Die Erfindung betrifft einen Zweitakt-Schwingkolbenmotor mit wenigstens einem hin und her bewegbaren Kolbenkörper und einer entsprechenden Anzahl für die Zweitaktfunktion ausgebildeten, mit Frischgaseinlassöffnungen, Frischgasüberganskanälen und Abgasauslassöffnungen versehenem Hohlzylinder, wobei der Hohlzylinder aus parallelen zusammengefügten Teilen vorgesehen ist, wobei der Kolbenkörper eine zylindrische Welle aufweist, auf welcher drei als Kolben wirkende, zylinderförmige Ringe befestigt sind, wobei der den Kolbenkörper umgebende Hohlzylinder in seiner Längsmitte mit einem zu dieser symmetrischen Hohlzylinderstück versehen ist, dessen axiale Bohrung durch den mittleren Ring des Kolbenkörpers in zwei Frischgasvorschubräume unterteilt ist, wobei an diesem Hohlzylinderstück symmetrisch zu seiner Längsmitte zwei Frischgaseinlassöffnungen vorgesehen sind, wobei die Vorschubräume an ihren äusseren Enden durch je eine Uebergangsnut mit dem entsprechenden Frischgasübergangskanal verbunden sind, wobei an beiden Stirnseiten des mittleren Hohlzylinderstückes je eine gleiche Zwischenwand vorgesehen ist, und anschliessend an diesen beiden Zwischenwänden zwei zueinander symmetrische Arbeitszylinderstücke eingebaut sind, deren axiale Bohrungen durch die beiden äusseren Ringe des Kolbenkörpers in je einen inneren Verbrennungsraum und je einen äusseren Frischluftvorschubraum unterteilt sind, und wobei der Kolbenkörper in Wirkverbindung mit einem Kurbelgetriebe steht, so dass die radialen Kraftkomponenten auf den Kolbenkörper möglichst klein gehalten werden.
Ein Freikolbenmotor ohne Kurbelgetriebe und ohne Frischluftzugabe von Franz Stelzer ist bereits patentrechtlich geschützt.
In der DE-A-2 607 111 ist ein Zweitakt-Schwingkolbenmotor für nicht klopffeste Kraftstoffe vorgeschlagen. Drei bewegliche, koaxial liegende Kolben sind fest miteinander verbunden und arbeiten je in einem separaten Teil des Zylinders. Der mittlere Kolben bewirkt ein Ansaugen sowie ein Zuführen des Frischgasgemisches in die Verbrennungshubräume. Die beiden äusseren Kolben unterteilen je ihren Zylinderteil in den aussen liegenden Verbrennungsraum und einen innen liegenden Hubraum, in welchem Hydrauliköl oder Druckluft zur Uebertragung der Nutzleistung des Motors gefördert wird.
Die FR-A-1 591 575 zeigt einen ähnlichen Dreikolbenmotor und ein Kurbelgetriebe mit Kreuzkopf zur Uebertragung der Motorleistung in eine Drehbewegung.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den zugeführten Brensstoff des Verbrennungsgases im Expansionsraum des Motors möglichst vollständig zu verbrennen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen Motor mit zusätzlicher Frischluftzufuhr, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass die äusseren Ringe des Kolbenkörpers die Bohrungen der Arbeitszylinderstücke in je einen inneren Verbrennungsraum und je einen äusseren Frischluftvorschubraum unterteilen, dass mindestens in der Längsmitte dieser Arbeitsstücke je zwei radiale Oeffnungen nebeneinander angeordnet sind, wobei die inneren Oeffnungen als Abgasauslassöffnungen und die äusseren Oeffnungen als Frischlufteinlassöffnungen vorgesehen sind, dass diametral gegenüber den Abgasauslassöffnungen je eine radiale Uebergangsöffnung zum dazugehörenden Frischgasübergangskanal sowie an den äusseren Enden der Frischluftvorschubräume je eine radiale Frischluftübergangsnut zum entsprechenden Frischgasübergangskanal führt, und dass die beiden Frischgaseinlassöffnungen im Hohlzylinderstück symmetrisch zu seiner Längsmitte nebeneinander angeordnet sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen :
Der dargestellte Zweitakt-Schwingkolbenmotor weist wenigstens einen hin und her bewegbaren Kolbenkörper 1 auf, der von einem aus mehreren parallelen, koaxial zusammengeschraubten Teilen bestehenden Hohlzylinder 2 umgeben ist. (Fig. 1). Der Kolbenkörper 1 ist in Wirkverbindung mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten speziellen Kurbelgetriebe, dessen Kurbelbolzen in einem rechtwinklig zur Längsachse des Kolbenkörpers 1 schwingenden Gleitzapfen gelagert ist, wobei das den Gleitzapfen aufnehmende Getriebeteil mit dem Kolbenkörper 1 fest verbunden ist. Der Gleitzapfen soll die radialen Kraftkomponenten auf den Kolbenkörper 1 durch Umgehung der Pleuelstange möglichst klein halten.
