig arbeitende Zylinder nebeneinander, deren Drehkolben synchron genau die gleiche Bewegung ausführen, so ist es auch möglich, die gegen diese Kolben drückenden Schiebeglieder gabelförmig zu vereinigen und zwar derart, dass sie ein gemeinsames Gegenende haben, welches vom Drehkölben eines den beiden nebeneinander liegenden Zylindern gegenüberliegenden Zylinders erfindungsgemäß betätigt werden und umgekehrt. Von den drei genannten Zylindern kann dann der eine auch ein Abgasnutzungszylinder oder ein vor- bzw. nachverdichtender Pumpenzylinder sein.
Nachstehend ist die Erfindung mit ihren verschiedenen Einzelheiten anhand von Zeichnungen in mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert und beschrieben. Dabei behandeln die Figuren 1 bis 8 einen der Erfindung entsprechenden Drehkolbenmotor, bei dem zwei Arbeits- und zwei Pumpenzylinder zu einer gemeinsamen Maschine vereinigt sind. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Maschine nach der Schnittlinie I-I in Fig. 3, wobei dieser Schnitt durch die beiden Arbeitszylinder der Maschine geht; fib. 2 einen Schnitt nach der Schnittlinie II-II in Fig. 3, welcher durch die Pumpenzylinder der Maschine geht. Fig. 3 ist ein zu 1'ig. 1 und 2 senkrechter Schnitt entsprechend der Schnittlinie III-III in 1'ig. 1. Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt nach der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.
' Fig. 5 ist ein Schnitt entsprechend Fig. 1 durch die Arbeitszylinder in jener Stellung der Drehkolben dieser Zylinder, in der der Drehkolben des linken Zylinders einen wesentlichen Teil seines Arbeitshubes bereits ausgeführt hat und der Drehkolben des rechten Arbeitszylinders jene Stellung einnimmt, .'in der das Ausstossen der verbrannten Gase bereits begonnen hat. Fig. 6 gibt die entsprechende Stellung der Drehkolben der zu den Arbeitszylindern nach Fig. 5 über Kreuz zugehörenden Pumpenzylinder wieder.
Die Fig. ? und 8 veranschaulichen eine andere Arbeitsstellung der Drehkolben der Arbeite- und der Pumpenzylinder und zwar jene, bei der der Drehkolben des linken.Arbeitszylinders seinen Arbeitshub praktisch beendet und der Drehkolben des rechten Arbeitszylinders seinen Arbeitshub schon begonnen hat.
Fig. 9 gibt im Schnitt einen der Erfindung entsprechenden Drehkolbenmotor wieder, ausgeführt als Dreizylindermotor.
Fig. 1o ist die entsprechende Schnittansicht für einen Vierzylindermotor.
Fig. 11 zeigt in vergrösserter Darstellung eine Ausführung des Drehkolbens, bei dem der Drehkolben des Arbeitszylinders schaufelartig gezahnt ist. Dabei entspricht diese Figur dem Schnitt entsprechend der Schnittlinie XI-XI in lig. 12.
Fig. 12 gibt einen Schnitt nach der Schnittlinie XII-XII in Fig. 11 wieder.
Fig. 13 entspricht der Ausführung eines Drehkolbenmotors entsprechend der Erfindung, welcher als Nabenmotor, z.B. für das Rad eines Fahrzeuges, ausgeführt und eingebaut ist und zwar dargestellt im Schnitt nach der Schnittlinie XIII-XIII in Fig. 15.
Fig. 14 ist ein Schnitt entsprechend der Schnittlinie XIV-XIV in Fig. 13.
Fig. 15 und 16 sind ebenfalls Schnittansichten und zwar nach den Schnittlinien XV-XV bzw. XVI-XVI in Fig. 13.
Der in den Figuren 1 bis 8 dargestellte, der Erfindung entsprechende Drehkolbenmotor hat zwei Arbeitszylinder 1 und 2 und ebenso zwei Pumpenzylinder 3 und 4. Jeder dieser Zylinder hat einen Drehkolben 5, 6, 7 bzw. B. Diese Drehkolben sitzen aussermittig auf ihren Wellen 9 bzw. lo, die in der Mittelachse der Zylinder '! und 2 bzw. 3 und 4 liegen. Dabei sind die Drehkolben so bemessen, dass sie bei ihrer in der eingezeichneten Pfeilrichtung erfolgenden Drehbewegung mit einer ihrer Erzeugenden an der Innenwandung ihrer Zylinder anliegen, sodass diese Erzeugende dabei an dieser 'd`Vandung entlanggleitet. An jener Stelle, an der die Drehkolben dabei die Zylinderwandung

