WO2009013110A1 - Rotary piston engine - Google Patents

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WO2009013110A1
WO2009013110A1 PCT/EP2008/058659 EP2008058659W WO2009013110A1 WO 2009013110 A1 WO2009013110 A1 WO 2009013110A1 EP 2008058659 W EP2008058659 W EP 2008058659W WO 2009013110 A1 WO2009013110 A1 WO 2009013110A1
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compressor
working
working piston
rotary
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PCT/EP2008/058659
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Franz Ackerl
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Franz Ackerl
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    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
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    • F01C11/002Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/18Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet

Definitions

  • the invention relates to a rotary engine, comprising rotatably mounted in a motor housing, rotatable about two axes of rotation and a drive shaft driving motor shafts, each of the axes of rotation at least one compressor piston and at least one working piston are rotatably mounted, wherein by means of a translator unit an opposite direction of rotation of the compressor piston and working piston is forced at synchronous speed, wherein compressor piston paths of the arranged in a common compressor plane compressor pistons as well as working piston paths of a plane parallel to the compressor plane arranged working piston in a railway crossing region overlap, wherein the arranged in the compressor plane Verêtrkolbenbahnen of arranged in the working plane working piston paths separated by motor housing walls, but are interconnected by a respective overflow, wherein the compressor and Ar Beitskolben are substantially circular arc-shaped and have a concentric to the respective axis of rotation extending inside and a concentric to the respective axis of rotation extending outside, wherein the inner sides and the outer sides are bounded
  • Movement principle of the conventional reciprocating engine make a steadily rotating movement principle of variably designed, eccentric or centric about a rotation axis rotating piston elements usable.
  • From DE 195 27 277 Al is about a rotary engine with two arranged in a motor housing motor shafts known, to each of which a compressor rotor and a working rotor are attached.
  • the compressor and work rotors each have a sickle-shaped piston segment and are mounted centrally, wherein the two compressor piston segments and the two working piston segments each lie in a common plane and have each other overlapping piston paths.
  • the two compressor piston segments have an opposite direction of rotation and alternately compress fresh air, which is sucked from an existing in the motor housing intake, against the wall of the coplanar arranged, each opposite piston segment.
  • the compressed fresh air is finally forced through an overflow into a combustion chamber, in which takes place both a fuel enrichment and an ignition of the air / fuel mixture.
  • the ignited air / fuel mixture expands in sequence from the combustion chamber into the plane of the work rotors and drives them. Since the compressor or work rotors roll against each other, only a respective linear seal results between them and thus a compression loss. At the time of ignition of the air / fuel mixture, a considerably large compression space formed in the compressor piston path and also referred to as a "closing angle" remains due to the rotor or motor housing geometry
  • the closing angle volume of a rotary piston engine according to DE 195 27 277 A1 is approximately 20
  • an opening angle volume present on the side of the working rotors must be the same, so that these unused components of the intake volume reduce the compression ratio achievable with the rotary piston engine to such an extent that no engine power that can be used for economic implementation can be achieved cause the compressors or work rotors rolling against each other a high component wear and make a complex seal the compressor or working piston tracks by means arranged on the circumference of the compressor or piston sealing rings together Backstops required.
  • DE 32 42 431 A1 discloses a rotary hot gas engine with continuous combustion using the Joule process.
  • a compressor piston and a working piston are arranged one behind the other on two motor shafts, wherein in each case a compressor piston path overlaps with a working piston track.
  • the two pairs of piston webs arranged one behind the other have an unspecified geometry and are not separated from one another by motor housing walls, but only by carrier disks rotating on the motor shafts.
  • the gas exchange takes place by means of an elaborate, running outside of the engine block pressure line system, the piston paths are opened and closed by specially designed rotary valve and passing this rotary valve passing gas to a working piston train upstream combustion chamber and ignited there, before it, controlled by a further rotary valve , is released into the working piston line.
  • a heat exchanger is integrated. Also, such a construction makes a relatively large distance between the inlet and outlet openings of the compressor and working piston track to the web crossing areas of the compressor / working piston tracks required and prevents the achievement of economic efficiency
  • the present invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages mentioned and a respect constructive and motor characteristics to provide improved rotary engine.
  • the closing angle volume present in the compressor piston path at the end of a compression stroke should be reduced as far as possible.
  • a generic rotary piston engine comprises mounted in a motor housing, rotatable about two axes of rotation and driving a drive shaft motor shafts, each of the axes of rotation at least one compressor piston and at least one working piston are rotatably mounted, said means of a translator unit an opposite direction of rotation of the compressor piston and piston at synchronous speed is forced, wherein compressor piston paths arranged in a common compressor plane compressor pistons as well as working piston paths of the arranged in a plane parallel to the compressor level working piston in a rail crossing each overlap, wherein arranged in the compressor plane compressor piston tracks separated from the arranged in the working plane working piston paths by motor housing walls, however are interconnected by a respective overflow.
  • the axes of rotation of the compressor and working pistons are each co-linear with the axes of symmetry of the associated compressor and working piston paths.
  • the compressor and working piston are formed substantially circular arc and have a concentric to the respective axis of rotation extending inside and a concentric to the respective axis of rotation extending outside, wherein the inner sides and the outer sides are bounded respectively by piston crowns or interconnected and wherein the Verêtrkolbenbahnen and the Working piston tracks - the geometry of the compressor and working piston accordingly - are formed substantially Vietnamese nikringnutförmig, the compressor or working piston inner sides each along a compressor or working piston inner wall and the compressor or working piston outer sides each along a compressor or working piston outer wall are guided. While arranged in a common compressor or working plane compressor or Häkolbenbahn- outer walls merge into each other, arranged in a common compressor or working plane compressor or working piston inner wall paths can thus be designed to be closed in each case.
  • a sealing edge is provided on the piston bottoms in the area of the compressor / working piston outer sides, the curvature of the piston bottoms corresponding to the course of a rolling curve which the sealing edge of a compressor / working piston rotating about the rotation axis in the web crossing region of the cross section of in opposite Direction of rotation about the respective opposite axis of rotation rotating, lying in the common compressor / work plane compressor / working piston cuts out.
  • the lying in a common compressor / working plane compressor / power piston according to the invention are arranged in a position about their respective axis of rotation, in which the sealing edge of a compressor / working piston while passing the web crossing region continuously the piston crown of each opposite compressor / working piston scrapes.
  • the term "stripping" of the piston crowns is understood in the present context merely to convey the air / fuel mixture compressed or expanded in the compressor and working piston paths and not to directly contact the piston bottoms with the sealing edge During stripping, the compressor pistons arranged in the compressor plane slide as well The working pistons, which are arranged in the working plane, always pass close to each other in the course of their rotational movement without rubbing against one another, thus avoiding frictional wear between the compressor pistons or between the working pistons.
  • each accurately formed trained Kolbenbahnwandache are provided on which both the piston inner sides and the piston outer sides of the compressor or piston are performed, compression losses can be safely avoided.
  • unused opening angle can be approximately eliminated or reduced to a desired minimum on the part of the piston pistons.
  • compression ratio can be achieved over conventional internal combustion engines, a significant increase in engine performance and a reduction in fuel consumption and exhaust emissions.
  • each case a plurality of compressor or working piston can be rotatably mounted about the axes of rotation.
  • a Verreterz. Working piston per compressor or working piston path is provided, it is also conceivable to arrange in the compressor or working piston each several, preferably two compressor or working piston, taking into account a corresponding offset distance and thus to achieve a higher number of work cycles per motor shaft revolution.
  • a clearance of a maximum of 2/10 mm, preferably a clearance, measured during the rotational movement of the compressor / working piston between the sealing edge of the one compressor / working piston and the piston head of the respectively opposite compressor / working piston ⁇ 1/10 mm is provided.
  • the sealing edge or the entire piston crown is formed as a separate, attachable to the compressor / working piston component.
  • Such a design allows a more targeted production of the compressor or working piston, since particularly stressed sections of the compressor / working piston can be made of specifically selected materials and optionally also replaced.
  • this is the sealing edge or the component forming the piston crown made of aluminum titanate.
  • Aluminum titanate is characterized by its good insulating properties or due to its low thermal expansion and is therefore particularly suitable to ensure compliance with an exact piston fit in the present application.
  • the compressor / piston according to the invention is made in a preferred embodiment in lightweight construction.
  • the compressor / working piston has cavities which pass through piston walls and preferably radially are limited to the axis of rotation extending webs.
  • the designed by the lightweight construction piston walls have an elasticity, which allows in the case of thermal expansion of the compressor / working piston targeted guidance of the piston curvature along the edge region of carrier discs described in more detail below.
  • the compressor / working piston inner webs in the web crossing region in each case have a concave curvature, which is defined by an overlapping of the compressor / working piston web with the compressor which is assigned to the respectively opposite compressor / working piston.
  • / Working piston inner wall or by an imaginary volume intersection between a rotationally symmetrical about a rotational axis arranged compressor / Häkolbenbahn- outer wall and a rotationally symmetrical about the respective opposite axis of rotation arranged compressor / working piston inner wall path results.
  • the concave curvatures result by engagement of the compressor / working piston in the respective opposite compressor / piston associated compressor / working piston inner wall path.
  • the course of the compressor or working piston outer walls is continued by the concave curvatures arranged on the compressor or working piston inner walls.
  • the compressor or working piston outsides are not only from now on guided along the associated compressor or working piston outer walls, but also in the previously critical, for a compression or expansion of the air / fuel mixture relevant rail crossing areas. Since the compressor or working piston so always a sealing guide surface is offered, compression losses can be avoided. On the Buffalo of the circumference of the compressor or piston arranged, wear-prone sealing rings including complicated backstops according to the prior art can therefore be dispensed with.
  • the compressor / power piston In order to attach the compressor / power piston in a solid manner to the motor shafts, it is provided in a further preferred embodiment of the rotary piston engine according to the invention, that the compressor / working piston are mounted on support disks, which are fastened to the motor shafts.
  • insulating rings are provided which are arranged between the carrier disc and the compressor / working piston are.
  • the insulating rings it is advisable to manufacture the insulating rings from a material of low thermal conductivity, e.g. Aluminum titanate.
  • balancing weights are attached to the carrier discs.
  • the arrangement of the drive and motor shafts two particularly preferred embodiments of the rotary piston engine according to the invention are proposed:
  • a single motor shaft is arranged, wherein the arranged on one of the motor shafts in the compressor plane and in the working plane compressor and working piston rotate in the same direction.
  • a second embodiment of the rotary piston engine that along each axis of rotation two mutually aligned motor shafts are arranged and one of the two aligned motor shafts carrying the at least one compressor piston, while the other of these motor shafts carries the at least one working piston.
  • the two motor shafts by means of a reversing gear engaged with each other, so that an opposite direction of rotation of the two motor shafts or an opposite direction of rotation of the arranged on a rotation axis compressor and piston is forced, the reversing gear drives a arranged between the compressor plane and the working plane drive shaft.
  • the rotary piston engine according to the invention are arranged between the arranged in the compressor plane compressor piston trains and in the Working plane arranged working piston paths preferably provided obliquely through a central engine block portion of the compressor plane extending in the working plane overflow.
  • the overflow are formed in a special construction by form elements, wherein the compressor plane separating the plane of the work plane motor housing walls are provided with slots into which the mold elements are inserted.
  • the mold elements according to the invention can have a respectively desired geometry and replace a difficult production of curved overflow wells or a complicated cast with lost shape.
  • an overflow channel leads from the arranged around the axis of rotation compressor piston inner wall to the arranged about the same axis of rotation working piston inner wall.
  • the motor housing wall slots together with the mold elements or the transfer channels introduced therein are curved in a preferred embodiment, wherein the transfer channels each outside the concave curvatures of the compressor / working piston inner walls, but preferably immediately adjacent to end portions of the concave curvatures in the compressor / Working piston tracks open.
  • the overflow can be performed in this way without undesirable overlap of the piston paths of the compressor in the working plane.
  • the inlet ports of the transfer ports are adjacent to a lower rail crossing region of the compressor piston paths, while output ports of the transfer ports are adjacent to an upper rail crossing region of the working piston tracks - or vice versa.
  • Overflow channels favor an optimal turbulence of the air / fuel mixture.
  • the overflow channels each open outside the concave curvatures of the compressor / working piston inner walls, but preferably immediately adjacent to end portions of the concave curvatures in the compressor / piston working.
  • the motor shaft and drive shaft arrangement according to the second embodiment of the rotary piston engine according to the invention further brings with it the advantage of a more uniform load distribution.
  • the motor housing can be dimensioned smaller due to the arranged between the motor shafts reversing gear, whereby a common lubrication of bearing elements and gears of the reversing gear can be done and therefore only a single oil chamber is provided.
  • the elastic sealing element overlaps the circumference of the distance insert, the elastic sealing element is pressed from the housing cover to the distance insert as well as to side surfaces of the motor housing. Without the providence of the distance insert according to the invention an exact fit between the compressor / working piston and serving as a piston-line boundary inner surface of the housing cover could be made difficult, since the necessary for pressure maintenance in the compressor and working piston sealing elements when put on the bolt elements Nuts would give way in an incalculable way. A possible too close approach of the inner surface of the housing cover to the guided in the compressor / piston pistons compressor / piston could namely lead to a rubbing of the compressor / piston on the housing cover. On the side of the working level or on the side of a second housing cover, the distance insert also performs the function of thermal insulation between the working piston paths and the uncooled second housing cover.
  • each compressor piston path is associated with a fuel injector to the sucked air before entering the
  • Compressor piston tracks or directly in the
  • Compressor piston paths preferably in the region of an opening into the compressor piston recesses suction, enrich with fuel.
  • each working piston path is a spark plug assigned, wherein the spark plugs are preferably arranged in the region of the outlet openings of the transfer channels or are held in openings which lead to the working piston paths.
  • the compressed air / fuel mixture can thus not relax before the power stroke into a separate combustion chamber volume and a higher compression ratio is achieved.
  • the compressor piston inner walls in a special construction one or more recesses, which of a lying outside the web crossing region, the end portions of the concave curvature adjacent area of the compressor piston inner wall to the respective to the compressor piston inner wall adjacent concave curvature leads.
  • the axial end portions of the ribs of the outside and the inside of the compressor / working piston bounding side surfaces are each spaced by a Distanzluster, so so measured along the axis of rotation axial extent of the ribs is smaller than the axial extent of the compressor / working piston. In this way it is prevented that between the ribs and the piston trajectory delimiting
  • Walls form areas with stagnant cooling air or there is an unimpeded flow of cooling air through all
  • both the working piston and the compressor piston are cooled by means of inventive rib arrangements or passage channels.
  • at least one passage opening is provided in the motor housing through which the Cooling air can be conveyed from at least one of the compressor / working piston tracks in the respective axially behind it (s) compressor / working piston track (s).
  • the passage opening is preferably arranged within the web crossing region of two adjacent compressor / working piston paths.
  • the piston trajectory limiting components which are in the present embodiment to piston carrier discs or These notches, which are preferably arranged in the form of a plurality of staggered rows along the sealing regions, fluidize any laminar flow of the air-fuel mixture leaving the piston webs.
  • a further optimization of the rotary piston engine according to the invention is achieved by providing at least one indentation (communicating with the compressor / working piston tracks) on at least one of the inner walls of the compressor piston tracks or the working piston tracks in a region immediately adjacent to the concave curvature or the web crossing region.
  • Fig.l a first embodiment of a rotary piston engine according to the invention in an oblique view with partially cut motor housing
  • FIG. 2 shows a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in exploded view Fig.3 a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in combination
  • FIG. 5 shows a compressor or working piston assembly including motor shaft according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention in an oblique view
  • FIG. 6 shows a rotor assembly including motor shaft according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention in an oblique view
  • FIG. 7 shows an operating shaft motor shaft drive shaft rotor arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in an oblique view.
  • FIG. 8 shows an operating shaft motor shaft drive shaft rotor arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in plan view 9 shows a plan view of the invention
  • FIG. 10 shows a motor housing according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention in an oblique view.
  • FIG. 10a shows a half-section illustration of the motor housing in the case of a vertical passage through the web crossing region
  • FIG.10b is an exploded view of the engine block section including inventive mold elements Fig.10c shown in Fig.10b components in the assembly
  • FIG. 11 shows a motor housing of a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention as shown in FIG. 10 in an isometric half-section view in horizontal direction
  • FIG. 12 shows a motor housing of a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention according to FIG. 10 in an isometric half-section view in vertical direction
  • FIG. 13 shows a motor housing together with flanged gear housing according to a first embodiment of the invention
  • 16 is a front view of a motor housing of the rotary piston engine according to the invention, including inserted
  • Fig.17 is a schematic representation of the compressor level together with each stripping compressor piston to a
  • Time t 2 19 is a schematic representation of the compressor level together with each stripping compressor piston to a
  • Fig.20 is a schematic representation of the compressor level together with each stripping compressor piston to a
  • Time t 4
  • Figure 21 shows two overflow channel forming mold elements according to a first embodiment of the invention
  • Circular piston engine in an oblique view Fig.22 two an overflow channel forming mold elements according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 25 shows a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a first
  • Fig.27 shows a second embodiment of a rotary piston engine according to the invention in an oblique view with partially cut motor housing Fig.28 a compressor / working piston assembly together with motor shaft according to a second embodiment of Rotary piston engine according to the invention in isometric
  • Exploded view Fig.29 an assembled rotor assembly including motor shaft according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in normal view
  • FIG. 30 shows a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a second
  • 31 shows a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a second
  • Embodiment in Compilation Fig. 32 is a plan view of the invention
  • Fig.25 including partially cut rotor assemblies Fig.33 a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in
  • FIG. 34 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention along section line B-B in FIG
  • 35 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
  • FIG. 36 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in vertical
  • Halbloppydars notorious Fig.37 is an assembly view of a motor housing according to a second embodiment of the invention
  • Rotary piston motor insertable drive shaft with reversing gear in an oblique view
  • Fig.38 is an exploded view of a motor housing including
  • Housing covers according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in plan view 39 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in a horizontal
  • Fig.40 is a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a second
  • Fig.42 is a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a second
  • 43 is a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a second
  • Embodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T I 'Fig.44 a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a second
  • Fig.45 is a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a second
  • FIG. 46 shows an enlarged representation of the web crossing region in the compressor plane.
  • FIG. 47 shows a half-section view of the motor housing in the case of a vertically running through the web crossing region
  • Cutting guide including inventive recesses in the compressor piston inner walls Fig.48 is an isometric view of the working plane together
  • Fig.49 is an isometric view of the compressor level together
  • Fig.50 is an isometric view of the working plane together
  • Fig.51 is an isometric view of the compressor level
  • FIG. 53 shows an alternative embodiment of a compressor
  • Fig.54 is an isometric sectional view of the rotary piston engine with an inventive arrangement for piston cooling
  • Fig.55 is a schematic representation of the motor housing isometric sectional view of a passage opening for piston cooling having motor housing
  • Fig.56 is a perspective single view of the compressor shown in Figure 54 in the installed state compressor / piston Fig.57 a populated with compressor / working piston
  • FIG. 58 is a sectional view of the compressor plane provided with indentations according to the invention.
  • Time T I Fig.59 is a sectional view of the inventive
  • Time T 2 Fig.60 is a sectional view of the inventive
  • Time T 3 Fig.61 is a sectional view of the inventive
  • Fig.62 is a sectional view of the inventive
  • Fig.l shows a first preferred embodiment of a rotary piston engine 1 according to the invention with two mounted in a motor housing 4 motor shafts 2 and 3, which are each rotatable about a rotational axis 14, 15 and drive a drive shaft 13 by means of a trained in the form of bevel gears gear unit 16.
  • FIG. 2 shows an exploded view of a motor shaft / drive shaft arrangement, wherein a hollow shaft piece 35 which can be pushed onto the drive shaft 13 can be seen, which in FIG its axial end portions with two pointing in diverging directions bevel gears 36, 37 is provided.
  • the hollow shaft piece 35 has a plurality of radial bores 40 into which corresponding screw elements 41 can be inserted in order to fasten the hollow shaft piece 35 together with bevel gears 36, 37 to a fixing region 13a of the drive shaft 13. In this way, an undesired rotation of the bevel gears 36, 37 against a provided running direction 42 of the drive shaft 13 is prevented.
  • the motor shafts 2, 3 each have a mounting position of the drive shaft 13 assigning, polygonal motor shaft end portion 49 on which bevel gears 38, 39 can be placed.
  • the bevel gears 38, 39 are provided with shafts 38 ', 39', each having an axial geometry corresponding to the geometry of the multi-edged motor shaft end portion 49 for receiving the Motor shaft end portion 49 have.
  • the hollow shaft piece 35 and the shanks 38 ', 39' of the bevel gears 38, 39 are provided with radial bores 50, in which screw 51 for fixing the bevel gears 38, 39 engage the motor shaft end 49. It is understood that both the fixing region 13a of the drive shaft 13 and the end regions 49 of the motor shafts 2, 3 are provided with receptacles (not shown) into which the screw elements 41, 51 can engage.
  • the drive shaft 13 on both sides of the bevel gears 36, 37 equipped with preferably designed as ball or cylindrical roller bearings bearing elements 45, while the motor shafts 2, 3 with directly to the ZOQO
  • Bevel gear shafts 38 ', 39' adjacent bearing elements 46 are provided.
  • the bevel gears 36 and 38 and the bevel gears 37 and 39 are each arranged orthogonal to each other and engage in mounting position one another.
  • Motor shaft / drive shaft arrangement according to Figure 3 can be seen, as by means of the translator unit 16 constituent bevel gears 36, 37, 38, 39 an opposite direction of rotation of the first motor shaft second
  • the compressor piston 7 and the working piston 8 have an identical geometry according to FIG. 4:
  • the compressor and working pistons 7, 8 according to the invention essentially circular-arc-shaped or annular segment-shaped and have a concentric to the respective axis of rotation 14, 15 extending inside 17a, 18a and concentric with the respective axis of rotation 14, 15 extending outside 17b, 18b, wherein the outer sides 17b, 18b and the inner sides 17a, 18a are bounded or interconnected by concave piston bottoms 34.
  • sealing edges 63 are provided at the piston bottoms 34.
  • the compressing and working pistons 7, 8, which are described in more detail below with regard to their offset position, are manufactured in a preferred embodiment in lightweight construction and have webs 52, which form the inside 17a, 18a and the outside 17b, 18b Connecting piston walls 54, 55 together. Between the webs 52 and between the piston walls 54, 55 cavities 53 are formed.
  • the compressor or working piston 7, 8 are provided in the region of the webs 52 with parallel to the axes of rotation 14, 15 projecting threaded bolt 23 which are screwed with nuts 24.
  • the threaded bolts 23 serve to fasten the compressor or working pistons 7, 8 to associated carrier disks 5, 6, which in turn are fastened to the motor shaft 2, 3 (see FIG. 6).
  • the motor shafts 2, 3 are provided for the purpose of a solid connection with the carrier discs 5, 6 with in Fig.5 apparent polygonal wave regions 56 and 57.
  • the carrier disks 5, 6 have polygonal openings 100, 101 corresponding to these polygonal shaft areas 56, 57, which have an interference fit to the shaft areas 56, 57 (see also an exploded view of the rotary piston engine 1 according to FIG. 14).
  • the in the present conical gear 38, 39 opposite end portion of the motor shaft 2, 3 arranged first polygonal shaft portion 56 is formed in the present embodiment as a slotted shaft jaw 98, which is provided with an axial threaded hole 98a for receiving a clamping screw 99.
  • An assembly referred to below as a rotor assembly 58 for fastening the compressor or working pistons 7, 8 to the motor shafts 2, 3 further comprises insulating rings 21 which are attached to the threaded bolts 23 before attachment of the carrier disks 5, 6 become (Fig.6).
  • the insulating rings 21 are intended to prevent heating of the uncooled carrier disks 5, 6 and associated unwanted expansions or pressing of the compressor / power pistons 7, 8 on adjacent housing walls.
  • the carrier disks 5, 6 project beyond the inner sides 17a, 18a of the compressor / power pistons 7, 8 or the inner piston walls 54 with their outer diameter in order to form a tear-resistant connection between the compressor / power pistons 7, 8 and to allow the carrier discs 5, 6.
  • balancing weights 22 are screwed with screws 25 to the support plates 5, 6.
  • Such rotor assemblies 58 are (in blanking of the motor housing 4) shown in Figures 7 and 8 in an assembly position, wherein at the rotatable about the first axis of rotation 14 first shaft 2 a at a first
  • Compressor piston carrier plate 5a fastened first
  • FIG. 9 shows the shaft arrangement according to FIG. 7 or FIG. 8 in a state installed in the motor housing 4, this illustration being a horizontal section through the motor housing 4 according to FIG.
  • the compressor piston carrier disks 5a, 5b together with the associated rotor arrangements 58 are placed on the motor shafts 2, 3, which are not yet equipped with the bevel wheels 38, 39.
  • the compressor piston carrier disks 5a, 5b each have a slotted rotor shaft 102 which can be pushed onto the polygonal shaft regions 57. After the polygonal Openings 100 of the rotor shafts 102 which enclose the polygonal shaft regions 57 shown in FIG. 3 are screwed onto the threaded sections 94 of the motor shafts 2, 3 in FIG. 14 (top left).
  • the union nuts 103 each have a conical opening and thereby press the individual segments of the slotted rotor shafts 102 to corresponding side surfaces of the polygonal shaft regions 57.
  • the compressor piston carrier disks 5a, 5b together with the associated rotor assemblies 58 are thus accurately fitting to the motor shafts 2, 3 fixed.
  • the motor housing 4 shown in FIGS. 10-12 alone, ie without rotor or shaft arrangements, has a motor block section 4a and a peripheral housing section 4b.
  • the engine block section 4a and the peripheral housing section 4b are each manufactured separately by the malleable casting process and are machined. Subsequently, the peripheral housing portion 4b is pushed over the engine block portion 4a and welded thereto. Side surfaces 107, 108 of the motor housing 4 are ground flat, so that finally a uniform motor housing 4, as shown in Figures 10-12 results.
  • the motor housing 4 accommodates a compressor plane 9 and a working plane 10 separated therefrom by motor housing walls 67.
  • a "compressor plane” is understood to mean a system of compressor piston lanes IIa, IIb, while the term “working plane” denotes a system of working piston lanes 12a, 12b.
  • the compressor piston paths IIa, IIb provided for receiving the compressor pistons 7a, 7b and the working piston tracks 12a, 12b provided for receiving the power pistons 8a, 8b are clearly visible.
  • the compressor piston webs IIa, IIb and the working piston webs 12a, 12b are each arranged rotationally symmetrical about the axes of rotation 14, 15 and in the present exemplary embodiment have an identical annular-ring-shaped geometry.
  • a width of the compressor and working piston paths IIa, IIb 12a, 12b measured radially relative to the axes of rotation 14, 15 corresponds essentially to a cross-sectional width of the compressor and power pistons 7a which is likewise measured radially to the rotational axes 14, 15. 7b 8a, 8b, in particular a radially to the axes of rotation 14, 15 measured width of the piston heads 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d'.
  • the compressor plane 9 is arranged parallel to the working plane 10 or the first compressor piston path IIa is arranged parallel to the first working piston path 12a and the second compressor piston path IIb parallel to the second working piston path 12b, the compressor piston paths IIa and IIb and the working piston paths 12a and 12b in a web crossing region 62, 62 'merge into each other.
  • overlapping or communicating with one another results in the adjacent compressor piston paths IIa, IIb and the working piston paths 12a, 12b each have a figure-of-eight shape of the first and second compressor or working piston paths IIa, IIb arranged in the compressor and working planes 9, 10,
  • FIG. 16 shows a frontal view of the compressor piston paths IIa and IIb, but FIGS
  • the compressor or working piston outer wall 19b, 19b ', 20b, 20b' merge into one another, while the compressor or working piston inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' are each closed (This is particularly evident in Figures 10 and 11).
  • the compressor / Häkolbenbahn- inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' have in the web crossing regions 62, 62 'in each case a concave curvature 64, 65 on.
  • an upper track crossing area 62 and a lower track crossing area 62 ' are differentiated from each other in the following.
  • the engine block portion 4a of the motor housing 4 is provided along the two axes of rotation 14, 15 with holes 95 through which the motor shafts 2, 3 are passed during assembly. Adjacent to the holes 95, two conical bearing seats 90, 91 are provided, which have a press fit to in Fig.8 apparent, attached to the motor shafts 2, 3 track bearings 59, 60 have.
  • the thrust bearings 59, 60 are designed in the present example as a tapered roller bearing and as such suitable to accommodate high radial and Achsschublasten.
  • an opening 111 is provided in each case, which in one to a Longitudinal view through the motor housing 4 as shown in FIG 12 apparent central oil chamber 113 leads.
  • lubrication openings 110 are also provided in the housing walls 67, which also lead to the central oil chamber 113 and serve to lubricate the track bearings 59, 60 (FIG. 11).
  • the central oil chamber 113 can be filled with oil via an oil filling opening 28 (FIG. 12).
  • an oil filling opening 28 In the oil filling 28, a ⁇ lraumver gleichschraube 29 shown in Fig.l including an oil level measuring rod 97 is inserted.
  • an oil chamber closure plate 143 including an oil drain plug 145 is arranged on the underside of the motor housing 4, as can be seen in a representation of a second embodiment of the motor housing according to FIG.
  • a splash lubrication with an oil level of the central oil chamber 113 must be performed up to the lubricating holes 110 and up to the openings 111.
  • a spray lubrication be provided, at the bottom of the central oil chamber 113 and the motor housing 4, one or more capsule pumps are arranged, which swirl oil in a defined radius (not shown).
  • a cooling water inlet 106 shown in FIG. 10 is provided which leads to a cooling water jacket 112 adjacent to the compressor piston paths IIa, IIb and to the working piston paths 12a, 12b in FIGS. 9 and 11.
  • the motor housing 4 also has a corresponding, in a cooling water outlet 106a arranged on a bottom region (FIG. 16).
  • continuous slots 68, 69 are provided in the motor housing walls 67 of the engine block section 4a separating the compressor plane 9 from the working plane 10.
  • These slots 68, 69 are curved and provided for receiving form elements 32, 33 shown in FIGS. 21 and 22.
  • the shaped elements 32, 33 which are likewise curved in accordance with the course of curvature of the slots 68, 69, serve to form overflow channels 70, 71 which respectively lead from the compressor piston paths IIa, IIb to the working piston paths 12a, 12b.
  • the shaped elements 32, 33 are chamfered on their mutually facing sides 32a, 33a, wherein the overflow channels 70, 71 are formed in each case by distances between these mutually facing sides 32a, 33a (see a schematic representation according to FIG. 22).
  • the mutually facing sides 32a, 33a of the shaped elements 32, 33 can be profiled or rugged in order to effect a particularly good mixing of a passing air / fuel mixture (not shown).
  • a first overflow channel 70 formed by a first pair of mold elements 32, 33 leads from the compressor piston inner wall 19a lying in the compressor plane 9 to the working piston inner wall 20a lying in the working plane 10, while a second pair of mold elements 32 through the second , 33 formed second overflow 71 from the lying in the compressor plane 9 compressor piston inner wall 19a 'to the lying in the working plane 10 working piston inner wall 20a' leads. Since the slots 68, 69 and the mold elements 32, 33 are curved, the overflow channels 70, 71 both curved and (viewed relative to the axes of rotation 14, 15) obliquely or diagonally through the provided in the housing walls 67 slots 68th , 69.
  • first transfer passage 70 thus extends obliquely through the first slot 68 and has an inlet mouth 70a in the compressor piston inner wall 19a and an output port 70b in the working piston inner wall 20a
  • second overflow 71 extends obliquely through the second slot 69 and an inlet mouth 71a in the compressor piston inner wall 19a 'and an output port 71b in the working piston inner wall 20a' has.
  • an outlet opening 71b opening into the working plane 10 can be seen.
  • the overflow channels 70 and 71 thus run without detour in direct guidance from the compressor plane 9 into the working plane 10 or from the compressor piston paths IIa, IIb to the working piston paths 12a, 12b.
  • FIG. 10a shows a half-section illustration of the motor housing 4 with a sectional view running vertically through the web crossing regions 62, 62.
  • the perspective according to FIG. 10a shows only the second overflow channel 71, the course of the first overflow channel 70 being mirrored about the sectional plane (see also FIG. 10b).
  • Fig. 10b shows an exploded view of one with two
  • Motor block portion 4a can be seen while the peripheral housing portion 4b is hidden.
  • 10c shows an assembly of the components exploded in FIG. 10b, wherein the overflow channels 70, 71 constituted by the inserted pairs of molded elements 32, 33 are shown by dashed lines.
  • FIGS. 10a-c further show how the transfer ports 70, 71, with their inlet ports 70a, 71a and their outlet ports 70b, 71b, respectively, extend beyond the concave convexities 64, 65 of the compressor / power piston track.
  • the curved course of the transfer passages 70, 71 is required so as not to cut the compressor piston tracks IIa, IIb, 12a, 12b in an area which is unsuitable for expansion of the air / fuel mixture.
  • the oblique guidance of the overflow channels 70, 71 caused by the bevelled form elements 32, 33 proves to be advantageous with regard to the flow profile of a compressed or expanded air / fuel mixture, since a direct guidance of the overflow channels 70, 71 in a straight line from the compressor piston paths IIa, IIb to the respectively behind arranged working piston paths 12a, 12b during ignition of the air / fuel mixture to strong axial Impacts on the compressor and piston 7a, 7b, 8a, 8b and their bearings and a restless running of the motor shafts 2, 3 would lead.
  • the mold elements 32, 33 are provided with plate-shaped closure elements 115, 116 which serve to seal the areas of the thrust bearings 59, 60 which communicate with the central oil space 113.
  • the plate-shaped closure elements 115, 116 each have a shank portion 115a, 116a and a centric opening 117 for receiving the motor shafts 2, 3.
  • the closure elements 115, 116 are either made in one piece with the form elements 32, 33, but may also be designed as separate components. In the latter embodiment, the mold elements 32, 33 buried in the slots 68, 69 could e.g. be attached from the side of the central oil chamber 113 with screws.
  • the engine block section 4a has corresponding recesses 118, which can be seen in FIG. 11, for receiving the form elements 32, 33 or for receiving the closure elements 115, 116.
  • the recesses 118 are provided with threaded bores 109, which are in alignment with the slots 68, 69 position of the mold elements 32, 33 with through holes in the closure elements 115, 116, so that the closure elements 115, 116 apparent means in Fig.9 Screw members 105 can be fixed in the recesses 118 of the engine block section 4a.
  • visible seals 104 are inserted into the recesses 118 in FIG. 16, which seals the central oil space 113 against oil loss and the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b Protect compression loss.
  • the inlet ports 70a, 71a and the outlet ports 70b, 71b of the transfer ports 70, 71 may be provided with labyrinth seals.
  • Such labyrinth seals may e.g. be designed as on the piston-rail inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' provided around the input / output ports 70a, 70b, 71a, 71b extending groove-shaped recesses (not shown).
  • the groove-shaped depressions in this case preferably run concentrically with the openings formed by the inlet / outlet openings 70a, 70b, 71a, 71b.
  • Adjoining the housing surfaces 107, 108 of the motor housing 4 provided with bolt elements 79 are each a housing cover 80a, 80b.
  • the housing covers 80a, 80b are provided with bores 78 for receiving the bolt elements 79, wherein the bolt elements 79 can be screwed by means of nuts 84 after a successful placement of the housing covers 80a, 80b and thereby the housing covers 80a, 80b can be fixed to the motor housing 4.
  • the housing covers 80a, 80b do not directly adjoin the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b.
  • the substantially spectacle-shaped spacer inserts 82 are clearly visible in the exploded view according to FIG.
  • the compressor and working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b are thus exactly bounded by the spacer inserts 82, wherein an elastic sealing element 83 is arranged between the housing cover 80a, 80b and the rigid spacer insert 82. Since the elastic sealing element 83 overlaps the circumference of the distance insert 82, the elastic sealing element 83 is pressed by the housing cover 80a, 80b against the spacer insert 82 as well as on the side surfaces 107, 108 of the motor housing 4.
  • the rigid spacer insert 82 ensures an exact fit to the compressor / power pistons 7a, 7b, 8a, 8b.
  • the distance insert 82 On the side of the working level 10 or on the side of the second housing cover 80b, the distance insert 82 also performs the function of thermal insulation between the working piston paths 12a, 12b and the uncooled second housing cover 80b.
  • the spacer inserts 82 are therefore made of a material with low thermal conductivity, eg aluminum titanate.
  • the first housing cover 80a has an intake opening 30 which can be seen in FIG. 13, while the second housing cover 80b is provided with an exhaust opening 31 which can be seen in FIG.
  • the suction opening 30 opens into the compressor plane 9 or into the compressor piston webs IIa, IIb, while the exhaust port 31 in the lower web crossing region 62 'opens into the working plane 10 or into the working piston webs 12a, 12b.
  • first housing cover 80a is provided with two recesses 119, through which fuel injection nozzles 27a, 27b opening into the compressor piston paths IIa, IIb protrude.
  • second housing cover 80b has two further recesses 120, through which protrude into the working piston paths 12a, 12b spark plugs 26a, 26b project, as shown in Fig.14 bottom right.
  • the rotary piston engine 1 according to the invention is therefore an engine operating with internal and intermittent combustion.
  • a gear housing 85 adjoins the first housing cover 80a.
  • the gear housing 85 has a flange portion 85a, which is screwed with the interposition of a sealing element 146 by means of screws 88 on the first housing cover 80a.
  • the drive shaft 13 is pushed through in Fig.9 apparent bushings 47 of the gear housing 85 and the bevel gears 36, 37 carrying hollow shaft piece 35 in the manner already described on the figures 2 and 3 on the Drive shaft 13 attached.
  • the bearing elements 45 are pushed together with shaft seals in the bearing bushes 47 of the gear housing 85 and fixed with screw caps 147 in the position shown in Figure 9.
  • 3 bevel gears 38, 39 with the bevel gears 36 37 of the drive shaft 13 - is the position of sitting on the motor shafts 2, 3 Verreterz. Working piston 7a, 7b, 8a, 8b to each other by means of a (not shown) template determined.
  • a template may for example consist of a studded plate, which fit into corresponding holes of the rotor assemblies 58.
  • an oil chamber closing element 77 including an oil level measuring rod 97 is also inserted into the gear housing 85.
  • FIGS. 17-20 it can now be seen how the geometry of the concave curvatures 64, 65 provided in the web crossing region 62, 62 'at the compressor / working piston web inner walls 19a, 19a', 20a, 20a 'comes about (constructively):
  • the concave bulges 64, 65 result in each case by the subtraction of an imaginary one Volume intersection between the rotationally symmetrical about a rotational axis 14, 15 arranged compressor / working piston outer wall 19b, 19b ', 20b, 20b' and the rotationally symmetrical about the respective opposite axis of rotation 14, 15 arranged compressor / Häkolbenbahn- inner wall 19a, 19a ' , 20a, 20a '.
  • a sealing edge 63a, 63b, 63c, 63d is provided on the piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d, the compressor pistons 7a, 7b in the region of the compressor piston outer sides 17b, 17b '.
  • the curvature of the piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d corresponds to the course of a cycloid-shaped rolling curve, which the sealing edge 63a, 63b, 63c, 63d of a about the axis of rotation 14, 15 rotating compressor piston 7a, 7b in the web crossing region 62, 62 'on the piston head 34a , 34b, 34c, 34d or on the radial cross section of the opposite direction of rotation about the respective opposite rotational axis 14, 15 rotating, lying in the common compressor plane 9 compressor piston 7a, 7b, 8a, 8b draws.
  • a sealing edge 63a ', 63b', 63c ', 63d' is provided on the piston bottoms 34a ', 34b', 34c ', 34d' of the working pistons 8a, 8b in the region of the working piston outer sides 18b, 18b ' Curvature of the piston heads 34a ', 34b', 34c ', 34d' corresponds to the course of a cycloid-shaped rolling curve, which the sealing edge 63a ', 63b', 63c ', 63d' of a rotating about the rotation axis 14, 15 working piston 8a, 8b in the web crossing region 62nd , 62 'on the piston head 34a', 34b ', 34c ', 34d' or on the radial cross section of the opposite direction of rotation about the respective opposite rotational axis 14, 15 rotating, lying in the common working plane 10 working piston 8a, 8b records (see also Figures 24 and 26).
  • the representational rolling curves thus correspond, viewed from one of the axes of rotation 14, 15 of the motor shafts 2, 3 following viewing direction, each extended cycloids.
  • piston bottoms 34a and 34c located in the compressor plane 9 and the piston bottoms 34a 'and 34c' of the compressor or working pistons 7a, 7b, 8a, 8b located in the working plane 10 are each referred to as "front”.
  • Designated piston bottoms, while located in the compressor plane 9 piston bottoms 34b and 34d and located in the working plane 10 piston bottoms 34b 'and 34d' of the compressor or piston 7a, 7b, 8a, 8b are each referred to as "rear" piston crowns.
  • the compressor / working pistons 7a, 7b, 8a, 8b located in a common compressor / working plane 9, 10 are arranged in a position about their respective axis of rotation 14, 15, in which the sealing edge 63a, 63b, 63c, 63d, 63a ' , 63b ', 63c', 63d 'of the one compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b while passing the web crossing regions 62, 62' continuously the piston crown 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ' , 34d 'of the respective opposite compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b strips.
  • FIG. 17-20 this shows schematically how the sealing edge 63b of the first compressor piston 7a rotating in the direction of rotation 43 (clockwise in FIG. 17) defines the piston crown 34c of the second compressor piston rotating in the direction 44 (counterclockwise in FIG 7b in the according to Fig.17 upper rail crossing region 62 'strikes. If one continues the illustrated cycle of motion, the piston bottom 34b of the first compressor piston 7a would next be stripped off the sealing edge 63c of the second compressor piston 7b.
  • the sealing edge 63d of the second compressor piston 7b would strip the piston head 34a of the first compressor piston 7a, followed by stripping the piston crown 34d of the piston second compressor piston 7b through the sealing edge 63a of the first compressor piston 7a.
  • the term "stripping" of the piston crowns 34 in the present context is understood merely as conveying the air / fuel mixture compressed or expanded in the compressor and working piston webs IIa, IIb, 12a, 12b and does not directly contact the piston bottoms 34
  • the compressor pistons 7a, 7b arranged in the compressor plane 9 and the working pistons 8a, 8b arranged in the working plane 10 always slide close to each other during their rotational movement without rubbing against each other.
  • the designated sealing edge clearance is less than or equal to one between the compressor / power piston 7a, 7b, 8a, 8b and those portions of the motor housing 4 and the Verêtrz. Working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b, along which the compressor / working pistons 7a, 7b, 8a, 8b are guided during their rotational movement.
  • the course of the compressor or working piston outer walls 19b, 19b ', 20b, 20b' is limited by the pressure on the compressor or working piston inner walls 19a, 19a', 20a, 20a 'arranged concave vaults 64, 65 in one of the Overflow channels 70, 71 or continued to the input and output ports 70a, 70b, 71a, 71b immediately adjacent area, there are no sealing problems between the rotating compressor or piston 7a, 7b, 8a, 8b.
  • wear-prone sealing rings including complicated backstops according to the prior art can therefore be dispensed with.
  • a closing angle volume formed between the piston head 34c, the compressor piston outer side 17b and the compressor piston inner wall 19a ' can be reduced approximately to zero or at least kept negligible (see in particular FIG. 19).
  • FIG. 52 A tangent 151 is marked on the front piston bottom 34c of FIG second compressor piston 7b, which is currently swept off the sealing edge 63b of the first compressor piston 7a.
  • the first compressor piston 7a as well as the first working piston 8a seated on the same motor shaft 2 rotate in the direction of travel 43, ie in the clockwise direction according to the present figures.
  • the second compressor piston 7b and the second working piston 8b seated on the same motor shaft 3 rotate in the direction of travel 44, ie in the counterclockwise direction according to the present figures.
  • the compressor piston webs IIa, IIb and the working piston webs 12a, 12b intersect in an upper and a lower web crossing region 62, 62 '.
  • a first inlet mouth 70a of the first overflow channel 70 and a second inlet mouth 71a of the second overflow channel 71 are arranged.
  • the spatial progression of the overflow channels 70, 71 can not be directly recognized on the basis of the two-dimensional image in FIGS. 23-26, but can be understood from the profile of the slots 68, 69 sheltering the mold elements 32, 33.