Der Kolbenkörper 1 weist eine zylindrische Welle 3 auf. Auf dieser sind drei zylinderförmige, als Kolben wirkende Ringe 4a, 4b, 4c verstiftet. Der Hohlzylinder 2 ist inbezug auf seine Längsmitte symmetrisch, ebenso das mittlere Hohlzylinderstück 5. Die axiale Bohrung dieses Hohlzylinderstückes 5 wird durch den mittleren Ring 4b in zwei Frischgasvorschubräume 6a, 6b unterteilt. Symmetrisch zu seiner Längsmitte weist das Hohlzylinderstück 5 zwei nebeneinander angeordnete Frischgaseinlassöffnungen 7a, 7b auf. Die äusseren Enden der Vorschubräume 6a, 6b des fl-ohlzylinderstückes 5 sind durch je eine Uebergangsnut 8a, 8b mit einem linken oder einem rechten Frischgasübergangskanal 9a, 9b verbunden. An beiden Stirnseiten des mittleren Hohlzylinderstückes 5 sind gleiche Zwischenwände 10a, 10b mit einem durchgehenden Teil des entsprechenden Frischgasübergangskanals 9a, 9b vorgesehen (Fig. 3, 5).
Anschliessend an diese beiden Zwischenwände 10a, 10b sind zur Längsmitte des Hohlzylinders 2 zwei symmetrische Arbeitszylinderstücke 11, 12 eingebaut, deren axiale Bohrungen durch die beiden äusseren Ringe 4a, 4c des Kolbenkörpers 1 in je einen inneren Raum als Verbrennungsraum 13, 14 und je einen äusseren Raum als Frischluftvorschubraum 15, 16 unterteilt sind. Mindestens annähernd in der Längsmitte dieser Arbeitszylinderstücke 11, 12 sind je zwei radiale Oeffnungen vorgesehen. Die äusseren Oeffnungen dienen als Frischlufteinlassöffnungen 17a, 18b, die inneren Oeffnungen als Abgasauslassöffnungen 17b, 18a.
Diametral gegenüber den Abgasauslassöffnungen 17b, 18a sind radiale Oeffnungen 19, 20 vorgesehen, welche die Frischgasübergangskanäle 9a, 9b zeitweise mit den Verbrennungsräumen 13, 14 verbinden. An ihren äusseren Enden sind die Frischluftvorschubräume 15, 16 durch radiale Uebergangsnuten 21, 22 mit den Frischgasübergangskanälen 9a, 9b verbunden (Fig. 2, 4). Die beiden Arbeitszylinderstücke 11, 12 sind in axialer Richtung durch je eine Aussenwand 23, 24 abgeschlossen.
Bei jeder Kolbenbewegung nach links expandiert das entzündete Gasgemisch im Verbrennungsraum 13 zwischen der linken Zwischenwand 10a und dem linken äusseren Ring 4a. Anschliessend wird durch diesen linken äusseren Ring 4a Frischluft und durch den mittleren Ring 4b Frischgas zum Ausstossen des verbrannten, expandierten Gases vorgeschoben, während der äussere rechte Ring 4c Frischgas mit Zusatzfrischluft im Verbrennungsraum 14 komprimiert. Bei der Kolbenbewegung nach rechts wiederholen sich die entsprechenden Vorgänge sinngemäss.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Abstand der radialen Frischluftübergangsnuten 21, 22 zu den radialen Uebergangsöffnungen 19, 20 kleiner als der Abstand der radialen Frischgasübergangsnuten 8a, 8b zu den radialen Uebergangsöffnungen 19, 20. Dies hat zur Folge, dass zunächst Frischluft zum Ausstossen des verbrannten Gases verwendet wird, wobei anschliessend Frischgas zusammen mit Zusatzfrischluft den Verbrennungsraum 13 füllen. Dabei wird verhindert, mass mit dem verbrannten Gas auch noch unverbranntes Frischgas ausgestossen wird. Zudem bewirkt die Zugabe von Frischluft eine vollkommenere Verbrennung des Brennstoffes im Verbrennungsraum.
Zum Ausgleich des Drehmoments können mehrere Hohlzylinder 2 und Kolbenkörper 1 vorgesehen sein.