berühren, ist je eine Dichtungsleiste 13 aus hochwertigem Ma-

eher f der-nd,

terial in den Dreeirresutzt, die einerseits bewirkt,

dass die Reibung an dieser Berührungsstelle möglichst verringert wird und dass andererseits an dieser Stelle jedoch eine gute Abdichtung gegeben ist. Zwischen den Drehkolben und den sie umgebenden Zylinderwandungen verbleibt je ein sichelförmiger Nutzraum 14, 15, 16, 17, der beim Umlaufen der Drehkolben entsprechend mitrotiert, der dabei aber durch das im folgenden noch beschriebene Schiebeglied seine zweckgemäße Unterteilung erfährt. Zu jedem Drehkolben gehört nämlich noch ein gegen ihn. angedrückt gehaltenes Schiebeglied, welches der exzentrischen Bewegung der uberfläche des Drehkolbens folgend hin- und herläuft.
Wie aus den Figuren 1 bis 8 hervorgeht, sind jeweils die beiden Zylinder 1 und 2 bzw. 3 und 4 einander gegenüberliegend angeordnet. Es ist dabei für die paarweise zueinandergehörenden Drehkolben 5, 6 bzw. 7, 8 dieser Zylinder jeweils ein gemeinsames Schiebeglied 18 bzw. 19 vorgesehen. Diese Schiebeglieder sind in ihrer hin- und hergehenden Bewegung im Mittelteil 2o des Motorengehäuses 21 geführt. Es geht aus den Figuren 1, 2, 5, 6 bzw. 7 und 8 ohne weiteres hervor, dass die Schiebeglieder 18 und 19 jeweils von den zugehörigen Drehkolben selbst mit hin- und hergeschoben werden, wobei diese Schiebeglieder ständig an beiden Enden dichtend an der Oberfläche der rotierenden Drehkolben anliegen bleiben. Dies ist möglich, weil die Drehkolben jeweils um 18o0 räumlich phasenverschoben auf ihren Wellen sitzen. Dadurch ist es möglich, dass die Drehkolben panrweise ihre Schiebeglieder selbst gegenseitig hin- und herbewegen, so dass hierzu, wie bei bekannten Maschiäen, keine diese Glieder angedrückt haltenden Federn od.dgl. mehr erforderlich sind. Wie oben schon erwähnt ist, handelt es sich bei den Zylindern 1 und 2 um Arbeitszylinder, in denen also die arbeitsleistende Verbrennung der Brenngase stattfindet. Zu diesem Zweck ist jeder dieser Zylinder mit einer Zündkerze 22 und 23 ausgestattet. Diese Kerzen wirken je auf-einen Zuführungskanal 24 bzw. 25, durch den dem Arbeitszylinder das Verbren-nungsgemisch eingepumpt wird. Diese Kanäle sind je durch eine Verbindungsleitung 26 und 27 mit dem Nutzraum des Zylinders verbunden. Ausserdem hat jeder Zylinder eine Auspuffleitung ?8 und 29, die zum ins Freie gehenden Ausgangskanal 3o bzw. 31 führen. Das für beide Arbeitszylinder 1 und 2 gemeinsame Schiebeglied 18 ist datier so angeordnet, dass es je zwischen der Verbindungsleitung 26 und der Auspuffleitung 28 des einen Arbeitszylinders und der Verbindungsleitung 27 und der Auspuffleitung 29 des anderen Arbeitszylinders liegt. Beim Pumpenzylinderpaar nach den Figuren 2, 6 und 8 ist ebenfalls für je- den Zylinder 3 und 4 je eine Zuführungsleitung 32 und 33 bzw, eine Ausgangsleitung 34 und 35 vorhanden. Durch die Leitungen 32 und 33 wird durch die an einen Gemischerzeuger angeschlossenen Stutzen 36 und 37 Frischgasgemisch in die Nutzräume 16 und 17 der Pumpenzylinder eingesaugt. Durch Drehen der Kolben 7 und 8 dieser Zylinder wird dann dieses Gemisch verdichtet und auf den gewünschten bzw. erforderlichen Druck komprimiert. Die Weiterleitung dieses komprimierten Gemisches zum Arbeits- zylinder erfolgt durch die an die Leitungen 34 und 35 angeschlossenen Verbindungskanäle 38 und 39. Diese Kanäle 38 und 39 fühxen über Kreuz zu den Zuführungskanälen 25 und 24 der Arbeitszylinder 2 und 1, so dass auf dem genannten Weg im richtigen Zeitpunkt das in den Pumpenzylindern hoch verdichtete Gemisch in die Arbeitszylinder eingepumpt wird. Der beschrie- bene Verbindungsweg .für die Zuführung des Gemisches vom Pumpenzylinder zum zugehörigen Arbeitszylinder, die nach Fig. 1 und 2 je über Kreuz zusammengehören, führt je über ein Steuerorgan 4o bzw. 41: Diese Steuerorgane sitzen mit auf der Welle 9 bzw.
.und drehen sich daher mit den Drehkolben mit. Sie haben einen verbindenden Kanal 42 bzw.43, der bezüglich der Drehbewegüngen dieser als Scheibe ausgeführten Steuerorgane so angeordnet ist, dass er.nur im richtigen Zeitpunkt die Durchverbinduag vom l#umpenz'linder zum Arbeitslinder herstellt, wie diese Stell Uns in leig. 4 wiedergegeben ist. Wie aus Fis. 3 und 4 hervorgeht, sitzen auf den Wellen 9 und 1o der Drehkolben je ein Zahnrad 11 bzw. 12. Diese beiden Zahnräder kämmen mit einem gemeinsamen weiteren Zahnrad 44, welches die haqtnutzwell«->des Motorst45;>antreibt. Um für den Motor eine gewünschte Kühlung zu schaffen, ist sein Gehäuse geeignet mit von Kühlwasser durchflossenen Hohlwandungen 46 vorgesehen.