  • the first overflow channel 70 opens with a first output port 70b apparent in Fig. 24 immediately adjacent to in the working plane 10 located upper rail crossing region 62 and the end region 65b of the concave curvatures 65 of the working piston inner wall 20a.
  • the second overflow channel 71 opens with a second outlet mouth 71b visible in FIG. 24 immediately adjacent to the upper rail crossing region 62 located in the working plane 10 or to the end region 64b of the concave curves 64 of the working piston inner wall 20a '.
  • edges of the inlet and outlet mouths 70a, 70b, 71a, 71b of the overflow channels 70, 71 are in a preferred embodiment each 2-5 mm from the end portions 64a, 64b, 65a, 65b of the concave vaults 64, 65 distanced.
  • the intake opening 30 is arranged in the area of the upper rail crossing region 62 situated in the compressor plane 9, while the inlet openings 70a, 71a of the overflow ducts 70, 71 are arranged opposite thereto, namely on both sides of the lower rail crossing region 62 '.
  • the exhaust opening 31 is also located opposite the outlet openings 70b, 71b arranged on both sides of the upper track crossing area 62, namely in the area of the lower track crossing area 62 'located in the working plane 10.
  • the fuel injection nozzles 27a, 27b which are located in the compressor plane 9 and are not shown in FIGS. 48 and 49, are arranged adjacent to the intake opening 30 and point in the direction of one of the compressor piston paths IIa and IIb.
  • the spark plugs 26a, 26b which are also located in the working plane 10 and are also visible in FIGS. 48 and 49, are arranged opposite the exhaust opening 31 located on the lower rail crossing region 62 ', namely on both sides of the upper rail crossing region 62 and point in each case in the direction of one of the outlet openings 70b, 71b Overflow channels 70, 71.
  • the ignition of the air-fuel mixture thus takes place within the working piston paths 12a, 12b.
  • the spark plugs 26a, 26b and the fuel injection nozzles 27a, 27b according to FIGS. 48 and 49 are shown only schematically and do not correspond to the actual size ratios.
  • the rear piston bottoms 34b, 34d of the two compressor pistons 7a, 7b in each case suck air or air / fuel mixture from the region of the intake opening 30 into the compressor piston paths IIa, IIb.
  • a second compressor piston 7b rotating from the direction of rotation 44 or an air / fuel mixture sucked into the second compressor piston path IIb from the rear piston crown 34d is already in the lower third of the second compressor piston path IIb and is supported by the front piston bottom 34c of the second compressor piston 7b compressed against the compressor piston outer side 17b of the rotating in the opposite direction 43 first compressor piston 7a.
  • the air / fuel mixture is thus bounded (radially) from four sides, namely from the compressor piston inner wall 19a 'and the compressor piston wall outer wall 19b' of the second compressor piston path IIb, and from the piston head 34c of the second compressor piston 7b and Compressor piston outer side 17b of the first compressor piston 7a.
  • the compressor piston outer side 17b of the first compressor piston 7a guided precisely on both the compressor piston web outer wall 19b of the first compressor piston path IIa and on the concave curvature 64 of the second compressor piston inner wall 19a ', ensures a reliable seal, so that undesired compression loss is precluded.
  • the front piston crown 34c of the second compressor piston 7b continues to rotate in the direction 44 until the air / fuel mixture carried in the second compressor piston path IIb successively compresses and finally into the intake port located at the compressor piston inner wall 19a ' 71a of the second transfer port 71 is pressed into it.
  • An eventual stripping of the front piston crown 34c of the second compressor piston 7b by the sealing edge 63b disposed on the rear piston crown 34b of the first compressor piston 7a has already become described with reference to FIGS 17-20 and is to be understood in detail at that point.
  • Fig.23 shown compression process by the front
  • Air / fuel mixture has reached its peak
  • the working piston outer side 18b of the first working piston 8a closes the second working piston path 12b in the upper web crossing region 62 and provides the expanding air / fuel mixture with a suitable abutment.
  • Sealing that portion of the second working piston path 12b which acts as the combustion chamber is ensured since the working piston outer side 18b of the first working piston 8a is sealingly guided both on the working piston outer wall 20b and on the concave curvature 64 of the working piston inner wall 20a '.
  • the output of the rotary piston engine 1 according to the invention does not reduce the output of the rotary piston engine 1 according to the invention, since approximately half the working piston track 12a, 12b can be assumed as the effective working path of the working pistons 8a, 8b from the upper railway crossing region 62 Combustion chamber is a Ve despite the Schwarzben- offset 11.5 compared to conventional internal combustion engines with a compression ratio of 8.8-10 means a significant increase in engine performance and a reduction in fuel consumption and emissions.
  • the concrete Compression ratio of the rotary piston engine 1 according to the invention can be adjusted by a correspondingly selected offset of the compressor piston 7a, 7b to the working piston 8a, 8b.
  • the ignition of the expanded from the first output port 70b air / fuel mixture results in a pressure pulsation of the rear piston crown 34b 'of the first working piston 8a and thus accelerated circulation of the first working piston 8a in the direction 43.
  • the combusted air / fuel mixture is subsequently from front piston head 34a 'of the first working piston 8a from the first working piston track 12a pushed through the exhaust port 31 into the open.
  • FIGS. 48 and 49 each show an isometric sectional view of the compressor plane 27 equipped with fuel injection nozzles 27a, 27b and the working plane 10 equipped with spark plugs 26a, 26b.
  • the figures 48 and 49 correspond to a snapshot, which was made at the time of the highest compression of the air / fuel mixture both in the compressor plane 9 and synchronously thereto in the working plane 10. It can be seen here that after completion of the compression of the air / fuel mixture transported in the compressor piston path IIb or at the time of ignition of this air / fuel mixture in the working piston path 12, a measured from the rear working piston bottom 34d 'to the output port 71b of the overflow 69 (on the axis of rotation 15 related) opening angle is about 27 °. However, this opening angle or the position of the working piston 8b at the time of ignition is shown purely by way of example in FIG. 48 and can be varied as desired by a corresponding arrangement of the working piston 8b on the motor shaft 3.
  • FIGS. 27-45 show a second preferred embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention four engine shafts 2a, 2b, 3a, 3b mounted in a motor housing 4, two motor shafts 2a, 2b aligned with each other along a first axis of rotation 14 and two motor shafts 3a, 3b aligned with each other along a second axis of rotation 15 (see also FIGS Exploded view according to Fig.30).
  • the motor shafts 2a, 2b and 3a, 3b are respectively engaged with each other and with the drive shaft 13 by means of a reversing gear 66 in engagement.
  • a reversing gear 66 in engagement.
  • Fig.30 mounted by means of bearing elements 45 in the motor housing 4 drive shaft 13 with two pointing in diverging directions bevel gears 36, 37 equipped, while the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b in their mounting position in the drive shaft 13 end portions each with a Bevel gear 38a, 38b, 39a, 39b are provided.
  • Each of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b has a construction according to FIG. 28: On the motor shaft end region facing the drive shaft 13 in the mounting position, a bevel gear wheel is produced either integrally with the motor shaft 2a, 2b, 3a, 3b or mounted thereon 38, 39, followed by a storage section 121, on which a pair Tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b can be placed and fixed by means of a bearing ring 122.
  • An outer jacket of the paired tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b in each case runs conically tapered in the direction of the motor shaft end region.
  • a polygonal, slotted shaft jaw 98 is arranged at that to the mounted bevel gear 38, 39 opposite end portion of the motor shaft 2a, 2b, 3a, 3b.
  • the slotted shaft jaw 98 has an axial threaded bore 98 a, which is provided for receiving a clamping screw 99.
  • the clamping screw 99 has a threaded bore 98a of the slotted wave jaw 98 corresponding conical threaded shaft 99a.
  • Each of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b carries a compressor piston 7a, 7b or a working piston 8a, 8b, wherein the structure of such a rotor assembly 58 substantially corresponds to that already described with respect to the first embodiment of the rotary piston engine 1 of the invention:
  • the one identical geometry Compressor and working pistons 7, 8 are substantially circular arc-shaped or ring-segment-shaped and have a concentric with the respective axis of rotation 14, 15 extending inside 17a, 18a and concentric with the respective axis of rotation 14, 15 extending outside 17b, 18b, wherein the outer sides 17b, 18b and the inner sides 17a, 18a are bounded by concave piston bottoms 34 or connected to one another and sealing edges 63 are provided on the piston bottoms 34.
  • the compressor or working piston 7, 8 are provided with parallel to the axes of rotation 14, 15 projecting threaded bolt 23, which are screwed with nuts 24.
  • the threaded bolts 23 serve to fasten the compressor or working pistons 7, 8 to associated carrier disks 5, 6, which in turn are fastened to the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b.
  • the carrier disks 5, 6 each have a rotor shaft 102 which can be pushed onto the polygonal shaft jaws 98.
  • the rotor shaft 102 has a central polygonal opening 100 which corresponds to the polygonal shaft jaws 98 (see FIG. 28).
  • Fig. 29 shows an assembly of a single such rotor assembly 58 in plan view.
  • Fig.31 all four rotor assemblies 58 are shown (with the motor housing 4) in an assembly position, wherein on the rotatable about the first axis of rotation 14 first motor shaft 2a, a first compressor piston 7a is arranged and at the aligned with the first motor shaft 2a, also A first working piston 8a is arranged around the first rotary shaft 14 rotatable second motor shaft 2b. Parallel to this, a second working piston 8b is arranged on the third motor shaft 3a rotatable about the second rotation axis 3a, and a second working piston 8b on the fourth motor shaft 2b which is aligned with the third motor shaft 3a and also rotates about the second rotation axis 15.
  • the compressor pistons 7a, 7b coplanar or arranged in a compressor plane 9, while the working piston 8a, 8b are also coplanar or arranged in a working plane 10.
  • Fig.31 and in Fig.27 by means of the reversing gear 66, an opposite direction of rotation of the respective compressor and working pistons 7a, 7b, 8a, 8b arranged along a rotational axis 14, 15 is effected.
  • the first motor shaft 2a and the first compressor piston 7a rotate in the direction of travel 43a, while the second motor shaft 2b and the first working piston 8a rotate in a direction opposite to running direction 43a.
  • the third motor shaft 3a and the second compressor piston 7b rotate in the direction of travel 44a, while the fourth motor shaft 3b and the second working piston 8b rotate in a direction of rotation opposite thereto 44b.
  • All motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b or compressor and working pistons 7a, 7b, 8a, 8b have a synchronous speed.
  • FIG. 32 shows the shaft or rotor arrangement according to FIG. 31 in a state installed in the motor housing 4.
  • the engine block section 4a of the motor housing 4 has four conical receivers 123 and four cylindrical receivers 124 adjoining them (see also FIGS. 30 and 35).
  • An inner bearing element 125 adjacent to the bevel gear 38a, 38b, 39a, 39b is inserted into the conical receptacles 123, while an outer bearing element 126 is inserted into the cylindrical receptacles 124.
  • Both bearing elements 125, 126 each have a conical bore and thereby form bearing seats for the paired tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b.
  • the outer bearing element 126 is screwed together with a sealing element by means of a screw member 128 on the engine block portion 4a and thereby fixes the tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b and thus the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b in their mounting position.
  • the drive shaft 13 as shown in Fig.37, mounted in the motor housing 4:
  • the bevel gears 36, 37 of the reversing gear 66 are first positioned in the motor housing 4 , Then, in the present embodiment hexagonal formed drive shaft 13 is inserted in the insertion direction 132 through opening stub 130 of the motor housing 4 and through hexagonal openings of the bevel gears 36, 37 and screwed with these.
  • this is provided with counterbores 133 which are aligned with corresponding threaded holes 40 in shafts of the bevel gears 36, 37.
  • the rotor assemblies 58 preassembled in the manner described above become a stop section 129 visible in FIG. 30 on the motor shafts 2 a, 2 b, 3 a, 3 b pushed and fixed to the slotted shaft jaws 98 of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b, by tightening screws 99 are screwed into the axial threaded holes 98a of the slotted shaft jaws 98.
  • Screwing in the conical Threaded 99a of the clamping screw 99 in the slotted shaft jaw 98 has the result that segments of the slotted shaft jaw 98 pressed against the multi-edged opening 100 of the rotor shaft 102 of the support plates 5a, 5b, 6a, 6b and the rotor assembly 58 thereby precisely on the motor shaft 2a, 2b , 3a, 3b is fixed (Fig.28 / Fig.29).
  • the shaft jaws 98 of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b are provided with suitable markings to allow a proper mounting of the rotor assemblies 58 and a desired offset of the compressor and working pistons 7a, 7b, 8a, 8b to each other.
  • FIGS. 33-38 show a motor housing 4 corresponding to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention.
  • the motor housing 4 houses a system already described in detail above on compressor piston paths IIa, IIb and working piston tracks 12a, 12b or a compressor plane 9 and a working plane 10 separated therefrom by motor housing walls 67 (see a half-section illustration according to FIG. 34). Also with regard to the formation of the concave curvatures 64, 65 on the compressor and working piston inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a', reference is made to the above statements on the first embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention.
  • FIG. 35 shows an isometric sectional view along a sectional guide AA from FIG. 33 (see also a corresponding plan view according to FIG. 39).
  • a substantially horizontally guided first overflow channel 70 has an inlet mouth 70a on the compressor piston inner wall 19a and an exit orifice 70b at the working shaft inner wall 20a disposed about the same rotation axis 14, while a second transfer passage 71, also substantially horizontally, has an entrance mouth 71a at the compressor piston inner wall 19a 'and an exit port 71b at the working piston path around the same rotation axis 15 -Interior wall 20a 'possesses.
  • the two transfer ports 70, 71 are in the present embodiment as bores 73, 74, 75 performed by the motor housing walls 67, wherein it is in the bore 73 each opening into the cylindrical receptacles 124 for outer bearing elements 126 through hole through the engine block 4 a and wherein it is at the holes 74, 75 to oblique Zu Industriesbohrept, which lead from the side of the compressor or Häkolbenbahn- inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' respectively to the through hole 73.
  • the through holes 73 are closed at the end with inserted from the sides of the cylindrical receptacles 124 threaded plug 76.
  • the mouths of the supply bores 75 in the Ver Whyrkolbenbahn- inner walls 19a, 19a 'thus form the entrance mouths 70a, 71a of the overflow channels 70, 71, while the mouths of the feed holes 74 in the working piston inner walls 20a, 20a', the output ports 70b, 71b of the overflow 70, 71 training.
  • the overflow channels 70, 71 run according to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention straight or substantially horizontally from the compressor plane 9 in the working plane 10. This allows a shortening of the overflow channels 70, 71 and an extension of the cross section of the overflow channels 70, 71 and a concomitant acceleration of the flow of air - / fuel mixture through the overflow channels 70, 71st
  • overflow channels 70, 71 respectively open outside the concave bulges 64, 65 of the compressor / working piston inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a', but immediately adjacent end portions 64a, 64b, 65a, 65b of the concave bulges 64, 65th in the compressor / piston pistons IIa, IIb, 12a, 12b.
  • the motor housing 4 has two through bores 140 aligned with the axes of rotation 14, 15 for receiving the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b and a transverse bore 141 for receiving the drive shaft 13.
  • an oil filling opening 138 and an oil dip opening 139 are provided in the motor housing 4, which each lead to a central oil chamber 113 (see FIG. 36).
  • the motor housing 4 threaded openings, in which inserts 134, 135 and a cooling water inlet 120 are screwed (see Fig.37 and Fig.33).
  • An oil chamber closure cap 136 which can be seen in FIG. 27, can be screwed onto the first insert 134, while an oil dipstick element 137, also shown in FIG. 27, can be screwed onto the second insert 135.
  • An advantage of the arrangement of the drive shaft 13 between the compressor plane 9 and the working plane 10 according to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention is also that a common lubrication of the thrust bearings 59a, 59b, 60a, 60b and the bevel gears 36, 37, 38a, 38b , 39a, 39b of the reversing gear 66 via a single central oil chamber 113 is made possible.
  • the central oil chamber 113 is closed at the bottom of the motor housing 4, as shown in Figure 33, with an oil chamber closing plate 143, including a sealing element 144.
  • the oil chamber closing plate 143 is a threaded hole for an oil drain plug 145 is arranged.
  • the cooling water inlet 106 feeds a cooling water jacket 112 which is visible in FIGS. 34 and 35 and is adjacent to the compressor piston webs IIa, IIb and to the working piston webs 12a, 12b.
  • a housing cover 80a, 80b is attached to the side surfaces 107, 108 of the motor housing 4 provided with bolt elements 79 and screwed with screw nuts 84.
  • the insertion of rigid spacer inserts 82 in corresponding recesses 81 of the engine block section 4a and the provision of an arranged between the housing cover 80a, 80b and the rigid spacer insert 82 elastic sealing element 83 for accurate sealing of the compressor and working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b, including benefits is already Describe sufficiently for the first embodiment of the rotary piston engine according to the invention and applies analogously to the second embodiment.
  • the first housing cover 80a has an intake opening 30 and two recesses 120 for spark plugs 26a, 26b, while the second housing cover 80b is provided with an exhaust opening 31 and with recesses 119 for fuel injection nozzles 27a, 27b (FIG. 38).
  • the suction opening 30 opens in the lower web crossing region 62 'in the compressor plane 9 and in the compressor piston trains IIa, IIb, while the Auspuff ⁇ réelle 31 also in the lower rail crossing region 62' in the working plane 10 and in the working piston paths 12a, 12b opens.
  • the intake opening 30 and the exhaust opening 31 are essentially at the same height or height, in contrast to the first embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention in the same (lower) web crossing region 62 '. This can also be seen in the schematic sectional views through the compressor or working planes 9, 10 according to FIGS. 40-45.
  • both the inlet openings 70a, 71a of the overflow channels 70, 71 arranged in the compressor plane 9 and the outlet openings 70b, 71b of the overflow channels 70, 71 arranged in the working plane 10 are in contrast to the first embodiment of the invention Circular piston engine 1 (Fig.23-26) at the same height or in the same (upper) web crossing region 62 arranged.
  • Circular piston engine 1 Fig.23-26
  • the inlet and outlet ports 70a, 71a, 70b, 71 of the transfer ports 70, 71 are adjacent to opposite rail intersections 62, 62 ', respectively, as the intake port 30 and the exhaust port 31.
  • the entrance port 70a of the first transfer port 70 is located immediately adjacent the end portion 65b of the concave camber 65 of the compressor piston inner wall 19a 'of the second compressor piston path IIb, while the input port 71a of the second transfer port 71 immediately adjacent the end portion 64b of the concave camber 64 of the compressor piston path Inner wall 19a of the first compressor piston path IIa is arranged (Fig.40).
  • the exit port 70b of the first transfer passage 70 is located immediately adjacent the end portion 65b of the concave camber 65 of the working piston path inner wall 20a 'of the second working piston path 12b, while the exit port 71b of the second transfer passage 71 is immediately adjacent the end portion 64b of the concave cusps 64 of the working piston path Inner wall 20a of the first working piston track 12a is arranged (Fig.43).
  • the fuel injectors 27a, 27b placed in the compressor plane 9 and not shown in FIGS. 40-42 but visible in FIGS. 50 and 51 are arranged adjacent to the intake port 30 or in another region of the compressor piston webs IIa and IIb.
  • the spark plugs 26a, 26b which are also shown in FIGS. 50 and 51 and are placed in the working plane 10, are arranged opposite the exhaust opening 31 arranged in the lower rail crossing region 62 ', namely on both sides of the upper rail crossing region 62 and point in each case Direction of one of the output ports 70b, 71b of the transfer ports 70, 71st
  • Overflow channels 70, 71 in each case by an imaginary, through the
  • Fig.41 shows the comparison with Fig.40 by a quarter-turn in the compressor piston trains IIa, IIb according to their directions of rotation 43a, 44a moving forward compressor piston 7a, 7b, previously sucked from the rear piston crown 34d of the second compressor piston 7b air / fuel mixture now from the front Piston bottom 34c of the second compressor piston 7b against which the compressor piston outer side 17b of the rotating in opposite direction 43a first compressor piston 7a is compressed (top left).
  • This compression process is shown continued in Fig.42, wherein the compressed air / fuel mixture is forced into the inlet mouth 71 a of the second transfer port 71 and into the working plane 10 located in the second working piston path 12 b is conveyed.
  • T 3
  • the compressor pistons 7a and 7b and the motor shafts 2a and 3a have made a 180 ° rotation.
  • the ignition of the air / fuel mixture results in that the rear piston head 34d 'of the second working piston 8b receives a pressure pulse and the working piston 8b rotating in the second working piston web 12b is forwarded in the running direction 44b.
  • the working piston outer side 18b of the first working piston 8a closes the second working piston path 12b in the upper web crossing region 62 and provides the expanding air / fuel mixture with a suitable abutment.
  • FIG. 44 shows the working pistons 8a, 8b moved forwards by a quarter turn in the working piston paths 12a, 12b in relation to their directions of travel 43b, 44b. It can also be seen how the front piston bottom 34c 'of the second working piston 8b is already in operation In the course of one of the ignition according to FIG. 43 preceding working cat, burned air / fuel or gas mixture drifts in front of it and pushes out through the exhaust opening 31 (bottom left).
  • the ignition of the air / fuel mixture expanded from the first exit orifice 70b results in a pressure pulse on the rear piston bottom 34b 'of the first working piston 8a and thus an accelerated circulation of the first working piston 8a in the direction 43b.
  • the combusted air / fuel mixture is subsequently pushed by the front piston head 34a 'of the first working piston 8a from the first working piston track 12a through the exhaust port 31 into the open.
  • FIGS. 50 and 51 each show an isometric sectional view of the compressor plane 27 equipped with fuel injection nozzles 27a, 27b and the working plane 10 equipped with spark plugs 26a, 26b.
  • Figures 50 and 51 correspond to a snapshot, which at the time of highest compression or the ignition timing of the air / fuel mixture both in the compressor plane 9 and synchronous thereto in the working plane 10 of the rotary piston engine 1 according to the second Embodiment has been made.
  • both the compression of the air / fuel mixture in the compressor piston path IIb and the expansion or ignition of this compressed air / fuel mixture in the working piston path 12b are due to the opposite directions of running of the respective compressor and power piston 7a, 7b arranged behind one another. 8a, 8b adjacent to the same trajectory crossing regions, in the present illustrations, respectively adjacent to the upper trajectory crossing region 62.
  • the comments made to adjust the opening angle to FIGS. 48 and 49 apply analogously to the present FIGS. 50 and 51.
  • the rotary piston engine 1 according to the invention can be operated in both embodiments with any fuels, including diesel fuel. In the latter case, the providence of the spark plugs 26a, 26b can be omitted.
  • a suitable adaptation of the piston geometry must be made. In order to achieve a compression ratio which is ideal for diesel ignition, therefore, the compressor pistons 7a, 7b or the compressor piston paths IIa, IIb could be made somewhat narrower than shown in the figures shown. Alternatively, a height (measured in the direction of the rotation axes 14, 15) of the compressor pistons 7a, 7b or of the compressor piston paths IIa, IIb could also be increased in relation to their width.
  • the compressor piston inner walls 19a, 19a ' can be provided with one or more depressions 148, as shown schematically in FIG.
  • the recesses 148 each lead from one outside the lower one Web intersection region 62 'lying, the end portion 64a, 65a of the concave curvature 64, 65 adjacent region of the compressor piston inner wall 19a, 19a' to each of these compressor piston inner wall 19a, 19a 'adjacent concave vault 64, 65.
  • the recesses 148 are provided in order to prevent a "dead" closing angle volume X shown in FIG.
  • the front piston head 34d of the second compressor piston 7b has passed or closed the cross section of the inlet mouth 71a of the second overflow channel 71, so gives a small, in itself negligible (since only about 0.5% of the intake volume constituting), but possibly the movement of the compressor piston 7a, 7b braking "dead” Sch thoroughlywinkelvolumen X, which between the front piston crown 34c of the second compressor piston 7b, the compressor piston outer side 17b of the first compressor ⁇ piston 7a and the compressor piston inner wall 19a '(see Fig. 46).
  • a "dead" closing angle volume X im is included between the front piston bottom 34a of the first compressor piston 7a, the compressor piston outer side 17b 'of the second compressor piston 7b and the compressor piston inner wall 19a' Region between the overflow channel inlet mouth 70a of the first transfer port 70 and the concave curvature 65th Thanks to the provision of the depressions 148 shown in FIG.
  • the compressed air / fuel mixture located in the "dead" closing angle volume X can now move into an expansion volume formed by the depressions 148 and from there into the region in front of the concave bulges 64, 65 of the compressor piston webs IIa, IIb or in the web crossing region 62, 62 '
  • This expanded air / fuel mixture is pushed back into one of the compressor piston paths IIa, IIb during the next intake cycle, ie in the present illustration according to FIG. 46 from the front piston bottom 34c of the second
  • the expansion volume formed by the depressions 148 must in this case be sufficiently large in order to prevent autoignition of the air / fuel mixture expanding into the depression 148 as a result of high compression ,
  • each compressor or working piston 7, 8 is guided in each compressor or working piston path IIa, IIb, 12a, 12b or is mounted on a motor shaft 2, 3, 2a, 2b, 3a, 3b, it is in an alternative construction (not shown) of the rotary piston engine 1 according to the invention also possible to arrange in the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b respectively several, for example, two or three compressor or piston 7, 8.
  • four compressor / working pistons 7, 8 would therefore revolve both in the compressor plane 9 and in the working plane 10.
  • FIGS. 53-55 shown proposed arrangement for piston cooling.
  • a number of inclined or / and curved ribs 152 are provided between the piston walls 54, 55 of the compressor / power pistons 7, 8.
  • These ribs 152 are preferably arranged parallel to one another and distributed along the inner circumference 54a, 55a of the piston walls 54, 55.
  • Passage channels 162 which permit transport of cooling air 155 sucked in via an inlet opening 166 provided in the motor housing 4, through the axial extent 163 of the compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b, result between the ribs 152.
  • the axial end sections 152a, 152b of the ribs 152 are formed by the outer side 17b, 17b ', 18b, 18b' and the inner side 17a, 17a ', 18a, 18a' of the compressor / power piston 7a, 7b, 8a, 8b limiting side surfaces 157, 158 spaced by a distance measure 164, respectively.
  • the axial extent of the ribs 152 measured along the axis of rotation 14, 15 is thus smaller than the axial one Extension 163 of the compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b.
  • the cooling air 155 is first sucked in through an air filter 154 from an area outside the housing and through one of the two
  • Inlet opening 166 passing ribs 152 and the of the
  • Ridges 152 formed passageways 162 are in this case surrounded by cooling air 155 or flushed.
  • the cooling air 155 After passing through the working pistons 8a, 8b, the cooling air 155 is conveyed in the axial direction through a passage opening 159, shown in FIG. 54 and formed through a passage section 153, to the compressor piston paths IIa, IIb behind it.
  • the cooling air 155 again enters the compressor piston paths IIa, IIb in the rail crossing region 62, 62, wherein the ribs 152 of the compressor pistons 7a, 7b passing through the throughflow opening 159 during the rotation of the compressor pistons 7a, 7b or through the passageways 162 formed by the ribs 152 be lapped or flushed with cooling air 155.
  • an outlet opening 167 is provided on the side of the compressor piston paths IIa, IIb.
  • the cooling air 155 which has passed through the working plane 10 as well as through the compressor plane 9, is subsequently connected by a discharge pipe 16 passing through the outlet opening 167, the working piston side sealing element 82 and the housing cover 80a passing through and a curved pipe passing through the transmission housing 85 161 dissipated.
  • the through opening 159 - as well as the inlet opening 166 - is arranged centrally between the piston paths IIa and IIb or 12a and 12b, so that by means of a single passage opening 159 or inlet opening 166 both adjacent compressor pistons 7a, 7b or working piston 8a, 8b are fed with cooling air 155.
  • the passage opening 159 is - as well as the inlet opening 166 - between the respective compressor / working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b bounding inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' and the outer walls 19b, 19b ', 20b, 20b' arranged to prevent passage of the air / fuel mixture from the compressor / piston pistons tracks IIa, IIb, 12a, 12b into the cooling air 155.
  • the passage opening 159 or the inlet opening 166 are thus so arranged in the lower rail crossing region 16 'that they are only swept by the cavities 53 and the passageways 162 of the compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b and the piston inside and outside 17a, 17b, 17a ', 17b', 18a, 18b, 18a ', 18b', 19a, 19b, 19a ', 19b' 20a, 20b, 20a ', 20b' not surmounted.
  • the through opening 159 leading from the working plane 10 into the compressor plane 9 is to be arranged in a region of the engine block section 4a in which neither the explosion pressure occurring in the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b nor the expansion pressure nor the compression pressure / Fuel mixture can push into the area in which the cooling air 155 is guided.
  • An ideal area for the arrangement of the passage opening 159 is according to FIG.
  • the speed or the flow volume of cooling air 155 through the compressor / power pistons 7a, 7b, 8a, 8b can by the structural design of the ribs 152, in particular by determining their number, axial width, thickness 165 and their inclination to the axes of rotation 14th 15 are determined.
  • a described air cooling of the compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b makes it necessary that the intake of fresh air to be compressed and the exhaust of combusted air-fuel mixture no longer axially, but from the side the outer walls 19b, 19b ', 20b, 20b' of the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b, for example, tangential to the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b in the web crossing region 62, 62 'takes place.
  • the scenario prevents the working pistons 8a, 8b from sweeping over the hot exhaust gas during the sweeping of an exhaust opening 31 running (for example according to FIG.
  • Compressor level 9 and the working level 10 arranged
  • Reversing gear 66 is not linear or axial as shown in Fig.54, but curved from the working plane 10 in the
  • Compressor level 9 must run.
  • FIG. 1 Another measure for optimizing the cooling air flow is shown in FIG. As can be seen in this figure, when the piston bottoms 34b, 34c of the compressor pistons 7a, 7b meet in the web crossing region 62 ', a gap 168 results which is caused by the opposite curvatures of the piston bottoms 34b, 34c and by the offset angle between the piston bottoms 34b, 34c is.
  • pressed the gap 168 and thus displaced in the gap 168 air-fuel mixture is displaced in the outflowing cooling air flow are on the compressor piston webs IIa, IIb facing side surface 157 of the working piston 8a, 8b sections, for example. arranged plate-shaped closure walls 169 arranged. In the present exemplary embodiment, these closure walls 169 are orthogonal to the outer sides 18b, 18b 'and the inner sides 18a, 18' of the working pistons 8a, 8b or run flat relative to their lateral surfaces 157.
  • the closure walls 169 are located at those points of the working piston 8a, 8b, where they close the cooling air passage opening 159, when the formed in the course of the compressor piston rotation between the piston heads 34b, 34c of the compressor piston 7a, 7b gap 168 through the passage opening 159 moves.
  • the closure walls 169 must be sufficiently wide to close the passageway 159 throughout the distance of the compressor pistons 7a, 7b passing through the gap 168 while passing the passageway 159, but should not be wider so as not to obscure the flow of the cooling air 155 to hinder.
  • the working piston 8a, 8b form in this way, together with the passage opening 159 window valves, which control the cooling air flow so that no mixing of cooling air 155 and air-fuel mixture can occur.
  • the air-fuel mixture trapped in the gap 168 between the compressor pistons 7a, 7b is therefore not forced outward - it being noted that the pressure loss would be extremely low even in such a case, since the gap 168 formed between the compressor piston bottoms 34b, 34c forms the through-opening 159 happened in the thousandth of a second range - but remains in the compressor piston lines IIa, IIb, where it mixes again with the Ansauglauft the next intake stroke.
  • sealing areas 170 of the motor housing 4 pointing to the insulating rings 21 or to the carrier disks 5a, 5b, 6a, 6b can be used a series of flat, waffle-shaped notches 171 may be provided, which is a possible, from the
  • Piston webs IIa, IIb, 12a, 12b interrupting laminar flow of the air-fuel mixture by turbulence interrupts
  • notches 172 can also be applied to the outer sides 17b, 17b ', 18b, 18b' and the piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d' of the compressor / power pistons 7a, 7b, 8a, 8b limiting side surfaces 157, 158 may be provided (also shown in Fig.57).
  • the notches 171, 172 for example, in the form of rectangular or diamond-shaped recesses, are shown in FIG. 57 in the form of a plurality of staggered rows substantially concentric with the axes of rotation 14, 15 along the sealing areas 170 and 170, respectively. along the piston outer sides 17b, 17b ', 18b, 18b' adjacent side surfaces 157 arranged.
  • FIGS. 58-60 A further development of the rotary piston engine 1 is illustrated with reference to FIGS. 58-60.
  • Fig. 58 shows a
  • Compressor piston path IIb is redirected.
  • an indentation 174 is provided on the inner wall 19a 'of the second compressor piston track IIb in a region immediately adjacent to the web crossing region 16 or the concave curvature 64, from which air under normal pressure can flow into the prismatic volume 173 formed between the compressor pistons 7a, 7b. Due to the size of this semicircular indentation 174 formed in the present exemplary embodiment, it is possible to determine the desired negative pressure in each case in the prismatic volume 173.
  • the recess 174 has on the compression of the air Fuel mixture has no influence, as it is located in the intake of the compressor piston lines IIa, IIb.
  • the inner wall 19a of the first compressor piston path IIa is also provided with a recess 174 in a region immediately adjacent to the rail crossing region 16 or the concave curvature 65.
  • FIG. 61 shows an exhaust cycle in which the piston head 34c 'of the second working piston 8b rotating counterclockwise in the second working piston track 12b currently has exhaust gas from the second working piston track 12b in FIG Direction of the exhaust opening 31 ausschiebt. Also from the first working piston path 12a flows at this time already pushed from the piston head 34a 'of the counter-rotating first working piston 8a exhaust gas to Auspuff ⁇ réelle 31st
  • a cavity in the form of a substantially prismatic volume 173' forms between the piston head 34c 'of the second working piston 8b and the outer side 18b of the first working piston 8b, which progresses as the rotation proceeds the working piston 8a, 8b reduced.
  • an indentation 175 is provided on the inner wall 20a 'of the second working piston track 12b in a region immediately adjacent to the web crossing region 16' or the concave curvature 64, in which normal pressure prevails before the beginning of the compression. Due to the size of this semicircular indentation 175 formed in the present exemplary embodiment, the respective desired overpressure can be determined.
  • Fig. 62 shows how the indentation 175 is reopened in the course of continued piston rotation and the remainder of the overpressure therein can relax back into the exhaust gas.
  • the inner wall 20a of the first working piston track IIb is also provided with a semicircular indentation 175 in an area immediately adjacent to the track crossing area 16 'or the concave curvature 65.
  • housing cover 80a, 80b 78 Holes in housing cover 80a, 80b 78 Bolt elements 80a Housing cover on suction side 80b Housing cover on exhaust side
  • Oil chamber closure plate 144 Sealing element for oil chamber closure plate 143

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a rotary piston engine (1), comprising engine shafts (2, 3) which are mounted in an engine housing (4) and which are rotatable about two rotational axes (14, 15) and which drive a drive shaft (13), wherein in each case one compressor piston (7a, 7b) and one working piston (8a, 8b) is mounted so as to be rotatable about each of the rotational axes (14, 15), wherein the compressor pistons (7a, 7b) and working pistons (8a, 8b) are substantially ring-shaped and wherein the compressor piston tracks (11a, 11b) and the working piston tracks (12a, 12b) are ring-shaped grooves. In order to obtain a high level of compression efficiency and engine efficiency, in each case one sealing edge (63) is provided on the piston heads (34), wherein the curvature of the piston heads (34) corresponds to the profile of a rolling curve which cuts the sealing edge (63) of a compressor/working piston (7a, 7b, 8a, 8b) in the track intersection region (62, 62') out of the cross section of the counterrotating compressor/working piston (7a, 7b, 8a, 8b), and wherein the sealing edge (63) of the one compressor/working piston continuously scrapes, as it passes the track intersection region (62, 62'), against the piston head (34) of the respectively opposite compressor/working piston.

Description

KREISKOLBENMOTOR PISTON MOTOR CIRCUIT
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kreiskolbenmotor, umfassend in einem Motorgehäuse gelagerte, um zwei Drehachsen rotierbare und eine Antriebswelle antreibende Motorwellen, wobei um jede der Drehachsen jeweils mindestens ein Verdichterkolben sowie mindestens ein Arbeitskolben rotierbar gelagert sind, wobei mittels einer Übersetzereinheit eine gegenläufige Rotationsrichtung von Verdichterkolben und Arbeitskolben bei synchroner Drehzahl erzwungen wird, wobei sich Verdichterkolbenbahnen der in einer gemeinsamen Verdichterebene angeordneten Verdichterkolben ebenso wie Arbeitskolbenbahnen der in einer zur Verdichterebene parallelen Arbeitsebene angeordneten Arbeitskolben in einem Bahnkreuzungsbereich jeweils überschneiden, wobei die in der Verdichterebene angeordneten Verdichterkolbenbahnen von den in der Arbeitsebene angeordneten Arbeitskolbenbahnen durch Motorgehäusewandungen separiert, jedoch durch je einen Überströmkanal miteinander verbunden sind, wobei die Verdichter- und Arbeitskolben im Wesentlichen kreisringbogenförmig ausgebildet sind und eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse verlaufende Innenseite sowie eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse verlaufende Außenseite aufweisen, wobei die Innenseiten und die Außenseiten jeweils durch Kolbenböden begrenzt bzw. miteinander verbunden sind und wobei die Verdichterkolbenbahnen sowie die Arbeitskolbenbahnen im Wesentlichen kreisringnutförmig ausgebildet sind, wobei die Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Innenseiten jeweils entlang einer Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Innenwandung und die Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Außenseiten jeweils entlang einer Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Außenwandung geführt sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rotary engine, comprising rotatably mounted in a motor housing, rotatable about two axes of rotation and a drive shaft driving motor shafts, each of the axes of rotation at least one compressor piston and at least one working piston are rotatably mounted, wherein by means of a translator unit an opposite direction of rotation of the compressor piston and working piston is forced at synchronous speed, wherein compressor piston paths of the arranged in a common compressor plane compressor pistons as well as working piston paths of a plane parallel to the compressor plane arranged working piston in a railway crossing region overlap, wherein the arranged in the compressor plane Verdichterkolbenbahnen of arranged in the working plane working piston paths separated by motor housing walls, but are interconnected by a respective overflow, wherein the compressor and Ar Beitskolben are substantially circular arc-shaped and have a concentric to the respective axis of rotation extending inside and a concentric to the respective axis of rotation extending outside, wherein the inner sides and the outer sides are bounded respectively by piston bottoms or connected to each other and wherein the Verdichterkolbenbahnen and the Arbeitskolbenbahnen formed substantially kreisringnutförmig are, wherein the compressor or working piston inner sides in each case along a compressor or working piston inner wall and the compressor or working piston outer sides along each a compressor or working piston track outer wall are guided, according to the preamble of claim 1.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Aus dem Stand der Technik sind diverse Kreiskolbenmotoren bekannt, welche im Gegensatz zum oszillierendenVarious rotary engines are known from the prior art, which in contrast to the oscillating
Bewegungsprinzip des konventionellen Hubkolbenmotors ein stetig drehendes Bewegungsprinzip von variabel gestalteten, exzentrisch oder zentrisch um eine Drehachse rotierenden Kolbenelementen nutzbar machen.Movement principle of the conventional reciprocating engine make a steadily rotating movement principle of variably designed, eccentric or centric about a rotation axis rotating piston elements usable.
Die vorgeschlagenen Bauarten derartiger Kreiskolbenmotoren scheitern jedoch zumeist an einer praktischen Umsetzung zufolge einer hohen Verschleißanfälligkeit vonHowever, the proposed types of such rotary engines usually fail due to a practical implementation of a high susceptibility to wear
Motordichtelementen sowie an einem mangelhaftenMotor sealing elements as well as a defective
Kompressionswirkungsgrad bzw. einer geringen verwertbaren Motorleistung .Compression efficiency or a low usable engine power.
Aus der DE 195 27 277 Al ist etwa ein Kreiskolbenmotor mit zwei in einem Motorgehäuse angeordneten Motorwellen bekannt, an welchen jeweils ein Verdichterrotor sowie ein Arbeitsrotor befestigt sind. Die Verdichter- und Arbeitsrotoren weisen jeweils ein sichelförmiges Kolbensegment auf und sind zentrisch gelagert, wobei die beiden Verdichter-Kolbensegmente sowie die beiden Arbeits-Kolbensegmente jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen und einander überschneidende Kolbenbahnen aufweisen. Die beiden Verdichter-Kolbensegmente besitzen eine gegenläufige Rotationsrichtung und komprimieren abwechselnd Frischluft, welche aus einer im Motorgehäuse vorhandenen Ansaugöffnung angesaugt wird, gegen die Wand des koplanar angeordneten, jeweils gegenüberliegenden Kolbensegmentes. Die komprimierte Frischluft wird schließlich über einen Überströmkanal in eine Brennkammer gedrückt, in welcher sowohl eine Kraftstoffanreicherung als auch eine Zündung des Luft-/Kraftstoffgemisches erfolgt. Das gezündete Luft-/Kraftstoffgemisch expandiert in der Folge aus der Brennkammer in die Ebene der Arbeitsrotoren und treibt diese an. Da die Verdichter- bzw. Arbeitsrotoren aneinander abrollen, ergibt sich zwischen diesen nur eine jeweils linienförmige Abdichtung und somit ein Kompressionsverlust. Zum Zeitpunkt der Zündung des Luft-/Kraftstoffgemisches verbleibt aufgrund der Rotor- bzw. Motorgehäusegeometrie ein beträchtlich großer, in der Verdichter-Kolbenbahn ausgebildeter und auch als „Schließwinkel" bezeichneter Kompressionsraum. Das Schließwinkelvolumen eines Kreiskolbenmotors gemäß der DE 195 27 277 Al beträgt etwa 20% des Ansaugvolumens, wobei ein auf Seiten der Arbeitsrotoren vorhandenes Öffnungswinkelvolumen aus konstruktiven Gründen gleich groß sein muss. Diese ungenutzten Komponenten des Ansaugvolumens setzen also das mit dem Kreiskolbenmotor erzielbare Verdichtungsverhältnis so weit herab, dass keine hinsichtlich einer wirtschaftlichen Umsetzung nutzbare Motorleistung erzielt werden kann. Zudem verursachen die aneinander abrollenden Verdichter- bzw. Arbeitsrotoren einen hohen Bauteilverschleiß und machen eine aufwändige Dichtung der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen mittels am Umfang der Verdichter- bzw. Arbeitskolben angeordneter Dichtringe samt Rücklaufsperren erforderlich.From DE 195 27 277 Al is about a rotary engine with two arranged in a motor housing motor shafts known, to each of which a compressor rotor and a working rotor are attached. The compressor and work rotors each have a sickle-shaped piston segment and are mounted centrally, wherein the two compressor piston segments and the two working piston segments each lie in a common plane and have each other overlapping piston paths. The two compressor piston segments have an opposite direction of rotation and alternately compress fresh air, which is sucked from an existing in the motor housing intake, against the wall of the coplanar arranged, each opposite piston segment. The compressed fresh air is finally forced through an overflow into a combustion chamber, in which takes place both a fuel enrichment and an ignition of the air / fuel mixture. The ignited air / fuel mixture expands in sequence from the combustion chamber into the plane of the work rotors and drives them. Since the compressor or work rotors roll against each other, only a respective linear seal results between them and thus a compression loss. At the time of ignition of the air / fuel mixture, a considerably large compression space formed in the compressor piston path and also referred to as a "closing angle" remains due to the rotor or motor housing geometry The closing angle volume of a rotary piston engine according to DE 195 27 277 A1 is approximately 20 For reasons of design, an opening angle volume present on the side of the working rotors must be the same, so that these unused components of the intake volume reduce the compression ratio achievable with the rotary piston engine to such an extent that no engine power that can be used for economic implementation can be achieved cause the compressors or work rotors rolling against each other a high component wear and make a complex seal the compressor or working piston tracks by means arranged on the circumference of the compressor or piston sealing rings together Backstops required.
