DE3103727A1

DE3103727A1 - Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE3103727A1
Application number: DE19813103727
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglic Der
Original assignee: YUEKSEL GALIP
Current assignee: YUEKSEL GALIP
Priority date: 1981-02-04
Filing date: 1981-02-04
Publication date: 1982-08-12

Description

Techn. Bezeichnung: Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine axiale VerbrennungFkraftmaschine,die im techn. Bereich als Antriebsmaschine eingesetzt werden kann.
Außerdem kann diese Machine durch einige Änderungen, die das Hauptprinzip nicht betreffen als Dampfmaschine, Kompressor oder Pumpe verwendet werden.
Diese neue Art der Verbrennungskraftmaschine solle eine Alternative zu den z. Z. vorhandenen Verbrennungskraftmaschinen darstellen.
Nach dem heutigen Stand der Technik gibt es hauptsächlich zwei Arten von Verbrennungskraftmaschinen: den Hubkolbenmotor (2 - und 4 Takt), auch Otto-Motor genannt und den Kreiskolbenmotor auch Wankelmotor genannt. Von den beiden oben yenanten Motoren ist der Otto-Motor am verbreitesten und findet in der Automobilbranche hauptsächlich seine Anwendung.
Nachteile des 2-Takt-Ottomotors: Höherer Kraftstoffverbrauch bis etwa Halblast und bes. bei Vollast infolge der Spül- und Ladeverluste bei Vergaserbetrieb, höhere Wärmebelastung wegen der fehlenden Leerhübe und schwierige Wärmeabfuhr, schlechteres Drehmoment bei kleinen Drehzahlen, aussetzreicher Leerlauf, meist unvollkommener Massenausgleich, starkes Geräusch, umweltbelastende Abgase (Benzin-Öl-Mischung).
Nachteil des 4-Takt-Ottomotors: Triebwerk nur halb ausgenutzt, weil für ein Arbeitsspiel zwei Kurbelwellenumdrehungen nötig sind, Gleichförmigkeitsgrad gering.
Der mech. Wirkungsgrad wird durch die zwei Leerhübe und Ventilsteuerung herabgesetzt.
Nachteile des Wankelmotors: 1. Abdichtungsprobleme an der Kreiskolben-Verbrennungskammer 2. Unruhiger Lauf durch unzentrische Kreiskolbenbewegung 3. Ungünstiger Drehmomentverlauf 4. Ungünstiger Wirkungsgrad 5. Schlechte Verbrennung (Abgase) 6. Hohe Herstellungskosten Die Aufgabe dieser Erfindung ist, die vorher genannten flachteile der bisherigen Motoren teilweise oder ganz zu beseitigen, um dadurch einen wirtschaftlicheren Motor zu erhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß den Patentansprüchen in Verbindung mit den durch Abb. 1 - 6 dadurch gelöst, daß Kolben und Zylinder aus zwei sich bewegenden Flügeln bestehen, welche sich um eine Achse drehen ( s. Abb. 1 + 2, Teil 7, 8). Beide Flügel bewegen sich in einem zylindrischen Raum um die Achse ( s. Abb 1 + 2, Teil 1 , 10).
Ein Flügel "Kolben" dreht sich in gleichmäßigem Rhythmus. Der zweite Flügel "Zylinder" bleibt 1 Takt gleich 1/4 Umdrehung (900) stehen und holt danach mit doppelter Geschwindigkeit den anderen Flügel ein. Beide befinden sich am Ende von Takt 2.
Dadurch entstehen zwischen den beiden Flügeln Arbeitsräume, die denen des Viertaktmotors ähneln.
Bei einer Wellendrehung jedoch kommen 2 x 4 Takte zustande, d. h.
es gibt 2 Explosionen und einen höheren Wirkungsgrad.
Zur beispielweisen Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen.
Sie zeigen: Abb. 1 : eine Rotationsverbrennungskraftmaschine im Langsschnitt, bestehend aus Antriebsflügel und Steuerungsflügel, welche sich in einem axial liegenden Zylinder bewegen und die dazu gehörenden Bewegeungseleme:lte .
Abb. 2 : einen Querschnitt durch den Verbrennungsraum der Machine, bestehend aus Zylinder, Antriebsflügel, Steuerungsflügel, Zündkerze, Einspritzdüse, sowie Ansaugstutzen und Auslaßstutzen, Abb. 3: ein Arbeitsspiel der Machine, welches durch eine Halbe Umdrehung der Antriebswelle entsteht, hervorgerufen durch Antriebsflügel und Steuerungsflügel.