Die beschriebenen grbeits- und Pumpenzylinder arbeiten nun folgendermassen: Der rechte Drehkolben 6 der Fig. 5 befindet sich in jener Stellung, die dem Zündwinkelbereich entspricht. Dieser Bereich kann je nach Einstellung der Maschine auf Vor- oder Nachzündung differieren. In der gezeichneten Stellung hat der genannte Drehkolben 6, der mit seiner Dichtungsleiste 13 an der Zylinderwandung anliegt, gerade die Verbindungsleitung 27 überschritten, über welche das Frischgemisch durch den Kanal 25 zugeführt wird. Es wird angenommen, dass in dieser Stellung die Zündung erfolgt. Zuvor hat das Steuerorgan 41 die Verbindung des Kanals 25 zum Pumpenzylinder abgeschlossen, nachdem durch die Verbindungsbohrung 43, welche sich inzwischen gleichfalls weiterbewegt hat, der durch den Kanal 25 und die Verbindungsleitung 27 gebildete Zündraum unter dem nötigen Druck mit Frischgas beschickt worden ist. Der Druck für dieses Frischgas- bzw. Gas-Luft-Gemisch ist durch den Drehkolben 7 des linken Pämpenzylinders geschaffen worden, indem dieser Drehkolben das in seinen Nutzraum 16 ein-gesaugte Gemisch auf den minimalen Raum gebracht hat. Dieser Raum ist erreicht, wenn die Dichtungsleiste 13 des Kolbens 7 die Öffnung der Leitung 34 überstreicht, weil in diesem Zeit-punkt der Nutzraum 16 des betreffenden Pumpenzylinders 3 seine ' kleinste Grösse hat, nach hinten abgedichtet durch die an der Zylinderwandung anliegende genannte Dichtungsleiste und in Drehrichteng gesehen nach vorne abgedichtet durch das am Drehkolben anliegende Schiebeglied 19.
In Fig. 6 ist jene Stellung des Pumpendrehkolbens ?aingezeichnet, wie sie sich kurz nach Erreichung des oben beschrie- benen maximalen Pumpdruckes ergibt, wobei die Dichtungsleiste 13 bereits wieder über die Zuführleitung 32 für das Frischge- misch hinweg rotiert ist. Es findet jetzt in diesem Pumpenzylinder 3 beim Weiterdrehen des Drehkolbens das nächste An- saugen den Luft-Gas-Gemisches statt. Gleichzeitig komprimiert sich das schon im Nutzraum 16 dieses Zylinders vorhandene Frisch-Gas-Gemisch. Dieser Nutzraum hat in Fig. 6 für den frag- lichen linken Pumpeäzylinder den Maximalraum. Sobald die Dich-, tungeleiste 13 wider an die Leitung 34 gekommen ist, hat das im genannten Nutzraum befindliche Gemisch wieder seine maximale Kompression erhalten, mit der der Zündraum des Arbeitszylinders 2 erneut im richtigen Zeitraum dadurch beschickt wird, dass der Verbindungskanal 43 im Steuerorgan 41 den Durchlass kurzzeitig freigibt. Dieses Spiel wiederholt sich nun bei jeder Umdrehung des Drehkolbens ? des Pumpenzylinders 3. Das gleiche trifft analog zu für den Pumpenzylinder 4, welcher über Kreuz mit demärbeitszylinder 1 zusammenarbeitet. Durch die Zündung wird in jedem der beiden Arbeitszylinder 1 und 2 dar Drehkolben 5 bzw. 6 in der durch den eingezeichneten Pfeil angegebenen Dreh- richtung heaufschlagt. Es,bildet sich dabei in diesen Arbeits- zylindern hinter der Dichtungsleiste 13 jeweils als Nutzraum der entsprechende Expansionsraum aus, nach hinten wieder begrenzt durch das für beide Arbeitszylinder gemeinsame Schiebeglied 18. In dem vor der Dichtungsleiste 13 gegebenen Zylinderraum befindet sich jeweils das verbrannte Gemisch, welches beim Rotieren der Drehzylinder durch die Auspuffleitungen 28 bzw. 29 ausgestossen wird. Wie aus den Figuren hervorgeht, arbeiten die beiden Arbeits- zylinder 1 und 2 jeweils um 1800 phasenverschoben und analog natürlich über Kreuz auch die beiden zugehörigen Pumpenzylinder 3 und 4. Bei jeder Umdrehung der Drehkolben des wie beschrieben kombinierten Zweizylinder-Drehkolbenmotors erfolgen also zwei Zündungen mit den zugehörigen Arbeitsimpulsen. Bei der in Fig. 5 gezeigten Arbeitsstellung dieses kotors hat der Drehkolben 5 jene Stellung, die dieser Kolben einnimmt, wenn der expandierende Nutzraum des Zylinders gerade seine halbe Grösse um einige Grade überschritten hat. Das in diesem Nutzraum 14 befindliche Brenngasgemisch ist gekreuzt schraffiert wiedergegeben. Im vor der Dichtungsleiste 13 gegebenen Zylinderraum befindet sich das punktiert eingezeichnete verbrannte Gasgemisch,wslches durch die Leitung 28 und den Kanal 30 in den Auspuff gelangt, Devt Drehkolben 6 des Arbeitszylinders 2, welcher aeaenüberjAL" Yöiben