Aus der DE 38 25 372 Al ist ein weiterer Kreiskolben-Motor mit zwei jeweils gegenläufig rotierenden Verdichter- und Arbeitsrotoren bekannt. Indem die Kolbenböden bei diesem Motorbautyp konvex gewölbt sind, müssen die Mündungen von zwischen den Verdichter- und den Arbeitskolbenbahnen verlaufenden Überströmkanäle in einem beträchtlichen Abstand von den Bahnkreuzungsbereichen der Verdichter-/Arbeits- kolbenbahnen angeordnet sein, um während der gegenläufigen Kolbenrotation ein Entweichen verdichteten Gases zu verhindern. Eine derartige Kolbengeometrie bedingt also wiederum ungenützte Schließwinkel mit den bereits vorangehend beschriebenen Nachteilen.From DE 38 25 372 Al another rotary piston engine with two each in opposite directions rotating compressor and work rotors is known. With the piston crowns being convexly curved in this type of engine, the orifices of transfer ports extending between the compressor and piston pistons must be spaced a considerable distance from the rail intersection areas of the compressor / piston flights to be in the opposite direction Piston rotation to prevent escape of compressed gas. Such a piston geometry therefore in turn requires unused closing angles with the disadvantages already described above.
Die DE 32 42 431 Al offenbart einen Drehkolben-Heißgasmotor mit kontinuierlicher Verbrennung unter Anwendung des Joule- Prozesses. Hierbei sind an zwei Motorwellen jeweils ein Verdichterkolben und ein Arbeitskolben hintereinander angeordnet, wobei sich jeweils eine Verdichterkolbenbahn mit einer Arbeitskolbenbahn überschneidet. Die beiden hintereinander angeordneten Kolbenbahnpaare weisen eine nicht näher definierte Geometrie auf und sind nicht durch Motorgehäusewandungen, sondern lediglich durch auf den Motorwellen rotierende Trägerscheiben voneinander separiert. Der Gaswechsel erfolgt mittels eines aufwändigen, außerhalb des Motorblocks verlaufenden Druckleitungssystems, wobei die Kolbenbahnen durch eigens vorgesehene Drehschieber geöffnet und geschlossen werden und das diese Drehschieber passierende Gas zu einer der Arbeitskolbenbahn vorgelagerten Brennkammer geführt und dort gezündet wird, bevor es, gesteuert durch einen weiteren Drehschieber, in die Arbeitskolbenbahn entlassen wird. Innerhalb des Leitungssystems ist ein Wärmetauscher integriert. Auch eine solche Bauweise macht einen relativ großen Abstand der Ein- und Auslassöffnungen der Verdichter- und Arbeitskolbenbahn zu den Bahnkreuzungsbereichen der Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen erforderlich und verhindert die Erzielung eines wirtschaftlichen Wirkungsgrades.DE 32 42 431 A1 discloses a rotary hot gas engine with continuous combustion using the Joule process. Here, a compressor piston and a working piston are arranged one behind the other on two motor shafts, wherein in each case a compressor piston path overlaps with a working piston track. The two pairs of piston webs arranged one behind the other have an unspecified geometry and are not separated from one another by motor housing walls, but only by carrier disks rotating on the motor shafts. The gas exchange takes place by means of an elaborate, running outside of the engine block pressure line system, the piston paths are opened and closed by specially designed rotary valve and passing this rotary valve passing gas to a working piston train upstream combustion chamber and ignited there, before it, controlled by a further rotary valve , is released into the working piston line. Within the piping system a heat exchanger is integrated. Also, such a construction makes a relatively large distance between the inlet and outlet openings of the compressor and working piston track to the web crossing areas of the compressor / working piston tracks required and prevents the achievement of economic efficiency.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen hinsichtlich konstruktiver und motorischer Eigenschaften verbesserten Kreiskolbenmotor bereitzustellen .The present invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages mentioned and a respect constructive and motor characteristics to provide improved rotary engine.
Insbesondere soll das Problem der Abdichtung der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen auf einfache und wirtschaftliche Weise gelöst und die Vorsehung von am Umfang der Verdichterbzw. Arbeitskolben angeordneten Dichtelementen entbehrlich gemacht werden.In particular, the problem of sealing the compressor or piston pistons to be solved in a simple and economical way and the providence of the circumference of the Verdichterbzw. Working piston arranged sealing elements are made unnecessary.
Zur Erzielung eines optimalen Motorwirkungsgrades soll das in der Verdichterkolbenbahn am Ende eines Verdichtungstaktes vorhandene Schließwinkelvolumen möglichst reduziert werden.To achieve optimum engine efficiency, the closing angle volume present in the compressor piston path at the end of a compression stroke should be reduced as far as possible.
Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch einen Kreiskolbenmotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.According to the invention, these objects are achieved by a rotary engine having the characterizing features of claim 1.
Ein gattungsgemäßer Kreiskolbenmotor umfasst in einem Motorgehäuse gelagerte, um zwei Drehachsen rotierbare und eine Antriebswelle antreibende Motorwellen, wobei um jede der Drehachsen jeweils mindestens ein Verdichterkolben sowie mindestens ein Arbeitskolben rotierbar gelagert sind, wobei mittels einer Übersetzereinheit eine gegenläufige Rotationsrichtung von Verdichterkolben und Arbeitskolben bei synchroner Drehzahl erzwungen wird, wobei sich Verdichterkolbenbahnen der in einer gemeinsamen Verdichterebene angeordneten Verdichterkolben ebenso wie Arbeitskolbenbahnen der in einer zur Verdichterebene parallelen Arbeitsebene angeordneten Arbeitskolben in einem Bahnkreuzungsbereich jeweils überschneiden, wobei die in der Verdichterebene angeordneten Verdichterkolbenbahnen von den in der Arbeitsebene angeordneten Arbeitskolbenbahnen durch Motorgehäusewandungen separiert, jedoch durch je einen Überströmkanal miteinander verbunden sind. Hierbei verlaufen die Drehachsen der Verdichter- und Arbeitskolben jeweils kolinear mit den Symmetrieachsen der zugeordneten Verdichterund Arbeitskolbenbahnen. Die Verdichter- und Arbeitskolben sind im Wesentlichen kreisringbogenförmig ausgebildet und weisen eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse verlaufende Innenseite sowie eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse verlaufende Außenseite auf, wobei die Innenseiten und die Außenseiten jeweils durch Kolbenböden begrenzt bzw. miteinander verbunden sind und wobei die Verdichterkolbenbahnen sowie die Arbeitskolbenbahnen - der Geometrie der Verdichter- und Arbeitskolben entsprechend - im Wesentlichen kreisringnutförmig ausgebildet sind, wobei die Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Innenseiten jeweils entlang einer Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Innenwandung und die Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Außenseiten jeweils entlang einer Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Außenwandung geführt sind. Während die in einer gemeinsamen Verdichter- bzw. Arbeitsebene angeordneten Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn- Außenwandungen ineinander übergehen, können die in einer gemeinsamen Verdichter- bzw. Arbeitsebene angeordneten Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen somit jeweils geschlossen ausgestaltet werden.A generic rotary piston engine comprises mounted in a motor housing, rotatable about two axes of rotation and driving a drive shaft motor shafts, each of the axes of rotation at least one compressor piston and at least one working piston are rotatably mounted, said means of a translator unit an opposite direction of rotation of the compressor piston and piston at synchronous speed is forced, wherein compressor piston paths arranged in a common compressor plane compressor pistons as well as working piston paths of the arranged in a plane parallel to the compressor level working piston in a rail crossing each overlap, wherein arranged in the compressor plane compressor piston tracks separated from the arranged in the working plane working piston paths by motor housing walls, however are interconnected by a respective overflow. Go here the axes of rotation of the compressor and working pistons are each co-linear with the axes of symmetry of the associated compressor and working piston paths. The compressor and working piston are formed substantially circular arc and have a concentric to the respective axis of rotation extending inside and a concentric to the respective axis of rotation extending outside, wherein the inner sides and the outer sides are bounded respectively by piston crowns or interconnected and wherein the Verdichterkolbenbahnen and the Working piston tracks - the geometry of the compressor and working piston accordingly - are formed substantially kreisringnutförmig, the compressor or working piston inner sides each along a compressor or working piston inner wall and the compressor or working piston outer sides each along a compressor or working piston outer wall are guided. While arranged in a common compressor or working plane compressor or Arbeitskolbenbahn- outer walls merge into each other, arranged in a common compressor or working plane compressor or working piston inner wall paths can thus be designed to be closed in each case.
Erfindungsgemäß ist an den Kolbenböden im Bereich der Verdichter-/Arbeitskolben-Außenseiten jeweils eine Dichtkante vorgesehen, wobei die Krümmung der Kolbenböden dem Verlauf einer Rollkurve entspricht, welche die Dichtkante eines um die Drehachse rotierenden Verdichter-/Arbeitskolbens im Bahnkreuzungsbereich aus dem Querschnitt des in gegenläufiger Drehrichtung um die jeweils gegenüberliegende Drehachse rotierenden, in der gemeinsamen Verdichter-/Arbeitsebene liegenden Verdichter-/Arbeitskolbens herausschneidet. Durch die Vorsehung derartiger Dichtkanten samt der entsprechenden Ausgestaltung der einander im Bahnkreuzungsbereich der Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen begegnenden Kolbenböden der Verdichter-/Arbeitskolben kann eine optimale, abdichtende Führung des zu verdichtenden bzw. zu expandierenden Luft-/Kraftstoffgemisches erzielt werden.According to the invention, in each case a sealing edge is provided on the piston bottoms in the area of the compressor / working piston outer sides, the curvature of the piston bottoms corresponding to the course of a rolling curve which the sealing edge of a compressor / working piston rotating about the rotation axis in the web crossing region of the cross section of in opposite Direction of rotation about the respective opposite axis of rotation rotating, lying in the common compressor / work plane compressor / working piston cuts out. By the provision of such sealing edges together with the corresponding design of each other in the railway crossing of the Compressor / piston pistons encoungtenden piston crowns of the compressor / piston working an optimal, sealing guidance of the compressed or to be expanded air / fuel mixture can be achieved.
Hierbei sind die in einer gemeinsamen Verdichter-/Arbeitsebene liegenden Verdichter-/Arbeitskolben erfindungsgemäß in einer Stellung um ihre jeweilige Drehachse angeordnet, in welcher die Dichtkante des einen Verdichter-/Arbeitskolbens während des Passierens des Bahnkreuzungsbereiches fortwährend den Kolbenboden des jeweils gegenüberliegenden Verdichter- /Arbeitskolbens abstreift. Unter „Abstreifen" der Kolbenböden wird im gegenständlichen Zusammenhang lediglich ein Befördern des in den Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen komprimierten bzw. expandierten Luft-/Kraftstoffgemisches verstanden und kein direktes Kontaktieren der Kolbenböden durch die Dichtkante. Während des Abstreifens gleiten die in der Verdichterebene angeordneten Verdichterkolben sowie die in der Arbeitsebene angeordneten Arbeitskolben im Zuge ihrer Rotationsbewegung stets knapp aneinander vorbei, ohne aneinander zu reiben. Auf diese Weise wird ein Reibungsverschleiß zwischen den Verdichterkolben bzw. zwischen den Arbeitskolben vermieden.Here, the lying in a common compressor / working plane compressor / power piston according to the invention are arranged in a position about their respective axis of rotation, in which the sealing edge of a compressor / working piston while passing the web crossing region continuously the piston crown of each opposite compressor / working piston scrapes. The term "stripping" of the piston crowns is understood in the present context merely to convey the air / fuel mixture compressed or expanded in the compressor and working piston paths and not to directly contact the piston bottoms with the sealing edge During stripping, the compressor pistons arranged in the compressor plane slide as well The working pistons, which are arranged in the working plane, always pass close to each other in the course of their rotational movement without rubbing against one another, thus avoiding frictional wear between the compressor pistons or between the working pistons.
Indem im Motorgehäuse jeweils passgenau ausgebildete Kolbenbahnwandungen vorgesehen sind, an welchen sowohl die Kolben-Innenseiten als auch die Kolben-Außenseiten der Verdichter- bzw. Arbeitskolben geführt sind, können Kompressionsverluste sicher vermieden werden.By in the motor housing each accurately formed trained Kolbenbahnwandungen are provided on which both the piston inner sides and the piston outer sides of the compressor or piston are performed, compression losses can be safely avoided.
Da stets eine ausreichend große Abdichtfläche zwischen den Verdichter-/Arbeitskolben und den Kolbenbahnwandungen vorhanden ist, kann auf die Vorsehung von verschleißanfälligen Dichtelementen am Umfang der Verdichter-/Arbeitskolben verzichtet werden.Since there is always a sufficiently large sealing surface between the compressor / working piston and the Kolbenbahnwandungen, can on the providence of wear-prone Sealing elements on the circumference of the compressor / piston are omitted.
Durch die während sämtlicher Arbeitstakte mögliche Abdichtung der Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen können auf Seiten der Verdichterkolbenbahnen vorhandene, ungenutzte Schließwinkel ebenso wie auf Seiten der Arbeitskolbenbahnen vorhandene, ungenutzte Öffnungswinkel annähernd eliminiert bzw. auf ein gewünschtes Minimum reduziert werden.Due to the possible during all working cycles sealing the compressor and piston working pistons existing, unused closing angle as well as on the part of the working piston tracks existing, unused opening angle can be approximately eliminated or reduced to a desired minimum on the part of the piston pistons.
Aufgrund des mit dem erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor erreichbaren Verdichtungsverhältnisses kann gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren eine wesentliche Erhöhung der Motorleistung sowie eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Abgasemissionen erzielt werden.Due to the achievable with the rotary piston engine according to the invention compression ratio can be achieved over conventional internal combustion engines, a significant increase in engine performance and a reduction in fuel consumption and exhaust emissions.
Während bei einem Hubkolbenmotor eine jeweils umsetzbare Drehkraft in Abhängigkeit des Kurbelwellenwinkels schwankt entspricht beim erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor eine durch der Zündung des Luft-Kraftstoffgemischs erhaltene Gaskraft stets der umgesetzten Drehkraft, was große Vorteile hinsichtlich der Leistung und des Verbrauchs des Motors ermöglicht .While in a reciprocating engine, a respective convertible torque fluctuates depending on the crankshaft angle corresponds to the rotary piston engine according to the invention obtained by the ignition of the air-fuel mixture gas power always the converted torque, which allows great advantages in terms of performance and consumption of the engine.
Es sei angemerkt, dass um die Drehachsen auch jeweils mehrere Verdichter- bzw. Arbeitskolben rotierbar gelagert sein können. Obwohl also in einer bevorzugten Bauweise des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors jeweils ein Verdichterbzw. Arbeitskolben pro Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn vorgesehen ist, ist es auch denkbar, in den Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen jeweils mehrere, vorzugsweise jeweils zwei Verdichter- bzw. Arbeitskolben unter Berücksichtigung eines entsprechenden Versatzabstandes anzuordnen und solcherart eine höhere Arbeitstaktanzahl pro Motorwellenumdrehung zu erzielen. In einer bevorzugten Anordnungsvariante ist es hierbei vorgesehen, dass ein während der Rotationsbewegung der Verdichter-/Arbeitskolben zwischen der Dichtkante des einen Verdichter-/Arbeitskolbens und dem Kolbenboden des jeweils gegenüberliegenden Verdichter-/Arbeitskolbens gemessenes Spiel von maximal 2/10 mm, vorzugsweise ein Spiel < 1/10 mm vorgesehen ist. Mittels einer derartigen Passung ist eine ausreichende Dichtungswirkung im Bahnkreuzungsbereich bei gleichzeitiger Verhinderung eines Reibungsverschleißes gegeben .It should be noted that in each case a plurality of compressor or working piston can be rotatably mounted about the axes of rotation. Although in a preferred construction of the rotary piston engine according to the invention in each case a Verdichterbzw. Working piston per compressor or working piston path is provided, it is also conceivable to arrange in the compressor or working piston each several, preferably two compressor or working piston, taking into account a corresponding offset distance and thus to achieve a higher number of work cycles per motor shaft revolution. In a preferred arrangement variant, it is provided here that a clearance of a maximum of 2/10 mm, preferably a clearance, measured during the rotational movement of the compressor / working piston between the sealing edge of the one compressor / working piston and the piston head of the respectively opposite compressor / working piston <1/10 mm is provided. By means of such a fit a sufficient sealing effect in the web crossing area is given while preventing friction wear.
In einer Fortbildung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors ist es vorgesehen, dass die Dichtkante oder der gesamte Kolbenboden als separates, am Verdichter-/Arbeitskolben anbringbares Bauteil ausgebildet ist. Eine derartige Bauform ermöglicht eine gezieltere Fertigung der Verdichter- bzw. Arbeitskolben, da besonders beanspruchte Abschnitte der Verdichter-/Arbeitskolben aus spezifisch gewählten Werkstoffen gefertigt und gegebenenfalls auch ausgetauscht werden können.In a further development of the rotary piston engine according to the invention, it is provided that the sealing edge or the entire piston crown is formed as a separate, attachable to the compressor / working piston component. Such a design allows a more targeted production of the compressor or working piston, since particularly stressed sections of the compressor / working piston can be made of specifically selected materials and optionally also replaced.
In einer besonderen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors ist das die Dichtkante oder das den Kolbenboden ausbildende Bauteil aus Aluminium-Titanat gefertigt. Aluminium-Titanat zeichnet sich aufgrund seiner guten Isolationseigenschaften bzw. aufgrund seiner geringen Wärmedehnung aus und ist daher besonders geeignet, um im vorliegenden Anwendungsgebiet die Einhaltung einer exakten Kolbenpassung zu gewährleisten.In a particular embodiment of the rotary piston engine according to the invention, this is the sealing edge or the component forming the piston crown made of aluminum titanate. Aluminum titanate is characterized by its good insulating properties or due to its low thermal expansion and is therefore particularly suitable to ensure compliance with an exact piston fit in the present application.
Der erfindungsgemäße Verdichter-/Arbeitskolben ist in einer bevorzugten Ausführungsform in Leichtbauweise gefertigt. Hierbei weist der Verdichter-/Arbeitskolben Hohlräume auf, welche durch Kolbenwandungen sowie durch vorzugsweise radial zur Drehachse verlaufende Stege begrenzt sind. Mittels dieser Bauweise wird das Massenträgheitsmoment der Verdichter- /Arbeitskolben reduziert und deren Dehnungsverhalten verbessert. Die mittels der Leichtbauweise ausgestalteten Kolbenwandungen weisen eine Elastizität auf, welche im Falle einer Wärmedehnung der Verdichter-/Arbeitskolben eine gezielte Führung der Kolbenkrümmung entlang des Randbereichs von unten näher beschriebenen Trägerscheiben ermöglicht.The compressor / piston according to the invention is made in a preferred embodiment in lightweight construction. In this case, the compressor / working piston has cavities which pass through piston walls and preferably radially are limited to the axis of rotation extending webs. By means of this design, the mass moment of inertia of the compressor / working piston is reduced and improved their elongation behavior. The designed by the lightweight construction piston walls have an elasticity, which allows in the case of thermal expansion of the compressor / working piston targeted guidance of the piston curvature along the edge region of carrier discs described in more detail below.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors ist es vorgesehen, dass die Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen im Bahnkreuzungsbereich jeweils eine konkave Wölbung aufweisen, welche sich durch ein Überschneiden der Verdichter- /Arbeitskolbenbahn mit der dem jeweils gegenüberliegenden Verdichter-/Arbeitskolben zugeordneten Verdichter- /Arbeitskolbenbahn-Innenwandung bzw. durch eine gedachte Volumens-Schnittmenge zwischen einer rotationssymmetrisch um eine Drehachse angeordneten Verdichter-/Arbeitskolbenbahn- Außenwandung und einer rotationssymmetrisch um die jeweils gegenüberliegende Drehachse angeordneten Verdichter- /Arbeitskolbenbahn-Innenwandung ergibt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ergeben sich die konkaven Wölbungen durch ein Eingreifen des Verdichter-/Arbeitskolbens in die dem jeweils gegenüberliegenden Verdichter-/Arbeitskolben zugeordnete Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandung. Gewissermaßen wird also der Verlauf der (durch die Bahnkreuzungsbereiche unterbrochenen) Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Außenwandungen durch die an den Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Innenwandungen angeordneten konkaven Wölbungen fortgesetzt.According to a further preferred embodiment of the rotary piston engine according to the invention, it is provided that the compressor / working piston inner webs in the web crossing region in each case have a concave curvature, which is defined by an overlapping of the compressor / working piston web with the compressor which is assigned to the respectively opposite compressor / working piston. / Working piston inner wall or by an imaginary volume intersection between a rotationally symmetrical about a rotational axis arranged compressor / Arbeitskolbenbahn- outer wall and a rotationally symmetrical about the respective opposite axis of rotation arranged compressor / working piston inner wall path results. In other words, the concave curvatures result by engagement of the compressor / working piston in the respective opposite compressor / piston associated compressor / working piston inner wall path. To a certain extent, therefore, the course of the compressor or working piston outer walls (interrupted by the web crossing regions) is continued by the concave curvatures arranged on the compressor or working piston inner walls.
Aufgrund der Vorsehung dieser konkaven Wölbungen an den Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Innnenwandungen sind die Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Außenseiten fortan nicht nur entlang der zugeordneten Verdichter- bzw. Arbeitskolben- Außenwandungen geführt, sondern auch in den bisher kritischen, für eine Verdichtung bzw. Expansion des Luft- /Kraftstoffgemisches relevanten Bahnkreuzungsbereichen. Da den Verdichter- bzw. Arbeitskolben also stets eine abdichtende Führungsfläche geboten wird, können Kompressionsverluste vermieden werden. Auf die Vorsehung von am Umfang der Verdichter- bzw. Arbeitskolben angeordneten, verschleißanfälligen Dichtringen samt komplizierter Rücklaufsperren gemäß dem Stand der Technik kann deshalb verzichtet werden.Due to the provision of these concave cambers on the compressor or working piston inner walls, the compressor or working piston outsides are not only from now on guided along the associated compressor or working piston outer walls, but also in the previously critical, for a compression or expansion of the air / fuel mixture relevant rail crossing areas. Since the compressor or working piston so always a sealing guide surface is offered, compression losses can be avoided. On the Providence of the circumference of the compressor or piston arranged, wear-prone sealing rings including complicated backstops according to the prior art can therefore be dispensed with.
Um die die Verdichter-/Arbeitskolben in solider Weise an den Motorwellen anzubringen, ist es in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors vorgesehen, dass die Verdichter-/Arbeitskolben an Trägerscheiben angebracht sind, welche an den Motorwellen befestigbar sind.In order to attach the compressor / power piston in a solid manner to the motor shafts, it is provided in a further preferred embodiment of the rotary piston engine according to the invention, that the compressor / working piston are mounted on support disks, which are fastened to the motor shafts.
Um eine unerwünschte Erwärmung der ungekühlten Trägerscheiben und damit einhergehende, unerwünschte Ausdehnungen bzw. ein Andrücken der Verdichter-/Arbeitskolben an benachbarte Gehäusewandungen verhindern, sind in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors Isolierringe vorgesehen, welche zwischen der Trägerscheibe und dem Verdichter-/Arbeitskolben angeordnet sind. Zu diesem Zweck empfiehlt sich eine Fertigung der Isolierringe aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit, z.B. Aluminiumtitanat .In order to prevent unwanted heating of the uncooled carrier discs and associated undesirable expansions or pressing of the compressor / working pistons on adjacent housing walls, in a further preferred embodiment of the rotary piston engine according to the invention, insulating rings are provided which are arranged between the carrier disc and the compressor / working piston are. For this purpose, it is advisable to manufacture the insulating rings from a material of low thermal conductivity, e.g. Aluminum titanate.
Gemäß einer besonderen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors sind an den Trägerscheiben Wuchtausgleichsgewichte angebracht . Hinsichtlich der Anordnung der Antriebs- und Motorwellen sind zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors vorgeschlagen:According to a particular embodiment of the rotary piston engine according to the invention balancing weights are attached to the carrier discs. With regard to the arrangement of the drive and motor shafts, two particularly preferred embodiments of the rotary piston engine according to the invention are proposed:
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass entlang jeder Drehachse des Kreiskolbenmotors eine einzige Motorwelle angeordnet ist, wobei die auf einer der Motorwellen in der Verdichterebene sowie in der Arbeitsebene angeordneten Verdichter- und Arbeitskolben in gleicher Laufrichtung rotieren.According to a first embodiment, it is provided that along each axis of rotation of the rotary piston engine, a single motor shaft is arranged, wherein the arranged on one of the motor shafts in the compressor plane and in the working plane compressor and working piston rotate in the same direction.
Alternativ dazu ist es in einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors vorgesehen, dass entlang jeder Drehachse zwei miteinander fluchtende Motorwellen angeordnet sind und eine der beiden miteinander fluchtenden Motorwellen den mindestens einen Verdichterkolben trägt, während die andere dieser Motorwellen den mindestens einen Arbeitskolben trägt. Hierbei stehen die beiden Motorwellen mittels eines Wendegetriebes miteinander in Eingriff, sodass eine gegenläufige Rotationsrichtung der beiden Motorwellen bzw. eine gegenläufige Rotationsrichtung der an einer Drehachse angeordneten Verdichter- und Arbeitskolben erzwungen wird, wobei das Wendegetriebe eine zwischen der Verdichterebene und der Arbeitsebene angeordnete Antriebswelle antreibt.Alternatively, it is provided in a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention that along each axis of rotation two mutually aligned motor shafts are arranged and one of the two aligned motor shafts carrying the at least one compressor piston, while the other of these motor shafts carries the at least one working piston. Here, the two motor shafts by means of a reversing gear engaged with each other, so that an opposite direction of rotation of the two motor shafts or an opposite direction of rotation of the arranged on a rotation axis compressor and piston is forced, the reversing gear drives a arranged between the compressor plane and the working plane drive shaft.
Die beiden Ausführungsformen bedingen bzw. ermöglichen unterschiedliche Ausgestaltungen der zwischen der Verdichterebene und der Arbeitsebene verlaufenden Überströmkanäle:The two embodiments require or make possible different embodiments of the overflow channels extending between the compressor plane and the working plane:
Gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors sind zwischen den in der Verdichterebene angeordneten Verdichterkolbenbahnen und den in der Arbeitsebene angeordneten Arbeitskolbenbahnen vorzugsweise schräg durch einen zentralen Motorblockabschnitt von der Verdichterebene in die Arbeitsebene verlaufende Überströmkanäle vorgesehen.According to the first embodiment of the rotary piston engine according to the invention are arranged between the arranged in the compressor plane compressor piston trains and in the Working plane arranged working piston paths preferably provided obliquely through a central engine block portion of the compressor plane extending in the working plane overflow.
Hierbei sind die Überströmkanäle in einer besonderen Bauweise durch Formelemente ausgebildet, wobei die die Verdichterebene von der Arbeitsebene separierenden Motorgehäusewandungen mit Schlitzen versehen sind, in welche die Formelemente eingeführt sind. Die erfindungsgemäßen Formelemente können eine jeweils gewünschte Geometrie aufweisen und ersetzen eine schwierige Fertigung von gekrümmten Überströmkanal-Bohrungen oder eines komplizierten Gusses mit verlorener Form.Here, the overflow are formed in a special construction by form elements, wherein the compressor plane separating the plane of the work plane motor housing walls are provided with slots into which the mold elements are inserted. The mold elements according to the invention can have a respectively desired geometry and replace a difficult production of curved overflow wells or a complicated cast with lost shape.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Überströmkanäle in Bezug zur ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors ist es vorgesehen, dass jeweils ein Überströmkanal von der um die Drehachse angeordneten Verdichterkolbenbahn-Innenwandung zu der um dieselbe Drehachse angeordneten Arbeitskolbenbahn-Innenwandung führt. Durch eine solche Führung der Überströmkanäle können axiale Stöße auf die Motorwellen bzw. auf die Verdichter- /Arbeitskolben verhindert werden.In a further preferred embodiment of the transfer ports in relation to the first embodiment of the rotary piston engine according to the invention, it is provided that in each case an overflow channel leads from the arranged around the axis of rotation compressor piston inner wall to the arranged about the same axis of rotation working piston inner wall. By such a guide of the overflow axial shocks on the motor shafts or on the compressor / working piston can be prevented.
Die Motorgehäusewandungs-Schlitze samt der darin einführbaren Formelemente bzw. die Überströmkanäle sind in einer bevorzugten Ausführungsvariante gekrümmt ausgeführt, wobei die Überströmkanäle jeweils außerhalb der konkaven Wölbungen der Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen, jedoch vorzugsweise unmittelbar benachbart zu Endbereichen der konkaven Wölbungen in die Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen münden. Die Überströmkanäle können auf diese Weise ohne unerwünschte Überschneidung der Kolbenbahnen von der Verdichter- in die Arbeitsebene geführt werden. Ebenfalls in Hinblick auf die ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors ist es vorgesehen, dass die Eingangsmündungen der Überströmkanäle einem unteren Bahnkreuzungsbereich der Verdichterkolbenbahnen benachbart sind, während Ausgangsmündungen der Überströmkanäle einem oberen Bahnkreuzungsbereich der Arbeitskolbenbahnen benachbart sind - oder umgekehrt. Ein solcher schräger Verlauf derThe motor housing wall slots together with the mold elements or the transfer channels introduced therein are curved in a preferred embodiment, wherein the transfer channels each outside the concave curvatures of the compressor / working piston inner walls, but preferably immediately adjacent to end portions of the concave curvatures in the compressor / Working piston tracks open. The overflow can be performed in this way without undesirable overlap of the piston paths of the compressor in the working plane. Also with regard to the first embodiment of the rotary piston engine according to the invention, it is provided that the inlet ports of the transfer ports are adjacent to a lower rail crossing region of the compressor piston paths, while output ports of the transfer ports are adjacent to an upper rail crossing region of the working piston tracks - or vice versa. Such an oblique course of
Überströmkanäle begünstigt eine optimale Verwirbelung des Luft-/Kraftstoffgemisches .Overflow channels favor an optimal turbulence of the air / fuel mixture.
Durch die Anordnung von Eingangs- und Ausgangsmündungen der Überströmkanäle in der Nähe von Endbereichen der konkaven Wölbungen der Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen, also unmittelbar neben den Bahnkreuzungsbereichen, wird eine faktische Reduktion des Schließwinkels auf annähernd Null ermöglicht .The arrangement of inlet and outlet openings of the transfer channels in the vicinity of end regions of the concave curvatures of the compressor / working piston inner walls, ie immediately adjacent to the web crossing regions, enables an actual reduction of the closing angle to approximately zero.
Im Zusammenhang zur bereits erwähnten zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors wird eine vereinfachte und daher hinsichtlich einer Fertigung vorteilhafte Ausführung der Überströmkanäle ermöglicht: Hierbei ist es vorgesehen, dass jeweils ein Überströmkanal von der um die Drehachse angeordneten Verdichterkolbenbahn-Innenwandung zu der um dieselbe Drehachse angeordneten Arbeitskolbenbahn-Innenwandung führt, wobei die Überströmkanäle vorzugsweise als Bohrungen durch die Motorgehäusewandungen ausgeführt sind.In connection with the already mentioned second embodiment of the rotary piston engine according to the invention a simplified and therefore advantageous in terms of manufacturing execution of the overflow is possible: Here, it is provided that in each case an overflow from the arranged around the axis of rotation compressor piston inner wall to the arranged about the same axis of rotation Arbeitskolbenbahn- Inner wall leads, the overflow are preferably designed as holes through the motor housing walls.
Auch bei dieser Ausführungsform ist es in einer bevorzugten Bauweise vorgesehen, dass die Überströmkanäle jeweils außerhalb der konkaven Wölbungen der Verdichter- /Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen, jedoch vorzugsweise unmittelbar benachbart zu Endbereichen der konkaven Wölbungen in die Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen münden. Indem sowohl die Eingangsmündungen als auch dieAlso in this embodiment, it is provided in a preferred construction that the overflow channels each open outside the concave curvatures of the compressor / working piston inner walls, but preferably immediately adjacent to end portions of the concave curvatures in the compressor / piston working. By having both the entrance estuaries and the
Ausgangsmündungen der Überströmkanäle entweder zu einem oberenOutlet ports of the transfer channels either to an upper
Bahnkreuzungsbereich oder zu einem unteren Bahnkreuzungsbereich der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen benachbart sind, kann ein besonders einfacher, weil geraderBahnkreuzungsbereich or adjacent to a lower rail crossing region of the compressor or working piston tracks, a particularly simple, because straighter
Übertritt des verdichteten Luft-/Kraftstoffgemisches von derTransfer of the compressed air / fuel mixture from the
Verdichterebene in die Arbeitsebene bzw. eine Verkürzung derCompressor level in the working plane or a shortening of the
Überströmkanäle und eine damit einhergehende Erhöhung des Durchflussvolumens ermöglicht werden.Overflow and a concomitant increase in the flow volume can be made possible.
Die Motorwellen- und Antriebswellen-Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors bringt weiterhin den Vorteil einer gleichmäßigeren Lastverteilung mit sich. Zudem kann das Motorgehäuse zufolge des zwischen den Motorwellen angeordneten Wendegetriebes kleiner dimensioniert werden, wobei auch eine gemeinsame Schmierung von Lagerelementen und Zahnrädern des Wendegetriebes erfolgen kann und daher nur ein einziger Ölraum vorzusehen ist.The motor shaft and drive shaft arrangement according to the second embodiment of the rotary piston engine according to the invention further brings with it the advantage of a more uniform load distribution. In addition, the motor housing can be dimensioned smaller due to the arranged between the motor shafts reversing gear, whereby a common lubrication of bearing elements and gears of the reversing gear can be done and therefore only a single oil chamber is provided.
Bei einer sowohl hinsichtlich der ersten Ausführungsform als auch hinsichtlich der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors möglichen bevorzugten Bauart des Motorgehäuses ist es vorgesehen, dass in einem Motorblockabschnitt des Motorgehäuses eine zu den Verdichter- /Arbeitskolbenbahnen hin offene Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher ein aus einem im Wesentlichen starren Material gefertigter Distanzeinsatz aufnehmbar ist, wobei der Distanzeinsatz von einem am Motorgehäuse befestigbaren Gehäusedeckel in die Ausnehmungen in eine zu den Verdichterund Arbeitskolben benachbarte Position gepresst wird und wobei zwischen Gehäusedeckel und Distanzeinsatz ein den Umfang des Distanzeinsatzes überlappendes elastisches Dichtelement angeordnet ist. Auf diese Weise werden die Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen von den Distanzeinsätzen exakt begrenzt. Da das elastische Dichtelement den Umfang des Distanzeinsatzes überlappt, wird das elastische Dichtelement vom Gehäusedeckel an den Distanzeinsatz sowie an Seitenflächen des Motorgehäuses gepresst. Ohne die Vorsehung des erfindungsgemäßen Distanzeinsatzes könnte eine genaue Passung zwischen den Verdichter-/Arbeitskolben und einer als Kolbenbahn-Begrenzung dienenden Innenfläche des Gehäusedeckels nur schwer hergestellt werden, da das zur Druckerhaltung in den Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen notwendige Dichtelement beim Anziehen der an die Bolzenelemente aufgesetzten Schraubenmuttern in unkalkulierbarer Weise nachgeben würde. Ein hierbei mögliches, zu starkes Annähern der Innenfläche des Gehäusedeckels an die in den Verdichter- /Arbeitskolbenbahnen geführten Verdichter-/Arbeitskolben könnte nämlich zu einem Festreiben der Verdichter- /Arbeitskolben am Gehäusedeckel führen. Auf Seiten der Arbeitsebene bzw. auf Seiten eines zweiten Gehäusedeckels übt der Distanzeinsatz außerdem die Funktion einer Wärmeisolierung zwischen den Arbeitskolbenbahnen und dem ungekühlten zweiten Gehäusedeckel aus.In a possible with respect to the first embodiment as well as with respect to the second embodiment of the rotary engine according to the invention preferred design of the motor housing, it is provided that in an engine block portion of the motor housing to the compressor / working piston paths open recess is provided, in which one of an im Substantially rigid material manufactured distance insert is receivable, wherein the distance insert is pressed by a motor housing fastened to the housing cover in the recesses in a position adjacent to the compressor and working piston position and wherein between the housing cover and distance insert a the periphery of the distance insert overlapping elastic sealing element is arranged. In this way, the compressor and working piston paths are exactly limited by the distance inserts. Since the elastic sealing element overlaps the circumference of the distance insert, the elastic sealing element is pressed from the housing cover to the distance insert as well as to side surfaces of the motor housing. Without the providence of the distance insert according to the invention an exact fit between the compressor / working piston and serving as a piston-line boundary inner surface of the housing cover could be made difficult, since the necessary for pressure maintenance in the compressor and working piston sealing elements when put on the bolt elements Nuts would give way in an incalculable way. A possible too close approach of the inner surface of the housing cover to the guided in the compressor / piston pistons compressor / piston could namely lead to a rubbing of the compressor / piston on the housing cover. On the side of the working level or on the side of a second housing cover, the distance insert also performs the function of thermal insulation between the working piston paths and the uncooled second housing cover.
Um eine optimale Anreicherung und Verwirbelung der in das Motorgehäuse angesaugten Luft mit Kraftstoff zu erzielen, ist jeder Verdichterkolbenbahn eine Kraftstoff-Einspritzdüse zugeordnet, um die angesaugte Luft vor dem Eintritt in dieIn order to achieve optimal enrichment and turbulence of the sucked into the engine housing air with fuel, each compressor piston path is associated with a fuel injector to the sucked air before entering the
Verdichterkolbenbahnen oder unmittelbar in denCompressor piston tracks or directly in the
Verdichterkolbenbahnen, vorzugsweise im Bereich einer in die Verdichterkolbenbahnen mündenden Ansaugöffnung, mit Kraftstoff anzureichern .Compressor piston paths, preferably in the region of an opening into the compressor piston recesses suction, enrich with fuel.
In einer bevorzugten Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors ist jeder Arbeitskolbenbahn eine Zündkerze zugeordnet, wobei die Zündkerzen vorzugsweise im Bereich der Ausgangsmündungen der Überströmkanäle angeordnet sind bzw. in Öffnungen gehalten sind, welche zu den Arbeitskolbenbahnen führen .In a preferred embodiment of the rotary piston engine according to the invention, each working piston path is a spark plug assigned, wherein the spark plugs are preferably arranged in the region of the outlet openings of the transfer channels or are held in openings which lead to the working piston paths.
Indem eine Zündung des Luft-/Kraftstoffgemisches somit direkt in den Arbeitskolbenbahnen erfolgt - und nicht in einer zwischen der Verdichter- und Arbeitsebene angeordneten Brennkammer gemäß dem Stand der Technik, wird ein günstigeres Strömungsverhalten des expandierenden Luft-By an ignition of the air / fuel mixture thus takes place directly in the working piston paths - and not in a arranged between the compressor and working plane combustion chamber according to the prior art, a more favorable flow behavior of the expanding air
/Kraftstoffgemisches erzielt. Durch die direkte Führung der Überströmkanäle von der Verdichter- in die Arbeitsebene ohne Zwischenschaltung einer separaten Brennkammer kann sich das verdichtete Luft-/Kraftstoffgemisch somit nicht vor dem Arbeitstakt in ein separates Brennkammervolumen entspannen und es wird ein höheres Verdichtungsverhältnis erreicht./ Fuel mixture achieved. Due to the direct guidance of the overflow channels from the compressor to the working plane without the interposition of a separate combustion chamber, the compressed air / fuel mixture can thus not relax before the power stroke into a separate combustion chamber volume and a higher compression ratio is achieved.
Um den erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor weiter zu optimieren, weisen die Verdichterkolbenbahn-Innenwandungen in einer besonderen Bauweise eine oder mehrere Vertiefungen auf, welche von einem außerhalb des Bahnkreuzungsbereichs liegenden, den Endbereichen der konkaven Wölbungen benachbarten Bereich der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung zu der jeweils an die Verdichterkolbenbahn-Innenwandung angrenzenden konkaven Wölbung führt. Auf diese Weise wird einem zwischen der Überströmkanal-Eingangsmündung und dem Endbereich der konkaven Wölbung nach Abschluss der Luft- /Kraftstoffverdichtung eingeschlossenen „toten" Schließwinkelvolumen ein geeigneter Expansionsweg in Bahnkreuzungsbereich geboten, sodass die Kolbenbewegung nicht abgebremst wird und das im „toten" Schließwinkelvolumen befindliche, komprimierte Luft-/Kraftstoffgemisch während des nächstfolgenden Ansaugzyklus genutzt bzw. vom nachfolgenden Verdichterkolbenboden in die Verdichterkolbenbahn geschoben und dort erneut verdichtet werden kann.In order to further optimize the rotary piston engine according to the invention, the compressor piston inner walls in a special construction, one or more recesses, which of a lying outside the web crossing region, the end portions of the concave curvature adjacent area of the compressor piston inner wall to the respective to the compressor piston inner wall adjacent concave curvature leads. In this way, a "dead" closing angle volume enclosed between the overflow channel inlet mouth and the end region of the concave curvature after the completion of the air / fuel compression is provided with a suitable expansion path in the region of the intersection, so that the piston movement is not slowed down and the "dead" closing angle volume, compressed air / fuel mixture used during the next Ansaugzyklus or from the subsequent Compressor piston bottom can be pushed into the compressor piston train and recompressed there.
Um während des Betriebs des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors eine wärmebedingte Ausdehnung der Kolben zu verhindern, wird eine einfache und effektive Möglichkeit zur Kolbenkühlung vorgeschlagen. Hierbei ist zwischen den Kolbenwandungen zumindest eines der - vorzugsweise aller - Verdichter-/Arbeitskolben eine beliebige Anzahl an schräg gestellten oder/und gekrümmten Rippen vorgesehen, wobei diese Rippen vorzugsweise parallel zueinander und entlang des inneren Umfangs der Kolbenwandungen verteilt angeordnet sind und wobei zwischen den Rippen Durchtrittskanäle ausgebildet sind, welche einen Transport von über eine im Motorgehäuse vorgesehene Eintrittsöffnung angesaugter Kühlluft durch die axiale Erstreckung des Verdichter-/Arbeitskolbens ermöglichen .In order to prevent a thermal expansion of the piston during operation of the rotary piston engine according to the invention, a simple and effective possibility for piston cooling is proposed. In this case, between the piston walls at least one of - preferably all - compressor / working piston provided any number of obliquely and / or curved ribs, these ribs are preferably arranged parallel to each other and distributed along the inner circumference of the piston walls and wherein between the ribs Passage channels are formed, which allow transport of a provided in the motor housing inlet opening sucked cooling air through the axial extent of the compressor / working piston.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die axialen Endabschnitte der Rippen von die Außenseite und die Innenseite des Verdichter-/Arbeitskolbens begrenzenden Seitenflächen jeweils um ein Distanzmaß beabstandet, sodass also die entlang der Drehachse gemessene axiale Erstreckung der Rippen kleiner ist als die axiale Erstreckung des Verdichter- /Arbeitskolbens. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich zwischen den Rippen und den die Kolbenbahnen begrenzendenIn a preferred embodiment, the axial end portions of the ribs of the outside and the inside of the compressor / working piston bounding side surfaces are each spaced by a Distanzmaß, so so measured along the axis of rotation axial extent of the ribs is smaller than the axial extent of the compressor / working piston. In this way it is prevented that between the ribs and the piston trajectory delimiting
Wandungen Bereiche mit stehender Kühlluft bilden bzw. es wird ein ungehinderter Durchfluss der Kühlluft durch sämtlicheWalls form areas with stagnant cooling air or there is an unimpeded flow of cooling air through all
Durchtrittskanäle gewährleistet.Passages ensured.
Vorzugsweise werden sowohl die Arbeitskolben als auch die Verdichterkolben mittels erfindungsgemäßer Rippenanordnungen bzw. Durchtrittskanälen gekühlt. Hierbei ist im Motorgehäuse mindestens eine Durchgangsöffnung vorgesehen, durch welche die Kühlluft von mindestens einer der Verdichter- /Arbeitskolbenbahnen in die jeweils axial dahinterliegende (n) Verdichter-/Arbeitskolbenbahn (en) beförderbar ist. Um sicherzustellen, dass weder das in den Arbeitskolbenbahnen verdichtete bzw. expandierende Kraftstoffgemisch noch die in den Verdichterkolbenbahnen geführte Frischluft sich mit der durch die Durchtrittskanäle geführten Kühlluft vermischen, ist die Durchgangsöffnung vorzugsweise innerhalb des Bahnkreuzungsbereichs zweier nebeneinander angeordneter Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen angeordnet.Preferably, both the working piston and the compressor piston are cooled by means of inventive rib arrangements or passage channels. Here, at least one passage opening is provided in the motor housing through which the Cooling air can be conveyed from at least one of the compressor / working piston tracks in the respective axially behind it (s) compressor / working piston track (s). In order to ensure that neither the fuel mixture compressed or expanding in the working piston tracks nor the fresh air guided in the compressor piston paths mix with the cooling air guided through the passage channels, the passage opening is preferably arranged within the web crossing region of two adjacent compressor / working piston paths.
