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Explosionsmotor mit mehreren auf einem Rade angeordneten ausdehnbaren
Kolben. Die Erfindung bezieht sich auf Explosionsmotoren. mit mehreren auf einem
Rade angeordneten, seitlich ausdehnbaren Kolben, zwischen denen sich die Vorgänge
des Viertaktes abspielen. Die bekannten Motoren mit Drehkolben haben den Nachteil,
daß der Antrieb nicht ununterbrochen erfolgt, da bei diesen Motoren am Ende des
Arbeitsweges eines Kolbens, also bei Beginn des. Auspuffes, nicht bereits eine neue
Zündung einsetzt, die den folgenden Kolben antreibt. Außerdem schließt sich bei
diesen Motoren der Ansaugerausn urmittelbar an den Expansionsraum bzw. den am Ende
des letzteren angeordneten Auspuffkanal an, so daß verbrannte Gase in den Ansaugeraum
übertreten können. Die federbelasteten Kolben selbst stellen keine genügende Dichtung
her, ebensowenig wie die vielfach vorgesehenen, an das Kolbenrad angedrückten besonderen
Schieber. Dazu kommt noch, daß bei diesen Motoren zwischen Verdichtungs- und Explosionsraum
ein Ü.berströmkanal angebracht ist, der durch besondere Hilfsmittel abgesperrt werden
muß, damit die Rückwirkung des Explosionsdruckes auf den nachfolgenden Kolben verhindert
wird. Abgesehen davon, daß derartige Hilfsmittel die Konstruktion wesentlich erschweren,
erfüllen sie auch ,nicht ihren Zweck, da die Dichtungsfläche zu klein und der Dichtungsdruck
unabhängig von dem Explosionsdruck ist.
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Die Erfindung gibt .nun einen Weg an, bei dem ein stetiger Antrieb
ohne besondere Hilfsmittel zur Verhinderung des Rückströmens der verbrannten Gase
in den Ansaugeraum erreicht ist. Die Rückwirkung des Explosionsdruckes auf den nachfolgenden
Kolben wird absichtlich zugelassen, aber dadurch unschädlich gemacht, daß die Druckfläche
des jeweiligen Arbeitskolbens stets größer ist als die des folgenden Kolbens. Diese
Wirkung wird dadurch erreicht, daß der Innenraum des Gehäuses vier .abwechselnd
erweiterte und verengte Abschnitte von gleicher Bogenlänge besitzt, in denen wenigstens
fünf auf einem Rade befestigte Kolben umlaufen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Abb. z ist eine Vorderansicht des Motors mit abgenommenem Gehäusedeckel;
Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B in Abb. r durch. die verengten Abschnitte
des Gehäuses; Abb. 3 ist ein Schnitt nach. der Linie C-D in Abb-.2 durch die erweiterten
Abschnitte des: Gehäuses; Abh. q. veranschaulicht in schematischer Weise die Arbeitsvorgänge;
Abb. 5 ist eine Ansicht des mit den Kolben versehenen Rades, Ab#b. 6 die zugehörige
Aufsicht dieses Rades.
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Das Gehäuse des Motors besteht aus dem Ringmantel d und aus den beiden
Seitenwänden b. Es schließt das Rad c ein, das fünf seitlich ausdehnbare Kolben
d' bis d' trägt.
Jeder Kolben besteht aus mehreren Lamellen, jede
Lamelle aus zwei Teilen, die federnd auseinander gedrückt werden, so daß sich die
Kolben fest an die Innenwandungen des Gehäuses anlegen. Das Kolbenrad c ist auf
die Welle f aufgekeilt, die in Kugellagern w
läuft. Die Kugeln werden
durch die Verschlußmuttern y festgehalten. Das Gehäuse ist in vier Abschnitte s,
t, ie und v von gleicher Bogenlänge aber wechselnder Breite eingeteilt, die allmählich
ineinander übergehen, um ein stoßfreies Arbeiten der Kolben zu erzielen. Dementsprechend
sind auch die Seitenwände ausgeführt. An der Übergangsstelle zwischen den Abschnitten
v und s liegt die Mündung des Ansaugestutzens i, an der Übergangsstelle zwischen;
den Abschnitten t und u die Zündkerze 1, und an der Übergangsstelle zwischen
den Abschnitten v und s die Mündung des Auspuffstutzens m.