5 um 18o0 phasenverschoben- Ümläuft@@@,v

ein, die er im bzw. kurz d&nach hat. Der vor der Dichtungsleiste 13 befindliche Zylinderraum 15 hat in diesem Falle beinahe noch i,aximale Grösse. Er enthält nur verbranntes Gas, aslches bei der folgender. Umdrehung des Kolbens 6 durch die Leitung 29 und den Kanal 31 in den Auspuff gelangt.
Nach Fig. 7 hat der Arbeitszylinder 1 jene-Stellung, in der der Nutzraum 14 als Expansionsraum angenähert seine maximale Grösse hat. Beim Arbeitszylinder 2 dagegen hat der expandil'rende Nutzraum erst noch :licht ganz halbe Grösse, während der noch

mit verbranntem Gas gefüllte Auspuffraum sich von seiner maxi-

malen Grösse etwa schon auf@Valbe Grösse verringert hat. Ausserdem

ist nach Fig. 7 und 8 für die Drehkolben 5, 6, 7 und 8 keine Dichtungsleiste vorgesehen, sondern je ein geschlossener Dichtungsring bzw. Dichtungszylinder 47, der aus besonders hochwertigem N: aterial besteht und evtl., wie die Figuren 7 und 8 zum Ausdruck bringen, zwischen sich und dem Kolben etwas Spiel haben kann.
Entsprechend der in l@ig. 9 gezeigten Darstellung, die lediglich einen Querschnitt durch die Arbeitszylinder der Maschine' wiedergibt, ist der der Erfindung entsprechende Motor als Dreizylindermaschine ausgeführt. Hierbei arbeiten die einzelnen Zylinder 48, 49 und 50 jeweils mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 12o°. Die mit den Drehkolben 51, 52, 53 dieser Zylinder zusammenarbeitenden Schiebeglieder 18' werden in diesem Falle von einer Steuerscheibe 54 betätigt, welche den gleichen exzentrischen Umlauf hat wie die Drehkolben 51, 52 und 53. Alle Schiebeglieder 18', die im Winke. von 12o0 zueinander stehen, liegen dabei mit ihrer inneren StosskL_.te an der genannten Steuerscheibe 54 an. Dadurch wird gewährleistet, dass auch in diesem Falle diese Schiebeglieder 18', ohne dass Gegenfedern erforderlich sind, zwangsläufig so mit hfn- und hergeschoben ' werden, dass sie ständig mit ihrer äusseren Kante an ihrem Drehkolben anliegen. Sie erfüllen daher die gleiche Wirkung wie das Schiebeglied 18 bzw. 19 im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Jedem der drei Arbeitszylinder der Fig. 9 kann wieder ein Pumpenzylinder analog zugeordnet sein (nicht dargestellt). Es ist aber auch möglich, eine für alle Arbeitszylinder gemeinsame . Frischgas- bzw. Zuf4pumpe , v.örzusahens die die^®schiclung. der