Um den Leckageverlust („blow-by") des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors so weit wie möglich zu reduzieren, ist es vorteilhaft, an zu den Kolbenbahnen benachbarten, zu rotierenden, die Kolbenbahnen begrenzenden Bauteilen (bei welchen es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um Kolben- Trägerscheiben oder Isolierringe handelt) weisenden Abdichtungsbereichen des Motorgehäuses eine Serie an Einkerbungen vorzusehen. Diese Einkerbungen, welche vorzugsweise in Form mehrerer, zueinander versetzter Reihen entlang der Abdichtungsbereiche angeordnet sind, verwirbeln eine allfällige, aus den Kolbenbahnen austretende Laminarströmung des Luft-Kraftstoffgemischs .In order to reduce the loss of leakage ("blow-by") of the rotary piston engine according to the invention as much as possible, it is advantageous to adjacent to the piston webs to be rotated, the piston trajectory limiting components (which are in the present embodiment to piston carrier discs or These notches, which are preferably arranged in the form of a plurality of staggered rows along the sealing regions, fluidize any laminar flow of the air-fuel mixture leaving the piston webs.
Eine weitere Optimierung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors wird erzielt, indem an zumindest einer der Innenwandungen der Verdichterkolbenbahnen oder der Arbeitskolbenbahnen in einem unmittelbar der konkaven Wölbung bzw. dem Bahnkreuzungsbereich benachbarten Bereich jeweils zumindest eine (mit den Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen kommunizierende) Einbuchtung vorgesehen ist. Auf diese Weise können im Zuge der Kolbenrotation entstehende Saug- und Kompressionswirkungen, welche der Drehbewegung der Verdichter- /Arbeitskolben entgegenwirken, vermindert bzw. eliminiert werden .A further optimization of the rotary piston engine according to the invention is achieved by providing at least one indentation (communicating with the compressor / working piston tracks) on at least one of the inner walls of the compressor piston tracks or the working piston tracks in a region immediately adjacent to the concave curvature or the web crossing region. In this way, in the course of the piston rotation resulting suction and compression effects, which the rotational movement of the compressor / Counteract working piston, reduced or eliminated.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Die Erfindung wird nun anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:The invention will now be explained in more detail with reference to two embodiments. Showing:
Fig.l eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Schrägansicht bei partiell geschnittenem MotorgehäuseFig.l a first embodiment of a rotary piston engine according to the invention in an oblique view with partially cut motor housing
Fig.2 eine Motorwellen-Antriebswellen-Anordnung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß einer ersten Ausführungsform in Explosionsdarstellung Fig.3 eine Motorwellen-Antriebswellen-Anordnung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß einer ersten Ausführungsform in Zusammenstellung2 shows a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in exploded view Fig.3 a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in combination
Fig.4 einen Verdichter- bzw. Arbeitskolben des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Schrägansicht Fig.5 eine Verdichter-/Arbeitskolbenanordnung samt Motorwelle gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Schrägansicht5 shows a compressor or working piston assembly including motor shaft according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention in an oblique view
Fig.6 eine Rotoranordnung samt Motorwelle gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Schrägansicht6 shows a rotor assembly including motor shaft according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention in an oblique view
Fig.7 eine in Betriebsposition befindliche Motorwellen- Antriebswellen-Rotor-Anordnung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß einer ersten Ausführungsform in Schrägansicht Fig.8 eine in Betriebsposition befindliche Motorwellen- Antriebswellen-Rotor-Anordnung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß einer ersten Ausführungsform in Draufsicht Fig.9 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen7 shows an operating shaft motor shaft drive shaft rotor arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in an oblique view. FIG. 8 shows an operating shaft motor shaft drive shaft rotor arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a first embodiment in plan view 9 shows a plan view of the invention
Kreiskolbenmotor gemäß Fig.l Fig.10 ein Motorgehäuse gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Schrägansicht Fig.10a eine Halbschnittdarstellung des Motorgehäuses bei vertikal durch den Bahnkreuzungsbereich verlaufender10 shows a motor housing according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention in an oblique view. FIG. 10a shows a half-section illustration of the motor housing in the case of a vertical passage through the web crossing region
Schnittführung Fig.10b eine Explosionsdarstellung des Motorblockabschnitts samt erfindungsgemäßer Formelemente Fig.10c die in Fig.10b dargestellten Bauteile im ZusammenbauSchnittführung Fig.10b is an exploded view of the engine block section including inventive mold elements Fig.10c shown in Fig.10b components in the assembly
Fig.11 ein Motorgehäuse einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß Fig.10 in isometrischer Halbschnittdarstellung bei horizontaler11 shows a motor housing of a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention as shown in FIG. 10 in an isometric half-section view in horizontal direction
Schnittführung Fig.12 ein Motorgehäuse einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß Fig.10 in isometrischer Halbschnittdarstellung bei vertikaler12 shows a motor housing of a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention according to FIG. 10 in an isometric half-section view in vertical direction
Schnittführungincision
Fig.13 ein Motorgehäuse samt angeflanschtem Getriebegehäuse gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen13 shows a motor housing together with flanged gear housing according to a first embodiment of the invention
Kreiskolbenmotors in Schrägansicht Fig.14 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßenRotary piston engine in an oblique view Fig.14 an exploded view of the invention
Kreiskolbenmotors in SchrägansichtRotary piston engine in an oblique view
Fig.15 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Normalansicht15 shows an exploded view of the rotary piston engine according to the invention in normal view
Fig.16 eine Frontalansicht eines Motorgehäuses des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors samt eingelegten16 is a front view of a motor housing of the rotary piston engine according to the invention, including inserted
Dichtungenseals
Fig.17 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt einander abstreifender Verdichterkolben zu einemFig.17 is a schematic representation of the compressor level together with each stripping compressor piston to a
Zeitpunkt t=l Fig.18 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt einander abstreifender Verdichterkolben zu einemTime t = l Fig.18 is a schematic representation of the compressor level together with each stripping compressor piston to a
Zeitpunkt t=2 Fig.19 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt einander abstreifender Verdichterkolben zu einemTime t = 2 19 is a schematic representation of the compressor level together with each stripping compressor piston to a
Zeitpunkt t=3Time t = 3
Fig.20 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt einander abstreifender Verdichterkolben zu einemFig.20 is a schematic representation of the compressor level together with each stripping compressor piston to a
Zeitpunkt t=4 Fig.21 zwei einen Überströmkanal ausbildende Formelemente gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßenTime t = 4 Figure 21 shows two overflow channel forming mold elements according to a first embodiment of the invention
Kreiskolbenmotors in Schrägansicht Fig.22 zwei einen Überströmkanal ausbildende Formelemente gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßenCircular piston engine in an oblique view Fig.22 two an overflow channel forming mold elements according to a first embodiment of the invention
Kreiskolbenmotors in Seitenansicht Fig.23 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt rotierender Verdichterkolben gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=I Fig.24 eine schematische Darstellung der Arbeitsebene samt rotierender Arbeitskolben gemäß einer erstenFig. 23 is a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = I Fig.24 is a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a first
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=2Embodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = 2
Fig.25 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt rotierender Verdichterkolben gemäß einer ersten25 shows a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a first
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=3 Fig.26 eine schematische Darstellung der Arbeitsebene samt rotierender Arbeitskolben gemäß einer erstenEmbodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = 3 Fig.26 is a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a first
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=4Embodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = 4
Fig.27 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Schrägansicht bei partiell geschnittenem Motorgehäuse Fig.28 eine Verdichter-/Arbeitskolbenanordnung samt Motorwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in isometrischerFig.27 shows a second embodiment of a rotary piston engine according to the invention in an oblique view with partially cut motor housing Fig.28 a compressor / working piston assembly together with motor shaft according to a second embodiment of Rotary piston engine according to the invention in isometric
Explosionsdarstellung Fig.29 eine zusammengebaute Rotoranordnung samt Motorwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in NormalansichtExploded view Fig.29 an assembled rotor assembly including motor shaft according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in normal view
Fig.30 eine Motorwellen-Antriebswellen-Anordnung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß einer zweiten30 shows a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a second
Ausführungsform in ExplosionsdarstellungEmbodiment in exploded view
Fig.31 eine Motorwellen-Antriebswellen-Anordnung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß einer zweiten31 shows a motor shaft drive shaft arrangement of the rotary piston engine according to the invention according to a second
Ausführungsform in Zusammenstellung Fig.32 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßenEmbodiment in Compilation Fig. 32 is a plan view of the invention
Kreiskolbenmotor in zweiter Ausführungsform gemäßRotary piston engine in the second embodiment according to
Fig.25 samt partiell geschnittener Rotoranordnungen Fig.33 ein Motorgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors inFig.25 including partially cut rotor assemblies Fig.33 a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in
Frontalansieht Fig.34 ein Motorgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß Schnittlinie B-B in Fig.33In the front, FIG. 34 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention along section line B-B in FIG
Fig.35 ein Motorgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors gemäß35 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
Schnittlinie A-A in Fig.33Section line A-A in Fig.33
Fig.36 ein Motorgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in vertikaler36 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in vertical
Halbschnittdarsteilung Fig.37 eine Montagedarstellung einer in ein Motorgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßenHalbschnittdarsteilung Fig.37 is an assembly view of a motor housing according to a second embodiment of the invention
Kreiskolbenmotors einführbaren Antriebswelle samt Wendegetriebe in SchrägansichtRotary piston motor insertable drive shaft with reversing gear in an oblique view
Fig.38 eine Explosionsdarstellung eines Motorgehäuses samtFig.38 is an exploded view of a motor housing including
Gehäusedeckeln gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors in Draufsicht Fig.39 ein Motorgehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors bei horizontalerHousing covers according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in plan view 39 shows a motor housing according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention in a horizontal
Schnittführung durch die ÜberströmkanäleCutting through the overflow channels
Fig.40 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt rotierender Verdichterkolben gemäß einer zweitenFig.40 is a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a second
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=I Fig.41 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt rotierender Verdichterkolben gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=2 Fig.42 eine schematische Darstellung der Verdichterebene samt rotierender Verdichterkolben gemäß einer zweiten41 is a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = 2 Fig.42 is a schematic representation of the compressor level including rotating compressor piston according to a second
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=3Embodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = 3
Fig.43 eine schematische Darstellung der Arbeitsebene samt rotierender Arbeitskolben gemäß einer zweiten43 is a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a second
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=I' Fig.44 eine schematische Darstellung der Arbeitsebene samt rotierender Arbeitskolben gemäß einer zweitenEmbodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = I 'Fig.44 a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a second
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=2'Embodiment of the rotary piston engine according to the invention at a time T = 2 '
Fig.45 eine schematische Darstellung der Arbeitsebene samt rotierender Arbeitskolben gemäß einer zweitenFig.45 is a schematic representation of the working plane including rotating working piston according to a second
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zu einem Zeitpunkt T=3' Fig.46 eine vergrößerte Darstellung des Bahnkreuzungsbereichs in der Verdichterebene Fig.47 eine Halbschnittdarstellung des Motorgehäuses bei vertikal durch den Bahnkreuzungsbereich verlaufender46 shows an enlarged representation of the web crossing region in the compressor plane. FIG. 47 shows a half-section view of the motor housing in the case of a vertically running through the web crossing region
Schnittführung samt erfindungsgemäßer Vertiefungen in den Verdichterkolbenbahn-Innenwandungen Fig.48 eine isometrische Ansicht der Arbeitsebene samtCutting guide including inventive recesses in the compressor piston inner walls Fig.48 is an isometric view of the working plane together
Zündkerzen gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zumSpark plugs according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention for
Zündungszeitpunkt bzw. zum in Fig.49 gezeigten Zeitpunkt der höchsten VerdichtungIgnition point or the time shown in Fig.49 the highest compression
Fig.49 eine isometrische Ansicht der Verdichterebene samtFig.49 is an isometric view of the compressor level together
Einspritzdüsen gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zum Zeitpunkt der höchsten Verdichtung bzw. zum in Fig.48 gezeigten ZündungszeitpunktInjection nozzles according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention at the time of the highest compression or the ignition timing shown in Fig.48
Fig.50 eine isometrische Ansicht der Arbeitsebene samtFig.50 is an isometric view of the working plane together
Zündkerzen gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zumSpark plugs according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
Zündungszeitpunkt bzw. zum in Fig.51 gezeigten Zeitpunkt der höchsten VerdichtungIgnition point or at the time of the highest compression shown in Fig.51
Fig.51 eine isometrische Ansicht der Verdichterebene samtFig.51 is an isometric view of the compressor level including
Einspritzdüsen gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors zum Zeitpunkt der höchsten Verdichtung bzw. zum in Fig.50 gezeigten ZündungszeitpunktInjection nozzles according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention at the time of the highest compression or the ignition timing shown in Fig.50
Fig.52 eine schematische Darstellung der Wärmeausdehnung des Motorgehäuses anhand der Verdichterebene52 shows a schematic representation of the thermal expansion of the motor housing based on the compressor level
Fig.53 eine alternative Ausführung eines Verdichter-FIG. 53 shows an alternative embodiment of a compressor
/Arbeitskolbens in partieller Schnittdarstellung Fig.54 eine isometrische Schnittansicht des Kreiskolbenmotors mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zu Kolbenkühlung/ Working piston in a partial sectional view Fig.54 is an isometric sectional view of the rotary piston engine with an inventive arrangement for piston cooling
Fig.55 eine schematische Darstellung des Motorgehäuses isometrische Schnittansicht des eine Durchgangsöffnung zur Kolbenkühlung aufweisenden Motorgehäuses Fig.56 eine perspektivische Einzelansicht der in Fig.54 im eingebauten Zustand dargestellten erfindungsgemäßen Verdichter-/Arbeitskolben Fig.57 ein mit Verdichter-/Arbeitskolben bestücktesFig.55 is a schematic representation of the motor housing isometric sectional view of a passage opening for piston cooling having motor housing Fig.56 is a perspective single view of the compressor shown in Figure 54 in the installed state compressor / piston Fig.57 a populated with compressor / working piston
Motorgehäuse mit einer Anordnung zur Verringerung des blow-by-VerlustesMotor housing with an arrangement to reduce the blow-by loss
Fig.58 eine Schnittdarstellung der mit erfindungsgemäßen Einbuchtungen versehenen Verdichterebene zu einemFIG. 58 is a sectional view of the compressor plane provided with indentations according to the invention
Zeitpunkt T=I Fig.59 eine Schnittdarstellung der mit erfindungsgemäßenTime T = I Fig.59 is a sectional view of the inventive
Einbuchtungen versehenen Verdichterebene zu einemIndentations provided compressor plane to one
Zeitpunkt T=2 Fig.60 eine Schnittdarstellung der mit erfindungsgemäßenTime T = 2 Fig.60 is a sectional view of the inventive
Einbuchtungen versehenen Verdichterebene zu einemIndentations provided compressor plane to one
Zeitpunkt T=3 Fig.61 eine Schnittdarstellung der mit erfindungsgemäßenTime T = 3 Fig.61 is a sectional view of the inventive
Einbuchtungen versehenen Arbeitsebene zu einem Zeitpunkt T=IIndentations provided working plane at a time T = I
Fig.62 eine Schnittdarstellung der mit erfindungsgemäßenFig.62 is a sectional view of the inventive
Einbuchtungen versehenen Arbeitsebene zu einemIndentations provided working plane to one
Zeitpunkt T=2Time T = 2
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Fig.l zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 mit zwei in einem Motorgehäuse 4 gelagerten Motorwellen 2 und 3, welche jeweils um eine Drehachse 14, 15 rotierbar sind und mittels einer in Form von Kegelzahnrädern ausgebildeten Übersetzereinheit 16 eine Antriebswelle 13 antreiben.Fig.l shows a first preferred embodiment of a rotary piston engine 1 according to the invention with two mounted in a motor housing 4 motor shafts 2 and 3, which are each rotatable about a rotational axis 14, 15 and drive a drive shaft 13 by means of a trained in the form of bevel gears gear unit 16.
Das Funktionsprinzip der zwischen den Motorwellen 2, 3 und der Antriebswelle 13 hergestellten Übersetzereinheit 16 ist anhand einer Draufsicht gemäß Fig.2 bzw. Fig.3 gut erkennbar. Hierbei zeigt Fig.2 eine Explosionsdarstellung einer Motorwellen-/ Antriebswellen-Anordnung, wobei ein auf die Antriebswelle 13 aufschiebbares Hohlwellenstück 35 erkennbar ist, welches in seinen axialen Endbereichen mit zwei in divergierende Richtungen weisenden Kegelzahnrädern 36, 37 versehen ist. Das Hohlwellenstück 35 weist mehrere radiale Bohrungen 40 auf, in welche korrespondierende Schraubelemente 41 einführbar sind, um das Hohlwellenstück 35 samt Kegelzahnrädern 36, 37 an einem Fixierbereich 13a der Antriebwelle 13 zu befestigen. Auf diese Weise ist ein unerwünschtes Verdrehen der Kegelzahnräder 36, 37 entgegen einer vorgesehenen Laufrichtung 42 der Antriebwelle 13 verhindert.The functional principle of the translator unit 16 produced between the motor shafts 2, 3 and the drive shaft 13 can be clearly seen on the basis of a plan view according to FIG. 2 or FIG. 3. FIG. 2 shows an exploded view of a motor shaft / drive shaft arrangement, wherein a hollow shaft piece 35 which can be pushed onto the drive shaft 13 can be seen, which in FIG its axial end portions with two pointing in diverging directions bevel gears 36, 37 is provided. The hollow shaft piece 35 has a plurality of radial bores 40 into which corresponding screw elements 41 can be inserted in order to fasten the hollow shaft piece 35 together with bevel gears 36, 37 to a fixing region 13a of the drive shaft 13. In this way, an undesired rotation of the bevel gears 36, 37 against a provided running direction 42 of the drive shaft 13 is prevented.
Die Motorwellen 2, 3 besitzen jeweils einen in Montageposition der Antriebswelle 13 zuweisenden, mehrkantigen Motorwellen- Endbereich 49, auf welchem Kegelzahnräder 38, 39 aufsetzbar sind. Um ein zuverlässiges Befestigen der Kegelzahnräder 38, 39 an den Motorwellen-Endbereichen 49 zu ermöglichen, sind die Kegelzahnräder 38, 39 mit Schäften 38', 39' versehen, welche jeweils eine der Geometrie des mehrkantigen Motorwellen-Endbereichs 49 entsprechende axiale Öffnung zur Aufnahme des Motorwellen-Endbereichs 49 aufweisen. Ebenso wie das Hohlwellenstück 35 sind auch die Schäfte 38', 39' der Kegelzahnräder 38, 39 mit radialen Bohrungen 50 versehen, in welche Schraubelemente 51 zur Fixierung der Kegelzahnräder 38, 39 an den Motorwellen- Endbereichen 49 eingreifen. Es versteht sich, dass sowohl der Fixierbereich 13a der Antriebswelle 13 als auch die Endbereiche 49 der Motorwellen 2, 3 mit (nicht dargestellten) Aufnahmen versehen sind, in welche die Schraubelemente 41, 51 eingreifen können.The motor shafts 2, 3 each have a mounting position of the drive shaft 13 assigning, polygonal motor shaft end portion 49 on which bevel gears 38, 39 can be placed. In order to enable a reliable fastening of the bevel gears 38, 39 to the motor shaft end portions 49, the bevel gears 38, 39 are provided with shafts 38 ', 39', each having an axial geometry corresponding to the geometry of the multi-edged motor shaft end portion 49 for receiving the Motor shaft end portion 49 have. As well as the hollow shaft piece 35 and the shanks 38 ', 39' of the bevel gears 38, 39 are provided with radial bores 50, in which screw 51 for fixing the bevel gears 38, 39 engage the motor shaft end 49. It is understood that both the fixing region 13a of the drive shaft 13 and the end regions 49 of the motor shafts 2, 3 are provided with receptacles (not shown) into which the screw elements 41, 51 can engage.
Zur Lagerung der Motorwellen-/Antriebswellen-Anordnung im Motorgehäuse 4 ist die Antriebswelle 13 beiderseits der Kegelzahnräder 36, 37 mit vorzugsweise als Kugel- oder Zylinderrollenlager ausgeführten Lagerelementen 45 bestückt, während die Motorwellen 2, 3 mit unmittelbar zu den Z O Q OFor storage of the motor shaft / drive shaft assembly in the motor housing 4, the drive shaft 13 on both sides of the bevel gears 36, 37 equipped with preferably designed as ball or cylindrical roller bearings bearing elements 45, while the motor shafts 2, 3 with directly to the ZOQO
Kegelzahnrad-Schäften 38', 39' benachbarten Lagerelementen 46 versehen sind. Die Kegelzahnräder 36 und 38 sowie die Kegelzahnräder 37 und 39 sind jeweils orthogonal zueinander angeordnet und greifen in Montagelage ineinander ein.Bevel gear shafts 38 ', 39' adjacent bearing elements 46 are provided. The bevel gears 36 and 38 and the bevel gears 37 and 39 are each arranged orthogonal to each other and engage in mounting position one another.
In einer Zusammenbau-Ansicht der beschriebenenIn an assembly view of the described
Motorwellen-/Antriebswellen-Anordnung gemäß Fig.3 ist ersichtlich, wie mittels der die Übersetzereinheit 16 konstituierenden Kegelzahnräder 36, 37, 38, 39 eine gegenläufige Rotationsrichtung der ersten Motorwelle 2Motor shaft / drive shaft arrangement according to Figure 3 can be seen, as by means of the translator unit 16 constituent bevel gears 36, 37, 38, 39 an opposite direction of rotation of the first motor shaft second
(Laufrichtung 43) und der zweiten Motorwelle 3(Direction 43) and the second motor shaft. 3
(Laufrichtung 44) bei synchroner Drehzahl der Motorwellen 2, 3 erzwungen wird.(Direction 44) is forced at synchronous speed of the motor shafts 2, 3.
Auf jeder der Motorwellen 2, 3 sind jeweils zwei erfindungsgemäße Kolben angebracht, nämlich ein Verdichterkolben 7 und ein Arbeitskolben 8. Der Verdichterkolben 7 und der Arbeitskolben 8 weisen eine identische Geometrie gemäß Fig.4 auf: Die erfindungsgemäßen Verdichter- und Arbeitskolben 7, 8 sind im Wesentlichen kreisringbogenförmig bzw. ringsegmentförmig ausgebildet und weisen eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse 14, 15 verlaufende Innenseite 17a, 18a sowie eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse 14, 15 verlaufende Außenseite 17b, 18b auf, wobei die Außenseiten 17b, 18b und die Innenseiten 17a, 18a durch konkave Kolbenböden 34 begrenzt bzw. miteinander verbunden sind. An den Kolbenböden 34 sind Dichtkanten 63 vorgesehen.In each case two pistons according to the invention are mounted on each of the motor shafts 2, 3, namely a compressor piston 7 and a working piston 8. The compressor piston 7 and the working piston 8 have an identical geometry according to FIG. 4: The compressor and working pistons 7, 8 according to the invention essentially circular-arc-shaped or annular segment-shaped and have a concentric to the respective axis of rotation 14, 15 extending inside 17a, 18a and concentric with the respective axis of rotation 14, 15 extending outside 17b, 18b, wherein the outer sides 17b, 18b and the inner sides 17a, 18a are bounded or interconnected by concave piston bottoms 34. At the piston bottoms 34 sealing edges 63 are provided.
Die hinsichtlich ihrer versetzten Stellung zueinander unten näher beschriebenen Verdichter- und Arbeitskolben 7, 8 sind in einer bevorzugten Ausführungsweise in Leichtbauweise hergestellt und weisen Stege 52 auf, welche jene die Innenseite 17a, 18a und die Außenseite 17b, 18b ausbildenden Kolbenwandungen 54, 55 miteinander verbinden. Zwischen den Stegen 52 bzw. zwischen den Kolbenwandungen 54, 55 sind Hohlräume 53 ausgebildet.The compressing and working pistons 7, 8, which are described in more detail below with regard to their offset position, are manufactured in a preferred embodiment in lightweight construction and have webs 52, which form the inside 17a, 18a and the outside 17b, 18b Connecting piston walls 54, 55 together. Between the webs 52 and between the piston walls 54, 55 cavities 53 are formed.
Die Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7, 8 sind im Bereich der Stege 52 mit parallel zu den Drehachsen 14, 15 abstehenden Gewindebolzen 23 versehen, welche mit Schraubenmuttern 24 verschraubbar sind. Die Gewindebolzen 23 dienen einer Befestigung der Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7, 8 an zugeordneten Trägerscheiben 5, 6, welche wiederum an der Motorwelle 2,3 befestigt werden (siehe Fig.6). Die Motorwellen 2, 3 sind zum Zwecke einer soliden Verbindung mit den Trägerscheiben 5, 6 mit in Fig.5 ersichtlichen mehrkantigen Wellenbereichen 56 und 57 versehen. Die Trägerscheiben 5, 6 weisen zu diesen mehrkantigen Wellenbereichen 56, 57 korrespondierende mehrkantige Öffnungen 100, 101 auf, welche eine Presspassung zu den Wellenbereichen 56, 57 besitzen (siehe auch eine Explosionsansicht des Kreiskolbenmotors 1 gemäß Fig.14) . Der im zum aufgesetzten Kegelzahnrad 38, 39 gegenüberliegenden Endbereich der Motorwelle 2, 3 angeordnete erste mehrkantige Wellenbereich 56 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als geschlitzte Wellenbacke 98 ausgebildet, welche mit einer axialen Gewindebohrung 98a zur Aufnahme einer Spannschraube 99 versehen ist. Die Spannschraube 99 v/eist einen zur Gewindebohrung 98a der geschlitzten Wellebacke 98 korrespondierenden konischen Gewindeschaft 99a auf, wie in Fig.5 ersichtlich.The compressor or working piston 7, 8 are provided in the region of the webs 52 with parallel to the axes of rotation 14, 15 projecting threaded bolt 23 which are screwed with nuts 24. The threaded bolts 23 serve to fasten the compressor or working pistons 7, 8 to associated carrier disks 5, 6, which in turn are fastened to the motor shaft 2, 3 (see FIG. 6). The motor shafts 2, 3 are provided for the purpose of a solid connection with the carrier discs 5, 6 with in Fig.5 apparent polygonal wave regions 56 and 57. The carrier disks 5, 6 have polygonal openings 100, 101 corresponding to these polygonal shaft areas 56, 57, which have an interference fit to the shaft areas 56, 57 (see also an exploded view of the rotary piston engine 1 according to FIG. 14). The in the present conical gear 38, 39 opposite end portion of the motor shaft 2, 3 arranged first polygonal shaft portion 56 is formed in the present embodiment as a slotted shaft jaw 98, which is provided with an axial threaded hole 98a for receiving a clamping screw 99. The clamping screw 99 v / eist a to the threaded hole 98 a of the slotted shaft jaw 98 corresponding conical threaded shaft 99 a, as shown in Figure 5.
Ein im Folgenden als Rotoranordnung 58 bezeichneter Zusammenbau zur Befestigung der Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7, 8 an den Motorwellen 2, 3 umfasst des Weiteren Isolierringe 21, welche noch vor Aufsatz der Trägerscheiben 5, 6 auf die Gewindebolzen 23 aufgesteckt werden (Fig.6). Die Isolierringe 21 sollen eine Erwärmung der ungekühlten Trägerscheiben 5, 6 und damit einhergehende, unerwünschte Ausdehnungen bzw. ein Andrücken der Verdichter- /Arbeitskolben 7, 8 an benachbarte Gehäusewandungen verhindern. Zu diesem Zweck empfiehlt sich eine Fertigung der Isolierringe 21 aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit, z.B. Aluminiumtitanat . Wie in Fig.6 erkennbar, überragen die Trägerscheiben 5, 6 mit ihrem äußeren Durchmesser die Innenseiten 17a, 18a der Verdichter-/Arbeitskolben 7, 8 bzw. die inneren Kolbenwandungen 54, um eine reißfeste Verbindung zwischen Verdichter-/Arbeitskolben 7, 8 und den Trägerscheiben 5, 6 zu ermöglichen. Nach dem Verschrauben der Trägerscheiben 5, 6 samt der Isolierringe 21 mittels der Schraubenmuttern 24 an den abstehenden Gewindebolzen 23 werden Wuchtausgleichsgewichte 22 mit Schrauben 25 an die Trägerscheiben 5, 6 geschraubt.An assembly referred to below as a rotor assembly 58 for fastening the compressor or working pistons 7, 8 to the motor shafts 2, 3 further comprises insulating rings 21 which are attached to the threaded bolts 23 before attachment of the carrier disks 5, 6 become (Fig.6). The insulating rings 21 are intended to prevent heating of the uncooled carrier disks 5, 6 and associated unwanted expansions or pressing of the compressor / power pistons 7, 8 on adjacent housing walls. For this purpose, it is recommended to manufacture the insulating rings 21 from a material with low thermal conductivity, for example aluminum titanate. As can be seen in FIG. 6, the carrier disks 5, 6 project beyond the inner sides 17a, 18a of the compressor / power pistons 7, 8 or the inner piston walls 54 with their outer diameter in order to form a tear-resistant connection between the compressor / power pistons 7, 8 and to allow the carrier discs 5, 6. After screwing the carrier discs 5, 6 together with the insulating rings 21 by means of the nuts 24 to the projecting threaded bolt 23 balancing weights 22 are screwed with screws 25 to the support plates 5, 6.
Derartige Rotoranordnungen 58 sind (unter Ausblendung des Motorgehäuses 4) in den Figuren 7 und 8 in einer Montagelage dargestellt, wobei an der um die erste Drehachse 14 rotierbaren ersten Welle 2 ein an einer erstenSuch rotor assemblies 58 are (in blanking of the motor housing 4) shown in Figures 7 and 8 in an assembly position, wherein at the rotatable about the first axis of rotation 14 first shaft 2 a at a first
Verdichterkolben-Trägerscheibe 5a befestigter ersterCompressor piston carrier plate 5a fastened first
Verdichterkolben 7a sowie ein in axialer Richtung dahinter liegender, an einer ersten Arbeitskolben-Trägerscheibe 6a befestigter erster Arbeitskolben 8a angeordnet sind. Parallel zu dieser Rotor- bzw. Wellen-Anordnung sind an der um die zweite Drehachse 15 rotierbaren zweiten Welle 3 ein an einer zweiten Verdichterkolben-Trägerscheibe 5b befestigter zweiter Verdichterkolben 7b sowie ein in axialer Richtung dahinter liegender, an einer zweiten Arbeitskolben-Trägerscheibe 6b befestigter zweiter Arbeitskolben 8b angeordnet. Fig.9 zeigt die Wellen-Anordnung gemäß Fig.7 bzw. Fig.8 in einem im Motorgehäuse 4 eingebauten Zustand, wobei es sich bei dieser Darstellung um einen Horizontalschnitt durch das Motorgehäuse 4 gemäß Fig.l handelt.Compressor piston 7a and a lying behind it in the axial direction, attached to a first working-piston carrier disc 6a first piston 8a are arranged. Parallel to this rotor or shaft arrangement, a second compressor piston 7b attached to a second compressor piston carrier disk 5b and a second compressor piston 6b mounted behind it in the axial direction are fastened to the second shaft 3 rotatable about the second axis of rotation 15b second piston 8b arranged. FIG. 9 shows the shaft arrangement according to FIG. 7 or FIG. 8 in a state installed in the motor housing 4, this illustration being a horizontal section through the motor housing 4 according to FIG.
Die in oben beschriebener Weise vormontierten Rotoranordnungen 58 werden von der der Arbeitsebene 10 entsprechenden Seite des Motorgehäuses 4 auf die bereits samt der Spurlager 59, 60 in den Motorblockabschnitt 4a eingesetzten Motorwellen 2, 3 gesteckt, bis die Arbeitskolben- Trägerscheiben 6a, 6b einen in Fig.3 ersichtlichen Anschlagabschnitt 129 der Motorwellen 2, 3 kontaktieren. In dieser Stellung umschließen die mehrkantigen Öffnungen 101 der Trägerscheiben 6a, 6b die ebenfalls mehrkantig ausgeführten geschlitzten Wellenbacken 98. Die Trägerscheiben 6a, 6b werden nun samt der zugeordneten Rotoranordnungen 58 an den geschlitzten Wellenbacken 98 fixiert, indem die bereits erwähnten Spannschrauben 99 in die axialen Gewindebohrungen 98a der geschlitzten Wellenbacken 98 eingeschraubt werden. Das Einschrauben eines konischen Gewindeschaftes 99a der Spannschraube 99 in die geschlitzte Wellenbacke 98 hat zur Folge, dass Segmente der geschlitzten Wellenbacke 98 gegen die mehrkantige Öffnung 101 der Trägerscheiben 6a, 6b gepresst und die Rotoranordnung 58 dadurch passgenau an der Motorwelle 2, 3 fixiert wird.The pre-assembled in the manner described above rotor assemblies 58 are inserted from the working plane 10 corresponding side of the motor housing 4 on the already used together with the track bearings 59, 60 in the engine block section 4a motor shafts 2, 3, until the working piston carrier plates 6a, 6b in FIG .3 visible stop portion 129 of the motor shafts 2, 3 contact. In this position, the polygonal openings 101 of the support plates 6a, 6b enclose the likewise polygonal slotted shaft jaws 98. The support plates 6a, 6b are now fixed together with the associated rotor arrangements 58 to the slotted shaft jaws 98, by the already mentioned clamping screws 99 into the axial threaded bores 98a of the slotted shaft jaws 98 are screwed. The screwing of a conical threaded shaft 99a of the clamping screw 99 in the slotted shaft jaw 98 with the result that segments of the slotted shaft jaw 98 pressed against the polygonal opening 101 of the support plates 6a, 6b and the rotor assembly 58 is thereby accurately fixed to the motor shaft 2, 3.
An der gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses 4 bzw. an der Verdichterseite werden die Verdichterkolben- Trägerscheiben 5a, 5b samt der zugeordneten Rotoranordnungen 58 auf die noch nicht mit den Kegelrädern 38, 39 bestückten Motorwellen 2, 3 aufgesetzt. Die Verdichterkolben-Trägerscheiben 5a, 5b weisen jeweils einen auf die mehrkantigen Wellenbereiche 57 aufschiebbaren, geschlitzten Rotorschaft 102 auf. Nachdem die mehrkantigen Öffnungen 100 der Rotorschäfte 102 die in Fig.3 ersichtlichen mehrkantigen Wellenbereiche 57 umschließen, werden in Fig.14 (links oben) ersichtliche Überwurfmuttern 103 auf die Gewindeabschnitte 94 der Motorwellen 2, 3 geschraubt. Die Überwurfmuttern 103 besitzen jeweils eine konische Öffnung und pressen dadurch die einzelnen Segmente der geschlitzten Rotorschäfte 102 an entsprechende Seitenflächen der mehrkantigen Wellenbereiche 57. Auch die Verdichterkolben- Trägerscheiben 5a, 5b samt der zugeordneten Rotoranordnungen 58 sind auf diese Weise passgenau an den Motorwellen 2, 3 fixiert.On the opposite side of the motor housing 4 or on the compressor side, the compressor piston carrier disks 5a, 5b together with the associated rotor arrangements 58 are placed on the motor shafts 2, 3, which are not yet equipped with the bevel wheels 38, 39. The compressor piston carrier disks 5a, 5b each have a slotted rotor shaft 102 which can be pushed onto the polygonal shaft regions 57. After the polygonal Openings 100 of the rotor shafts 102 which enclose the polygonal shaft regions 57 shown in FIG. 3 are screwed onto the threaded sections 94 of the motor shafts 2, 3 in FIG. 14 (top left). The union nuts 103 each have a conical opening and thereby press the individual segments of the slotted rotor shafts 102 to corresponding side surfaces of the polygonal shaft regions 57. The compressor piston carrier disks 5a, 5b together with the associated rotor assemblies 58 are thus accurately fitting to the motor shafts 2, 3 fixed.
Das in den Figuren 10-12 alleine, also ohne Rotor- bzw. Wellenanordnungen dargestellte Motorgehäuse 4 weist einen Motorblockabschnitt 4a und einen peripheren Gehäuseabschnitt 4b auf. Der Motorblockabschnitt 4a sowie der periphere Gehäuseabschnitt 4b werden jeweils getrennt im Tempergussverfahren hergestellt und mechanisch bearbeitet. Anschließend wird der periphere Gehäuseabschnitt 4b über den Motorblockabschnitt 4a geschoben und mit diesem verschweißt. Seitenflächen 107, 108 des Motorgehäuses 4 werden plangeschliffen, sodass sich schließlich ein einheitliches Motorgehäuse 4, so wie in den Figuren 10-12 dargestellt, ergibt .The motor housing 4 shown in FIGS. 10-12 alone, ie without rotor or shaft arrangements, has a motor block section 4a and a peripheral housing section 4b. The engine block section 4a and the peripheral housing section 4b are each manufactured separately by the malleable casting process and are machined. Subsequently, the peripheral housing portion 4b is pushed over the engine block portion 4a and welded thereto. Side surfaces 107, 108 of the motor housing 4 are ground flat, so that finally a uniform motor housing 4, as shown in Figures 10-12 results.
Das Motorgehäuse 4 beherbergt eine Verdichterebene 9 und eine von dieser durch Motorgehäusewandungen 67 separierte Arbeitsebene 10. Als „Verdichterebene" wird hierbei ein System an Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb verstanden, während mit dem Begriff „Arbeitsebene" ein System an Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b bezeichnet sei. Mit den in Fig.l, Fig.11 und Fig.9 schematisch eingezeichneten Verdichter- und Arbeitsebenen 9, 10 sind also nicht geometrische Ebenen im strengen Sinne definiert, sondern jeweils von den Verdichter- bzw. Arbeitsebenen 9, 10 geschnittene, durch Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb 12a, 12b ausgebildete Kanalsysteme, in welchen ein Luft/Kraftstoffgemisch verdichtet und expandiert wird.The motor housing 4 accommodates a compressor plane 9 and a working plane 10 separated therefrom by motor housing walls 67. A "compressor plane" is understood to mean a system of compressor piston lanes IIa, IIb, while the term "working plane" denotes a system of working piston lanes 12a, 12b. With the compressor and working planes 9, 10 illustrated schematically in FIGS. 1, 11 and 9, therefore, non-geometric planes are defined in the strict sense, but in each case by the compressor. or working planes 9, 10 cut, formed by compressor and working piston paths IIa, IIb 12a, 12b channel systems in which an air / fuel mixture is compressed and expanded.
In einer Halbschnittdarstellung des Motorgehäuses 4 gemäß Fig.11 sind die zur Aufnahme der Verdichterkolben 7a, 7b vorgesehenen Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb und die zur Aufnahme der Arbeitskolben 8a, 8b vorgesehenen Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b klar ersichtlich. Die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb und die Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b sind jeweils rotationssymmetrisch um die Drehachsen 14, 15 angeordnet und weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine identische kreisringnutförmige Geometrie auf. Hierbei entspricht eine radial zu den Drehachsen 14, 15 gemessene Breite der Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb 12a, 12b (unter Berücksichtigung einer entsprechenden Passung) im Wesentlichen einer ebenfalls radial zu den Drehachsen 14, 15 gemessenen Querschnittsbreite der Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b 8a, 8b, insbesondere einer radial zu den Drehachsen 14, 15 gemessenen Breite der Kolbenböden 34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b', 34c', 34d' .In a half-sectional view of the motor housing 4 according to FIG. 11, the compressor piston paths IIa, IIb provided for receiving the compressor pistons 7a, 7b and the working piston tracks 12a, 12b provided for receiving the power pistons 8a, 8b are clearly visible. The compressor piston webs IIa, IIb and the working piston webs 12a, 12b are each arranged rotationally symmetrical about the axes of rotation 14, 15 and in the present exemplary embodiment have an identical annular-ring-shaped geometry. In this case, a width of the compressor and working piston paths IIa, IIb 12a, 12b measured radially relative to the axes of rotation 14, 15 (taking into account a corresponding fit) corresponds essentially to a cross-sectional width of the compressor and power pistons 7a which is likewise measured radially to the rotational axes 14, 15. 7b 8a, 8b, in particular a radially to the axes of rotation 14, 15 measured width of the piston heads 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d'.
Die Verdichterebene 9 ist parallel zur Arbeitsebene 10 angeordnet bzw. die erste Verdichterkolbenbahn IIa ist parallel zur ersten Arbeitskolbenbahn 12a und die zweite Verdichterkolbenbahn IIb parallel zur zweiten Arbeitskolbenbahn 12b angeordnet, wobei die Verdichterkolbenbahnen IIa und IIb sowie die Arbeitskolbenbahnen 12a und 12b in einem Bahnkreuzungsbereich 62, 62' jeweils ineinander übergehen. Wie in Fig.16 ersichtlich, ergibt sich also durch das Überschneiden bzw. das Miteinander-Kommunizieren der nebeneinander angeordneten Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb und der Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b jeweils eine Achter-Form der in den Verdichter- und Arbeitsebenen 9, 10 angeordneten ersten und zweiten Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb,The compressor plane 9 is arranged parallel to the working plane 10 or the first compressor piston path IIa is arranged parallel to the first working piston path 12a and the second compressor piston path IIb parallel to the second working piston path 12b, the compressor piston paths IIa and IIb and the working piston paths 12a and 12b in a web crossing region 62, 62 'merge into each other. As can be seen in FIG. 16, therefore, overlapping or communicating with one another results in the adjacent compressor piston paths IIa, IIb and the working piston paths 12a, 12b each have a figure-of-eight shape of the first and second compressor or working piston paths IIa, IIb arranged in the compressor and working planes 9, 10,
12a, 12b. Fig.16 zeigt hierbei eine Frontalansicht auf die Verdichterkolbenbahnen IIa und IIb, jedoch weisen die12a, 12b. FIG. 16 shows a frontal view of the compressor piston paths IIa and IIb, but FIGS
(dahinter angeordneten) Arbeitskolbenbahnen 12a und 12b einen analogen Verlauf wie in Fig.16 anhand der(Behind arranged) working piston tracks 12a and 12b an analogous course as in Fig.16 based on
Verdichterkolbenbahnen IIa und IIb gezeigt, auf.Compressor piston lines IIa and IIb shown on.
Wie in Fig.16 weiters ersichtlich, gehen die Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Außenwandungen 19b, 19b', 20b, 20b' ineinander über, während die Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' jeweils geschlossen sind (- dies ist insbesondere in den Figuren 10 und 11 gut erkennbar) . Die Verdichter-/Arbeitskolbenbahn- Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' weisen in den Bahnkreuzungsbereichen 62, 62' jeweils eine konkave Wölbung 64, 65 auf. Gemäß den vorliegenden Figuren seien im Folgenden ein oberer Bahnkreuzungsbereich 62 und ein unterer Bahnkreuzungsbereich 62' voneinander differenziert.16, the compressor or working piston outer wall 19b, 19b ', 20b, 20b' merge into one another, while the compressor or working piston inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' are each closed (This is particularly evident in Figures 10 and 11). The compressor / Arbeitskolbenbahn- inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' have in the web crossing regions 62, 62 'in each case a concave curvature 64, 65 on. According to the present figures, an upper track crossing area 62 and a lower track crossing area 62 'are differentiated from each other in the following.
Der Motorblockabschnitt 4a des Motorgehäuses 4 ist längs der beiden Drehachsen 14, 15 mit Bohrungen 95 versehen, durch welche die Motorwellen 2, 3 während der Montage hindurchgeführt werden. Benachbart zu den Bohrungen 95 sind jeweils zwei konische Lagersitze 90, 91 vorgesehen, welche eine Presspassung zu in Fig.8 ersichtlichen, an den Motorwellen 2, 3 angebrachten Spurlagern 59, 60 aufweisen. Die Spurlager 59, 60 sind im vorliegenden Beispiel als Kegelrollenlager ausgeführt und als solche geeignet, hohe Radial- und Achsschublasten aufzunehmen.The engine block portion 4a of the motor housing 4 is provided along the two axes of rotation 14, 15 with holes 95 through which the motor shafts 2, 3 are passed during assembly. Adjacent to the holes 95, two conical bearing seats 90, 91 are provided, which have a press fit to in Fig.8 apparent, attached to the motor shafts 2, 3 track bearings 59, 60 have. The thrust bearings 59, 60 are designed in the present example as a tapered roller bearing and as such suitable to accommodate high radial and Achsschublasten.