Abb. 4 : einen Querschnitt durch die Bewegungselemente, bestehend aus feststehendem und umlaufenden Zahnrad, sowie einer Einstellscheibe, die das Verdichtungsverhältnis reguliert, einer Schwungscheibe, Steuerungs- und Antriebswelle.
Abb. 5 : einen Querschnitt durch die Bewegungselemente, bestehend aus der Exzenterwelle treibend, Exzenterwelle ( Innen- und Außenscheibe) getrieben und Pleuel.
Abb. 6 : zeigt eine Perspektive des Verbrennungsraumes der Machine, bestehend aus Antriebswelle und Antriebsflügel, Steuerungswelle und Steuerungsflügel.
Die Steuerungswelle 1 ist mit dem Steuerungsflügel 8, mit dem Flansch der Elektromagnet-Zahnkupplung 2 und mit der Innenscheibe 22 fest verbunden.
Die Antriebswelle 10 in Form einer Hülse ist mit dem Antriebsflügel 7, dem Zahnrad 11 und der Mitnehmerscheibe fest verbunden.
Steuerungsflügel 8 und Antriebsflügel 7 sind an den Rückseiten L-förmig zueinander passend ausgebildet.
Dadurch kann der axial versetzt angeordnete Ansaugstutzen 28 und Auslaßstutzen 29 ohne Ventile genauer gesteuert werden.
Das Drehzahlverhältnis 2:1 der Antriebs- und Nockensteuenvelle 25 zur Antriebswelle lo, wird durch die Zahnräder 11 und 12 erreicht.
Durch die Nocken 13 und 14, die auf der Antriebswelle 25 angebracht sind, werden die Impulse für die Elektromagnet-Zahnkupplung gegeben.
Je nach Drehzahl können der Anfang und die Wirkungsdauer Blockierung) der Elektromagnet-Zahnkupplung bestimmt werden.
Dabei wird die Steuerwelle 1 bzw. Steuerungsflügel 8 blockiert.
Die Blockierung muß so eingestellt sein, daß eine Überblockierung (Überdrehung) zustande kommt und unter der Krafteinwjrkung des Hebelarmes (Pleuel) 20 als Folge Außenscheibe 24 durch seine federnde Konstruktion nachgibt.
In diesem Moment ist die Steuerwelle 1 gegen die Rückdrehung gesichert und Antriebswelle 10 entspannt. Es kommt zur Zündung und darauffolgenden Verbrennung. Dabei bleibt die Blockierung der Steuerwelle 1 während der 1/4 Drehung der Antriebswelle 10 bestehen.
Die Einsteilscheihe 1 ist, siehe auch Ahb.4 mit dem FestkerDer drehbar (einstellbar) angebracht. Andererseits ist sie mit dem Zahnrad 17 starr verbunden. Durch die Drehung der Einstellscheibe 15 samt Zahnrad 17 ändert sich der Raum, d.h. Verdichtungsverhältnis zwischen den Flügeln.
Auf dem feststehenden Zahnrad 17 läuft mittels der Mitnehmerscheibe 18 das Zahnrad 16 im Verhältnis 2:1 um. Hierbei ist das Zahnrad 16 auf der Mitnehmerscheibe 18 gelagert. Mitnehmerscheibe 18 (Schwungscheibe) ist mit der Antriebswelle 10 fest verbunde.
Das umlufende Zahnrad 16 treibt durch die Exzenterwelle 19, den Hebelarm 20, die Exzenterwelle 21,Außenscheibe (Flansch) 24, Federn 23, Innenscheibe (Nsbe) 22, die Steuerungswelle 1 und anschließend den Steuerungsflügel 8 weiter.
1 Steuerwelle 2 Flansch von Elektromagnet-Zahnkupplung 3 Ankerscheibe 4 Innenkörper 5 Zylinderwand links 6 Zylinderring 7 Antriebsflügel-Kolhen 8 Steuerungsflügel-Zylinder 9 Zylinderwand rechts 10 Antriebswelle-Hülse 11 Steuer- und Antriebsrad i = 2:1 12 " " i = 1:2 13 Nocken zum Einschalten der Elektromagnet-Zahnkupplung 14 Nocken zum Ausschalten 15 Einstellscheibe 16 Zahnrad i = 1:2 17 Zahnrad i » 2:1 18 Mitnehmerscheibe 19 Exzenterwelle 20 Hebelarm (Pleuel) 21 Ezentenurelle 22 Innenscheibe (Nabe) 23 Federn 24 Außenscheibe (Flansch beidseitig) 25 Antriebs- und Nockensteuerwelle 26 Einspritzdüse 27 Zündkerze 28 Ansaugstutzen 29 Auslaßstutzen 30 Dichtleisten 31 Dichtringe Leerseite