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Arbeitszylinder mit Frischgas (Oktomotor) bzw. mit Luft (Diesel- motor) im richtigen Zeitpunkt und unter dem gewünschten Druck . abwechselnd vornimmt. Hierbei vereinfacht sich die bauliche Aus-. führung des neuen Motors noch weiter, was weiter zu seiner Verbilligung und zu seiner Verkleinerung an Grösse und Gewicht pro Leistungseinheit beiträgt. Auch in diesem Falle ist das Gehäuse 55 des Motors wieder mit Hohlwandungen 46 versehen, die zirkulierende Kühlwasser oder auch eine kühlende Luftspülung führen können; auch ist Verrippung der Zylinder für Luftkühlung, wie üblich, möglich. Die eingezeichneten drei Zündkerzen sitzen am Zuführungskanal .für das Frischgemisch. Die,Auspuffleitungen dagegen wiederum auf der gegenüberliegenden Seite der Schiebeglieder 18'. Jeder der drei Drehkolben hat auf seiner Welle ein Zahnrad, wobe'diese Zahnräder mit einem.,gemeinsamen weiteren Zahnrad k4men, welches dann die Hauptwelle des Motors unmittelbar ,oder Wer ein Über- oder Untersetzuägsgetriebe antreibt.
In Fig. 1o ist ein Motor wiedergegeben, welcher mit vier Arbeitszylindern ausgestattet ist, die ebenfalls, wie'in Fig, 9, steraförmlg angeordnet sind. Hierbei arbeiten die vier Zylinder mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 9o0.
Bei jeder Umdrehung dieser Zylinder finden also vier Zündimpulse statt. Im übrigen ist diese Fig. 1o anhand der. Beschreibung zu Nig. 9 ohne weiteres verständlich, ereil sich die gleich gezeichneten Xonttruktionselemente in ihrer Arbeitsweise vollständig entsprechen. Die Steuerscheibe 55 betätigt also durch ihren exzentrischen Umlau! die ihr anliegenden Schiebeglieder 18" gleichfalls im richtigen Takt, wodurch die Abdichtung der Drehkolben der Zylinder in jeder*Drehstellung dieser Zylinder durch die genannten Schiebeglieder 18" gewährleistet ist. Auch bei dienet zu jedem Arbeitszylinder ein eigener ihn beschickender Ampenzylinder vorgesehen sein, wenn. man es nicht vorzieht; die Beschickung dieser Zylinder durch eine gemeinsame Puf vorsunehmen, wie dies vorstehend schon für den Dreizylinderiotor nach Yig. 9 erläutert wurde.
Bei der anhand von Fig. 11 und 12 in vergrösserter Teillasioht gezeigten, etwas abgeänderten Ausführungsform des Motors ist der Drehkolben 6' des Arbeitszylinders an seinem Aussenmantel nicht glattflächig ausgeführt, sondern mindestens au! seinem in Drehrichtung hinter der Dichtungsleiste 13 befindlichen halben

Umf ang4q mit Zähnen 56

däir s .&S@F

5? bilden, welche bei der Beaufschlagung den Drehkolbens im Zündzeitpunkt turbinenartig wirken. Diese Schaulelanordnung könnte natürlich auch über den ganzen Umfang den Drehkolbens des Arbeitszylinders gehen. Ferner zeigt FigW 11,dass den Schiebeglied 18 "'in diesem Falle quer zu seiner Länge unterteilt ist, verbunden durch ein etwas elastisch vorgesehenes Mittelstück 58, welches nicht nur einen etwas besser dichtenden Anpresadru@k gewährleistet, 'sondern welches auch für das Schiebeglied bei den verschiedenen, stark differierenden Temperaturen einen Längenausgleich schafft, denn es beim noch kalten und betriebsheissen Motor ausgesetzt ist.
In Fig. 12, die einen Schnitt nach der Schnittlinie YII-3CII in Fig. 11 wiedergibt, ist 8' der Drehkolben den gegenüberliegenden Pumpenzylinders und 41' das auf der Welle 1o mit unlaufende Oteuetorgan, über welches der zugehörige Arbeitszylinder 10 im richtigen Zeitpunkt über den im Steuerorgan 441' befindlichen Kanal (nicht dargestellt) beschickt wird.
Bei den Figuren 13 bis 16 handelt es eich um ein Anwendungsbeispiel des der Erfindung entsprechenden Motors als Nebenmotor. In dieisem Falle -einfachhalber ohne Untersetzung dargestellt.