Im Bereich der beiden Bohrungen 95 ist jeweils ein Durchbruch 111 vorgesehen, welcher zu einem in einer Längsschnittdarstellung durch das Motorgehäuse 4 gemäß Fig.12 ersichtlichen zentralen Ölraum 113 führt. Unmittelbar benachbart zu den im Motorblockabschnitt 4a vorgesehenen Lagersitzen 90, 91 sind in den Gehäusewandungen 67 noch Schmieröffnungen 110 vorgesehen, welche ebenfalls zum zentralen Ölraum 113 führen und einer Schmierung der Spurlager 59, 60 dienen (Fig.11).In the region of the two holes 95, an opening 111 is provided in each case, which in one to a Longitudinal view through the motor housing 4 as shown in FIG 12 apparent central oil chamber 113 leads. Immediately adjacent to the bearing blocks 90, 91 provided in the engine block section 4a, lubrication openings 110 are also provided in the housing walls 67, which also lead to the central oil chamber 113 and serve to lubricate the track bearings 59, 60 (FIG. 11).
Der zentrale Ölraum 113 kann über eine Öleinfüllöffnung 28 mit Öl befüllt werden (Fig.12). In die Öleinfüllöffnung 28 ist eine in Fig.l dargestellte Ölraumverschlussschraube 29 samt einer Ölpegelmessstange 97 einführbar.The central oil chamber 113 can be filled with oil via an oil filling opening 28 (FIG. 12). In the oil filling 28, a Ölraumverschlussschraube 29 shown in Fig.l including an oil level measuring rod 97 is inserted.
Um den zentralen Ölraum 113 zu verschließen, ist an der Unterseite des Motorgehäuses 4 eine Ölraumverschlussplatte 143 samt einer Ölablassschraube 145 angeordnet, so wie in einer Darstellung einer erst unten beschriebenen zweiten Ausführungsform des Motorgehäuses gemäß Fig.33 ersichtlich.In order to close the central oil chamber 113, an oil chamber closure plate 143 including an oil drain plug 145 is arranged on the underside of the motor housing 4, as can be seen in a representation of a second embodiment of the motor housing according to FIG.
Zur Realisierung einer Ölschmierung ist es einerseits möglich, eine Tauchschmierung vorzusehen, wobei ein Ölstandspegel des zentralen Ölraums 113 bis zu den Schmieröffnungen 110 bzw. bis zu den Durchbrüchen 111 geführt werden muss. Alternativ dazu kann auch eine Sprühschmierung vorgesehen sein, wobei am Boden des zentralen Ölraums 113 bzw. des Motorgehäuses 4 eine oder mehrere Kapselpumpen angeordnet sind, welche Öl in einem definierten Radius verwirbeln (nicht dargestellt) .To realize an oil lubrication, it is on the one hand possible to provide a splash lubrication, with an oil level of the central oil chamber 113 must be performed up to the lubricating holes 110 and up to the openings 111. Alternatively, a spray lubrication be provided, at the bottom of the central oil chamber 113 and the motor housing 4, one or more capsule pumps are arranged, which swirl oil in a defined radius (not shown).
Neben der Öleinfüllöffnung 28 ist ein in Fig.10 ersichtlicher Kühlwasserzulauf 106 vorgesehen, welcher zu einem in den Figuren 9 und 11 ersichtlichen, zu den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb sowie zu den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b benachbarten Kühlwassermantel 112 führt. Das Motorgehäuse 4 weist auch einen entsprechenden, in einem Bodenbereich angeordneten Kühlwasserauslass 106a auf (Fig.16) .In addition to the oil filling opening 28, a cooling water inlet 106 shown in FIG. 10 is provided which leads to a cooling water jacket 112 adjacent to the compressor piston paths IIa, IIb and to the working piston paths 12a, 12b in FIGS. 9 and 11. The motor housing 4 also has a corresponding, in a cooling water outlet 106a arranged on a bottom region (FIG. 16).
Wie in den Figuren 11 und 12 ersichtlich, sind in den die Verdichterebene 9 von der Arbeitsebene 10 trennenden Motorgehäusewandungen 67 des Motorblockabschnitts 4a durchgängige Schlitze 68, 69 vorgesehen. Diese Schlitze 68, 69 sind gekrümmt ausgeführt und zur Aufnahme von in den Figuren 21 und 22 dargestellten Formelementen 32, 33 vorgesehen. Die entsprechend dem Krümmungsverlauf der Schlitze 68, 69 ebenfalls gekrümmt ausgeführten Formelemente 32, 33 dienen dazu, um Überströmkanäle 70, 71 ausbilden, welche jeweils von den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb zu den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b führen. Die Formelemente 32, 33 sind an ihren einander zugewendeten Seiten 32a, 33a abgeschrägt, wobei die Überströmkanäle 70, 71 jeweils durch Abstände zwischen diesen einander zugewendeten Seiten 32a, 33a ausgebildet werden (siehe eine schematische Darstellung gemäß Fig.22) . Hierbei können die einander zugewendeten Seiten 32a, 33a der Formelemente 32, 33 profiliert bzw. zerklüftet ausgebildet sein, um eine besonders gute Durchmischung eines vorbeiströmenden Luft- /Kraftstoffgemisches zu bewirken (nicht dargestellt) .As can be seen in FIGS. 11 and 12, continuous slots 68, 69 are provided in the motor housing walls 67 of the engine block section 4a separating the compressor plane 9 from the working plane 10. These slots 68, 69 are curved and provided for receiving form elements 32, 33 shown in FIGS. 21 and 22. The shaped elements 32, 33, which are likewise curved in accordance with the course of curvature of the slots 68, 69, serve to form overflow channels 70, 71 which respectively lead from the compressor piston paths IIa, IIb to the working piston paths 12a, 12b. The shaped elements 32, 33 are chamfered on their mutually facing sides 32a, 33a, wherein the overflow channels 70, 71 are formed in each case by distances between these mutually facing sides 32a, 33a (see a schematic representation according to FIG. 22). In this case, the mutually facing sides 32a, 33a of the shaped elements 32, 33 can be profiled or rugged in order to effect a particularly good mixing of a passing air / fuel mixture (not shown).
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel führt ein durch ein erstes Formelemente-Paar 32, 33 ausgebildeter erster Überströmkanal 70 von der in der Verdichterebene 9 liegenden Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a zu der in der Arbeitsebene 10 liegenden Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a, während ein durch ein zweites Formelemente-Paar 32, 33 ausgebildeter zweiter Überströmkanal 71 von der in der Verdichterebene 9 liegenden Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' zu der in der Arbeitsebene 10 liegenden Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a' führt. Da die Schlitze 68, 69 bzw. die Formelemente 32, 33 gekrümmt ausgeführt sind, verlaufen die Überströmkanäle 70, 71 sowohl gekrümmt als auch (relativ zu den Drehachsen 14, 15 betrachtet) schräg bzw. diagonal durch die in den Gehäusewandungen 67 vorgesehenen Schlitze 68, 69. Der durch das erste Formelemente-Paar 32, 33 ausgebildete erste Überströmkanal 70 verläuft also schräg durch den ersten Schlitz 68 und weist eine Eingangsmündung 70a in der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a sowie eine Ausgangsmündung 70b in der Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a auf, während der durch das zweite Formelemente-Paar 32, 33 ausgebildete zweite Überströmkanal 71 schräg durch den zweiten Schlitz 69 verläuft und eine Eingangsmündung 71a in der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' sowie eine Ausgangsmündung 71b in der Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a' aufweist. In der Schrägansicht gemäß Fig.10 ist hierbei eine derartige in die Arbeitsebene 10 mündende Ausgangsmündung 71b ersichtlich .In the present exemplary embodiment, a first overflow channel 70 formed by a first pair of mold elements 32, 33 leads from the compressor piston inner wall 19a lying in the compressor plane 9 to the working piston inner wall 20a lying in the working plane 10, while a second pair of mold elements 32 through the second , 33 formed second overflow 71 from the lying in the compressor plane 9 compressor piston inner wall 19a 'to the lying in the working plane 10 working piston inner wall 20a' leads. Since the slots 68, 69 and the mold elements 32, 33 are curved, the overflow channels 70, 71 both curved and (viewed relative to the axes of rotation 14, 15) obliquely or diagonally through the provided in the housing walls 67 slots 68th , 69. The formed by the first pair of mold elements 32, 33 first transfer passage 70 thus extends obliquely through the first slot 68 and has an inlet mouth 70a in the compressor piston inner wall 19a and an output port 70b in the working piston inner wall 20a, during the formed by the second pair of mold elements 32, 33 second overflow 71 extends obliquely through the second slot 69 and an inlet mouth 71a in the compressor piston inner wall 19a 'and an output port 71b in the working piston inner wall 20a' has. In the oblique view according to FIG. 10, in this case such an outlet opening 71b opening into the working plane 10 can be seen.
Die Überströmkanäle 70 und 71 verlaufen also ohne Umweg in direkter Führung von der Verdichterebene 9 in die Arbeitsebene 10 bzw. von den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb zu den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b.The overflow channels 70 and 71 thus run without detour in direct guidance from the compressor plane 9 into the working plane 10 or from the compressor piston paths IIa, IIb to the working piston paths 12a, 12b.
Zum besseren Verständnis des räumlich gekrümmten Verlaufs der Überströmkanäle 70 und 71 ist Fig.10a eine Halbschnittdarstellung des Motorgehäuses 4 bei vertikal durch die Bahnkreuzungsbereiche 62, 62 verlaufender Schnittführung ersichtlich. Die Perspektive gemäß Fig.10a zeigt lediglich den zweiten Überströmkanal 71, wobei der Verlauf des ersten Überströmkanals 70 um die Schnittebene gespiegelt vorzustellen ist (siehe auch Fig.10b). Fig.10b zeigt eine Explosionsdarstellung eines mit zweiFor a better understanding of the spatially curved course of the overflow channels 70 and 71, FIG. 10a shows a half-section illustration of the motor housing 4 with a sectional view running vertically through the web crossing regions 62, 62. The perspective according to FIG. 10a shows only the second overflow channel 71, the course of the first overflow channel 70 being mirrored about the sectional plane (see also FIG. 10b). Fig. 10b shows an exploded view of one with two
Formelemente-Paaren 32, 33 bestückten Motorgehäuses 4 in einer gegenüber der Motorgehäusedarstellung in Fig.10 rückseitigenForm element pairs 32, 33 equipped motor housing 4 in a relation to the motor housing illustration in Fig.10 back
Ansicht, wobei lediglich die zum Verständnis der Überströmkanäle 70, 71 wesentlichen Abschnitte desView, wherein only the understanding of the transfer channels 70, 71 essential portions of
Motorblockabschnitts 4a ersichtlich sind, während der periphere Gehäuseabschnitt 4b ausgeblendet ist.Motor block portion 4a can be seen while the peripheral housing portion 4b is hidden.
Fig.10c zeigt einen Zusammenbau der in Fig.10b explodiert dargestellten Bauteile, wobei die durch die eingesetzten Formelemente-Paare 32, 33 konstituierten Überströmkanäle 70, 71 strichliert eingezeichnet sind.10c shows an assembly of the components exploded in FIG. 10b, wherein the overflow channels 70, 71 constituted by the inserted pairs of molded elements 32, 33 are shown by dashed lines.
Anhand der Figuren 10a-c ist weiters ersichtlich, wie die Überströmkanäle 70, 71 mit ihren Eingangsmündungen 70a, 71a und ihren Ausgangsmündungen 70b, 71b jeweils außerhalb der konkaven Wölbungen 64, 65 der Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-FIGS. 10a-c further show how the transfer ports 70, 71, with their inlet ports 70a, 71a and their outlet ports 70b, 71b, respectively, extend beyond the concave convexities 64, 65 of the compressor / power piston track.
Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a', jedoch vorzugsweise direkt benachbart zu Endbereichen 64a, 64b, 65a, 65b der konkaven Wölbungen 64, 65 in die Verdichter- bzw.Inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a', but preferably directly adjacent end portions 64a, 64b, 65a, 65b of the concave vaults 64, 65 in the compressor or
Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b münden.Working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b open.
Der gekrümmte Verlauf der Überströmkanäle 70, 71 ist erforderlich, um nicht die Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b in einem für Expansion des Luft-/Kraftstoffgemischs ungeeigneten Bereich zu schneiden. Die durch die abgeschrägten Formelemente 32, 33 bedingte schräge Führung der Überströmkanäle 70, 71 erweist sich hinsichtlich des Strömungsverlaufs eines verdichteten bzw. expandierten Luft-/Kraftstoffgemischs als vorteilhaft, da eine direkte Führung der Überströmkanäle 70, 71 in gerader Linie von den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb zu den jeweils dahinter angeordneten Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b während einer Zündung des Luft-/Kraftstoffgemischs zu starken axialen Stößen auf die Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b sowie deren Lagerungen und zu einem unruhigen Lauf der Motorwellen 2, 3 führen würde. Bei einer derartigen geraden Ausführung der Überströmkanäle 70, 71 müssten zudem die Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b an jenen den Mündungen der Überströmkanäle 70, 71 zugewendeten Seiten mit durchgehenden Wandungen versehen sein, welche sich jedoch durch die Kraftstoffverbrennung erwärmen und in der Folge einer durch diese Erwärmung bedingten Längenausdehnung verwerfen würden.The curved course of the transfer passages 70, 71 is required so as not to cut the compressor piston tracks IIa, IIb, 12a, 12b in an area which is unsuitable for expansion of the air / fuel mixture. The oblique guidance of the overflow channels 70, 71 caused by the bevelled form elements 32, 33 proves to be advantageous with regard to the flow profile of a compressed or expanded air / fuel mixture, since a direct guidance of the overflow channels 70, 71 in a straight line from the compressor piston paths IIa, IIb to the respectively behind arranged working piston paths 12a, 12b during ignition of the air / fuel mixture to strong axial Impacts on the compressor and piston 7a, 7b, 8a, 8b and their bearings and a restless running of the motor shafts 2, 3 would lead. In such a straight design of the transfer channels 70, 71 would also have the compressor and piston 7a, 7b, 8a, 8b provided at those the mouths of the transfer ports 70, 71 facing sides with continuous walls, which, however, heat up by the fuel combustion and in would discard the consequence of a longitudinal expansion caused by this heating.
Die Formelemente 32, 33 sind mit plattenförmigen Verschlusselementen 115, 116 versehen, welche einer Abdichtung der mit dem zentralen Ölraum 113 kommunizierenden Bereiche der Spurlager 59, 60 dienen. Wie in Fig.10b ersichtlich, weisen die plattenförmigen Verschlusselemente 115, 116 jeweils einen Schaftabschnitt 115a, 116a sowie eine zentrische Öffnung 117 zur Aufnahme der Motorwellen 2, 3 auf. Die Verschlusselemente 115, 116 sind entweder einstückig mit den Formelementen 32, 33 ausgeführt, können jedoch auch als separate Bauteile ausgeführt sein. Bei letzterer Ausführungsweise könnten die in den Schlitzen 68, 69 versenkten Formelemente 32, 33 z.B. von Seiten des zentralen Ölraums 113 mit Schrauben befestigt werden.The mold elements 32, 33 are provided with plate-shaped closure elements 115, 116 which serve to seal the areas of the thrust bearings 59, 60 which communicate with the central oil space 113. As can be seen in FIG. 10b, the plate-shaped closure elements 115, 116 each have a shank portion 115a, 116a and a centric opening 117 for receiving the motor shafts 2, 3. The closure elements 115, 116 are either made in one piece with the form elements 32, 33, but may also be designed as separate components. In the latter embodiment, the mold elements 32, 33 buried in the slots 68, 69 could e.g. be attached from the side of the central oil chamber 113 with screws.
Der Motorblockabschnitt 4a weist zur Aufnahme der Formelemente 32, 33 bzw. zur Aufnahme der Verschlusselemente 115, 116 entsprechende, in Fig.11 ersichtliche Ausnehmungen 118 auf. Die Ausnehmungen 118 sind mit Gewindebohrungen 109 versehen, welche in einer auf die Schlitze 68, 69 ausgerichteten Stellung der Formelemente 32, 33 mit Durchgangsbohrungen in den Verschlusselementen 115, 116 fluchten, sodass die Verschlusselemente 115, 116 mittels in Fig.9 ersichtlichen Schraubelementen 105 in den Ausnehmungen 118 des Motorblockabschnitts 4a befestigt werden können. Vor dem Einsetzen der Verschlusselemente 115, 116 in die Ausnehmungen 118 werden in Fig.16 ersichtliche Dichtungen 104 in die Ausnehmungen 118 eingelegt, welche den zentralen Ölraum 113 gegen einen Ölverlust und die Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b gegen einen Kompressionsverlust schützen.The engine block section 4a has corresponding recesses 118, which can be seen in FIG. 11, for receiving the form elements 32, 33 or for receiving the closure elements 115, 116. The recesses 118 are provided with threaded bores 109, which are in alignment with the slots 68, 69 position of the mold elements 32, 33 with through holes in the closure elements 115, 116, so that the closure elements 115, 116 apparent means in Fig.9 Screw members 105 can be fixed in the recesses 118 of the engine block section 4a. Before inserting the closure elements 115, 116 into the recesses 118, visible seals 104 are inserted into the recesses 118 in FIG. 16, which seals the central oil space 113 against oil loss and the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b Protect compression loss.
Die Eingangsmündungen 70a, 71a und die Ausgangsmündungen 70b, 71b der Überströmkanäle 70, 71 können mit Labyrinthdichtungen versehen sein. Solche Labyrinthdichtungen können z.B. als an den Kolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' vorgesehene rund um die Eingangs-/Ausgangsmündungen 70a, 70b, 71a, 71b verlaufende rillenförmige Vertiefungen ausgeführt sein (nicht dargestellt) . Die rillenförmigen Vertiefungen verlaufen hierbei vorzugsweise konzentrisch zu den von den Eingangs- /Ausgangsmündungen 70a, 70b, 71a, 71b gebildeten Öffnungen.The inlet ports 70a, 71a and the outlet ports 70b, 71b of the transfer ports 70, 71 may be provided with labyrinth seals. Such labyrinth seals may e.g. be designed as on the piston-rail inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' provided around the input / output ports 70a, 70b, 71a, 71b extending groove-shaped recesses (not shown). The groove-shaped depressions in this case preferably run concentrically with the openings formed by the inlet / outlet openings 70a, 70b, 71a, 71b.
An die mit Bolzenelementen 79 versehenen Seitenflächen 107, 108 des Motorgehäuse 4 grenzt jeweils ein Gehäusedeckel 80a, 80b an. Die Gehäusedeckel 80a, 80b sind mit Bohrungen 78 zur Aufnahme der Bolzenelemente 79 versehen, wobei die Bolzenelemente 79 nach einem erfolgtem Aufsetzen der Gehäusedeckel 80a, 80b mittels Schraubenmuttern 84 verschraubbar und dadurch die Gehäusedeckel 80a, 80b am Motorgehäuse 4 fixierbar sind.Adjoining the housing surfaces 107, 108 of the motor housing 4 provided with bolt elements 79 are each a housing cover 80a, 80b. The housing covers 80a, 80b are provided with bores 78 for receiving the bolt elements 79, wherein the bolt elements 79 can be screwed by means of nuts 84 after a successful placement of the housing covers 80a, 80b and thereby the housing covers 80a, 80b can be fixed to the motor housing 4.
Die Gehäusedeckel 80a, 80b grenzen nicht direkt an die Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b an.The housing covers 80a, 80b do not directly adjoin the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b.
Gemäß Fig.l bzw. Fig.9 ist ersichtlich, dass derAccording to Fig.l or Fig.9 it can be seen that the
Motorblockabschnitt 4a des Motorgehäuses 4 eine zu denMotor block portion 4 a of the motor housing 4 a to the
Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb sowie eine zu denCompressor piston lines IIa, IIb and one to the
Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b hin offene Ausnehmung 81 aufweist, in welcher ein aus einem im Wesentlichen starren Material gefertigter Distanzeinsatz 82 einlegbar ist. Die im Wesentlichen brillenförmigen Distanzeinsätze 82 sind in der Explosionsdarstellung gemäß Fig.14 gut ersichtlich. Die Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b werden also von den Distanzeinsätzen 82 exakt begrenzt, wobei zwischen dem Gehäusedeckel 80a, 80b und dem starren Distanzeinsatz 82 ein elastisches Dichtelement 83 angeordnet ist. Da das elastische Dichtelement 83 den Umfang des Distanzeinsatzes 82 überlappt, wird das elastische Dichtelement 83 vom Gehäusedeckel 80a, 80b an den Distanzeinsatz 82 sowie an die Seitenflächen 107, 108 des Motorgehäuses 4 gepresst.Working piston tracks 12a, 12b towards open recess 81st in which a distance insert 82 made of a substantially rigid material can be inserted. The substantially spectacle-shaped spacer inserts 82 are clearly visible in the exploded view according to FIG. The compressor and working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b are thus exactly bounded by the spacer inserts 82, wherein an elastic sealing element 83 is arranged between the housing cover 80a, 80b and the rigid spacer insert 82. Since the elastic sealing element 83 overlaps the circumference of the distance insert 82, the elastic sealing element 83 is pressed by the housing cover 80a, 80b against the spacer insert 82 as well as on the side surfaces 107, 108 of the motor housing 4.
Ohne die Vorsehung des starren Distanzeinsatzes 82 könnte eine genaue Passung zwischen den Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b und einer als Kolbenbahn-Begrenzung dienenden Innenfläche des Gehäusedeckels 80a, 80b nur schwer hergestellt werden, da die zur Erhaltung des in den Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b notwendige Dichtelement 83 beim Anziehen der an die Bolzenelemente 79 aufgesetzten Schraubenmuttern 84 in unkalkulierbarer Weise nachgeben würde. Ein hierbei mögliches, zu starkes Annähern der Innenfläche des Gehäusedeckels 80a, 80b an die in den Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b geführten Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b könnte diesfalls zu einem Festreiben der Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b am Gehäusedeckel 80a, 80b führen.Without the provision of the rigid spacer insert 82, an accurate fit between the compressor / power pistons 7a, 7b, 8a, 8b and an inner surface of the housing cover 80a, 80b serving as a piston path boundary would be difficult to produce because of maintaining the compressor - And working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b necessary sealing element 83 would yield when tightening the attached to the bolt elements 79 nuts 84 in an incalculable manner. A possible too close approach of the inner surface of the housing cover 80a, 80b to the compressor / working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b led compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b could in this case to a driving of the compressor / Working piston 7a, 7b, 8a, 8b on the housing cover 80a, 80b lead.
Hingegen ist unter Vorsehung des starren Distanzeinsatzes 82 eine exakte Passung zu den Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b gewährleistet. Auf Seiten der Arbeitsebene 10 bzw. auf Seiten des zweiten Gehäusedeckels 80b übt der Distanzeinsatz 82 außerdem die Funktion einer Wärmeisolierung zwischen den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b und dem ungekühlten zweiten Gehäusedeckel 80b aus. Auch die Distanzeinsätze 82 sind daher aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit, z.B. Aluminiumtitanat gefertigt.By contrast, provision of the rigid spacer insert 82 ensures an exact fit to the compressor / power pistons 7a, 7b, 8a, 8b. On the side of the working level 10 or on the side of the second housing cover 80b, the distance insert 82 also performs the function of thermal insulation between the working piston paths 12a, 12b and the uncooled second housing cover 80b. The spacer inserts 82 are therefore made of a material with low thermal conductivity, eg aluminum titanate.
Der erste Gehäusedeckel 80a weist eine in Fig.13 ersichtliche Ansaugöffnung 30 auf, während der zweite Gehäusedeckel 80b mit einer in Fig.l ersichtlichen AuspuffÖffnung 31 versehen ist. Die Ansaugöffnung 30 mündet im oberen Bahnkreuzungsbereich 62 in die Verdichterebene 9 bzw. in die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb, während die AuspuffÖffnung 31 im unteren Bahnkreuzungsbereich 62' in die Arbeitsebene 10 bzw. in die Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b mündet.The first housing cover 80a has an intake opening 30 which can be seen in FIG. 13, while the second housing cover 80b is provided with an exhaust opening 31 which can be seen in FIG. In the upper web crossing region 62, the suction opening 30 opens into the compressor plane 9 or into the compressor piston webs IIa, IIb, while the exhaust port 31 in the lower web crossing region 62 'opens into the working plane 10 or into the working piston webs 12a, 12b.
In Fig.13 ist weiters ersichtlich, dass der erste Gehäusedeckel 80a mit zwei Ausnehmungen 119 versehen ist, durch welche in die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb mündende Kraftstoff-Einspritzdüsen 27a, 27b hindurchragen. Ebenso weist der zweite Gehäusedeckel 80b zwei weitere Ausnehmungen 120 auf, durch welche in die Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b mündende Zündkerzen 26a, 26b hindurchragen, wie in Fig.14 rechts unten eingezeichnet. Beim erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor 1 handelt es sich also um einen mit innerer und intermittierender Verbrennung arbeitenden Motor.13, it can further be seen that the first housing cover 80a is provided with two recesses 119, through which fuel injection nozzles 27a, 27b opening into the compressor piston paths IIa, IIb protrude. Likewise, the second housing cover 80b has two further recesses 120, through which protrude into the working piston paths 12a, 12b spark plugs 26a, 26b project, as shown in Fig.14 bottom right. The rotary piston engine 1 according to the invention is therefore an engine operating with internal and intermittent combustion.
Wie in Fig.13 ersichtlich, grenzt an den ersten Gehäusedeckel 80a ein Getriebegehäuse 85 an. Das Getriebegehäuse 85 besitzt einen Flanschabschnitt 85a, welcher unter Zwischenlage eines Dichtungselementes 146 mittels Schrauben 88 am ersten Gehäusedeckel 80a angeschraubt wird. Zuvor wird die Antriebswelle 13 durch in Fig.9 ersichtliche Lagerbuchsen 47 des Getriebegehäuses 85 geschoben und das die Kegelzahnräder 36, 37 tragende Hohlwellenstück 35 in der bereits zu den Figuren 2 und 3 beschriebenen Weise auf der Antriebswelle 13 befestigt. Nun werden die Lagerelemente 45 samt Wellendichtringen in die Lagerbuchsen 47 des Getriebegehäuses 85 geschoben und mit Schraubverschlüssen 147 in der in Fig.9 dargestellten Position fixiert.As can be seen in FIG. 13, a gear housing 85 adjoins the first housing cover 80a. The gear housing 85 has a flange portion 85a, which is screwed with the interposition of a sealing element 146 by means of screws 88 on the first housing cover 80a. Previously, the drive shaft 13 is pushed through in Fig.9 apparent bushings 47 of the gear housing 85 and the bevel gears 36, 37 carrying hollow shaft piece 35 in the manner already described on the figures 2 and 3 on the Drive shaft 13 attached. Now the bearing elements 45 are pushed together with shaft seals in the bearing bushes 47 of the gear housing 85 and fixed with screw caps 147 in the position shown in Figure 9.
Vor dem Anschrauben des Getriebegehäuses 85 samt der darin gehaltenen Antriebswellen-Anordnung an das Motorgehäuse 4 bzw. an den ersten Gehäusedeckel 80a - also noch vor Eingriff der auf den Motorwellen 2, 3 montierten Kegelzahnräder 38, 39 mit den Kegelzahnrädern 36 37 der Antriebswelle 13 - wird die Stellung der auf den Motorwellen 2, 3 sitzenden Verdichterbzw. Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b zueinander mittels einer (nicht dargestellten) Schablone bestimmt. Eine derartige Schablone kann etwa aus einer mit Bolzen bestückten Platte bestehen, welche in korrespondierende Löcher der Rotoranordnungen 58 passen.Before screwing the gear housing 85 together with the drive shaft arrangement held therein to the motor housing 4 or to the first housing cover 80a - ie before engagement of the mounted on the motor shafts 2, 3 bevel gears 38, 39 with the bevel gears 36 37 of the drive shaft 13 - is the position of sitting on the motor shafts 2, 3 Verdichterbzw. Working piston 7a, 7b, 8a, 8b to each other by means of a (not shown) template determined. Such a template may for example consist of a studded plate, which fit into corresponding holes of the rotor assemblies 58.
Wie in Fig.l und Fig.13 ersichtlich, ist auch in das Getriebegehäuse 85 ein Ölraumverschlusselement 77 samt einer Ölpegelmessstange 97 eingesetzt.As can be seen in FIG. 1 and FIG. 13, an oil chamber closing element 77 including an oil level measuring rod 97 is also inserted into the gear housing 85.
Die Figuren 17-20 zeigen einen Schnitt durch die Verdichterebene 9 des mit Verdichterkolben 7a, 7b bestückten Motorblockabschnitts 4a während vier aufeinanderfolgender Zeitpunkte t=l, t=2, t=3 und t=4. Wiederum können diese Ansichten in analoger Weise auch für die Arbeitsebene 10, d.h. für den Verlauf der Arbeitskolbenbahnen 12a und 12b bzw. für die Interaktion der Arbeitskolben 8a, 8b gedacht werden.FIGS. 17-20 show a section through the compressor plane 9 of the engine block section 4a fitted with compressor pistons 7a, 7b during four consecutive times t = 1, t = 2, t = 3 and t = 4. Again, these views can be applied analogously to the working plane 10, i. for the course of the working piston tracks 12a and 12b or for the interaction of the working piston 8a, 8b are thought.
Hierbei ist ersichtlich, dass die Verdichterkolben-Innenseiten 17a, 17a' jeweils entlang der zugeordneten Verdichterkolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a' geführt sind, während die Verdichterkolben-Außenseiten 17b, 17b' jeweils entlang der zugeordneten Verdichterkolbenbahn-Außenwandungen 19b, 19b' geführt sind. Analog dazu sind die Arbeitskolben- Innenseiten 18a, 18a' jeweils entlang der Arbeitskolbenbahn- Innenwandungen 20a, 20a' geführt, während die Arbeitskolben- Außenseiten 18b, 18b' jeweils entlang der Arbeitskolbenbahn- Außenwandungen 20b, 20b' geführt sind (siehe auch eine Schnittansicht der Arbeitsebene 10 gemäß Fig.24) .It can be seen here that the compressor piston inner sides 17a, 17a 'are respectively guided along the associated compressor piston inner web walls 19a, 19a', while the compressor piston outer sides 17b, 17b 'respectively along the associated Verdichterkolbenbahn outer walls 19b, 19b 'are performed. Similarly, the working piston inner sides 18a, 18a 'each along the Arbeitskolbenbahn- inner walls 20a, 20a' out while the working piston outer sides 18b, 18b 'each along the Arbeitskolbenbahn- outer walls 20b, 20b' are guided (see also a sectional view of Working plane 10 according to Fig. 24).
Gemäß der bereits beschriebenen Figuren 10 und 16 weisen die Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' im Bahnkreuzungsbereich 62, 62' jeweils eine konkave Wölbung 64, 65 auf. Anhand der Figuren 17-20 ist nun ersichtlich, wie die Geometrie der im Bahnkreuzungsbereich 62, 62' an den Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' vorgesehenen konkaven Wölbungen 64, 65 (konstruktiv) zustande kommt:According to FIGS. 10 and 16 already described, the compressor / working piston web inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' in the web crossing region 62, 62 'each have a concave curvature 64, 65. With reference to FIGS. 17-20, it can now be seen how the geometry of the concave curvatures 64, 65 provided in the web crossing region 62, 62 'at the compressor / working piston web inner walls 19a, 19a', 20a, 20a 'comes about (constructively):
Durch das Eingreifen des ersten Verdichterkolbens 7a in die dem gegenüberliegenden zweiten Verdichterkolben 7b zugeordnete Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' ergibt sich die erste konkave Wölbung 64, während sich durch das Eingreifen des zweiten Verdichterkolbens 7b in die dem ersten Verdichterkolben 7a zugeordnete Verdichterkolbenbahn- Innenwandung 19a die zweite konkave Wölbung 65 ergibt. Analog dazu ergibt sich durch das Eingreifen des ersten Arbeitskolbens 8a in die dem gegenüberliegenden zweiten Arbeitskolbens 8b zugeordnete Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a' eine erste konkave Wölbung 64, während sich durch das Eingreifen des zweiten Arbeitskolbens 8b in die dem ersten Arbeitskolben 8a zugeordnete Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a eine zweite konkave Wölbung 65 ergibt (siehe Fig.24 und Fig.26) .The engagement of the first compressor piston 7a with the compressor piston inner wall 19a 'associated with the opposite second compressor piston 7b results in the first concave camber 64, while the second piston 7b is associated with the second compressor piston 7b in the compressor piston inner wall 19a associated with the first compressor piston 7a concave curvature 65 results. Similarly, by engaging the first working piston 8a in the opposed second working piston 8b associated Arbeitskolbenbahn inner wall 20a 'results in a first concave curvature 64, while by the intervention of the second working piston 8b in the first working piston 8a associated working piston inner wall 20a gives a second concave curvature 65 (see Fig.24 and Fig.26).
Mit anderen Worten gesprochen, ergeben sich die konkaven Wölbungen 64, 65 jeweils durch die Subtraktion einer gedachten Volumens-Schnittmenge zwischen der rotationssymmetrisch um eine Drehachse 14, 15 angeordneten Verdichter- /Arbeitskolbenbahn-Außenwandung 19b, 19b', 20b, 20b' und der rotationssymmetrisch um die jeweils gegenüberliegende Drehachse 14, 15 angeordneten Verdichter-/Arbeitskolbenbahn- Innenwandung 19a, 19a', 20a, 20a'.In other words, the concave bulges 64, 65 result in each case by the subtraction of an imaginary one Volume intersection between the rotationally symmetrical about a rotational axis 14, 15 arranged compressor / working piston outer wall 19b, 19b ', 20b, 20b' and the rotationally symmetrical about the respective opposite axis of rotation 14, 15 arranged compressor / Arbeitskolbenbahn- inner wall 19a, 19a ' , 20a, 20a '.
Anhand der Figuren 17-20 ist des Weiteren ersichtlich, wie sich die konkave Krümmung der Kolbenböden 34a, 34b, 34c, 34d, ergibt :Furthermore, it can be seen from FIGS. 17-20 how the concave curvature of the piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d results:
Wie bereits einleitend erwähnt, ist an den Kolbenböden 34a, 34b, 34c, 34d, der Verdichterkolben 7a, 7b im Bereich der Verdichterkolben-Außenseiten 17b, 17b' jeweils eine erfindungsgemäße Dichtkante 63a, 63b, 63c, 63d vorgesehen. Die Krümmung der Kolbenböden 34a, 34b, 34c, 34d entspricht dem Verlauf einer zykloidenförmigen Rollkurve, welche die Dichtkante 63a, 63b, 63c, 63d eines um die Drehachse 14, 15 rotierenden Verdichterkolbens 7a, 7b im Bahnkreuzungsbereich 62, 62' auf den Kolbenboden 34a, 34b, 34c, 34d bzw. auf den radialen Querschnitt des in gegenläufiger Drehrichtung um die jeweils gegenüberliegende Drehachse 14, 15 rotierenden, in der gemeinsamen Verdichterebene 9 liegenden Verdichterkolbens 7a, 7b, 8a, 8b zeichnet .As already mentioned in the introduction, a sealing edge 63a, 63b, 63c, 63d according to the invention is provided on the piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d, the compressor pistons 7a, 7b in the region of the compressor piston outer sides 17b, 17b '. The curvature of the piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d corresponds to the course of a cycloid-shaped rolling curve, which the sealing edge 63a, 63b, 63c, 63d of a about the axis of rotation 14, 15 rotating compressor piston 7a, 7b in the web crossing region 62, 62 'on the piston head 34a , 34b, 34c, 34d or on the radial cross section of the opposite direction of rotation about the respective opposite rotational axis 14, 15 rotating, lying in the common compressor plane 9 compressor piston 7a, 7b, 8a, 8b draws.
Analog dazu ist an den Kolbenböden 34a' , 34b' , 34c' , 34d' der Arbeitskolben 8a, 8b im Bereich der Arbeitskolben-Außenseiten 18b, 18b' jeweils eine Dichtkante 63a', 63b', 63c', 63d' vorgesehen, wobei die Krümmung der Kolbenböden 34a' , 34b' , 34c' , 34d' dem Verlauf einer zykloidenförmigen Rollkurve entspricht, welche die Dichtkante 63a' , 63b' , 63c' , 63d' eines um die Drehachse 14, 15 rotierenden Arbeitskolbens 8a, 8b im Bahnkreuzungsbereich 62, 62' auf den Kolbenboden 34a', 34b', 34c', 34d' bzw. auf den radialen Querschnitt des in gegenläufiger Drehrichtung um die jeweils gegenüberliegende Drehachse 14, 15 rotierenden, in der gemeinsamen Arbeitsebene 10 liegenden Arbeitskolbens 8a, 8b zeichnet (siehe auch Figuren 24 und 26) .Analogously, a sealing edge 63a ', 63b', 63c ', 63d' is provided on the piston bottoms 34a ', 34b', 34c ', 34d' of the working pistons 8a, 8b in the region of the working piston outer sides 18b, 18b ' Curvature of the piston heads 34a ', 34b', 34c ', 34d' corresponds to the course of a cycloid-shaped rolling curve, which the sealing edge 63a ', 63b', 63c ', 63d' of a rotating about the rotation axis 14, 15 working piston 8a, 8b in the web crossing region 62nd , 62 'on the piston head 34a', 34b ', 34c ', 34d' or on the radial cross section of the opposite direction of rotation about the respective opposite rotational axis 14, 15 rotating, lying in the common working plane 10 working piston 8a, 8b records (see also Figures 24 and 26).
Die gegenständlichen Rollkurven entsprechen also, betrachtet aus einer den Drehachsen 14, 15 der Motorwellen 2, 3 folgenden Blickrichtung, jeweils verlängerten Zykloiden.The representational rolling curves thus correspond, viewed from one of the axes of rotation 14, 15 of the motor shafts 2, 3 following viewing direction, each extended cycloids.
In Hinblick auf die Laufrichtungen 43, 44 seien die in der Verdichterebene 9 gelegenen Kolbenböden 34a und 34c sowie die in der Arbeitsebene 10 gelegenen Kolbenböden 34a' und 34c' der Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b jeweils als „vordere" Kolbenböden bezeichnet, während die in der Verdichterebene 9 gelegenen Kolbenböden 34b und 34d sowie die in der Arbeitsebene 10 gelegenen Kolbenböden 34b' und 34d' der Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b jeweils als „hinteres" Kolbenböden bezeichnet seien.With regard to the directions of travel 43, 44, the piston bottoms 34a and 34c located in the compressor plane 9 and the piston bottoms 34a 'and 34c' of the compressor or working pistons 7a, 7b, 8a, 8b located in the working plane 10 are each referred to as "front". Designated piston bottoms, while located in the compressor plane 9 piston bottoms 34b and 34d and located in the working plane 10 piston bottoms 34b 'and 34d' of the compressor or piston 7a, 7b, 8a, 8b are each referred to as "rear" piston crowns.
Die in einer gemeinsamen Verdichter-/Arbeitsebene 9, 10 liegenden Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b sind in einer Stellung um ihre jeweilige Drehachse 14, 15 angeordnet, in welcher die Dichtkante 63a, 63b, 63c, 63d, 63a' , 63b' , 63c' , 63d' des einen Verdichter-/Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b während des Passierens der Bahnkreuzungsbereiche 62, 62' fortwährend den Kolbenboden 34a, 34b, 34c, 34d, 34a' , 34b' , 34c' , 34d' des jeweils gegenüberliegenden Verdichter- /Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b abstreift. In den Figuren 17-20 ist hierbei schematisch dargestellt, wie die Dichtkante 63b des in Laufrichtung 43 (gemäß Fig.17 im Uhrzeigersinn) rotierenden ersten Verdichterkolbens 7a den Kolbenboden 34c des in Laufrichtung 44 (gemäß Fig.17 entgegen dem Uhrzeigersinn) rotierenden zweiten Verdichterkolbens 7b im gemäß Fig.17 oberen Bahnkreuzungsbereich 62' abstreift. Denkt man sich den dargestellten Bewegungszyklus fortgesetzt, so würde als nächstes der Kolbenboden 34b des ersten Verdichterkolbens 7a von der Dichtkante 63c des zweiten Verdichterkolbens 7b abgestreift. Bei fortgesetzter Rotation der Verdichterkolben um 180° und einem Eintreten der Kolbenböden 34a, 34d in den gemäß Fig.17 oberen Bahnkreuzungsbereich 62 würde die Dichtkante 63d des zweiten Verdichterkolbens 7b den Kolbenboden 34a des ersten Verdichterkolbens 7a abstreifen, gefolgt von einem Abstreifen des Kolbenbodens 34d des zweiten Verdichterkolbens 7b durch die Dichtkante 63a des ersten Verdichterkolbens 7a.The compressor / working pistons 7a, 7b, 8a, 8b located in a common compressor / working plane 9, 10 are arranged in a position about their respective axis of rotation 14, 15, in which the sealing edge 63a, 63b, 63c, 63d, 63a ' , 63b ', 63c', 63d 'of the one compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b while passing the web crossing regions 62, 62' continuously the piston crown 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ' , 34d 'of the respective opposite compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b strips. In FIGS. 17-20, this shows schematically how the sealing edge 63b of the first compressor piston 7a rotating in the direction of rotation 43 (clockwise in FIG. 17) defines the piston crown 34c of the second compressor piston rotating in the direction 44 (counterclockwise in FIG 7b in the according to Fig.17 upper rail crossing region 62 'strikes. If one continues the illustrated cycle of motion, the piston bottom 34b of the first compressor piston 7a would next be stripped off the sealing edge 63c of the second compressor piston 7b. With continued rotation of the compressor pistons by 180 ° and the piston bottoms 34a, 34d entering the upper rail crossing region 62, the sealing edge 63d of the second compressor piston 7b would strip the piston head 34a of the first compressor piston 7a, followed by stripping the piston crown 34d of the piston second compressor piston 7b through the sealing edge 63a of the first compressor piston 7a.
Es sei angemerkt, dass unter „Abstreifen" der Kolbenböden 34 im vorliegenden Zusammenhang lediglich ein Befördern des in den Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b komprimierten bzw. expandierten Luft-/Kraftstoffgemisches verstanden wird und kein direktes Kontaktieren der Kolbenböden 34 durch die Dichtkanten 63. Hingegen gleiten die in der Verdichterebene 9 angeordneten Verdichterkolben 7a, 7b sowie die in der Arbeitsebene 10 angeordneten Arbeitskolben 8a, 8b während ihrer Rotationsbewegung stets knapp aneinander vorbei, ohne aneinander zu reiben. Genauer gesagt, gleiten die Dichtkanten 63a, 63b, 63c, 63d, 63a' , 63b' , 63c' , 63d' an den zugeordneten Kolbenböden 34a, 34b, 34c, 34d, 34a' , 34b' , 34c' , 34d' vorbei. Auf diese Weise kann Rollreibung bzw. Reibungsverschleiß zwischen den Verdichterkolben 7a, 7b bzw. zwischen den Arbeitskolben 8a, 8b vermieden werden.It should be noted that the term "stripping" of the piston crowns 34 in the present context is understood merely as conveying the air / fuel mixture compressed or expanded in the compressor and working piston webs IIa, IIb, 12a, 12b and does not directly contact the piston bottoms 34 On the other hand, the compressor pistons 7a, 7b arranged in the compressor plane 9 and the working pistons 8a, 8b arranged in the working plane 10 always slide close to each other during their rotational movement without rubbing against each other. 63c, 63d, 63a ', 63b', 63c ', 63d' past the associated piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d', in this way rolling friction between the Compressor piston 7a, 7b or between the working piston 8a, 8b are avoided.