Claims

0 atentansprüche: W Rotationsverbrennungskraftmaschine mit einem Verbrennungsraum,gekennzeichnet durch eine Lufteinlaßöffnung,eine Auslaßöffnung,eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung,eine Zündkerze und zwei hintereinander herlaufenden Flügeln,die um eine Achse drehen,welche durch unterschiedliche Bewegungsabläufe eine Ansaugung,eine Kompression, einen Arbeitshub und einen Ausstoß der Verbrennungsgase bewirken.
2. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet,daß die Verbrennung in einem axial liegenden zylindrischen Raum stattfindet.
3. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet,daß Kolben 7 und Zylinder 8 aus zwei sich bewegenden Flügeln bestehen,welche sich um eine Achse drehen.
4. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch l-3,dadurch gekennzeichnet'daß der Antriebsflügel 7 im gleichmäßigem Rhythmus dreht, daß der Steuerungsflügel 8 einen Takt(l/4 Umdrehung,900) stehen bleibt und danach im zweiten Takt den Antriebsflügel 7 mit doppelter Geschwindigkeit einholt.
5. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet ,daß das Profil der Flügel einer L-Form unterschiedlicher Schenkellänge ähnelt,wobei die beiden Flügel bezwecken ,daJ3 die Verbrennungsräume zueinander länger getrennt und die Ansaug- und Auslassöffnungen ohne Ventile besser gesteuert werden-dabei sind die genannten Öffnungen axial versetzt.
6. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch l-5,dadurch gekennzeichnet,daß an allen abzudichtenden Kanten und Flächen fugengeschlossene Dichtgrenzen(Dichtleisten bzw. Dichtringe) mit geringen Abmessungen aus elastisch nachgiebigem Material verwendet werden.
7. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch l-5,dadurch gekennzeichnet,daß das Zahnrad 16 um ein feststehendes Zahnrad 17 in Ver-.

hältnis 2:1 umläuft.
8. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1-5,7 dadurch gekennzeichnet,daß das umlaufende Zahnrad 16 eine Exzenderwelle 19 antreibt,welche wiederum durch den Hebelarm 20 einer auf der Exzenderwelle 21 angebrachten Kurbel-Außenscheibe 24 bzw. Innenscheibe 22 antreibt.
9.Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1-5,7,8, dadurch gekennzeichnet,daß der Steuerungsflügel 8 vor der Zündung (Stillstand) mit der Elektromagnet-Zahnkupplung 2,3,4 blockiert wird.

lo. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1-5, 7-9,dadurch gekennzeichnet,daß bei einer Wellendrehung 2X4 Takte entstehen,d.h.

es gibt 2 Explosionen.

11. Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1-5, 7-lo,dadurch gekennzeichnet,daß durch die Drehung der Einstellscheibe 15 mit Zahnrad 17 sich die Volumen der Arbeitsräume(Verdichtungsverhältflisse) verändern.

12.Rotationsverbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1-5,7-ll,dadurch gekennzeichnet,daß sich Zeitpunkt und Dauer der Blockierung an der Elektromagnet-Zahnkupplung durch die Einstellung der Nocken 13,14, je nach Drehzahl,bestimmen läßt.