ist das Motorgehäuse 59 fest mit, der Radnabe 6o verbunden. Diese Radnabe lagert dabei mit ihrer Buchse 61 auf der Fahrzeugachse 62. Der im Gehäuse 59 untergebrachte Motor, entspricht im übrigen in jenen Motor, wie er anhand der Figuren 1 bis 8 oben beschrieben worden ist. Es sind dabei also wieder zwei Arbeite#-sTlinder 63 und 64 und zwei über Kreub mit diesen zusammenarbeitende.Pu@penzylinder 65, 66 mit deren Drehkolben 67, 68 bzw. 69 und 79 vorgesehen. Die Wellen 71 und ?2 der Drehkolben 67 und 69 baw. 68 und 7o sind durch 1Las Gehkuss 59 nach aussen geführt und tragen ,je ein Zahnrad 73 und 74. Diese Zahnräder kimen mit einem fest auf der ruhenden Achse 62 sitzenden Zahnrad ?5. Dieses

'Qatriebe hat n zur Folge, dass bei arbeitenden Motor sich das

mit der Na es ene Motorgehiiuse dreht unä dadurch das Rad

mit seiner Balge 76 und der BereifM7 ?? wunsobgemärs antreibt,

Über die Arbeitsweise dieses oben anhand der Figuren 1 bis 8 :"1C@loh

eingehend besahrieboaen Nabenaotors bedarf es keiner weiteren

Erläuterung' gehr. Ein zweckmäßig zwisohengesohaltetes Schalt-ge-.

triebe mit Kupplung ist nicht dargestellt. Fr sei lediglich noch

erwähnt, dass die Zuführung den Gasgemisches durch die mit einer

.Bohiung 78 versehene Achse 19 stattfindet. Das Gemisch wird dann in den beiden ä«pensylindern verdichtet und den Arbeitesylindern !s r»htigen Arbeitstakt eingepumpt.

Es sei iriähat9 dass mit Drehkolben arbeitende Puspenzylinder gares entfallen können, wenn man einen zentralen luftverdiohter vorsieht, der alle vorhandenen Zylinder, die dann lediglich Arheitssylinder sind, im richtigen ^iitpunkt speist.

Grundsätzlich gilt für alle beschriebenen Ausführungsbei-

spiele, das,vitrk»gsgrad"8ig für den neuen Motor optimale

Arbeitaverhältnlsse ergeben, wenn die Auspufföffnung den bzw. der vorhandenen Arbeitszylinder in Drehrichtung den Drehkolbens Bonehen mit Abstand vor den Schiebeglied an jener Stelle in der Zylinderbohrung vorgesehen istg an welcher die genannte Auspufföffnung in jenem Zeitpunkt durch den Drehkolben frei- gegeben wird# in welchen das Nutzdrehmoment den Expansionsraumes dii Größe Null annimmt oder et in der Nähe dieses Wertes liegt. Bei Einhaltung dieser Bedingung wird der Auspuff aofort wirksam! nachdem die auf den Drehkolben wirkende Expansionskraft praktisch aufgehöht hat..

]den ist bestrebt, bei Brennlcraftmasohinen die Verbrennung meistens bei Vorhandensein von luftübersohuss vor sich gehen zu lassen. Aus dienen Grunde kommt es als bevorzugt in Betraoht# den pumpensylinder einen Nutzraum zu geben, der größer ist als jener den zugehörigen Arbeitszylinders. So entateht dann in ArbeitssIrlindor ein dem größeren iumpenzylindernutsraum entspreehender lmttübersohuss. Die diesen Vorschlag entsprechende-Bemes4u*g des fpensyliadors ist in den Ausführungsbeispielen der Siijaohhoiti halber nicht berücksichtigt, Des anhand von Nig. 7 und 8 erläuterte Wälzring der Dreh- kolben kann im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel auch so vorge- sehen sein, denn er den Drehkolben nicht mit Abwälsspiel, sondern fest aufsitzt. Er kann den Kolben dabei ferner beidseitig etwas überragen und dann mit den so gegebenen beiden plagen, seitlichen; verhältnismäßig kleinen Auesenringfläohen gegebenenfalls unter Zwisohengeben von Dichtungerillen der anliegenden Zylinderwandung gegenüber abdichten. Diese Ausführungsform ist in Fig. 12 bot* links dargestellten Pumpenzylinder gestrichelt mit eingezeichnet. Hier iat der Wäl4ring 471 den Drehkolben 8' fest aufgezogen.