Während der Rotationsbewegung der Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b ist ein zwischen der Dichtkante 63a, 63b, 63c, 63d, 63a' , 63b' , 63c' , 63d' des einen Verdichter- /Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b und dem Kolbenboden 34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b', 34c', 34d' des jeweils gegenüberliegenden Verdichter-/Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b gemessenes Spiel von maximal 2/10 mm, vorzugsweise ein Spiel < 1/10 mm vorgesehen. Selbst für den Fall, dass das bezeichnete Spiels 4/10 mm betragen sollte, ist immer noch eine ausreichende Dichtwirkung gegeben. Allgemein gesagt, ist das bezeichnete Dichtkanten-Spiel kleiner oder gleich einem zwischen den Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b und jenen Abschnitten des Motorgehäuses 4 bzw. der Verdichterbzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b, entlang welcher die Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b während deren Rotationsbewegung geführt werden.During the rotational movement of the compressor / power piston 7a, 7b, 8a, 8b is a between the sealing edge 63a, 63b, 63c, 63d, 63a ', 63b', 63c ', 63d' of a compressor / working piston 7a, 7b, 8a , 8b and the piston head 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d' of the respective opposite compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b measured game of maximum 2/10 mm, preferably a game <1/10 mm provided. Even in the event that the designated game should be 4/10 mm, there is still a sufficient sealing effect. Generally speaking, the designated sealing edge clearance is less than or equal to one between the compressor / power piston 7a, 7b, 8a, 8b and those portions of the motor housing 4 and the Verdichterbzw. Working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b, along which the compressor / working pistons 7a, 7b, 8a, 8b are guided during their rotational movement.
Aus den Figuren 17-20 geht auch klar hervor, dass das bei Kreiskolbenmotoren gemäß dem Stand der Technik bekannte Problem einer Abdichtung der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b durch die konstruktive Gestaltung der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b gemäß der vorliegenden Erfindung in einfacher Weise gelöst wird: Da die Verdichter- bzw. Arbeitskolben- Außenseiten 17b, 17b', 18b, 18b' nicht nur entlang der zugeordneten Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Außenwandungen 19b, 19b', 20b, 20b' mit knapper Passung geführt sind, sondern aufgrund der Vorsehung der oben beschriebenen konkaven Wölbungen 64, 65 an den Verdichter- bzw. Arbeitskolben- Innnenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' auch in den bisher kritischen, für eine Verdichtung bzw. Expansion des Luft- /Kraftstoffgemisches relevanten Bahnkreuzungsbereichen 62, 62' eine abdichtende Führungsfläche erhalten, können Kompressionsverluste sicher vermieden werden. Indem also der Verlauf der (durch die Bahnkreuzungsbereiche 62, 62' unterbrochenen) Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Außenwandungen 19b, 19b', 20b, 20b' durch die an den Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Innnenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' angeordneten konkaven Wölbungen 64, 65 in einem zu den Überströmkanälen 70, 71 bzw. zu den Eingangs- und Ausgangsmündungen 70a, 70b, 71a, 71b unmittelbar benachbarten Bereich fortgesetzt wird, ergeben sich keine Dichtprobleme zwischen den rotierenden Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b. Auf die Vorsehung von am Umfang der Verdichterbzw. Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b angeordneten, verschleißanfälligen Dichtringen samt komplizierter Rücklaufsperren gemäß dem Stand der Technik kann also fortan verzichtet werden.It is also clear from FIGS. 17-20 that the problem known in rotary piston engines according to the prior art of sealing the compressor or working piston webs IIa, IIb, 12a, 12b by the design of the compressor or working piston webs IIa, IIb 12a, 12b according to the present invention is achieved in a simple manner: Since the compressor or working piston outer sides 17b, 17b ', 18b, 18b' not only along the associated compressor or working piston outer walls 19b, 19b ', 20b , 20b 'are performed with a tight fit, but due to the provision of the above-described concave vaults 64, 65 on the compressor or Arbeitskolben- Innnenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a 'in the previously critical, for a compression or Expansion of the air / fuel mixture relevant track intersection regions 62, 62 'receive a sealing guide surface, compression losses can be safely avoided. In other words, the course of the compressor or working piston outer walls 19b, 19b ', 20b, 20b' (interrupted by the web crossing regions 62, 62 ') is limited by the pressure on the compressor or working piston inner walls 19a, 19a', 20a, 20a 'arranged concave vaults 64, 65 in one of the Overflow channels 70, 71 or continued to the input and output ports 70a, 70b, 71a, 71b immediately adjacent area, there are no sealing problems between the rotating compressor or piston 7a, 7b, 8a, 8b. On the providence of the circumference of the Verdichterbzw. Working piston 7a, 7b, 8a, 8b arranged, wear-prone sealing rings including complicated backstops according to the prior art can therefore be dispensed with.
Anhand der Figuren 17-20 ist weiters ersichtlich, dass ein zwischen dem Kolbenboden 34c, der Verdichterkolben- Außenseite 17b und der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' ausgebildetes Schließwinkelvolumen annähernd auf Null reduziert oder zumindest vernachlässigenswert klein gehalten werden kann (siehe insbesondere Fig.19).It can also be seen from FIGS. 17-20 that a closing angle volume formed between the piston head 34c, the compressor piston outer side 17b and the compressor piston inner wall 19a 'can be reduced approximately to zero or at least kept negligible (see in particular FIG. 19).
Dass eine mögliche Wärmedehnung des Motorgehäuses 4 während des Motorbetriebs zu keinen Problemen hinsichtlich Dichtheit und Kollision der Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b führt, ist anhand von Fig.52 ersichtlich: Eingezeichnet ist eine Tangente 151 auf den vorderen Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b, welcher aktuell von der Dichtkante 63b des ersten Verdichterkolbens 7a abgestrichen wird. Selbst bei einer (im Übrigen vernachlässigenswert geringen) Ausdehnung des Motorgehäuses 4 in den Richtungen 149, 150 besteht keine Gefahr einer Kollision der Dichtkante 63b des ersten Verdichterkolbens 7a mit dem Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b, da sich die in den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb gehaltenen Verdichterkolben 7a, 7b, der Ausdehnungsrichtung 149, 150 des Motorgehäuses 4 folgend, entlang der Verschieberichtungen 149a, 150a bzw. entlang der Tangente 151 (im Tausendstel-Millimeter-Bereich) auseinanderbewegen, wobei immer noch eine ausreichende Dichtwirkung zwischen Dichtkante 63b und Kolbenboden 34c bestehen bleibt. Die Darstellung gemäß Fig.52 gilt analog auch für die in der Arbeitsebene 10 stattfindenden Dehnungsprozesse .The fact that a possible thermal expansion of the motor housing 4 during engine operation does not lead to any problems with regard to tightness and collision of the compressor and power pistons 7a, 7b, 8a, 8b can be seen from FIG. 52: A tangent 151 is marked on the front piston bottom 34c of FIG second compressor piston 7b, which is currently swept off the sealing edge 63b of the first compressor piston 7a. Even with a (negligible by the way) expansion of the motor housing 4 in the directions 149, 150 there is no risk of collision of the sealing edge 63b of the first compressor piston 7a with the piston head 34c of the second compressor piston 7b, as held in the compressor piston paths IIa, IIb Compressor piston 7a, 7b, the expansion direction 149, 150 of the motor housing 4 following, along the displacement directions 149a, 150a and along the tangent 151 (in the thousandths of a millimeter range) move apart, while still a sufficient Sealing effect between the sealing edge 63b and the piston head 34c remains. The representation according to FIG. 52 also applies analogously to the expansion processes taking place in the working plane 10.
Das Arbeitsprinzip des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ist anhand der Figuren 23-26 anschaulich gemacht. Fig.23 zeigt hierbei einen Schnitt durch die Verdichterebene 9 des mit Verdichterkolben 7a, 7b bestückten Motorblockabschnitts 4a zu einem Zeitpunkt T=I, während Fig.24 einen Schnitt durch die hinter der Verdichterebene 9 liegende Arbeitsebene 10 zu einem Zeitpunkt T=2 zeigt. Der erste Verdichterkolben 7a sowie der auf derselben Motorwelle 2 sitzende erste Arbeitskolben 8a rotieren in Laufrichtung 43, also gemäß der vorliegenden Figuren im Uhrzeigersinn. Demgegenüber rotieren der zweite Verdichterkolben 7b sowie der auf derselben Motorwelle 3 sitzende zweite Arbeitskolben 8b in Laufrichtung 44, also gemäß den vorliegenden Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn.The working principle of the rotary piston engine 1 according to the invention according to a first embodiment is made clear with reference to FIGS. 23-26. FIG. 23 shows a section through the compressor plane 9 of the engine block section 4 a equipped with compressor pistons 7 a, 7 b at a time T = I, while FIG. 24 shows a section through the working plane 10 behind the compressor plane 9 at a point in time T = 2. The first compressor piston 7a as well as the first working piston 8a seated on the same motor shaft 2 rotate in the direction of travel 43, ie in the clockwise direction according to the present figures. By contrast, the second compressor piston 7b and the second working piston 8b seated on the same motor shaft 3 rotate in the direction of travel 44, ie in the counterclockwise direction according to the present figures.
Wie bereits erörtert, schneiden sich die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb sowie die Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b in einem oberen und einem unteren Bahnkreuzungsbereich 62, 62' . Unmittelbar benachbart zum unteren Bahnkreuzungsbereich 62' bzw. zu den Endbereichen 64a, 65a der konkaven Wölbungen 64, 65 sind eine erste Eingangsmündung 70a des ersten Überströmkanals 70 sowie eine zweite Eingangsmündung 71a des zweiten Überströmkanals 71 angeordnet. Der räumliche Verlauf der Überströmkanäle 70, 71 ist anhand der zweidimensionalen Abbildung in den Figuren 23-26 nicht direkt erkennbar, kann jedoch anhand des Verlaufs der die Formelemente 32, 33 bergenden Schlitze 68, 69 nachvollzogen werden: Da die Überströmkanäle 70, 71 zufolge der abgeschrägten Geometrie der Formelemente 32, 33 im Wesentlichen unter einem Winkel von 45° gegenüber der Drehachse 14, 15 von der Verdichterebene 9 in die Arbeitsebene 10 verlaufen, mündet der erste Überströmkanal 70 mit einer in Fig.24 ersichtlichen ersten Ausgangsmündung 70b unmittelbar benachbart zum in der Arbeitsebene 10 gelegenen oberen Bahnkreuzungsbereich 62 bzw. zum Endbereich 65b der konkaven Wölbungen 65 der Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a.As already discussed, the compressor piston webs IIa, IIb and the working piston webs 12a, 12b intersect in an upper and a lower web crossing region 62, 62 '. Immediately adjacent to the lower web crossing region 62 'or to the end regions 64a, 65a of the concave curvatures 64, 65, a first inlet mouth 70a of the first overflow channel 70 and a second inlet mouth 71a of the second overflow channel 71 are arranged. The spatial progression of the overflow channels 70, 71 can not be directly recognized on the basis of the two-dimensional image in FIGS. 23-26, but can be understood from the profile of the slots 68, 69 sheltering the mold elements 32, 33. As the overflow channels 70, 71 show the beveled geometry of the mold elements 32, 33 extend substantially at an angle of 45 ° relative to the axis of rotation 14, 15 of the compressor plane 9 in the working plane 10, the first overflow channel 70 opens with a first output port 70b apparent in Fig. 24 immediately adjacent to in the working plane 10 located upper rail crossing region 62 and the end region 65b of the concave curvatures 65 of the working piston inner wall 20a.
Äquivalent dazu mündet der zweite Überströmkanal 71 mit einer in Fig.24 ersichtlichen zweiten Ausgangsmündung 71b unmittelbar benachbart zum in der Arbeitsebene 10 gelegenen oberen Bahnkreuzungsbereich 62 bzw. zum Endbereich 64b der konkaven Wölbungen 64 der Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a' .Equivalent to this, the second overflow channel 71 opens with a second outlet mouth 71b visible in FIG. 24 immediately adjacent to the upper rail crossing region 62 located in the working plane 10 or to the end region 64b of the concave curves 64 of the working piston inner wall 20a '.
Die Ränder der Eingangs- und Ausgangsmündungen 70a, 70b, 71a, 71b der Überströmkanäle 70, 71 sind in einer vorzugsweisen Ausführungsform jeweils 2-5 mm von den Endbereichen 64a, 64b, 65a, 65b der konkaven Wölbungen 64, 65 distanziert.The edges of the inlet and outlet mouths 70a, 70b, 71a, 71b of the overflow channels 70, 71 are in a preferred embodiment each 2-5 mm from the end portions 64a, 64b, 65a, 65b of the concave vaults 64, 65 distanced.
In Fig.23 ist weiters erkennbar, dass die Ansaugöffnung 30 im Areal des in der Verdichterebene 9 gelegenen oberen Bahnkreuzungsbereichs 62 angeordnet ist, während die Eingangsmündungen 70a, 71a der Überströmkanäle 70, 71 dazu gegenüberliegend, nämlich beiderseits des unteren Bahnkreuzungsbereichs 62' angeordnet sind.In FIG. 23, it can further be seen that the intake opening 30 is arranged in the area of the upper rail crossing region 62 situated in the compressor plane 9, while the inlet openings 70a, 71a of the overflow ducts 70, 71 are arranged opposite thereto, namely on both sides of the lower rail crossing region 62 '.
In Fig. 24 ist erkennbar, dass auch die AuspuffÖffnung 31 gegenüberliegend zu den beiderseits des oberen Bahnkreuzungsbereichs 62 angeordneten Ausgangsmündungen 70b, 71b, nämlich im Areal des in der Arbeitsebene 10 gelegenen unteren Bahnkreuzungsbereichs 62' angeordnet ist. Die in der Verdichterebene 9 platzierten, in den Figuren 23 und 25 nicht dargestellten, jedoch in den Figuren 48 und 49 eingezeichneten Kraftstoff-Einspritzdüsen 27a, 27b sind benachbart zur Ansaugöffnung 30 angeordnet und weisen jeweils in Richtung einer der Verdichterkolbenbahnen IIa und IIb.In FIG. 24 it can be seen that the exhaust opening 31 is also located opposite the outlet openings 70b, 71b arranged on both sides of the upper track crossing area 62, namely in the area of the lower track crossing area 62 'located in the working plane 10. The fuel injection nozzles 27a, 27b, which are located in the compressor plane 9 and are not shown in FIGS. 48 and 49, are arranged adjacent to the intake opening 30 and point in the direction of one of the compressor piston paths IIa and IIb.
Die in der Arbeitsebene 10 platzierten, ebenfalls in den Figuren 48 und 49 ersichtlichen Zündkerzen 26a, 26b sind gegenüberliegend der im unteren Bahnkreuzungsbereich 62' angeordneten AuspuffÖffnung 31, nämlich beiderseits des oberen Bahnkreuzungsbereichs 62 angeordnet und weisen jeweils in Richtung einer der Ausgangsmündungen 70b, 71b der Überströmkanäle 70, 71. Die Zündung des Luft- Kraftstoffgemsischs erfolgt also innerhalb der Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b. Es sei angemerkt, dass die Zündkerzen 26a, 26b sowie die Kraftstoff-Einspritzdüsen 27a, 27b gemäß der Figuren 48 und 49 lediglich schematisch dargestellt sind und nicht den tatsächlichen Größenverhältnissen entsprechen.The spark plugs 26a, 26b, which are also located in the working plane 10 and are also visible in FIGS. 48 and 49, are arranged opposite the exhaust opening 31 located on the lower rail crossing region 62 ', namely on both sides of the upper rail crossing region 62 and point in each case in the direction of one of the outlet openings 70b, 71b Overflow channels 70, 71. The ignition of the air-fuel mixture thus takes place within the working piston paths 12a, 12b. It should be noted that the spark plugs 26a, 26b and the fuel injection nozzles 27a, 27b according to FIGS. 48 and 49 are shown only schematically and do not correspond to the actual size ratios.
Selbstverständlich wäre es unter Erhaltung des erfindungsgemäßen Funktionsprinzips denkbar, die beschriebene Anordnung umzudrehen bzw. die Anordnung der Ansaug- und AuspuffÖffnungen 30, 31 samt der Kraftstoff-Einspritzdüsen 27a, 27b und der Zündkerzen 26a, 26b sowie die Anordnung der in der zugeordneten Verdichter- bzw. Arbeitsebene 9 gelegenen Eingangsmündungen 70a, 71a und Ausgangsmündungen 70b, 71b der Überströmkanäle 70, 71 jeweils um eine gedachte, durch die Drehachsen 14, 15 gelegte Ebene zu spiegeln.Of course, it would be conceivable while preserving the functional principle of the invention to turn over the arrangement described or the arrangement of the intake and exhaust ports 30, 31 together with the fuel injectors 27a, 27b and the spark plugs 26a, 26b and the arrangement of the associated compressor or Working level 9 located inlet mouths 70a, 71a and exit ports 70b, 71b of the transfer ports 70, 71 each to an imaginary, through the axes of rotation 14, 15 level mirrored.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch die Ansaugöffnung 30 in die Verdichterebene 9 angesaugte Luft bereits beim Eintritt in die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb mit Kraftstoff angereichert, um eine gute Verwirbelung des Kraftstoffs im angesaugten Luftvolumen zu erzielen. Anstelle einer Gemischaufbereitung mittels der Kraftstoff- Einspritzdüsen 27a, 27b wäre auch eine Gemischaufbereitung durch einen externen Vergaser möglich.In the present embodiment of the invention sucked by the intake port 30 in the compressor plane 9 air already enriched when entering the compressor piston lines IIa, IIb with fuel to a good turbulence of the Fuel to achieve in the intake air volume. Instead of a mixture preparation by means of the fuel injection nozzles 27a, 27b and a mixture preparation by an external carburetor would be possible.
Die hinteren Kolbenböden 34b, 34d der beiden Verdichterkolben 7a, 7b saugen jeweils Luft bzw. Luft- /Kraftstoffgemisch vom Bereich der Ansaugöffnung 30 in die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb.The rear piston bottoms 34b, 34d of the two compressor pistons 7a, 7b in each case suck air or air / fuel mixture from the region of the intake opening 30 into the compressor piston paths IIa, IIb.
Gemäß Fig.23 befindet sich ein vom in Laufrichtung 44 rotierenden zweiten Verdichterkolben 7b bzw. von dessen hinterem Kolbenboden 34d in die zweite Verdichterkolbenbahn IIb angesaugtes Luft-/Kraftstoffgemisch bereits im unteren Drittel der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb und wird vom vorderen Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b gegen die Verdichterkolben-Außenseite 17b des in gegenläufiger Laufrichtung 43 rotierenden ersten Verdichterkolbens 7a komprimiert. Genau gesagt wird das Luft-/Kraftstoffgemisch während seiner Verdichtung also (radial) von vier Seiten begrenzt, nämlich von der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' und der Verdichterkolbenbahn-Außenwandung 19b' der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb, sowie vom Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b und der Verdichterkolben- Außenseite 17b des ersten Verdichterkolbens 7a. Währenddessen sorgt die sowohl an der Verdichterkolbenbahn-Außenwandung 19b der ersten Verdichterkolbenbahn IIa als auch an der konkaven Wölbung 64 der zweiten Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' passgenau geführte Verdichterkolben-Außenseite 17b des ersten Verdichterkolbens 7a für eine zuverlässige Abdichtung, sodass ein unerwünschter Kompressionsverlust ausgeschlossen ist.According to FIG. 23, a second compressor piston 7b rotating from the direction of rotation 44 or an air / fuel mixture sucked into the second compressor piston path IIb from the rear piston crown 34d is already in the lower third of the second compressor piston path IIb and is supported by the front piston bottom 34c of the second compressor piston 7b compressed against the compressor piston outer side 17b of the rotating in the opposite direction 43 first compressor piston 7a. Specifically, during its compression, the air / fuel mixture is thus bounded (radially) from four sides, namely from the compressor piston inner wall 19a 'and the compressor piston wall outer wall 19b' of the second compressor piston path IIb, and from the piston head 34c of the second compressor piston 7b and Compressor piston outer side 17b of the first compressor piston 7a. In the meantime, the compressor piston outer side 17b of the first compressor piston 7a, guided precisely on both the compressor piston web outer wall 19b of the first compressor piston path IIa and on the concave curvature 64 of the second compressor piston inner wall 19a ', ensures a reliable seal, so that undesired compression loss is precluded.
Während also zum Zeitpunkt T=I gemäß Fig.23 in der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb eine Verdichtung des Luft- /Kraftstoffgemischs erfolgt, saugt der hintere Kolbenboden 34b des ersten Verdichterkolbens 7a ein Luft-/Kraftstoffgemisch vom Bereich der Ansaugöffnung 30 in die erste Verdichterkolbenbahn IIa, welches dann in weiterer Folge zu einem in Fig.25 dargestellten Zeitpunkt T=3 (- die Motorwellen 2,3 bzw. die Verdichterkolben 7a, 7b haben nun gegenüber dem in Fig.23 gezeigten Zeitpunkt T=I eine Rotation um 180° in der jeweiligen Laufrichtung 43, 44 vollzogen -) vom vorderen Kolbenboden 34a des ersten Verdichterkolbens 7a gegen die Verdichterkolben-Außenseite 17b' des in Laufrichtung 44 rotierenden zweiten Verdichterkolbens 7b komprimiert wird. In diesem Fall wird ein Kompressionsverlust vice versa verhindert, indem die Verdichterkolben-Außenseite 17b' des zweiten Verdichterkolbens 7b sowohl an der Verdichterkolbenbahn-Außenwandung 19b' der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb als auch an der konkaven Wölbung 65 der ersten Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a passgenau geführt ist. (In Fig.23 setzt auch der hintere Kolbenboden 34d des zweiten Verdichterkolbens 7b aktuell zu einem Ansaugen von Luft-/Kraftstoffgemisch an, ebenso der der hintere Kolbenboden 34b des ersten Verdichterkolbens 7a in Fig.25.)Thus, while at the time T = I in accordance with FIG. 23 in the second compressor piston track IIb, a compression of the air / Fuel mixture takes place, the rear piston head 34b of the first compressor piston 7a sucks an air / fuel mixture from the region of the intake port 30 into the first compressor piston path IIa, which then subsequently to a time T = 3 (shown in FIG 3 or the compressor pistons 7a, 7b have now compared to the time T = I shown in Fig.23 a rotation through 180 ° in the respective running direction 43, 44 completed -) from the front piston head 34a of the first compressor piston 7a against the compressor piston outside 17b 'of the rotating in the direction 44 second compressor piston 7b is compressed. In this case, a compression loss is prevented vice versa by the compressor piston outside 17 b 'of the second compressor piston 7 b is guided both on the compressor piston wall outer wall 19 b' of the second compressor piston train II b and on the concave curvature 65 of the first compressor piston inner wall 19 a. (In Fig. 23, the rear piston crown 34d of the second compressor piston 7b also currently uses air-fuel mixture suction, as does the rear piston crown 34b of the first compressor piston 7a in Fig. 25).
Wieder auf Fig.23 bezogen, setzt der vordere Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b seine Rotation in Laufrichtung 44 fort, bis das in der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb geführte Luft-/Kraftstoffgemisch sukzessive komprimiert und schließlich in die an der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' angeordnete Eingangsmündung 71a des zweiten Überströmkanals 71 hineingepresst wird. Ein hierbei stattfindendes Abstreifen des vorderen Kolbenbodens 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b durch die am hinteren Kolbenboden 34b des ersten Verdichterkolbens 7a angeordnete Dichtkante 63b wurde bereits anhand der Figuren 17-20 beschrieben und ist an jener Stelle detailliert nachzuvollziehen .Referring again to Fig. 23, the front piston crown 34c of the second compressor piston 7b continues to rotate in the direction 44 until the air / fuel mixture carried in the second compressor piston path IIb successively compresses and finally into the intake port located at the compressor piston inner wall 19a ' 71a of the second transfer port 71 is pressed into it. An eventual stripping of the front piston crown 34c of the second compressor piston 7b by the sealing edge 63b disposed on the rear piston crown 34b of the first compressor piston 7a has already become described with reference to FIGS 17-20 and is to be understood in detail at that point.
Fig.24 zeigt die Stellungen der Arbeitskolben 8a, 8b zu einem Zeitpunkt T=2, das ist jener Zeitpunkt, zu welchem der inFIG. 24 shows the positions of the working pistons 8a, 8b at a time T = 2, that is the time at which the in
Fig.23 dargestellte Verdichtungsvorgang des durch den vorderenFig.23 shown compression process by the front
Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b komprimiertenPiston bottom 34c of the second compressor piston 7b compressed
Luft-/Kraftstoffgemischs seinen Höhepunkt erreicht hatAir / fuel mixture has reached its peak
(vergleiche Fig.19 und Fig.20) und das verdichtete Luft- /Kraftstoffgemisch durch den schräg zur Arbeitsebene 10 verlaufenden zweiten Überströmkanal 71 bis zur zweiten Ausgangsmündung 71b an der Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a' der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b befördert und in diesem Bereich der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b von der zweiten Zündkerze 26b gezündet wird. Zu diesem Zeitpunkt, also nach Abschluss der Verdichtung bzw. vor Durchführung der Zündung, schließt die Verdichterkolben-Innenseite 17a' des zweiten Verdichterkolbens 7b die Eingangsmündung 71a des durch den Schlitz 69 verlaufenden Überströmkanals 71.(See Fig.19 and Fig.20) and the compressed air / fuel mixture through the obliquely to the working plane 10 extending second transfer port 71 to the second exit port 71b on the working piston inner wall 20a 'of the second working piston conveyor 12b transported and in this area of the second Working piston track 12 b is ignited by the second spark plug 26 b. At this time, ie after completion of the compression or before the ignition is carried out, the compressor piston inner side 17a 'of the second compressor piston 7b closes the inlet mouth 71a of the overflow channel 71 passing through the slot 69.
Die Zündung des aus der zweiten Ausgangsmündung 71b expandierten Luft-/Kraftstoffgemischs hat zur Folge, dass der hintere Kolbenboden 34d' des zweiten Arbeitskolbens 8b einen Druckimpuls erhält und der in der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b rotierende Arbeitskolben 8b in Laufrichtung 44 weiterbefördert wird.The ignition of the expanded from the second output port 71b air / fuel mixture has the consequence that the rear piston crown 34d 'of the second working piston 8b receives a pressure pulse and the working piston 8b rotating in the second working piston 12b is conveyed in the direction 44.
Während der Zündung des Luft-/Kraftstoffgemischs und einem damit einhergehenden Arbeitstakt verschließt die Arbeitskolben-Außenseite 18b des ersten Arbeitskolbens 8a die zweite Arbeitskolbenbahn 12b im oberen Bahnkreuzungsbereich 62 und bietet dem expandierenden Luft-/Kraftstoffgemisch ein geeignetes Widerlager. Wie bereits erwähnt, ist während der Expansion des Luft-/Kraftstoffgemischs jederzeit eine sichere Abdichtung jenes als Brennraum fungierenden Abschnitts der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b gewährleistet, da die Arbeitskolben-Außenseite 18b des ersten Arbeitskolbens 8a sowohl an der Arbeitskolben-Außenwandung 20b als auch an der konkaven Wölbung 64 der Arbeitskolben-Innnenwandung 20a' abdichtend geführt sind.During ignition of the air / fuel mixture and a concomitant power stroke, the working piston outer side 18b of the first working piston 8a closes the second working piston path 12b in the upper web crossing region 62 and provides the expanding air / fuel mixture with a suitable abutment. As already mentioned, during the expansion of the air / fuel mixture is always safe Sealing that portion of the second working piston path 12b which acts as the combustion chamber is ensured since the working piston outer side 18b of the first working piston 8a is sealingly guided both on the working piston outer wall 20b and on the concave curvature 64 of the working piston inner wall 20a '.
In weiterer Folge wird das verbrannte Luft-/Kraftstoffgemisch vom vorderen Kolbenboden 34c' des zweiten Arbeitskolbens 8b aus der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b durch die AuspuffÖffnung 31 ins Freie ausgeschoben.Subsequently, the burned air / fuel mixture from the front piston crown 34 c 'of the second working piston 8 b is pushed out of the second working piston 12 b through the exhaust port 31 into the open air.
Zum Zeitpunkt der Zündung des Luft-/Kraftstoffgemischs ist es wichtig, dass sich die Dichtkante 63a' des ersten Arbeitskolbens 8a bereits außerhalb des Brennraums bzw. außerhalb des oberen Bahnkreuzungsbereichs 62" befindet (so wie in Fig.24 dargestellt), um die Gefahr eines Abbrennens der Dichtkante 63a' auszuschließen. Der in Fig.24 ersichtliche Versatz der beiden Arbeitskolben 8a, 8b, welcher bewirkt, dass der als Brennraum fungierende Abschnitt der Arbeitskolbenbahn 12b vom ersten Arbeitskolben 8a geschlossen wird und dass sich die Dichtkante 63a' des ersten Arbeitskolbens 8a zum Zündungszeitpunkt außerhalb des Brennraums befindet, mindert dennoch nicht die Leistung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1, da als effektiver Arbeitsweg der Arbeitskolben 8a, 8b jeweils ca. die halbe Arbeitskolbenbahn 12a, 12b ab dem oberen Bahnkreuzungsbereich 62 angenommen werden kann. Im durch die Verdichterkolbenbahn IIb gebildeten Brennraum wird trotz des Arbeitskolben- Versatzes ein Verdichtungsverhältnis von ca. 11,5 erreicht, was gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren mit einem Verdichtungsverhältnis von 8,8-10 eine beträchtliche Erhöhung der Motorleistung sowie eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Abgase bedeutet. Das konkrete Verdichtungsverhältnis des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 kann durch einen entsprechend gewählten Versatz der Verdichterkolben 7a, 7b zu den Arbeitskolben 8a, 8b eingestellt werden.At the time of ignition of the air / fuel mixture, it is important that the sealing edge 63a 'of the first working piston 8a is already outside the combustion chamber or outside the upper web crossing region 62 "(as shown in FIG The offset of the two working pistons 8a, 8b which is evident in FIG. 24 causes the section of the working piston path 12b which functions as the combustion chamber to be closed by the first working piston 8a and the sealing edge 63a 'of the first working piston 8a Nevertheless, the output of the rotary piston engine 1 according to the invention does not reduce the output of the rotary piston engine 1 according to the invention, since approximately half the working piston track 12a, 12b can be assumed as the effective working path of the working pistons 8a, 8b from the upper railway crossing region 62 Combustion chamber is a Ve despite the Arbeitskolben- offset 11.5 compared to conventional internal combustion engines with a compression ratio of 8.8-10 means a significant increase in engine performance and a reduction in fuel consumption and emissions. The concrete Compression ratio of the rotary piston engine 1 according to the invention can be adjusted by a correspondingly selected offset of the compressor piston 7a, 7b to the working piston 8a, 8b.
In umgekehrter Weise zeigt Fig.26 die Stellungen der Arbeitskolben 8a, 8b zu einem Zeitpunkt T=4, das ist jener Zeitpunkt, zu welchem der in Fig.25 dargestellte Verdichtungsvorgang des durch den vorderen Kolbenboden 34a des ersten Verdichterkolbens 7a komprimierten Luft- /Kraftstoffgemischs seinen Höhepunkt erreicht hat und das verdichtete Luft-/Kraftstoffgemisch durch den schräg zur Arbeitsebene 10 verlaufenden ersten Überströmkanal 70 bis zur ersten Ausgangsmündung 70b an der Arbeitskolbenbahn- Innenwandung 20a der ersten Arbeitskolbenbahn 12a befördert und in diesem Bereich der ersten Arbeitskolbenbahn 12a von der ersten Zündkerze 26a gezündet wird. Diesmal ergibt die Zündung des aus der ersten Ausgangsmündung 70b expandierten Luft- /Kraftstoffgemischs eine Druckimpulsierung des hinteren Kolbenbodens 34b' des ersten Arbeitskolbens 8a und somit ein beschleunigtes Umlaufen des ersten Arbeitskolbens 8a in Laufrichtung 43. Das verbrannte Luft-/Kraftstoffgemisch wird in weiterer Folge vom vorderen Kolbenboden 34a' des ersten Arbeitskolbens 8a aus der ersten Arbeitskolbenbahn 12a durch die AuspuffÖffnung 31 ins Freie geschoben.26 shows the positions of the power pistons 8a, 8b at a time T = 4, that is, the timing at which the compression operation of the air-fuel mixture compressed by the front piston bottom 34a of the first compressor piston 7a shown in FIG has reached its peak and the compressed air / fuel mixture through the obliquely to the working plane 10 extending first transfer passage 70 to the first exit port 70b on the Arbeitkolbenbahn- inner wall 20a of the first working piston conveyor 12a transported and in this area of the first working piston track 12a of the first spark plug 26a is ignited. This time, the ignition of the expanded from the first output port 70b air / fuel mixture results in a pressure pulsation of the rear piston crown 34b 'of the first working piston 8a and thus accelerated circulation of the first working piston 8a in the direction 43. The combusted air / fuel mixture is subsequently from front piston head 34a 'of the first working piston 8a from the first working piston track 12a pushed through the exhaust port 31 into the open.
Während einer Motorwellenumdrehung finden in der Arbeitsebene 10 also zwei Arbeitstakte statt. Die über die Trägerscheiben 5a, 5b, 6a, 6b mit den Motorwellen 2, 3 verbundenen Arbeitskolben 8a, 8b bewirken hierbei eine Rotation der mittels der Übersetzereinheiten 16 mit den Motorwellen 2, 3 in Eingriff stehenden Antriebswelle 13 in Laufrichtung 42 (siehe Fig.9) . Zum besseren Verständnis des Funktionsprinzips gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 ist in den Figuren 48 und 49 jeweils eine isometrische Schnittansicht der mit Kraftstoff- Einspritzdüsen 27a, 27b bestückten Verdichterebene 9 und der mit Zündkerzen 26a, 26b bestückten Arbeitsebene 10 abgebildet. Hierbei entsprechen die Figuren 48 und 49 einer Momentaufnahme, welche zum Zeitpunkt der höchsten Verdichtung des Luft-/Kraftstoffgemisches sowohl in der Verdichterebene 9 als auch synchron dazu in der Arbeitsebene 10 getätigt wurde. Hierbei ist ersichtlich, dass nach Abschluss der Verdichtung des in der Verdichterkolbenbahn IIb transportierten Luft- /Kraftstoffgemisches bzw. zum Zeitpunkt der Zündung dieses Luft-/Kraftstoffgemisches in der Arbeitskolbenbahn 12 ein vom hinteren Arbeitskolbenboden 34d' bis zur Ausgangsöffnung 71b des Überströmkanals 69 gemessener (auf die Drehachse 15 bezogener) Öffnungswinkel ca. 27° beträgt. Dieser Öffnungswinkel bzw. die Stellung des Arbeitskolbens 8b zum Zündungszeitpunkt ist jedoch in Fig.48 rein beispielhaft eingezeichnet und kann durch eine entsprechende Anordnung des Arbeitskolbens 8b auf der Motorwelle 3 beliebig variiert werden .During a motor shaft rotation, therefore, two working cycles take place in the working plane 10. The working pistons 8a, 8b connected via the carrier disks 5a, 5b, 6a, 6b to the motor shafts 2, 3 in this case effect a rotation of the drive shaft 13, which is in engagement with the motor shafts 2, 3 by means of the translator units 16 in the running direction 42 (see FIG ). For a better understanding of the principle of operation according to the first embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention, FIGS. 48 and 49 each show an isometric sectional view of the compressor plane 27 equipped with fuel injection nozzles 27a, 27b and the working plane 10 equipped with spark plugs 26a, 26b. Here, the figures 48 and 49 correspond to a snapshot, which was made at the time of the highest compression of the air / fuel mixture both in the compressor plane 9 and synchronously thereto in the working plane 10. It can be seen here that after completion of the compression of the air / fuel mixture transported in the compressor piston path IIb or at the time of ignition of this air / fuel mixture in the working piston path 12, a measured from the rear working piston bottom 34d 'to the output port 71b of the overflow 69 (on the axis of rotation 15 related) opening angle is about 27 °. However, this opening angle or the position of the working piston 8b at the time of ignition is shown purely by way of example in FIG. 48 and can be varied as desired by a corresponding arrangement of the working piston 8b on the motor shaft 3.
In einer Gegenüberstellung der Figuren 48 und 49 ist des Weiteren ersichtlich, dass die Verdichtung des Luft- /Kraftstoffgemisches in der Verdichterkolbenbahn IIb benachbart zum unteren Bahnkreuzungsbereich 62' stattfindet, während die Expansion bzw. Zündung dieses verdichteten Luft- /Kraftstoffgemisches in der Arbeitskolbenbahn 12b in einem dazu gegenüberliegenden Bereich, nämlich benachbart zum oberen Bahnkreuzungsbereich 62 erfolgt.Further, in a comparison of FIGS. 48 and 49, it can be seen that the compression of the air / fuel mixture in the compressor piston path IIb occurs adjacent to the lower rail crossing region 62 ', while the expansion of this compressed air / fuel mixture in the working piston rail 12b in FIG an area opposite thereto, namely adjacent to the upper railway crossing region 62 takes place.
Die Figuren 27-45 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 mit vier in einem Motorgehäuse 4 gelagerten Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b, wobei entlang einer ersten Drehachse 14 zwei miteinander fluchtende Motorwellen 2a, 2b angeordnet sind und entlang einer zweiten Drehachse 15 ebenfεLlls zwei miteinander fluchtende Motorwellen 3a, 3b angeordnet sind (siehe auch eine Explosionsdarstellung gemäß Fig.30).FIGS. 27-45 show a second preferred embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention four engine shafts 2a, 2b, 3a, 3b mounted in a motor housing 4, two motor shafts 2a, 2b aligned with each other along a first axis of rotation 14 and two motor shafts 3a, 3b aligned with each other along a second axis of rotation 15 (see also FIGS Exploded view according to Fig.30).
Die Motorwellen 2a, 2b und 3a, 3b stehen jeweils miteinander und mit der Antriebswelle 13 mittels eines Wendegetriebes 66 in Eingriff. Hierzu ist die gemäß Fig.30 mittels Lagerelementen 45 im Motorgehäuse 4 gelagerte Antriebswelle 13 mit zwei in divergierende Richtungen weisenden Kegelzahnrädern 36, 37 bestückt, während die Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b in ihren in Montageposition der Antriebswelle 13 zugewandten Endbereichen jeweils mit einem Kegelzahnrad 38a, 38b, 39a, 39b versehen sind. Im zusammengebauten Zustand dieser Wellen-Anordnung gemäß Fig.31 steht das erste Kegelzahnrad 36 der Antriebswelle 13 mit dem Kegel zahnrad 38a der ersten (um die erste Drehachse 14 rotierbaren) Motorwelle 2a sowie mit dem Kegelzahnrad 38b der zweiten (ebenfalls um die erste Drehachse 14 rotierbaren) Motorwelle 2b orthogonal in Eingriff, während das zweite Kegelzahnrad 37 der Antriebswelle 13 mit dem Kegel zahnrad 39a der dritten (um die zweite Drehachse 15 rotierbaren) Motorwelle 3εL sowie mit dem Kegelzahnrad 39b der vierten (ebenfalls um die zweite Drehachse 15 rotierbaren) Motorwelle 3b orthogonal in Eingriff steht.The motor shafts 2a, 2b and 3a, 3b are respectively engaged with each other and with the drive shaft 13 by means of a reversing gear 66 in engagement. For this purpose, according to Fig.30 mounted by means of bearing elements 45 in the motor housing 4 drive shaft 13 with two pointing in diverging directions bevel gears 36, 37 equipped, while the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b in their mounting position in the drive shaft 13 end portions each with a Bevel gear 38a, 38b, 39a, 39b are provided. In the assembled state of this shaft arrangement according to Fig.31 is the first bevel gear 36 of the drive shaft 13 with the bevel gear 38a of the first (rotatable about the first axis of rotation 14) motor shaft 2a and the bevel gear 38b of the second (also about the first axis of rotation 14th rotatable) motor shaft 2b orthogonally engaged, while the second bevel gear 37 of the drive shaft 13 with the bevel gear 39a of the third (rotatable about the second axis of rotation 15) motor shaft 3εL and with the bevel gear 39b of the fourth (also rotatable about the second axis of rotation 15) motor shaft 3b is orthogonally engaged.
Jede der Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b weist einen Aufbau gemäß Fig.28 auf: An dem in Montageposition der Antriebswelle 13 zugewandten Motorwellen-Endbereich ist ein entweder einstückig mit der Motorwelle 2a, 2b, 3a, 3b gefertigtes oder auf diese aufgesetztes Kegelzahnrad 38, 39 angeordnet, gefolgt von einem Lagerungsabschnitt 121, auf welchen ein Paar Kegelrollenlager 59a/59b, 60a/60b aufsetzbar und mittels eines Lagerringes 122 fixierbar ist. Ein äußerer Mantel der paarig angeordneten Kegelrollenlager 59a/59b, 60a/60b verläuft hierbei jeweils konisch verjüngt in Richtung des Motorwellen- Endbereichs. An jenem zum aufgesetzten Kegelzahnrad 38, 39 gegenüberliegenden Endbereich der Motorwelle 2a, 2b, 3a, 3b ist eine mehrkantige, geschlitzte Wellenbacke 98 angeordnet. Die geschlitzte Wellenbacke 98 weist eine axiale Gewindebohrung 98a auf, welche zur Aufnahme einer Spannschraube 99 vorgesehen ist. Die Spannschraube 99 weist einen zur Gewindebohrung 98a der geschlitzten Wellenbacke 98 korrespondierenden konischen Gewindeschaft 99a auf.Each of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b has a construction according to FIG. 28: On the motor shaft end region facing the drive shaft 13 in the mounting position, a bevel gear wheel is produced either integrally with the motor shaft 2a, 2b, 3a, 3b or mounted thereon 38, 39, followed by a storage section 121, on which a pair Tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b can be placed and fixed by means of a bearing ring 122. An outer jacket of the paired tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b in each case runs conically tapered in the direction of the motor shaft end region. At that to the mounted bevel gear 38, 39 opposite end portion of the motor shaft 2a, 2b, 3a, 3b, a polygonal, slotted shaft jaw 98 is arranged. The slotted shaft jaw 98 has an axial threaded bore 98 a, which is provided for receiving a clamping screw 99. The clamping screw 99 has a threaded bore 98a of the slotted wave jaw 98 corresponding conical threaded shaft 99a.
Jede der Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b trägt einen Verdichterkolben 7a, 7b oder ein Arbeitskolben 8a, 8b, wobei der Aufbau einer solchen Rotoranordnung 58 im Wesentlichen jenem bereits hinsichtlich der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 beschriebenen Schema entspricht: Die eine identische Geometrie aufweisenden Verdichter- und Arbeitskolben 7, 8 sind im Wesentlichen kreisringbogenförmig bzw. ringsegmentförmig ausgebildet und weisen eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse 14, 15 verlaufende Innenseite 17a, 18a sowie eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse 14, 15 verlaufende Außenseite 17b, 18b auf, wobei die Außenseiten 17b, 18b und die Innenseiten 17a, 18a durch konkave Kolbenböden 34 begrenzt bzw. miteinander verbunden sind und an den Kolbenböden 34 Dichtkanten 63 vorgesehen sind. Die Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7, 8 sind mit parallel zu den Drehachsen 14, 15 abstehenden Gewindebolzen 23 versehen, welche mit Schraubenmuttern 24 verschraubbar sind. Die Gewindebolzen 23 dienen einer Befestigung der Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7, 8 an zugeordneten Trägerscheiben 5, 6, welche wiederum an den Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b befestigt werden. Die Trägerscheiben 5, 6 weisen jeweils einen auf die mehrkantigen Wellenbacken 98 aufschiebbaren Rotorschaft 102 auf. Zum diesem Zweck weist der Rotorschaft 102 eine zentrische, zu den mehrkantigen Wellenbacken 98 korrespondierende mehrkantige Öffnung 100 auf (siehe Fig.28) .Each of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b carries a compressor piston 7a, 7b or a working piston 8a, 8b, wherein the structure of such a rotor assembly 58 substantially corresponds to that already described with respect to the first embodiment of the rotary piston engine 1 of the invention: The one identical geometry Compressor and working pistons 7, 8 are substantially circular arc-shaped or ring-segment-shaped and have a concentric with the respective axis of rotation 14, 15 extending inside 17a, 18a and concentric with the respective axis of rotation 14, 15 extending outside 17b, 18b, wherein the outer sides 17b, 18b and the inner sides 17a, 18a are bounded by concave piston bottoms 34 or connected to one another and sealing edges 63 are provided on the piston bottoms 34. The compressor or working piston 7, 8 are provided with parallel to the axes of rotation 14, 15 projecting threaded bolt 23, which are screwed with nuts 24. The threaded bolts 23 serve to fasten the compressor or working pistons 7, 8 to associated carrier disks 5, 6, which in turn are fastened to the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b. The carrier disks 5, 6 each have a rotor shaft 102 which can be pushed onto the polygonal shaft jaws 98. For this purpose, the rotor shaft 102 has a central polygonal opening 100 which corresponds to the polygonal shaft jaws 98 (see FIG. 28).