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Bei dem Umlauf des Rades im: Gehäuse dehnen sich die Kolben abwechselnd
aus und ziehen sich zusammen. Das zwischen den Kolben eingeschlossene Brennstoffluftgemisch
erfährt dabei die dem Viertakt entsprechenden, Volumen- und Druckveränderungen.
Ihrer Bewegung in dem Gehäuse entspricht in der Abwicklung nach Abb. q. eine Bewegung
von oben nach unten. Bei der in Abb. i und q. veranschaulichten Stellung bewegt
sich der erste Kolben d' bei offener Saugöffnung i
in dem erweiterten Abschnitts,
der zweite Kolben d2 in dem verengten, Abschnitt t, der dritte Kolben dg hat eben
die Zündkerze 1 freigelegt und ist in den zweiten erweiterten. Gehäuseabschnitt
u eingetreten, der vierte Kolben d4 befindet sich an dem Übergang zwischen dem -
erweiterten Abschnitt u und dem verengten Abschnitt v und beginnt eben den Auspuffkanal
in freizugeben, der fünfte Kolben d' bewegt sich noch in dem verengten Abschnitt
v. Der erste Kolben dl saugt also an. Die Ansaugung dauert so lange, bis der nachfolgende
Kolben; dli den Ansaugekanal i
überschritten hat. Die zwischen den Kolben
d'» und d2 eingeschlossene Gemischmenge wird verdichtet, da der Raum zwischen beiden
Kolben sich allmählich verkleinert. Die Zündung erfolgt, sobald die Kolben d1, d2
in die Stellung gelangt sind, in der sich gemäß Abb. q. die Kolben d2, d3 befinden.
Das zwischen den Kolben d2, da eingeschlossene Gemisch ist eben durch die
Kerze 1 gezündet worden. Der Druck der Explosionsgase ist daher auf den im erweiterten
Abschnitt u befindlichen Kolben d$ größer als auf den noch im verengten Abschnitt
t befindlichen Kolben d2, so daß der Kolben d3 seinen Arbeitshub, beginnt. Wenn
er seinen; Arbeitshub vollendet hat, d. h. die Stellung des Kolbens d4 einnimmt,
ist bereits der nachfolgende Kolben d2 in Zündstellung, d. jli. in Stellung d3 gelangt,
so daß eine neue Zündung stattfinden kann und das Rad einen neuen Antrieb erhält.
Der Kolben d4 steht am Ende seines Arbeitshubes und beginnt gerade den Auspuffkanal
in freizugeben. Die von den Kolben d3, d4 eingeschlossenen expandierten Verbrennungsgase
werden durch den Kolben d3, der eben seinen Arbeitshub beginnt, ausgestoßen. Der
Kolben d' steht noch in dem verengten Abschnitt v. Sobald er in den erweiterten
Abschnitt s eingetreten ist und die Saugöffnung i freizulegen beginnt, fängt er
an zu saugen. In diesem Zeitpunkt ist aber der nachfolgende Kolben d4 bereits in
den verengten Abschnitt u
eingetreten, der Auspuffkanal m also völlig abgesperrt.
Infolgedessen können verbrannte Gase nicht in den Ansaugeraum s übertreten.
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Die Zündung erfolgt bei dieser Anordnung entsprechend der Zahl der
Kolben während einer Umdrehung fünfmal, so daß die Zündungen kurz aufeinander erfolgen.
Sie kann daher auch als Dauerzündung ausgebildet werden"da die Gase sich .nicht
früher entzünden können, bevor die Kolben d die Zündkerze 1 überschritten haben.
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Um das Anwerfen des Motors zu erleichtern, ist ein Einspritzhahn h
(Abb. i) vorgesehen, dessen Stutzen in den Ansaugeraum mündet. Der Zündmagnet kann
auf einen Konsol des Gehäuses angeordnet werden und unmittelbar durch die Welle
f angetrieben ,werden.
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Die Kühlung des Gehäuses ist als Umlaufkühlung ausgebaut. Das Kühlwasser
tritt durch den Stutzen n zu und fließt durch den Stutzen p am Scheitel des Gehäuses
ab. Durch Umlaufkanäle o sind die Wassermäntel der Seitenwände b an die Kühlleitung
angeschlossen.
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Um die Kammern des Motors gegen innen abzudichten, können Schleifringe
g vorgesehen werden, die den Spalt zwischen den Wandungen des Gehäuses und den Seiten
des Kolbenrades abschließen.
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Die Schmierung erfolgt durch Kanäle, welche von der hohen Welle f
durch das Kolbenrad zu den, Kolben führen.