Dieser Wälaring dichtet dabei mit zwischengefügten Diohtuma- 4.

ringen den Drehkolben in a_chsialeZ Richtung@gegeaüber den Z'lia-

derwandungen ab. Man kann den Drahkolben aber auch selbst so

auatühreng da,*-&. er an- seina Aussenmantel seitlich etwas vorsteht*

um dadurch die gleich vorteilhafte Abdichtung zu erhalten, wie

sie eben für den Wälaring 47-" erläutert wurde. Diese Möglichkeit

ist in Fig. 12 für den Drehkolben 8 t des Fuapenzylinders im auf -

gebrochenenSchnitt gezeichnet Unter; veranschaulicht.

Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Besonderheiten

kommt es ferner in Betracht, die der Zylinderbohrung anliegende

Zylinderwandung kolbenseitig mit ledernd gegen die seitlichen

Stirnflächen den Kolbens angedrückt gehaltenen, plan abdichtend

wirkenden Scheiben" inabes:- Ringscheiben" ausaustatten.-Hierdurch ergibt sich eine mit einfachen Mitteln erreichte;

besondere gute stirnseitige Abdichtung der Drehkolben.

In 81g. 12 ist beispielsweise eine solche itederado, gegen

die seitliche- Btirnfläohe des Kolbens angedrückt gehalten

Ringscheibe ?9 eingezeichnet, welche durch die Badern 8o ange-

drückt gehalten wird.

Claims

a t e n t a a a D r.11-0 h 4 s,

1. Mit Drehkolben arbeitende Brannkräftmaechine, bei - 1 welcher jeder Kolben in seinem Zylinder um dessen Achse ro#. tierend ausvermittig umläuft und dabei längs einer seiner Er- zeugenden der Zylinderbohrung entlang gleitend anlegt, wobei jeweils zwischen den Einlasskanal und dem Auslasskaäal des Zy- linders eialwandebeäegtes, am Drehkolben und stirnseitig an '?linder anliegendes Schiebeglied abdichtend wirksam- ist und die Besohiokung des oder der Arbeitszylinder mittels Pumpe erfolgt# dadurch gekenasiichnet, dass das oder die abdichtenden Bohiebegliader (18, 1-9-) durch ein eigenes oder ein für eine Mehrzahl von Schiebegliedern gemeinsam vorhandnes Steuerglied zwangsläufig betätigt vorgesehen sind# welches Steuerglied eine oder mehrere Steuerflächen aufweist, die der Bewegung bzw. der Drehsahl,des oder der absudiohtenden Drehkolben kurvenanalog sind, 2, Brenn kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass als Steuerglied zur zwangsläufigen Betätigung-den oder der Bohiebeg1Leder (18, 19, 18', 18") eine für eine Meh@cahl von D@_hkolbea gemeinsame, sich mindestens relativ zu den Drehkolben drehende-8teuersoheibe (54-, 55) od.dgl. vorgesehen ist. 3. Brennkraftmasohine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- seLohnett dass mindestens zwei in ihrer Bewegungsstellung um 1800 phasenverschobene, paarweise gekoppelt sich gegenüberliegende Drehkolben (5, 6 bzw. ?, 8) vorgesehen sindi die ein ihnen gemein- sam zugeordnetes, zwischen ihnen liegendes und von ihnen unmittel- bar zwangsläufig mit hin- und her bewegtes abdichtendes Schiebe- glied (18 b». 19) besitzen, 4.Brennkraftaaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Zylinder (1, 2 bigw. 30 4), deren Drehkolben (5, 6 bcw. ?, 8) ein gemeineaaei , abdichtendes Sohisbeglied (18 bzw, 19) besitzen, entweder zwei _ *rbeitscyliader (5, 6) oder zwei Pumpenzylinder (7, 8) oddr je eia Arbeite- und ein Puaeenaylinder sind. 5. Brenakraltmaschi.ne nach Anspruch 1 und folgenden,. dadurch gekennzeichnet, duz das dem Drehkolben zugeordnete Schiebeglied

(18, 19, 18', 18") in Richtung seiner Verschiebebewegung ela- . 'stisch nachgebend ausgeführt ist. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Buspuff öffnung (28, 29) des. bzw. der Arbeitszylinder (1, 2) in Drehrichtung des Drehkolbens gesehen mit Abstand vor dem Schiebeglied-(18) an jener Stelle in der Zylinderbohrung vorgesehen ist, an welcher die genannte Auspufföffnung in jenem Zeitpunkt durch den Drehkolben freigegeben wird, in dem das Nutzdrehmoment des Expansionsraumes die Größe Null annimmt oder es in der Nähe dieses Werten liegt. 7. Brenakraftmaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenzylinder einen Nutzraum hat, der größer ist als jener des zugehörigen Arbeitszylinders und so im Arbeitszylinder einen dem größeren Pumpenzylindernutzraum entsprechenden Luftüberschuss schafft. B. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Drehkolben sie auf ihrer Mantelfläche, vorzugsweise mit etwas Spiel, umgebende Wälzringe (47) od.dgl. haben,. die am umlaufenden Berührungspunkt den Drehkolben der Zylinderwandung gegenüber abdichten (Fig. 7 und 8).: 9. Brenn3craftmaschine nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass der als Ring oder Zylinder ausgeführte, dichtend arbeitende Wälzring (47') des Drehkolbens diesem fest aufsitzt, den Kolben beidseitig etwas überragt und mit beiden planen, seitlichen kleinen Aussenringflächen gegebenenfalls unter Zwischengaben von Dichtungsrillen der anliegenden Zylinder-wand gegenüber abdichtet bzw. der Zylindermantel des Drehkolbens selbst entsprechend ausgeführt ist (Fig. 12). 1o. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die der Zylinderbohrung anliegende Zylinderwandung kolbenseitig mit einer federnd gegen die seitlicher Stirnfläche def Zcibeai atiedrückt gehelteni, plan abdichtend wirkende Scheiben, inabes. Ringscheiben (79) ausgestattet ist. 11. Brenn kraftmaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von sich, gegebenenfalls auch im greis angeordnet, gegenüberliegenden und Drehkolben aufweisenden Zylindern Über- oder nebeneinanderliegend vorgesehen ist, wobei die jeweils zusammenarbeitenden Arbeits- und Pumpenzylinder übereinander oder über Kreuz liegen und in ihrem sie auf möglichst kurzem Weg verbindenden Frischgas- bzw. Luftkanal je ein ein- oder mehrwe§iges Steuerorgan (4o, 41) angeordnet ist, das die Beschickung der Arbeitszylinder im richtigen Zeitpunkt zustande kommen lässt. 12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass ihre mit Drehkolben arbeitenden Zylinder zu einem einen Umlaufmotor, vorzugsweise einen Nabenmotor für Rad-, Turbo-, Propellerantrieb od.dgl. ergebenden Gehäuse vereint sind (Fig. 13 his 16). 13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 'i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebeglieder (18) der Drehkolben gleichphasig arbeitend nebeneinanderliegender Zylinder gabelförmig vereinigt sind und zwar so, dass sie ein gemeinsames Gegenende haben, welches vom Drehkolben eines. den beiden nebeneihanderliegenden Zylindern gegenüberliegenden Zylinders betätigt ist und umgekehrt. 14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerorgan, welches den zum Zylinderraum (14) führenden Beschickungsweg des Frischgasgemisches im richtigen Zeitraum durch eine in ihm befindliche Verbindungsbohrung (42, 43) durchverbindet, die die Drehkolben tragenden Wellen (9, 1o) , nutzbar gemacht sind. 15. Brenn kraf tmaschine nach Anspruch 1-und 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Steusrorgan, welches den zum Zylinderraum (14) führenden. Beschickungsweg des Frischgasgemischen im richtigen Zeitraum durch eine in ihm befindliche: Yerbindungi3bohrung (4:2, '43) durchverbindet,. die hierzu. mit achsial verlaufenden Bahrungen -versehenen Drehkolben selbst nutzbar gemacht sind. 16. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch ge#-kenazeichnet, dass ale Steuerorgan,. welchen den zum Zylinderraum (?4.) führenden Beschickungsweg des Frischgaegemiaches im richtigen Zeitraum durch eine in ihm befindliche Verbindungsbohrung (42, 43) durchverbindet, die die Drehkolben bedienenden Schiebeglieder (18, 19) nutzbar gemacht sind. 17. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass den vorhandenen Arbeitszylindern, mindestens einer Mehrzahl von diesen zur Speisung mit Frischluftgemisch anstelle von einzelnen Pumpenzylindern ein gemeinsamer Luftverdichter zugeordnet ist.