Vor dem Aufsatz der Trägerscheiben 5, 6 werden Isolierringe 21 auf die Gewindebolzen 23 aufgesteckt, deren Aufbau und Anordnung bereits oben beschrieben sind. Nach dem Verschrauben der Trägerscheiben 5, 6 samt der Isolierringe 21 mittels der Schraubenmuttern 24 an den Gewindebolzen 23 werden Wuchtausgleichsgewichte 22 mit Schrauben 25 an die Trägerscheiben 5, 6 geschraubt. Fig.29 zeigt einen Zusammenbau einer einzelnen derartigen Rotoranordnung 58 in Draufsicht.Before the attachment of the carrier discs 5, 6 insulating rings 21 are attached to the threaded bolt 23, the structure and arrangement are already described above. After screwing the support plates 5, 6 together with the insulating rings 21 by means of the nuts 24 to the threaded bolt 23 balancing weights 22 are screwed with screws 25 to the support plates 5, 6. Fig. 29 shows an assembly of a single such rotor assembly 58 in plan view.
In Fig.31 sind alle vier Rotoranordnungen 58 (unter Ausblendung des Motorgehäuses 4) in einer Montagelage dargestellt, wobei an der um die erste Drehachse 14 rotierbaren ersten Motorwelle 2a ein erster Verdichterkolben 7a angeordnet ist und an der mit der ersten Motorwelle 2a fluchtenden, ebenfalls um die erste Drehachse 14 rotierbaren zweiten Motorwelle 2b ein erster Arbeitskolben 8a angeordnet ist. Parallel dazu ist an der um die zweite Drehachse 15 rotierbaren dritten Motorwelle 3a einer zweiter Verdichterkolben 7b und an der mit der dritten Motorwelle 3a fluchtenden, ebenfalls um die zweite Drehachse 15 rotierbaren vierten Motorwelle 2b ein zweiter Arbeitskolben 8b angeordnet.In Fig.31 all four rotor assemblies 58 are shown (with the motor housing 4) in an assembly position, wherein on the rotatable about the first axis of rotation 14 first motor shaft 2a, a first compressor piston 7a is arranged and at the aligned with the first motor shaft 2a, also A first working piston 8a is arranged around the first rotary shaft 14 rotatable second motor shaft 2b. Parallel to this, a second working piston 8b is arranged on the third motor shaft 3a rotatable about the second rotation axis 3a, and a second working piston 8b on the fourth motor shaft 2b which is aligned with the third motor shaft 3a and also rotates about the second rotation axis 15.
Wiederum sind also die Verdichterkolben 7a, 7b koplanar bzw. in einer Verdichterebene 9 angeordnet, während die Arbeitskolben 8a, 8b ebenfalls koplanar bzw. in einer Arbeitsebene 10 angeordnet sind. Wie in Fig.31 bzw. in Fig.27 eingezeichnet, wird allerdings mittels der Wendegetriebe 66 eine gegenläufige Rotationsrichtung der jeweils entlang einer Drehachse 14, 15 hintereinander angeordneten Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b bewirkt: Die erste Motorwelle 2a bzw. der erste Verdichterkolben 7a rotieren in Laufrichtung 43a, während die zweite Motorwelle 2b bzw. der erste Arbeitskolben 8a in einer dazu gegensätzlichen Laufrichtung 43a rotieren. Die dritte Motorwelle 3a bzw. der zweite Verdichterkolben 7b rotieren in Laufrichtung 44a, während die vierte Motorwelle 3b bzw. der zweite Arbeitskolben 8b in einer dazu gegensätzlichen Laufrichtung 44b rotieren. Sämtliche Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b bzw. Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b weisen eine synchrone Drehzahl auf .Again, therefore, the compressor pistons 7a, 7b coplanar or arranged in a compressor plane 9, while the working piston 8a, 8b are also coplanar or arranged in a working plane 10. As in Fig.31 and in Fig.27 However, by means of the reversing gear 66, an opposite direction of rotation of the respective compressor and working pistons 7a, 7b, 8a, 8b arranged along a rotational axis 14, 15 is effected. The first motor shaft 2a and the first compressor piston 7a rotate in the direction of travel 43a, while the second motor shaft 2b and the first working piston 8a rotate in a direction opposite to running direction 43a. The third motor shaft 3a and the second compressor piston 7b rotate in the direction of travel 44a, while the fourth motor shaft 3b and the second working piston 8b rotate in a direction of rotation opposite thereto 44b. All motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b or compressor and working pistons 7a, 7b, 8a, 8b have a synchronous speed.
Fig.32 zeigt die Wellen- bzw. Rotoranordnung gemäß Fig.31 in einem im Motorgehäuse 4 eingebauten Zustand. Der Motorblockabschnitt 4a des Motorgehäuses 4 weist vier konische Aufnahmen 123 sowie vier an diese angrenzende, zylindrische Aufnahmen 124 auf (siehe auch Fig.30 und Fig.35). In die konischen Aufnahmen 123 wird jeweils ein zum Kegelrad 38a, 38b, 39a, 39b benachbartes inneres Lagerungselement 125 eingesetzt, während in die zylindrischen Aufnahmen 124 ein äußeres Lagerungselement 126 eingesetzt wird. Beide Lagerungselemente 125, 126 weisen jeweils eine konische Bohrung auf und bilden dadurch Lagersitze für die paarig angeordneten Kegelrollenlager 59a/59b, 60a/60b aus. Das äußere Lagerungselement 126 wird samt einem Dichtelement mittels eines Schraubelementes 128 am Motorblockabschnitt 4a verschraubt und fixiert dadurch die Kegelrollenlager 59a/59b, 60a/60b und somit die Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b in ihrer Montageposition. Noch vor dem Einsetzen der Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b samt deren Rotoranordnungen 58 wird die Antriebswelle 13, so wie in Fig.37 gezeigt, im Motorgehäuse 4 montiert: Hierbei werden zuerst die Kegelzahnräder 36, 37 des Wendegetriebes 66 im Motorgehäuse 4 positioniert, sodann wird die im vorliegenden Ausführungsbeispiel sechskantig ausgebildete Antriebswelle 13 in Einführrichtung 132 durch Öffnungsstutzen 130 des Motorgehäuses 4 und durch sechskantige Öffnungen der Kegelzahnräder 36, 37 hindurchgeführt und mit diesen verschraubt. Zum Zwecke der Verschraubung der Kegelzahnräder 36, 37 mit der Antriebswelle 13 ist diese mit Senkbohrungen 133 versehen, welche mit korrespondierenden Gewindebohrungen 40 in Schäften der Kegelzahnräder 36, 37 fluchten. In die Gewindebohrungen 40 sind Schraubelemente 41 einführbar, welche die Kegelzahnräder 36, 37 in gewünschter Position an der Antriebswelle 13 fixieren. Sodann werden Lagerelemente 45 samt Wellendichtringen über die beiden Enden der Antriebswelle 13 geschoben, gefolgt von Überwurfmuttern 131, welche mit Gewindeabschnitten 130a der Öffnungsstutzen 130 verschraubbar sind und die Lagerelemente 45 in ihrer Position in den als Lagerbuchsen dienenden Öffnungsstutzen 130 fixieren (siehe auch Fig.36). Zur Schmierung der Lagerelemente 45 sind die Überwurfmuttern 131 mit Schmiernippeln 142 versehen.FIG. 32 shows the shaft or rotor arrangement according to FIG. 31 in a state installed in the motor housing 4. The engine block section 4a of the motor housing 4 has four conical receivers 123 and four cylindrical receivers 124 adjoining them (see also FIGS. 30 and 35). An inner bearing element 125 adjacent to the bevel gear 38a, 38b, 39a, 39b is inserted into the conical receptacles 123, while an outer bearing element 126 is inserted into the cylindrical receptacles 124. Both bearing elements 125, 126 each have a conical bore and thereby form bearing seats for the paired tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b. The outer bearing element 126 is screwed together with a sealing element by means of a screw member 128 on the engine block portion 4a and thereby fixes the tapered roller bearings 59a / 59b, 60a / 60b and thus the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b in their mounting position. Even before the onset of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b together with their rotor assemblies 58, the drive shaft 13, as shown in Fig.37, mounted in the motor housing 4: Here, the bevel gears 36, 37 of the reversing gear 66 are first positioned in the motor housing 4 , Then, in the present embodiment hexagonal formed drive shaft 13 is inserted in the insertion direction 132 through opening stub 130 of the motor housing 4 and through hexagonal openings of the bevel gears 36, 37 and screwed with these. For the purpose of screwing the bevel gears 36, 37 with the drive shaft 13, this is provided with counterbores 133 which are aligned with corresponding threaded holes 40 in shafts of the bevel gears 36, 37. In the threaded holes 40 screw 41 are inserted, which fix the bevel gears 36, 37 in the desired position on the drive shaft 13. Then bearing elements 45 together with shaft seals are pushed over the two ends of the drive shaft 13, followed by union nuts 131 which are screwed with threaded portions 130a of the opening stub 130 and the bearing elements 45 fix in position in serving as a bearing bushing opening stub 130 (see also Fig.36 ). For lubrication of the bearing elements 45, the union nuts 131 are provided with grease nipples 142.
Nachdem die Antriebswelle 13 sowie die Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b in das Motorgehäuse 4 eingesetzt wurden, werden die in oben beschriebener Weise vormontierten Rotoranordnungen 58 bis zu einem in Fig.30 ersichtlichen Anschlagabschnitt 129 auf die Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b aufgeschoben und an den geschlitzten Wellenbacken 98 der Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b fixiert, indem Spannschrauben 99 in die axialen Gewindebohrungen 98a der geschlitzten Wellenbacken 98 eingeschraubt werden. Das Einschrauben des konischen Gewindeschaftes 99a der Spannschraube 99 in die geschlitzte Wellenbacke 98 hat zur Folge, dass Segmente der geschlitzten Wellenbacke 98 gegen die mehrkantige Öffnung 100 des Rotorschafts 102 der Trägerscheiben 5a, 5b, 6a, 6b gepresst und die Rotoranordnung 58 dadurch passgenau an der Motorwelle 2a, 2b, 3a, 3b fixiert wird (Fig.28/Fig.29) .After the drive shaft 13 and the motor shafts 2 a, 2 b, 3 a, 3 b have been inserted into the motor housing 4, the rotor assemblies 58 preassembled in the manner described above become a stop section 129 visible in FIG. 30 on the motor shafts 2 a, 2 b, 3 a, 3 b pushed and fixed to the slotted shaft jaws 98 of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b, by tightening screws 99 are screwed into the axial threaded holes 98a of the slotted shaft jaws 98. Screwing in the conical Threaded 99a of the clamping screw 99 in the slotted shaft jaw 98 has the result that segments of the slotted shaft jaw 98 pressed against the multi-edged opening 100 of the rotor shaft 102 of the support plates 5a, 5b, 6a, 6b and the rotor assembly 58 thereby precisely on the motor shaft 2a, 2b , 3a, 3b is fixed (Fig.28 / Fig.29).
Die Wellenbacken 98 der Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b sind mit geeigneten Markierungen versehen, um eine richtige Montage der Rotoranordnungen 58 bzw. einen gewünschten Versatz der Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b zueinander zu ermöglichen .The shaft jaws 98 of the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b are provided with suitable markings to allow a proper mounting of the rotor assemblies 58 and a desired offset of the compressor and working pistons 7a, 7b, 8a, 8b to each other.
In den Figuren 33-38 ist ein der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 entsprechendes Motorgehäuse 4 dargestellt. Das Motorgehäuse 4 beherbergt ein bereits oben detailliert beschriebenes System an Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb und Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b bzw. eine Verdichterebene 9 und eine von dieser durch Motorgehäusewandungen 67 getrennte Arbeitsebene 10 (siehe eine Halbschnittdarstellung gemäß Fig.34) . Auch hinsichtlich der Ausbildung der konkaven Wölbungen 64, 65 an den Verdichterund Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' sei auf die obigen Ausführungen zur ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 verwiesen.FIGS. 33-38 show a motor housing 4 corresponding to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention. The motor housing 4 houses a system already described in detail above on compressor piston paths IIa, IIb and working piston tracks 12a, 12b or a compressor plane 9 and a working plane 10 separated therefrom by motor housing walls 67 (see a half-section illustration according to FIG. 34). Also with regard to the formation of the concave curvatures 64, 65 on the compressor and working piston inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a', reference is made to the above statements on the first embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention.
In einer Frontalansicht auf das Motorgehäuse 4 gemäß Fig.33 sind zwei Überströmkanäle 70, 71 ersichtlich, welche von der Verdichterebene 9 in die Arbeitsebene 10 führen. Fig.35 zeigt eine isometrische Schnittansicht entlang einer Schnittführung A-A aus Fig.33 (siehe auch eine entsprechende Draufsicht gemäß Fig.39). Hierbei ist ersichtlich, dass ein im Wesentlichen horizontal geführter erster Überströmkanal 70 eine Eingangsmündung 70a an der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a und eine Ausgangsmündung 70b an der um dieselbe Drehachse 14 angeordneten Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a besitzt, während ein ebenfalls im Wesentlichen horizontal geführter zweiter Überströmkanal 71 eine Eingangsmündung 71a an der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' und eine Ausgangsmündung 71b an der um dieselbe Drehachse 15 angeordneten Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a' besitzt.In a frontal view of the motor housing 4 according to FIG. 33, two overflow channels 70, 71 can be seen, which lead from the compressor plane 9 into the working plane 10. FIG. 35 shows an isometric sectional view along a sectional guide AA from FIG. 33 (see also a corresponding plan view according to FIG. 39). It can be seen that a substantially horizontally guided first overflow channel 70 has an inlet mouth 70a on the compressor piston inner wall 19a and an exit orifice 70b at the working shaft inner wall 20a disposed about the same rotation axis 14, while a second transfer passage 71, also substantially horizontally, has an entrance mouth 71a at the compressor piston inner wall 19a 'and an exit port 71b at the working piston path around the same rotation axis 15 -Interior wall 20a 'possesses.
Die beiden Überströmkanäle 70, 71 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Bohrungen 73, 74, 75 durch die Motorgehäusewandungen 67 ausgeführt, wobei es sich bei der Bohrung 73 jeweils um eine in den zylindrischen Aufnahmen 124 für äußere Lagerungselemente 126 mündende Durchgangsbohrung durch den Motorblock 4a handelt und wobei es sich bei den Bohrungen 74, 75 um schräge Zuführbohrungen handelt, welche von Seiten der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn- Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' jeweils zur Durchgangsbohrung 73 führen. Die Durchgangsbohrungen 73 sind endseitig mit von Seiten der der zylindrischen Aufnahmen 124 eingeführten Gewindepfropfen 76 verschlossen. Die Mündungen der Zuführbohrungen 75 in den Verdichterkolbenbahn- Innenwandungen 19a, 19a' bilden somit die Eingangsmündungen 70a, 71a der Überströmkanäle 70, 71 aus, während die Mündungen der Zuführbohrungen 74 in den Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen 20a, 20a' die Ausgangsmündungen 70b, 71b der Überströmkanäle 70, 71 ausbilden .The two transfer ports 70, 71 are in the present embodiment as bores 73, 74, 75 performed by the motor housing walls 67, wherein it is in the bore 73 each opening into the cylindrical receptacles 124 for outer bearing elements 126 through hole through the engine block 4 a and wherein it is at the holes 74, 75 to oblique Zuführbohrungen, which lead from the side of the compressor or Arbeitskolbenbahn- inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' respectively to the through hole 73. The through holes 73 are closed at the end with inserted from the sides of the cylindrical receptacles 124 threaded plug 76. The mouths of the supply bores 75 in the Verdichterkolbenbahn- inner walls 19a, 19a 'thus form the entrance mouths 70a, 71a of the overflow channels 70, 71, while the mouths of the feed holes 74 in the working piston inner walls 20a, 20a', the output ports 70b, 71b of the overflow 70, 71 training.
Gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 kann also auf die Vorsehung von Formelementen 32, 33 samt zugeordneter Verschlusselemente 115, 116 zur Ausbildung diagonal verlaufender Überströmkanäle 70, 71 verzichtet werden. Stattdessen verlaufen die Überströmkanäle 70, 71 gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 gerade bzw. im Wesentlichen horizontal von der Verdichterebene 9 in die Arbeitsebene 10. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Überströmkanäle 70, 71 und eine Erweiterung des Querschnitts der Überströmkanäle 70, 71 bzw. eine damit einhergehende Beschleunigung des Durchflusses des Luft-/Kraftstoffgemisches durch die Überströmkanäle 70, 71.According to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention can thus be dispensed with the provision of form elements 32, 33 together with associated closure elements 115, 116 for forming diagonal overflow channels 70, 71. Instead, the overflow channels 70, 71 run according to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention straight or substantially horizontally from the compressor plane 9 in the working plane 10. This allows a shortening of the overflow channels 70, 71 and an extension of the cross section of the overflow channels 70, 71 and a concomitant acceleration of the flow of air - / fuel mixture through the overflow channels 70, 71st
Wiederum münden die Überströmkanäle 70, 71 jeweils außerhalb der konkaven Wölbungen 64, 65 der Verdichter- /Arbeitskolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a', jedoch unmittelbar benachbart zu Endbereichen 64a, 64b, 65a, 65b der konkaven Wölbungen 64, 65 in die Verdichter- /Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b.Again, the overflow channels 70, 71 respectively open outside the concave bulges 64, 65 of the compressor / working piston inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a', but immediately adjacent end portions 64a, 64b, 65a, 65b of the concave bulges 64, 65th in the compressor / piston pistons IIa, IIb, 12a, 12b.
Wie in Fig.34 ersichtlich, weist das Motorgehäuse 4 zwei mit den Drehachsen 14, 15 fluchtende Durchgangsbohrungen 140 zur Aufnahme der Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b sowie eine Querbohrung 141 zur Aufnahme der Antriebswelle 13 auf. Neben den bereits erwähnten konischen und zylindrischen Aufnahmen 123, 124 für die Lagerungselemente 125, 126 sind im Motorgehäuse 4 eine Öleinfüllöffnung 138 und eine Ölmessstabsöffnung 139 vorgesehen, welche jeweils zu einem zentralen Ölraum 113 führen (siehe Fig.36). Hierbei weist das Motorgehäuse 4 Gewindeöffnungen auf, in welche Einsätze 134, 135 sowie ein Kühlwasserzulauf 120 eingeschraubt werden (siehe Fig.37 und Fig.33) . Auf den ersten Einsatz 134 ist ein in Fig.27 ersichtlicher Ölraumverschlussdeckel 136 aufschraubbar, während auf den zweiten Einsatz 135 ein ebenfalls in Fig.27 ersichtliches Ölmessstabselement 137 aufschraubbar ist.As can be seen in FIG. 34, the motor housing 4 has two through bores 140 aligned with the axes of rotation 14, 15 for receiving the motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b and a transverse bore 141 for receiving the drive shaft 13. In addition to the already mentioned conical and cylindrical receivers 123, 124 for the bearing elements 125, 126, an oil filling opening 138 and an oil dip opening 139 are provided in the motor housing 4, which each lead to a central oil chamber 113 (see FIG. 36). Here, the motor housing 4 threaded openings, in which inserts 134, 135 and a cooling water inlet 120 are screwed (see Fig.37 and Fig.33). An oil chamber closure cap 136, which can be seen in FIG. 27, can be screwed onto the first insert 134, while an oil dipstick element 137, also shown in FIG. 27, can be screwed onto the second insert 135.
Unmittelbar benachbart zu den Aufnahmen 123, 124 für die Lagerungselemente 125, 126 sind Schmieröffnungen 110 vorgesehen, welche zum zentralen Ölraum 113 führen (Fig.34). Ein Vorteil der Anordnung der Antriebswelle 13 zwischen der Verdichterebene 9 und der Arbeitsebene 10 gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 ist es auch, dass eine gemeinsame Schmierung der Spurlager 59a, 59b, 60a, 60b sowie der Kegelzahnräder 36, 37, 38a, 38b, 39a, 39b des Wendegetriebes 66 über einen einzigen zentralen Ölraum 113 ermöglicht wird.Immediately adjacent to the receptacles 123, 124 for the bearing elements 125, 126 are lubrication openings 110 provided, which lead to the central oil chamber 113 (Fig.34). An advantage of the arrangement of the drive shaft 13 between the compressor plane 9 and the working plane 10 according to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention is also that a common lubrication of the thrust bearings 59a, 59b, 60a, 60b and the bevel gears 36, 37, 38a, 38b , 39a, 39b of the reversing gear 66 via a single central oil chamber 113 is made possible.
Der zentrale Ölraum 113 ist an der Unterseite des Motorgehäuses 4, so wie in Fig.33 dargestellt, mit einer Ölraumverschlussplatte 143 samt einem Dichtelement 144 verschlossen. Die Ölraumverschlussplatte 143 ist eine Gewindebohrung für eine Ölablassschraube 145 angeordnet.The central oil chamber 113 is closed at the bottom of the motor housing 4, as shown in Figure 33, with an oil chamber closing plate 143, including a sealing element 144. The oil chamber closing plate 143 is a threaded hole for an oil drain plug 145 is arranged.
Der Kühlwasserzulauf 106 speist einen in den Figuren 34 und 35 ersichtlichen, zu den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb sowie zu den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b benachbarten Kühlwassermantel 112.The cooling water inlet 106 feeds a cooling water jacket 112 which is visible in FIGS. 34 and 35 and is adjacent to the compressor piston webs IIa, IIb and to the working piston webs 12a, 12b.
An die mit Bolzenelementen 79 versehenen Seitenflächen 107, 108 des Motorgehäuse 4 wird gemäß Fig.38 jeweils ein Gehäusedeckel 80a, 80b angesetzt und mit Schraubenmuttern 84 verschraubt. Das Einlegen starrer Distanzeinsätze 82 in entsprechende Ausnehmungen 81 des Motorblockabschnitts 4a sowie die Vorsehung eines zwischen dem Gehäusedeckel 80a, 80b und dem starren Distanzeinsatz 82 angeordneten elastischen Dichtelementes 83 zur passgenauen Abdichtung der Verdichter- und Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b samt Vorteilen ist bereits zur ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors hinreichend beschreiben und gilt analog auch für die zweite Ausführungsform. Der erste Gehäusedeckel 80a weist eine Ansaugöffnung 30 sowie zwei Ausnehmungen 120 für Zündkerzen 26a, 26b auf, während der zweite Gehäusedeckel 80b mit einer AuspuffÖffnung 31 sowie mit Ausnehmungen 119 für Kraftstoff-Einspritzdüsen 27a, 27b versehen ist (Fig.38).According to FIG. 38, a housing cover 80a, 80b is attached to the side surfaces 107, 108 of the motor housing 4 provided with bolt elements 79 and screwed with screw nuts 84. The insertion of rigid spacer inserts 82 in corresponding recesses 81 of the engine block section 4a and the provision of an arranged between the housing cover 80a, 80b and the rigid spacer insert 82 elastic sealing element 83 for accurate sealing of the compressor and working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b, including benefits is already Describe sufficiently for the first embodiment of the rotary piston engine according to the invention and applies analogously to the second embodiment. The first housing cover 80a has an intake opening 30 and two recesses 120 for spark plugs 26a, 26b, while the second housing cover 80b is provided with an exhaust opening 31 and with recesses 119 for fuel injection nozzles 27a, 27b (FIG. 38).
Die Ansaugöffnung 30 mündet im unteren Bahnkreuzungsbereich 62' in die Verdichterebene 9 bzw. in die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb, während die AuspuffÖffnung 31 ebenfalls im unteren Bahnkreuzungsbereich 62' in die Arbeitsebene 10 bzw. in die Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b mündet. Bedingt durch die gegenläufige Rotationsrichtung der hintereinander an einer Drehachse 14, 15 angeordneten Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b sind die Ansaugöffnung 30 und die AuspuffÖffnung 31 also im Gegensatz zur ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 im Wesentlichen auf gleicher Höhe bzw. im selben (unteren) Bahnkreuzungsbereich 62' angeordnet. Dies ist auch in den schematischen Schnittdarstellungen durch die Verdichter- bzw. Arbeitsebenen 9, 10 gemäß den Figuren 40-45 ersichtlich .The suction opening 30 opens in the lower web crossing region 62 'in the compressor plane 9 and in the compressor piston trains IIa, IIb, while the AuspuffÖffnung 31 also in the lower rail crossing region 62' in the working plane 10 and in the working piston paths 12a, 12b opens. As a result of the opposite direction of rotation of the compressor or working pistons 7a, 7b, 8a, 8b arranged successively on an axis of rotation 14, 15, the intake opening 30 and the exhaust opening 31 are essentially at the same height or height, in contrast to the first embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention in the same (lower) web crossing region 62 '. This can also be seen in the schematic sectional views through the compressor or working planes 9, 10 according to FIGS. 40-45.
Wie bereits oben erörtert, schneiden sich die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb sowie die Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b in einem oberen und einem unteren Bahnkreuzungsbereich 62, 62' . Wie die Figuren 40-45 zeigen, sind weiters sowohl die in der Verdichterebene 9 angeordneten Eingangsmündungen 70a, 71a der Überströmkanäle 70, 71 als auch die in der Arbeitsebene 10 angeordneten Ausgangsmündungen 70b, 71b der Überströmkanäle 70, 71 im Gegensatz zur ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 (Fig.23-26) auf gleicher Höhe bzw. im selben (oberen) Bahnkreuzungsbereich 62 angeordnet. Somit sind die Eingangs- und Ausgangsmündungen 70a, 71a, 70b, 71 der Überströmkanäle 70, 71 benachbart zu jeweils gegenüberliegenden Bahnkreuzungsbereichen 62, 62' angeordnet als die Ansaugöffnung 30 und die AuspuffÖffnung 31.As already discussed above, the compressor piston webs IIa, IIb and the working piston webs 12a, 12b intersect in an upper and a lower web crossing region 62, 62 '. As FIGS. 40-45 show, both the inlet openings 70a, 71a of the overflow channels 70, 71 arranged in the compressor plane 9 and the outlet openings 70b, 71b of the overflow channels 70, 71 arranged in the working plane 10 are in contrast to the first embodiment of the invention Circular piston engine 1 (Fig.23-26) at the same height or in the same (upper) web crossing region 62 arranged. Thus are the inlet and outlet ports 70a, 71a, 70b, 71 of the transfer ports 70, 71 are adjacent to opposite rail intersections 62, 62 ', respectively, as the intake port 30 and the exhaust port 31.
Genauer gesagt ist die Eingangsmündung 70a des ersten Überströmkanals 70 unmittelbar benachbart zum Endbereich 65b der konkaven Wölbung 65 der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb angeordnet, während die Eingangsmündung 71a des zweiten Überströmkanals 71 unmittelbar benachbart zum Endbereich 64b der konkaven Wölbung 64 der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a der ersten Verdichterkolbenbahn IIa angeordnet ist (Fig.40) . Analog dazu ist die Ausgangsmündung 70b des ersten Überströmkanals 70 unmittelbar benachbart zum Endbereich 65b der konkaven Wölbung 65 der Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a' der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b angeordnet, während die Ausgangsmündung 71b des zweiten Überströmkanals 71 unmittelbar benachbart zum Endbereich 64b der konkaven Wölbungen 64 der Arbeitskolbenbahn-Innenwandung 20a der ersten Arbeitskolbenbahn 12a angeordnet ist (Fig.43).More specifically, the entrance port 70a of the first transfer port 70 is located immediately adjacent the end portion 65b of the concave camber 65 of the compressor piston inner wall 19a 'of the second compressor piston path IIb, while the input port 71a of the second transfer port 71 immediately adjacent the end portion 64b of the concave camber 64 of the compressor piston path Inner wall 19a of the first compressor piston path IIa is arranged (Fig.40). Similarly, the exit port 70b of the first transfer passage 70 is located immediately adjacent the end portion 65b of the concave camber 65 of the working piston path inner wall 20a 'of the second working piston path 12b, while the exit port 71b of the second transfer passage 71 is immediately adjacent the end portion 64b of the concave cusps 64 of the working piston path Inner wall 20a of the first working piston track 12a is arranged (Fig.43).
Die in der Verdichterebene 9 platzierten, in den Figuren 40-42 nicht dargestellten, jedoch in den Figuren 50 und 51 ersichtlichen Kraftstoff-Einspritzdüsen 27a, 27b sind benachbart zur Ansaugöffnung 30 oder in einem anderen Bereich der Verdichterkolbenbahnen IIa und IIb angeordnet.The fuel injectors 27a, 27b placed in the compressor plane 9 and not shown in FIGS. 40-42 but visible in FIGS. 50 and 51 are arranged adjacent to the intake port 30 or in another region of the compressor piston webs IIa and IIb.
Die in der Arbeitsebene 10 platzierten, ebenfalls in den Figuren 50 und 51 ersichtlichen Zündkerzen 26a, 26b sind gegenüberliegend der im unteren Bahnkreuzungsbereich 62' angeordneten AuspuffÖffnung 31, nämlich beiderseits des oberen Bahnkreuzungsbereichs 62 angeordnet und weisen jeweils in Richtung einer der Ausgangsmündungen 70b, 71b der Überströmkanäle 70, 71.The spark plugs 26a, 26b, which are also shown in FIGS. 50 and 51 and are placed in the working plane 10, are arranged opposite the exhaust opening 31 arranged in the lower rail crossing region 62 ', namely on both sides of the upper rail crossing region 62 and point in each case Direction of one of the output ports 70b, 71b of the transfer ports 70, 71st
Auch hier wäre es unter Erhaltung des erfindungsgemäßen Funktionsprinzips möglich, die beschriebene Anordnung umzudrehen bzw. die Anordnung der Ansaug- undAgain, it would be possible while maintaining the functional principle of the invention to turn over the arrangement described or the arrangement of the intake and
AuspuffÖffnungen 30, 31 samt der Kraftstoff-EinspritzdüsenExhaust ports 30, 31 together with the fuel injectors
27a, 27b und der Zündkerzen 26a, 26b sowie die Anordnung der in der zugeordneten Verdichter- bzw. Arbeitsebene 9 gelegenen Eingangsmündungen 70a, 71a und Ausgangsmündungen 70b, 71b der27a, 27b and the spark plugs 26a, 26b and the arrangement of the located in the associated compressor or working plane 9 entrance mouths 70a, 71a and exit ports 70b, 71b of
Überströmkanäle 70, 71 jeweils um eine gedachte, durch dieOverflow channels 70, 71 in each case by an imaginary, through the
Drehachsen 14, 15 gelegte Ebene zu spiegeln.Rotate axes 14, 15 mirrored plane.
Das Zusammenspiel der Verdichterkolben 7a, 7b sowie der Arbeitskolben 8a, 8b ist anhand der Figuren 40-45 nachvollziehbar :The interaction of the compressor pistons 7a, 7b and the working piston 8a, 8b can be traced on the basis of FIGS. 40-45:
Die Figuren 40-42 machen hierbei die Rotationsbewegung der in Laufrichtung 43a, 44a bewegten Verdichterkolben 7a, 7b anhand dreier aufeinander folgender Zeitpunkte T=I, T=2 und T=3 anschaulich. Zum Zeitpunkt T=I saugt der hintere Kolbenboden 34b des in Laufrichtung 43a rotierenden ersten Verdichterkolbens 7a Luft aus der Ansaugöffnung 30 in die erste Verdichterkolbenbahn IIa (rechts unten) . Zum gleichen Zeitpunkt T=I wird bereits mit Kraftstoff angereicherte Luft vom vorderen Kolbenboden 34a des ersten Verdichterkolbens 7a gegen die Verdichterkolben-Außenseite 17b' des in gegenläufiger Laufrichtung 44a rotierenden zweiten Verdichterkolben 7b verdichtet, in die Eingangsmündung 70a des ersten Überströmkanals 70 gedrückt und in die in der Arbeitsebene 10 gelegene erste Arbeitskolbenbahn 12a befördert wird. Hinsichtlich des Kompressionsvorgangs und des Abstreifens des vorderen Kolbenbodens 34a des ersten Verdichterkolbens 7a durch die Dichtkante 63d des zweiten Verdichterkolbens 7b samt der damit einhergehenden Vorteile sei auf die obigen Ausführungen zu den Figuren 17-20 bzw. 23-26 verwiesen, welche in den Figuren 40-45 in analoger Weise gelten.FIGS. 40-42 illustrate the rotational movement of the compressor pistons 7a, 7b moving in the direction of travel 43a, 44a on the basis of three successive times T = I, T = 2 and T = 3. At time T = I, the rear piston bottom 34b of the first compressor piston 7a rotating in the direction of rotation 43a sucks air from the suction port 30 into the first compressor piston path IIa (bottom right). At the same time T = I, fuel enriched air is compressed from the front piston crown 34a of the first compressor piston 7a against the compressor piston outer side 17b 'of the second compressor piston 7b rotating in the counterclockwise direction 44a, forced into the inlet mouth 70a of the first transfer port 70 and into the in the working plane 10 located first working piston path 12a is conveyed. With regard to the compression process and the stripping of the front piston crown 34a of the first compressor piston 7a through the sealing edge 63d of the second compressor piston 7b, together with the associated advantages, reference is made to the above explanations regarding FIGS. 17-20 and 23-26, respectively, which are shown in FIGS Apply analogously.
Fig.41 zeigt die gegenüber Fig.40 um eine Viertel-Drehung in den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb entsprechend ihrer Laufrichtungen 43a, 44a vorwärtsbewegten Verdichterkolben 7a, 7b, wobei zuvor vom hinteren Kolbenboden 34d des zweiten Verdichterkolbens 7b angesaugtes Luft-/Kraftstoffgemisch nun vom vorderen Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b gegen die die Verdichterkolben-Außenseite 17b des in gegenläufiger Laufrichtung 43a rotierenden ersten Verdichterkolbens 7a verdichtet wird (links oben) . Dieser Verdichtungsvorgang ist in Fig.42 fortgesetzt dargestellt, wobei das verdichtete Luft-/Kraftstoffgemisch in die Eingangsmündung 71a des zweiten Überströmkanals 71 gedrückt und in die in der Arbeitsebene 10 gelegene zweite Arbeitskolbenbahn 12b befördert wird. Zu diesem Zeitpunkt T=3 haben die Verdichterkolben 7a und 7b bzw. die Motorwellen 2a und 3a eine 180°-Drehung vollzogen.Fig.41 shows the comparison with Fig.40 by a quarter-turn in the compressor piston trains IIa, IIb according to their directions of rotation 43a, 44a moving forward compressor piston 7a, 7b, previously sucked from the rear piston crown 34d of the second compressor piston 7b air / fuel mixture now from the front Piston bottom 34c of the second compressor piston 7b against which the compressor piston outer side 17b of the rotating in opposite direction 43a first compressor piston 7a is compressed (top left). This compression process is shown continued in Fig.42, wherein the compressed air / fuel mixture is forced into the inlet mouth 71 a of the second transfer port 71 and into the working plane 10 located in the second working piston path 12 b is conveyed. At this time T = 3, the compressor pistons 7a and 7b and the motor shafts 2a and 3a have made a 180 ° rotation.
Demgegenüber zeigen die Figuren 43-45 eine Rotationsbewegung der in Laufrichtung 43b, 44b bewegten Arbeitskolben 8a, 8b anhand dreier aufeinander folgender (von den Zeitpunkten T=I, T=2, T=3 gemäß der Figuren 40-42 unabhängiger) Zeitpunkte T=I' , T=2' und T=3' :In contrast, FIGS. 43-45 show a rotational movement of the working pistons 8a, 8b moving in the direction of travel 43b, 44b on the basis of three successive times T = 1 (T = 1, T = 2, T = 3 according to FIGS. 40-42) I ', T = 2' and T = 3 ':
In Fig.43 (T=I') expandiert aktuell ein in der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb verdichtetes Luft-/Kraftstoffgemisch aus der Ausgangsmündung 71b des zweiten Überströmkanals 71 in die zweite Arbeitskolbenbahn 12b und wird dort von einer zur zweiten Arbeitskolbenbahn 12b weisenden zweiten Zündkerze 26b gezündet (links oben) . Zu diesem Zeitpunkt, also nach Abschluss der Verdichtung bzw. vor Durchführung der Zündung, schließt die Verdichterkolben-Innenseite 17a' des zweiten Verdichterkolbens 7b die in der Verdichterebene 9 liegende Eingangsmündung 71a des zweiten Überströmkanals 71. Die Zündung des Luft-/Kraftstoffgemischs hat zur Folge, dass der hintere Kolbenboden 34d' des zweiten Arbeitskolbens 8b einen Druckimpuls erhält und der in der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b rotierende Arbeitskolben 8b in Laufrichtung 44b weiterbefördert wird. Während der Zündung des Luft- /Kraftstoffgemischs und einem damit einhergehenden Arbeitstakt verschließt die Arbeitskolben-Außenseite 18b des ersten Arbeitskolbens 8a die zweite Arbeitskolbenbahn 12b im oberen Bahnkreuzungsbereich 62 und bietet dem expandierenden Luft- /Kraftstoffgemisch ein geeignetes Widerlager.In FIG. 43 (T = I '), an air / fuel mixture compressed in the second compressor piston train IIb currently expands out of the outlet orifice 71b of the second overflow channel 71b into the second working piston orbit 12b and is there from one to second working piston track 12b facing second spark plug 26b ignited (top left). At this time, ie after completion of the compression or before the ignition is performed, the compressor piston inner side 17a 'of the second compressor piston 7b closes the input port 71a of the second transfer port 71 located in the compressor plane 9. The ignition of the air / fuel mixture results in that the rear piston head 34d 'of the second working piston 8b receives a pressure pulse and the working piston 8b rotating in the second working piston web 12b is forwarded in the running direction 44b. During ignition of the air / fuel mixture and a concomitant power stroke, the working piston outer side 18b of the first working piston 8a closes the second working piston path 12b in the upper web crossing region 62 and provides the expanding air / fuel mixture with a suitable abutment.
Fig.44 zeigt die gegenüber Fig.43 um eine Viertel-Drehung in den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b entsprechend ihren Laufrichtungen 43b, 44b vorwärtsbewegten Arbeitskolben 8a, 8b, wobei auch ersichtlich ist, wie der vordere Kolbenboden 34c' des zweiten Arbeitskolbens 8b ein bereits im Zuge eines der Zündung gemäß Fig.43 vorangehenden Arbeitskates verbranntes Luft-/Kraftstoff- bzw. Gasgemisch vor sich hertreibt und durch die AuspuffÖffnung 31 ausschiebt (links unten) .FIG. 44 shows the working pistons 8a, 8b moved forwards by a quarter turn in the working piston paths 12a, 12b in relation to their directions of travel 43b, 44b. It can also be seen how the front piston bottom 34c 'of the second working piston 8b is already in operation In the course of one of the ignition according to FIG. 43 preceding working cat, burned air / fuel or gas mixture drifts in front of it and pushes out through the exhaust opening 31 (bottom left).
In Fig.45 (T=3') haben die Arbeitskolben 8a und 8b bzw. die Motorwellen 2b und 3b gegenüber der in Fig.43 gezeigten Stellung eine 180°-Drehung vollzogen. Nachdem der in Fig.40 dargestellte Verdichtungsvorgang des durch den vorderen Kolbenboden 34a des ersten Verdichterkolbens 7a komprimierten Luft-/Kraftstoffgemischs seinen Höhepunkt erreicht hat und das verdichtete Luft-/Kraftstoffgemisch durch den horizontal in die Arbeitsebene 10 verlaufenden ersten Überströmkanal 70 bis zur ersten Ausgangsmündung 70b an der Arbeitskolbenbahn- Innenwandung 20a der ersten Arbeitskolbenbahn 12a befördert wurde, wird dieses expandierende Luft-/Kraftstoffgemisch nun von der in der ersten Arbeitskolbenbahn 12a angeordneten ersten Zündkerze 26a gezündet (rechts oben). Diesmal ergibt die Zündung des aus der ersten Ausgangsmündung 70b expandierten Luft-/Kraftstoffgemischs einen Druckimpuls auf den hinteren Kolbenboden 34b' des ersten Arbeitskolbens 8a und somit ein beschleunigtes Umlaufen des ersten Arbeitskolbens 8a in Laufrichtung 43b. Das verbrannte Luft-/Kraftstoffgemisch wird in weiterer Folge vom vorderen Kolbenboden 34a' des ersten Arbeitskolbens 8a aus der ersten Arbeitskolbenbahn 12a durch die AuspuffÖffnung 31 ins Freie geschoben.In FIG. 45 (T = 3 '), the power pistons 8a and 8b and the motor shafts 2b and 3b have made a 180 ° rotation relative to the position shown in FIG. After the compression operation of the air / fuel mixture compressed by the front piston crown 34a of the first compressor piston 7a has reached its peak and the compressed air / fuel mixture has passed through the first transfer port 70a extending horizontally into the working plane 10 to the first exit port 70b on the working piston path inner wall 20a of the first working piston path 12a, this expanding air / fuel mixture is now ignited by the first spark plug 26a disposed in the first working piston path 12a (upper right). This time, the ignition of the air / fuel mixture expanded from the first exit orifice 70b results in a pressure pulse on the rear piston bottom 34b 'of the first working piston 8a and thus an accelerated circulation of the first working piston 8a in the direction 43b. The combusted air / fuel mixture is subsequently pushed by the front piston head 34a 'of the first working piston 8a from the first working piston track 12a through the exhaust port 31 into the open.
Die obigen Ausführungen zum jeweils stattfindenden Abdichten des Brennraumes durch die Führung der Arbeitskolben- Außenseiten 18b, 18b' an den konkaven Wölbungen 64, 65 der Arbeitskolbenbahn-innenwandungen 20a, 20a' sowie zu den hierbei erreichbaren Verdichtungsverhältnissen gelten ebenso für die vorangehend beschriebene zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1.The above remarks on the respectively occurring sealing of the combustion chamber by the guidance of the working piston outer sides 18b, 18b 'on the concave curvatures 64, 65 of the working piston inner walls 20a, 20a' as well as the compression ratios achievable in this respect also apply to the second embodiment of the invention described above Rotary-piston engine 1 according to the invention.
Zum besseren Verständnis des Funktionsprinzips gemäß der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolben- motors 1 ist in den Figuren 50 und 51 jeweils eine isometrische Schnittansicht der mit Kraftstoff- Einspritzdüsen 27a, 27b bestückten Verdichterebene 9 und der mit Zündkerzen 26a, 26b bestückten Arbeitsebene 10 abgebildet. Analog zu den Figuren 48 und 49 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen die Figuren 50 und 51 einer Momentaufnahme, welche zum Zeitpunkt der höchsten Verdichtung bzw. zum Zündungszeitpunkt des Luft-/Kraftstoffgemisches sowohl in der Verdichterebene 9 als auch synchron dazu in der Arbeitsebene 10 des Kreiskolbenmotors 1 gemäß der zweiten Ausführungsform getätigt wurde. Hierbei ist ersichtlich, dass sowohl die Verdichtung des Luft-/Kraftstoffgemisches in der Verdichterkolbenbahn IIb als auch die Expansion bzw. Zündung dieses verdichteten Luft-/Kraftstoffgemisches in der Arbeitskolbenbahn 12b zufolge der gegenläufigen Laufrichtungen der jeweils hintereinander angeordneten Verdichter- und Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b benachbart zu denselben Bahnkreuzungsbereichen, in den vorliegenden Abbildungen jeweils benachbart zum oberen Bahnkreuzungsbereich 62 erfolgt. Das zur Einstellung des Öffnungswinkels bereits zu den Figuren 48 und 49 Gesagte gilt analog auch für die vorliegenden Figuren 50 und 51.For a better understanding of the operating principle according to the second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention, FIGS. 50 and 51 each show an isometric sectional view of the compressor plane 27 equipped with fuel injection nozzles 27a, 27b and the working plane 10 equipped with spark plugs 26a, 26b. Analogous to Figures 48 and 49 according to the first embodiment, Figures 50 and 51 correspond to a snapshot, which at the time of highest compression or the ignition timing of the air / fuel mixture both in the compressor plane 9 and synchronous thereto in the working plane 10 of the rotary piston engine 1 according to the second Embodiment has been made. It can be seen here that both the compression of the air / fuel mixture in the compressor piston path IIb and the expansion or ignition of this compressed air / fuel mixture in the working piston path 12b are due to the opposite directions of running of the respective compressor and power piston 7a, 7b arranged behind one another. 8a, 8b adjacent to the same trajectory crossing regions, in the present illustrations, respectively adjacent to the upper trajectory crossing region 62. The comments made to adjust the opening angle to FIGS. 48 and 49 apply analogously to the present FIGS. 50 and 51.
Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Kreiskolbenmotor 1 in beiden Ausführungsformen mit beliebigen Kraftstoffen, also auch mit Dieselkraftstoff betrieben werden. In letzterem Falle kann die Vorsehung der Zündkerzen 26a, 26b entfallen. Es sei angemerkt, dass bei einer Auslegung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 als Dieselmotor eine geeignete Adaption der Kolbengeometrie erfolgen muss. Um ein für die Dieselzündung ideales Verdichtungsverhältnis zu erreichen, könnten daher die Verdichterkolben 7a, 7b bzw. die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb etwas schmäler ausgeführt werden als in den gezeigten Figuren abgebildet. Alternativ dazu könnte auch eine (in Richtung der Drehachsen 14, 15 gemessene) Höhe der Verdichterkolben 7a, 7b bzw. der Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb im Verhältnis zu deren Breite vergrößert werden.Of course, the rotary piston engine 1 according to the invention can be operated in both embodiments with any fuels, including diesel fuel. In the latter case, the providence of the spark plugs 26a, 26b can be omitted. It should be noted that in a design of the rotary piston engine 1 according to the invention as a diesel engine, a suitable adaptation of the piston geometry must be made. In order to achieve a compression ratio which is ideal for diesel ignition, therefore, the compressor pistons 7a, 7b or the compressor piston paths IIa, IIb could be made somewhat narrower than shown in the figures shown. Alternatively, a height (measured in the direction of the rotation axes 14, 15) of the compressor pistons 7a, 7b or of the compressor piston paths IIa, IIb could also be increased in relation to their width.
In einer Fortbildung des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 können die Verdichterkolbenbahn-Innenwandungen 19a, 19a' mit einer oder mehreren Vertiefungen 148, so wie in Fig.47 schematisch dargestellt, versehen sein. Die Vertiefungen 148 führen jeweils von einem außerhalb des unteren Bahnkreuzungsbereichs 62' liegenden, dem Endbereich 64a, 65a der konkaven Wölbung 64, 65 benachbarten Bereich der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a, 19a' zu der jeweils an ebendiese Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a, 19a' angrenzenden konkaven Wölbung 64, 65. Die Vertiefungen 148 sind vorgesehen, um zu verhindern, dass ein in Fig.46 dargestelltes, „totes" Schließwinkelvolumen X, welches sich dadurch ergibt, dass zwecks Gewährleistung der Dichtheit der Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb zwischen der Überströmkanal- Eingangsmündung 71a und dem Endbereich 64a der ersten konkaven Wölbung 64 bzw. zwischen der Überströmkanal-Eingangsmündung 7oa und dem Endbereich 65a der zweiten konkaven Wölbung 65 ein, wenn auch minimaler, Abstand bestehen muss. Hat nun der vordere Kolbenboden 34d des zweiten Verdichterkolbens 7b den Querschnitt der Eingangsmündung 71a des zweiten Überströmkanals 71 passiert bzw. verschlossen, so ergibt ein kleines, an sich vernachlässigenswürdiges (da nur ca. 0,5% des Ansaugvolumens ausmachend) , jedoch eventuell die Bewegung der Verdichterkolben 7a, 7b bremsendes „totes" Schließwinkelvolumen X, welches zwischen dem vorderen Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b, der Verdichterkolben-Außenseite 17b des ersten Verdichter¬ kolbens 7a und der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung 19a' eingeschlossen ist (siehe Fig.46). Analog dazu ergibt sich nach einer 180°-Drehung der Verdichterkolben 7a, 7b ein zwischen dem vorderen Kolbenboden 34a des ersten Verdichterkolbens 7a, der Verdichterkolben-Außenseite 17b' des zweiten Verdichterkolbens 7b und der Verdichterkolbenbahn- Innenwandung 19a' eingeschlossen „totes" Schließwinkelvolumen X im Bereich zwischen der Überströmkanal- Eingangsmündung 70a des ersten Überströmkanals 70 und der konkaven Wölbung 65. Dank der Vorsehung der in Fig.47 ersichtlichen Vertiefungen 148 kann nun das im „toten" Schließwinkelvolumen X befindliche, verdichtete Luft- /Kraftstoffgemisch in ein von den Vertiefungen 148 gebildetes Expansionsvolumen und von dort in den Bereich vor den konkaven Wölbungen 64, 65 der Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb bzw. in den Bahnkreuzungsbereich 62, 62' expandieren. Dieses expandierte Luft-/Kraftstoffgemisch wird während des nächsten Ansaugzyklus wieder in eine der Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb geschoben, in der vorliegenden Abbildung gemäß Fig.46 also vom vorderen Kolbenboden 34c des zweiten Verdichterkolbens 7b in die zweite Verdichterkolbenbahn IIb geschoben und dort erneut verdichtet (vergleiche Fig.49). Das von den Vertiefungen 148 gebildete Expansionsvolumen muss hierbei ausreichend groß sein, um eine Selbstzündung des in die Vertiefung 148 hineinexpandierenden Luft-/Kraftstoffgemisches zufolge hoher Kompression zu verhindern.In a further development of the rotary piston engine 1 according to the invention, the compressor piston inner walls 19a, 19a 'can be provided with one or more depressions 148, as shown schematically in FIG. The recesses 148 each lead from one outside the lower one Web intersection region 62 'lying, the end portion 64a, 65a of the concave curvature 64, 65 adjacent region of the compressor piston inner wall 19a, 19a' to each of these compressor piston inner wall 19a, 19a 'adjacent concave vault 64, 65. The recesses 148 are provided in order to prevent a "dead" closing angle volume X shown in FIG. 46, which results from the fact that, for ensuring the tightness of the compressor piston paths IIa, IIb between the overflow channel inlet mouth 71a and the end region 64a of the first concave curvature 64 and 64, respectively A minimum, but minimum, distance must exist between the overflow channel inlet mouth 7oa and the end region 65a of the second concave curvature 65. Now, the front piston head 34d of the second compressor piston 7b has passed or closed the cross section of the inlet mouth 71a of the second overflow channel 71, so gives a small, in itself negligible ( since only about 0.5% of the intake volume constituting), but possibly the movement of the compressor piston 7a, 7b braking "dead" Schließwinkelvolumen X, which between the front piston crown 34c of the second compressor piston 7b, the compressor piston outer side 17b of the first compressor ¬ piston 7a and the compressor piston inner wall 19a '(see Fig. 46). Similarly, after a 180 ° rotation of the compressor pistons 7a, 7b, a "dead" closing angle volume X im is included between the front piston bottom 34a of the first compressor piston 7a, the compressor piston outer side 17b 'of the second compressor piston 7b and the compressor piston inner wall 19a' Region between the overflow channel inlet mouth 70a of the first transfer port 70 and the concave curvature 65th Thanks to the provision of the depressions 148 shown in FIG. 47, the compressed air / fuel mixture located in the "dead" closing angle volume X can now move into an expansion volume formed by the depressions 148 and from there into the region in front of the concave bulges 64, 65 of the compressor piston webs IIa, IIb or in the web crossing region 62, 62 'This expanded air / fuel mixture is pushed back into one of the compressor piston paths IIa, IIb during the next intake cycle, ie in the present illustration according to FIG. 46 from the front piston bottom 34c of the second The expansion volume formed by the depressions 148 must in this case be sufficiently large in order to prevent autoignition of the air / fuel mixture expanding into the depression 148 as a result of high compression ,
Obwohl gemäß den vorgestellten Ausführungsbeispielen in jeder Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn IIa, IIb, 12a, 12b jeweils nur einziger Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7, 8 geführt bzw. auf einer Motorwelle 2, 3, 2a, 2b, 3a, 3b gelagert ist, ist es in einer (nicht dargestellten) alternativen Bauweise des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 auch möglich, in den Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b jeweils mehrere, z.B. jeweils zwei oder drei Verdichter- bzw. Arbeitskolben 7, 8 anzuordnen. Im Falle einer Anordnung von zwei Verdichter-/Arbeitskolben 7, 8 pro Verdichter- /Arbeitskolbenbahn IIa, IIb, 12a, 12b würden also sowohl in der Verdichterebene 9 als auch in der Arbeitsebene 10 jeweils vier Verdichter-/Arbeitskolben 7, 8 kreisen. Bei der Anordnung der Verdichter-/Arbeitskolben 7, 8 an den Trägerscheiben 5a, 5b, 6a, 6b müssen entsprechende Versatzabstände gewählt werden, sodass ein Abstreifen der Kolbenböden 34, so wie bereits in den Figuren 17-20 dargestellt, stattfinden kann. Durch eine Vorsehung von mehreren Verdichter- /Arbeitskolben 7, 8 pro Verdichter-/Arbeitskolben- bahn IIa, IIb, 12a, 12b ergibt sich eine höhere Arbeitstaktanzahl pro Motorwellenumdrehung.Although, in accordance with the exemplary embodiments presented, only one compressor or working piston 7, 8 is guided in each compressor or working piston path IIa, IIb, 12a, 12b or is mounted on a motor shaft 2, 3, 2a, 2b, 3a, 3b, it is in an alternative construction (not shown) of the rotary piston engine 1 according to the invention also possible to arrange in the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b respectively several, for example, two or three compressor or piston 7, 8. In the case of an arrangement of two compressor / working pistons 7, 8 per compressor / working piston path IIa, IIb, 12a, 12b, four compressor / working pistons 7, 8 would therefore revolve both in the compressor plane 9 and in the working plane 10. In the arrangement of the compressor / power piston 7, 8 on the carrier discs 5a, 5b, 6a, 6b corresponding offset distances must be selected so that stripping of the piston heads 34, as well as already shown in Figures 17-20, can take place. Provision of several compressor / power pistons 7, 8 per compressor / working piston path IIa, IIb, 12a, 12b results in a higher number of work cycles per motor shaft revolution.
Um während des Betriebs des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 eine wärmebedingte Ausdehnung der Verdichter-/Arbeitskolben 7, 8 und somit ein Anreiben an den die Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b ausbildenden Wandungen zu verhindern, ist eine in den Figuren 53-55 dargestellte Anordnung zur Kolbenkühlung vorgeschlagen .In order to prevent heat-related expansion of the compressor / power pistons 7, 8 and thus rubbing against the walls forming the compressor / working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b during operation of the rotary piston engine 1 according to the invention, one is shown in FIGS. 53-55 shown proposed arrangement for piston cooling.
Wie Fig.53 zeigt, ist hierbei zwischen den Kolbenwandungen 54, 55 der Verdichter-/Arbeitskolben 7, 8 eine Anzahl an schräg gestellten oder/und gekrümmten Rippen 152 in der Art von Axialturbinenschaufein vorgesehen. Diese Rippen 152 sind vorzugsweise parallel zueinander und entlang des inneren Umfangs 54a, 55a der Kolbenwandungen 54, 55 verteilt angeordnet. Zwischen den Rippen 152 ergeben sich Durchtrittskanäle 162, welche einen Transport von über eine im Motorgehäuse 4 vorgesehene Eintrittsöffnung 166 angesaugter Kühlluft 155 durch die axiale Erstreckung 163 des Verdichter-/Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b ermöglichen .As shown in FIG. 53, a number of inclined or / and curved ribs 152, such as axial turbine blades, are provided between the piston walls 54, 55 of the compressor / power pistons 7, 8. These ribs 152 are preferably arranged parallel to one another and distributed along the inner circumference 54a, 55a of the piston walls 54, 55. Passage channels 162, which permit transport of cooling air 155 sucked in via an inlet opening 166 provided in the motor housing 4, through the axial extent 163 of the compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b, result between the ribs 152.
Wie ebenfalls anhand von Fig.53 erkennbar, sind die axialen Endabschnitte 152a, 152b der Rippen 152 von die Außenseite 17b, 17b', 18b, 18b' und die Innenseite 17a, 17a', 18a, 18a' des Verdichter-/Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b begrenzenden Seitenflächen 157, 158 jeweils um ein Distanzmaß 164 beabstandet. Die entlang der Drehachse 14, 15 gemessene axiale Erstreckung der Rippen 152 ist also kleiner als die axiale Erstreckung 163 des Verdichter-/Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b.As can also be seen from FIG. 53, the axial end sections 152a, 152b of the ribs 152 are formed by the outer side 17b, 17b ', 18b, 18b' and the inner side 17a, 17a ', 18a, 18a' of the compressor / power piston 7a, 7b, 8a, 8b limiting side surfaces 157, 158 spaced by a distance measure 164, respectively. The axial extent of the ribs 152 measured along the axis of rotation 14, 15 is thus smaller than the axial one Extension 163 of the compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b.
Auf diese Weise wird verhindert, dass sich zwischen denIn this way it is prevented that between the
Rippen 156 und den die Kolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b begrenzenden Wandungen des Motorblockabschnitts 4a Bereiche mit stehender Kühlluft 155 bilden. Hingegen wird ein kontinuierlicher bzw. Durchfluss der Kühlluft 155 durch die Durchtrittskanäle 162 gewährleistet.Ridges 156 and the piston trajectories IIa, IIb, 12a, 12b bounding walls of the engine block section 4a areas with stagnant cooling air 155 form. On the other hand, a continuous or flow of the cooling air 155 through the passageways 162 is ensured.
Wie eine isometrische Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotor 1 gemäß Fig.54 zeigt, wird die Kühlluft 155 zunächst über einen Luftfilter 154 aus einem gehäuseexternen Bereich angesaugt und durch eine sowohl denAs shown by an isometric sectional view through the rotary piston engine 1 according to the invention according to FIG. 54, the cooling air 155 is first sucked in through an air filter 154 from an area outside the housing and through one of the two
(in Fig.54 ausgeblendeten) Gehäusedeckel 80b als auch den(hidden in Fig.54) housing cover 80b and the
Distanzeinsatz 82 in axialer Richtung durchsetzende Eintrittsöffnung 166 in den Bahnkreuzungsbereich 62, 62' zwischen den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b geführt (siehe auchDistance insert 82 in the axial direction passing through the inlet opening 166 in the web crossing region 62, 62 'between the working piston paths 12a, 12b out (see also
Fig.55). Die während der Rotation der Arbeitskolben 8a, 8b dieFig.55). During the rotation of the working piston 8a, 8b the
Eintrittsöffnung 166 passierenden Rippen 152 bzw. die von denInlet opening 166 passing ribs 152 and the of the
Rippen 152 ausgebildeten Durchtrittskanäle 162 werden hierbei mit Kühlluft 155 umspült bzw. durchspült.Ridges 152 formed passageways 162 are in this case surrounded by cooling air 155 or flushed.
Nach Passieren der Arbeitskolben 8a, 8b wird die Kühlluft 155 in axialer Richtung durch eine in Fig. 54 ersichtliche, durch einen Kanalabschnitt 153 ausgebildete Durchgangsöffnung 159 zu den dahinterliegenden Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb befördert. Wiederum tritt die Kühlluft 155 im Bahnkreuzungsbereich 62, 62' in die Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb ein, wobei die während der Rotation der Verdichterkolben 7a, 7b die Durchgangsöffnung 159 passierenden Rippen 152 der Verdichterkolben 7a, 7b bzw. die von den Rippen 152 ausgebildeten Durchtrittskanäle 162 mit Kühlluft 155 umspült bzw. durchspült werden. Zur Abfuhr der Kühlluft 155 ist auf Seiten der Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb eine Austrittsöffnung 167 vorgesehen. Die sowohl durch die Arbeitsebene 10 als auch durch die Verdichterebene 9 hindurchgegangene Kühlluft 155 wird in weiterer Folge durch einen an die Austrittsöffnung 167 angeschlossenen, das arbeitskolbenbahnseitige Dichtelement 82 sowie den Gehäusedeckel 80a durchsetzenden Abführstutzen 160 sowie ein an diesen anschließendes, durch das Getriebegehäuse 85 geführtes Krümmungsrohr 161 abgeführt.After passing through the working pistons 8a, 8b, the cooling air 155 is conveyed in the axial direction through a passage opening 159, shown in FIG. 54 and formed through a passage section 153, to the compressor piston paths IIa, IIb behind it. The cooling air 155 again enters the compressor piston paths IIa, IIb in the rail crossing region 62, 62, wherein the ribs 152 of the compressor pistons 7a, 7b passing through the throughflow opening 159 during the rotation of the compressor pistons 7a, 7b or through the passageways 162 formed by the ribs 152 be lapped or flushed with cooling air 155. For discharging the cooling air 155, an outlet opening 167 is provided on the side of the compressor piston paths IIa, IIb. The cooling air 155, which has passed through the working plane 10 as well as through the compressor plane 9, is subsequently connected by a discharge pipe 16 passing through the outlet opening 167, the working piston side sealing element 82 and the housing cover 80a passing through and a curved pipe passing through the transmission housing 85 161 dissipated.
Selbstverständlich kann die Führung des Kühlluftstroms auch umgekehrt zur Darstellung gemäß 54, nämlich von Seiten der Verdichterebene 9 in Richtung der Arbeitsebene 10 erfolgen.Of course, the guidance of the cooling air flow can also be reversed to the representation according to FIG. 54, namely from the side of the compressor plane 9 in the direction of the working plane 10.
Wie anhand einer schematischen Darstellung gemäß Fig.55 ersichtlich, ist die Durchgangsöffnung 159 - ebenso wie die Eintrittsöffnung 166 - zentrisch zwischen den Kolbenbahnen IIa und IIb bzw. 12a und 12b angeordnet, sodass mittels einer einzigen Durchgangsöffnung 159 bzw. Eintrittsöffnung 166 beide nebeneinander angeordneten Verdichterkolben 7a, 7b bzw. Arbeitskolben 8a, 8b mit Kühlluft 155 gespeist werden.As can be seen on the basis of a schematic illustration according to FIG. 5, the through opening 159 - as well as the inlet opening 166 - is arranged centrally between the piston paths IIa and IIb or 12a and 12b, so that by means of a single passage opening 159 or inlet opening 166 both adjacent compressor pistons 7a, 7b or working piston 8a, 8b are fed with cooling air 155.
Die Durchgangsöffnung 159 ist - ebenso wie die Eintrittsöffnung 166 - zwischen den jeweils die Verdichter- /Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b begrenzenden Innenwandungen 19a, 19a', 20a, 20a' und den Außenwandungen 19b, 19b', 20b, 20b' angeordnet, um einen Übertritt des Luft- /Kraftstoff-Gemischs aus den Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b in die Kühlluft 155 zu verhindern. Die Durchgangsöffnung 159 bzw. die Eintrittsöffnung 166 sind also so im unteren Bahnkreuzungsbereich 16' angeordnet, dass sie nur von den Hohlräumen 53 bzw. den Durchtrittskanälen 162 der Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b überstrichen werden und die Kolbeninnen- und Außenseiten 17a, 17b, 17a' , 17b' , 18a, 18b, 18a', 18b', 19a, 19b, 19a', 19b' 20a, 20b, 20a', 20b' nicht überragt.The passage opening 159 is - as well as the inlet opening 166 - between the respective compressor / working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b bounding inner walls 19a, 19a ', 20a, 20a' and the outer walls 19b, 19b ', 20b, 20b' arranged to prevent passage of the air / fuel mixture from the compressor / piston pistons tracks IIa, IIb, 12a, 12b into the cooling air 155. The passage opening 159 or the inlet opening 166 are thus so arranged in the lower rail crossing region 16 'that they are only swept by the cavities 53 and the passageways 162 of the compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b and the piston inside and outside 17a, 17b, 17a ', 17b', 18a, 18b, 18a ', 18b', 19a, 19b, 19a ', 19b' 20a, 20b, 20a ', 20b' not surmounted.
Die von der Arbeitsebene 10 in die Verdichterebene 9 führende Durchgangsöffnung 159 ist in einem Bereich des Motorblockabschnitts 4a anzuordnen, in welchem weder der in den Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b auftretende Explosionsdruck noch der Expansionsdruck noch der Verdichtungsdruck das Luft-/Kraftstoff-Gemisch in jenen Bereich hineindrängen können, in welchem die Kühlluft 155 geführt wird. Ein idealer Bereich zur Anordnung der Durchgangsöffnung 159 ist gemäß Fig.55 der unterhalb eines auf Höhe der Drehachsen 13, 14 befindlichen mittleren Bahnkreuzungsbereichs 62'' lokalisierte untere Bahnkreuzungsbereich 62', sodass im Falle einer Begegnung von Kolbenböden 34a, 34b, 34c, 34d die Durchgangsöffnung 159 erst dann von den Kolbenseitenflächen 157, 158 geöffnet wird, wenn das teilentspannte Luft-Kraftstoffgemisch bzw. Auspuffgas bereits vom Kolbenboden 34 des jeweils gegenüberliegenden Arbeitskolbens 8a, 8b von der Durchgangsöffnung 159 abgeschirmt wurde. Der Kühlluftstrom bleibt daher vom Gaswechselstrom (Ansaugen, Verdichten, Expandieren und Auspuffen) stets getrennt.The through opening 159 leading from the working plane 10 into the compressor plane 9 is to be arranged in a region of the engine block section 4a in which neither the explosion pressure occurring in the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b nor the expansion pressure nor the compression pressure / Fuel mixture can push into the area in which the cooling air 155 is guided. An ideal area for the arrangement of the passage opening 159 is according to FIG. 55 the lower track crossing area 62 'located below a middle track crossing area 62 "located at the height of the rotary axles 13, 14, so that in case of contact of piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d Through opening 159 is only then opened by the piston side surfaces 157, 158 when the partially released air-fuel mixture or exhaust gas has already been shielded from the piston head 34 of the respective opposite working piston 8a, 8b of the passage opening 159. The cooling air flow therefore always remains separate from the alternating gas flow (suction, compression, expansion and exhaust).
Die Geschwindigkeit bzw. das Durchflussvolumen an Kühlluft 155 durch die Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b kann durch die konstruktive Auslegung der Rippen 152, insbesondere durch eine Festlegung deren Anzahl, axialer Breite, Dicke 165 sowie deren Neigung zu den Drehachsen 14, 15 bestimmt werden.The speed or the flow volume of cooling air 155 through the compressor / power pistons 7a, 7b, 8a, 8b can by the structural design of the ribs 152, in particular by determining their number, axial width, thickness 165 and their inclination to the axes of rotation 14th 15 are determined.
Eine beschriebene Luftkühlung der Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b macht es notwendig, dass das Ansaugen von zu verdichtender Frischluft und das Auspuffen von verbranntem Luft-Kraftstoffgemisch nicht mehr axial, sondern von Seiten der Außenwandungen 19b, 19b', 20b, 20b' der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b, z.B. tangential zu den Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b im Bahnkreuzungsbereich 62, 62' erfolgt. Zufolge einer solchen Anordnung ist das Szenario verhindert, dass die Arbeitskolben 8a, 8b beim Überstreichen einer (z.B. gemäß Fig.11) in Richtung der Drehachsen 14, 15 verlaufenden bzw. axial aus den Arbeitskolbenbahnen 12a, 12b führenden AuspuffÖffnung 31 das heiße Auspuffgas in die Durchtrittskanäle 162 der Arbeitskolben 8a, 8b zurücksaugen. Eine solche alternative Anordnung der Ansaugöffnung 30 und der AuspuffÖffnung 31 ist in Fig.54 dargestellt.A described air cooling of the compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b makes it necessary that the intake of fresh air to be compressed and the exhaust of combusted air-fuel mixture no longer axially, but from the side the outer walls 19b, 19b ', 20b, 20b' of the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b, for example, tangential to the compressor or working piston paths IIa, IIb, 12a, 12b in the web crossing region 62, 62 'takes place. According to such an arrangement, the scenario prevents the working pistons 8a, 8b from sweeping over the hot exhaust gas during the sweeping of an exhaust opening 31 running (for example according to FIG. 11) in the direction of the rotation axes 14, 15 or axially out of the working piston paths 12a, 12b Return passages 162 of the working piston 8a, 8b suck back. Such an alternative arrangement of the suction opening 30 and the exhaust opening 31 is shown in Fig.54.
Es versteht sich, dass der die Durchgangsöffnung 159 ausbildende Kanalabschnitt 153 im Falle der in Fig.27 dargestellten zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1 mit einem zwischen derIt is understood that the passage section 159 forming channel portion 153 in the case of the illustrated in Fig. 27 second embodiment of the rotary piston engine 1 according to the invention with a between the
Verdichterebene 9 und der Arbeitsebene 10 angeordnetenCompressor level 9 and the working level 10 arranged
Wendegetriebe 66 nicht linear bzw. axial wie in Fig.54 dargestellt, sondern gekrümmt von der Arbeitsebene 10 in dieReversing gear 66 is not linear or axial as shown in Fig.54, but curved from the working plane 10 in the
Verdichterebene 9 verlaufen muss.Compressor level 9 must run.
Eine weitere Maßnahme zur Optimierung des Kühlluftstroms ist in Fig.56 dargestellt. Wie in dieser Figur ersichtlich, ergibt sich bei der Begegnung der Kolbenböden 34b, 34c der Verdichterkolben 7a, 7b im Bahnkreuzungsbereich 62' ein Spalt 168, welcher durch die entgegengesetzten Krümmungen der Kolbenböden 34b, 34c und durch den Versatzwinkel zwischen den Kolbenböden 34b, 34c bedingt ist.Another measure for optimizing the cooling air flow is shown in FIG. As can be seen in this figure, when the piston bottoms 34b, 34c of the compressor pistons 7a, 7b meet in the web crossing region 62 ', a gap 168 results which is caused by the opposite curvatures of the piston bottoms 34b, 34c and by the offset angle between the piston bottoms 34b, 34c is.
Um zu verhindern, dass während des Passierens der Durchgangsöffnung 159 durch den zwischen den Kolbenböden 34b, 34c ausgebildeten Spalt 168 Kühlluft 155 von Seiten der Durchtrittskanäle 162 der Arbeitskolben 8a, 8b in Q O Z OIn order to prevent cooling air 155 from passing through the passage openings 159 through the gap 168 formed between the piston plates 34b, 34c, from the sides of the passage channels 162 of the working pistons 8a, 8b in FIG QOZO
den Spalt 168 gepresst und somit das im Spalt 168 befindliche Luft-Kraftstoffgemisch in den abströmenden Kühlluftstrom verdrängt wird, sind an der den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb zugewandten Seitenfläche 157 der Arbeitskolben 8a, 8b abschnittsweise z.B. plattenförmig ausgeführte Verschlusswandungen 169 angeordnet. Diese Verschlusswandungen 169 verlaufen im vorliegenden Ausführungsbeispiel orthogonal zu den Außenseiten 18b, 18b' und den Innenseiten 18a, 18' der Arbeitskolben 8a, 8b bzw. verlaufen plan zu deren Seitenflächen 157.pressed the gap 168 and thus displaced in the gap 168 air-fuel mixture is displaced in the outflowing cooling air flow, are on the compressor piston webs IIa, IIb facing side surface 157 of the working piston 8a, 8b sections, for example. arranged plate-shaped closure walls 169 arranged. In the present exemplary embodiment, these closure walls 169 are orthogonal to the outer sides 18b, 18b 'and the inner sides 18a, 18' of the working pistons 8a, 8b or run flat relative to their lateral surfaces 157.
Die Verschlusswandungen 169 befinden sich befinden sich an jenen Stellen der Arbeitskolben 8a, 8b, wo sie die Kühlluft- Durchgangsöffnung 159 dann verschließen, wenn sich der im Zuge der Verdichterkolbenrotation zwischen den Kolbenböden 34b, 34c der Verdichterkolben 7a, 7b ausgebildete Spalt 168 über die Durchgangsöffnung 159 bewegt. Die Verschlusswandungen 169 müssen genügend breit sein, um während der gesamten während des Passierens der Durchgangsöffnung 159 durch den Spalt 168 zurückgelegten Wegstrecke der Verdichterkolben 7a, 7b die Durchgangsöffnung 159 zu verschließen, sollten jedoch auch nicht breiter sein, um nicht den Strom der Kühlluft 155 unnötig zu behindern.The closure walls 169 are located at those points of the working piston 8a, 8b, where they close the cooling air passage opening 159, when the formed in the course of the compressor piston rotation between the piston heads 34b, 34c of the compressor piston 7a, 7b gap 168 through the passage opening 159 moves. The closure walls 169 must be sufficiently wide to close the passageway 159 throughout the distance of the compressor pistons 7a, 7b passing through the gap 168 while passing the passageway 159, but should not be wider so as not to obscure the flow of the cooling air 155 to hinder.
Die Arbeitskolben 8a, 8b bilden auf diese Weise gemeinsam mit der Durchgangsöffnung 159 Fensterventile, welche den Kühlluftstrom so steuern, dass keine Vermengung von Kühlluft 155 und Luft-Kraftstoffgemisch eintreten kann. Das im Spalt 168 zwischen den Verdichterkolben 7a, 7b eingeschlossene Luft-Kraftstoffgemisch wird also nicht ins Freie gedrängt - wobei angemerkt sei, dass der Druckverlust selbst in solchem Falle äußerst gering wäre, da der zwischen den Verdichterkolbenböden 34b, 34c ausgebildete Spalt 168 die Durchgangsöffnung 159 im Tausendstelsekundenbereich passiert - sondern verbleibt in den Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb, wo es sich beim nächsten Ansaugtakt wieder mit der Ansauglauft vermischt .The working piston 8a, 8b form in this way, together with the passage opening 159 window valves, which control the cooling air flow so that no mixing of cooling air 155 and air-fuel mixture can occur. The air-fuel mixture trapped in the gap 168 between the compressor pistons 7a, 7b is therefore not forced outward - it being noted that the pressure loss would be extremely low even in such a case, since the gap 168 formed between the compressor piston bottoms 34b, 34c forms the through-opening 159 happened in the thousandth of a second range - but remains in the compressor piston lines IIa, IIb, where it mixes again with the Ansauglauft the next intake stroke.
Um den Leckageverlust („blow-by") des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 1, welcher bereits vernachlässigenswert gering ist, noch weiter zu reduzieren, kann an zu den Isolierringen 21 bzw. zu den Trägerscheiben 5a, 5b, 6a, 6b weisenden Abdichtungsbereichen 170 des Motorgehäuses 4 eine Serie an flachen, waffelförmigen Einkerbungen 171 vorgesehen sein, welche eine allfällige, aus denIn order to further reduce the loss of leakage ("blow-by") of the rotary piston engine 1 according to the invention, which is already negligible, sealing areas 170 of the motor housing 4 pointing to the insulating rings 21 or to the carrier disks 5a, 5b, 6a, 6b can be used a series of flat, waffle-shaped notches 171 may be provided, which is a possible, from the
Kolbenbahnen IIa, IIb, 12a, 12b austretende Laminarströmung des Luft-Kraftstoffgemischs durch Verwirbelung unterbrichtPiston webs IIa, IIb, 12a, 12b interrupting laminar flow of the air-fuel mixture by turbulence interrupts
(rein beispielhaft in Fig.57 dargestellt) .(shown purely by way of example in FIG. 57).
Zum selben Zweck können derartige Einkerbungen 172 auch an den die Außenseite 17b, 17b' , 18b, 18b' sowie die Kolbenböden 34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b', 34c', 34d' der Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b begrenzenden Seitenflächen 157, 158 vorgesehen sein (ebenfalls in Fig.57 dargestellt) .For the same purpose, such notches 172 can also be applied to the outer sides 17b, 17b ', 18b, 18b' and the piston bottoms 34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d' of the compressor / power pistons 7a, 7b, 8a, 8b limiting side surfaces 157, 158 may be provided (also shown in Fig.57).
Als vorteilhaft erweist sich auch eine Anordnung von derartigen Einkerbungen 171 an den Umfangsflachen der in Ausnehmungen der Distanzeinsätze 82 rotierenden Trägerscheiben 5a, 5b, 6a, 6b (eine solche Anordnung ist anhand von Fig.9 nachzuvollziehen) .An arrangement of such indentations 171 on the peripheral surfaces of the support disks 5a, 5b, 6a, 6b rotating in recesses of the spacer inserts 82 also proves advantageous (such an arrangement can be understood from FIG. 9).
Die z.B. in Form von rechteckigen oder rautenförmigen Ausnehmungen ausgeführten Einkerbungen 171, 172 sind gemäß Fig.57 in Form mehrerer, zueinander versetzter und im Wesentlichen konzentrisch zu den Drehachsen 14, 15 verlaufenden Reihen entlang der Abdichtungsbereiche 170 bzw. entlang der den Kolbenaußenseiten 17b, 17b' , 18b, 18b' benachbarten Seitenflächen 157 angeordnet.The notches 171, 172, for example, in the form of rectangular or diamond-shaped recesses, are shown in FIG. 57 in the form of a plurality of staggered rows substantially concentric with the axes of rotation 14, 15 along the sealing areas 170 and 170, respectively. along the piston outer sides 17b, 17b ', 18b, 18b' adjacent side surfaces 157 arranged.
Eine weitere Fortbildung des Kreiskolbenmotors 1 ist anhand der Figuren 58-60 veranschaulicht. Fig.58 zeigt einenA further development of the rotary piston engine 1 is illustrated with reference to FIGS. 58-60. Fig. 58 shows a
Ansaugzyklus in der Verdichterebene 9 zum Zeitpunkt T=I, wobei aktuell über die Ansaugöffnung 30 angesaugte Frischluft von der Außenseite 17b' des in der zweiten VerdichterkolbenbahnSuction cycle in the compressor plane 9 at the time T = I, with fresh air currently sucked in via the intake opening 30 from the outer side 17b 'of the second compressor piston web
IIb entgegen dem Uhrzeigersinn rotierenden zweiten Verdichterkolbens 7b in die offene ersteIIb counterclockwise rotating second compressor piston 7b in the open first
Verdichterkolbenbahn IIb umgeleitet wird.Compressor piston path IIb is redirected.
In weiterer Folge gleitet die Dichtkante 63a des in der ersten Verdichterkolbenbahn IIa im Uhrzeigersinn rotierenden ersten Verdichterkolbens 7a am Kolbenboden 34d des zweiten Verdichterkolbens 7b vorbei (siehe Fig.60; T=2). Hierbei ist erkennbar, dass sich zwischen dem Kolbenboden 34d des zweiten Verdichterkolbens 7b und der Außenseite 17b des ersten Verdichterkolbens 7a ein Hohlraum in Form eines im Wesentlichen prismatischen Volumens 173 bildet, in welchen vorerst keine Frischluft einströmen kann. Um eine hierbei entstehende Saugwirkung, welche der Drehbewegung der Verdichterkolben 7a, 7b entgegenwirkt, zu vermindern, ist an der Innenwandung 19a' der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb in einem unmittelbar dem Bahnkreuzungsbereich 16 bzw. der konkaven Wölbung 64 benachbarten Bereich eine Einbuchtung 174 vorgesehen, aus welcher unter Normaldruck stehende Luft in das zwischen den Verdichterkolben 7a, 7b ausgebildete prismatische Volumen 173 einströmen kann. Durch die Größe dieser im vorliegenden Ausführungsbeispiel halbkreisförmig ausgebildeten Einbuchtung 174 kann der jeweils im prismatischen Volumen 173 gewünschte Unterdruck bestimmt werden. Die Einbuchtung 174 hat auf die Verdichtung des Luft- Kraftstoffgemisches keinen Einfluss, da sie sich im Ansaugbereich der Verdichterkolbenbahnen IIa, IIb befindet.As a result, the sealing edge 63a of the first compressor piston 7a rotating clockwise in the first compressor piston path IIa slides past the piston head 34d of the second compressor piston 7b (see Fig. 60; T = 2). It can be seen that a cavity in the form of a substantially prismatic volume 173 forms between the piston head 34d of the second compressor piston 7b and the outer side 17b of the first compressor piston 7a, in which initially no fresh air can flow. In order to reduce a suction effect, which counteracts the rotational movement of the compressor pistons 7a, 7b, an indentation 174 is provided on the inner wall 19a 'of the second compressor piston track IIb in a region immediately adjacent to the web crossing region 16 or the concave curvature 64, from which air under normal pressure can flow into the prismatic volume 173 formed between the compressor pistons 7a, 7b. Due to the size of this semicircular indentation 174 formed in the present exemplary embodiment, it is possible to determine the desired negative pressure in each case in the prismatic volume 173. The recess 174 has on the compression of the air Fuel mixture has no influence, as it is located in the intake of the compressor piston lines IIa, IIb.
Fig.60 (T=3) zeigt schließlich, wie sich das prismatische Volumen 173 im Zuge fortgesetzter Kolbenrotation wieder öffnet, sodass angesaugte Luft in den Bereich des vormaligen prismatischen Volumens 173 sowie in die Einbuchtung 174 einströmen und den dort vorhandenen Unterdruck wieder ausgleichen kann.Fig. 60 (T = 3) finally shows how the prismatic volume 173 opens again in the course of continued piston rotation, so that sucked air can flow into the area of the former prismatic volume 173 and into the recess 174 and can compensate for the negative pressure existing there.
Äquivalent zur zweiten Verdichterkolbenbahn IIb ist auch die Innenwandung 19a der ersten Verdichterkolbenbahn IIa in einem unmittelbar dem Bahnkreuzungsbereich 16 bzw. der konkaven Wölbung 65 benachbarten Bereich mit einer Einbuchtung 174 versehen.Equivalent to the second compressor piston path IIb, the inner wall 19a of the first compressor piston path IIa is also provided with a recess 174 in a region immediately adjacent to the rail crossing region 16 or the concave curvature 65.
In der Arbeitsebene 10 ergibt sich eine ähnliche Konstellation der Arbeitskolben 8a, 8b, wobei Fig.61 einen Auspuffzyklus zeigt, bei welchem der Kolbenboden 34c' des in der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b entgegen dem Uhrzeigersinn rotierenden zweiten Arbeitskolbens 8b aktuell Auspuffgas aus der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b in Richtung der AuspuffÖffnung 31 ausschiebt. Auch aus der ersten Arbeitskolbenbahn 12a strömt zu diesem Zeitpunkt bereits vom Kolbenboden 34a' des gegenläufig rotierenden ersten Arbeitskolbens 8a ausgeschobenes Auspuffgas zur AuspuffÖffnung 31.FIG. 61 shows an exhaust cycle in which the piston head 34c 'of the second working piston 8b rotating counterclockwise in the second working piston track 12b currently has exhaust gas from the second working piston track 12b in FIG Direction of the exhaust opening 31 ausschiebt. Also from the first working piston path 12a flows at this time already pushed from the piston head 34a 'of the counter-rotating first working piston 8a exhaust gas to AuspuffÖffnung 31st
Während der Begegnung der beiden Arbeitskolben 8a, 8b im unteren Bahnkreuzungsbereich 62' bildet sich zwischen dem Kolbenboden 34c' des zweiten Arbeitskolbens 8b und der Außenseite 18b des ersten Arbeitskolbens 8b ein Hohlraum in Form eines im Wesentlichen prismatischen Volumens 173' , welches sich bei fortschreitender Rotation der Arbeitskolben 8a, 8b verkleinert. Dadurch entsteht in diesem prismatischen Volumen 173' ein Überdruck, welcher der Drehbewegung der Arbeitskolben 8a, 8b entgegenwirkt. Um eine solche unerwünschte Kompression zu vermindern, ist an der Innenwandung 20a' der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b in einem unmittelbar dem Bahnkreuzungsbereich 16' bzw. der konkaven Wölbung 64 benachbarten Bereich eine Einbuchtung 175 vorgesehen, in welcher vor dem Beginn der Kompression Normaldruck herrscht. Durch die Größe dieser im vorliegenden Ausführungsbeispiel halbkreisförmig ausgebildeten Einbuchtung 175 kann der jeweils gewünschte Überdruck bestimmt werden .During the encounter of the two working pistons 8a, 8b in the lower web crossing region 62 ', a cavity in the form of a substantially prismatic volume 173' forms between the piston head 34c 'of the second working piston 8b and the outer side 18b of the first working piston 8b, which progresses as the rotation proceeds the working piston 8a, 8b reduced. This creates in this prismatic volume 173 ', an overpressure, which counteracts the rotational movement of the working piston 8a, 8b. In order to reduce such unwanted compression, an indentation 175 is provided on the inner wall 20a 'of the second working piston track 12b in a region immediately adjacent to the web crossing region 16' or the concave curvature 64, in which normal pressure prevails before the beginning of the compression. Due to the size of this semicircular indentation 175 formed in the present exemplary embodiment, the respective desired overpressure can be determined.
Fig.62 zeigt, wie die Einbuchtung 175 im Zuge fortgesetzter Kolbenrotation wieder geöffnet wird und der Rest des darin vorhandenen Überdrucks sich wieder in das Auspuffgas entspannen kann.Fig. 62 shows how the indentation 175 is reopened in the course of continued piston rotation and the remainder of the overpressure therein can relax back into the exhaust gas.
Äquivalent zur zweiten Arbeitskolbenbahn 12b ist auch die Innenwandung 20a der ersten Arbeitskolbenbahn IIb in einem unmittelbar dem Bahnkreuzungsbereich 16' bzw. der konkaven Wölbung 65 benachbarten Bereich mit einer halbkreisförmigen Einbuchtung 175 versehen.Equivalent to the second working piston track 12b, the inner wall 20a of the first working piston track IIb is also provided with a semicircular indentation 175 in an area immediately adjacent to the track crossing area 16 'or the concave curvature 65.
Zu erwähnen ist, dass die Einbuchtung 175 auf die Verdichtung und die Verbrennung des in den Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb transportierten Luft-Kraftstoffgemischs keinen Einfluss hat, da sie sich im Auspuffbereich der Arbeitskolbenbahnen IIa, IIb befindet . BezugszeichenlisteIt should be mentioned that the indentation 175 has no influence on the compression and combustion of the air-fuel mixture transported in the working piston paths IIa, IIb, since it is located in the exhaust area of the working piston paths IIa, IIb. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kreiskolbenmotor1 rotary engine
2 erste Motorwelle gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors2 first motor shaft according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention
3 zweite Motorwelle gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors3 second motor shaft according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention
2a erste Motorwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 2b zweite Motorwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors2a first motor shaft according to a second embodiment of the rotary piston engine 2b according to the invention second motor shaft according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
3a dritte Motorwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors3a third motor shaft according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
3b vierte Motorwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors3b fourth motor shaft according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
4 Motorgehäuse4 motor housing
4a Motorblockabschnitt4a engine block section
4b peripherer Gehäuseabschnitt4b peripheral housing section
5a Trägerscheibe auf erster Motorwelle 5b Trägerscheibe auf erster Motorwelle5a Carrier disk on first motor shaft 5b Carrier disk on first motor shaft
6a Trägerscheibe auf zweiter Motorwelle6a carrier disk on second motor shaft
6b Trägerscheibe auf zweiter Motorwelle6b carrier disk on second motor shaft
7a erster Verdichterkolben7a first compressor piston
7b zweiter Verdichterkolben 8a erster Arbeitskolben7b second compressor piston 8a first working piston
8b zweiter Arbeitskolben8b second working piston
9 Verdichterebene9 compressor level
10 Arbeitsebene10 working level
IIa erste Verdichterkolbenbahn IIb zweite VerdichterkolbenbahnIIa first compressor piston line IIb second compressor piston train
12a erste Arbeitskolbenbahn12a first working piston track
12b zweite Arbeitskolbenbahn12b second working piston path
13 Antriebswelle13 drive shaft
14 erste Drehachse 15 zweite Drehachse14 first axis of rotation 15 second axis of rotation
16 Übersetzereinheit16 translator unit
17a Innenseite des ersten Verdichterkolbens 7a 17a' Innenseite des zweiten Verdichterkolbens 7b17a inside of the first compressor piston 7a 17a 'inside of the second compressor piston 7b
17b Außenseite des ersten Verdichterkolbens 7a17b outside of the first compressor piston 7a
17b' Außenseite des zweiten Verdichterkolbens 7b17b 'outside of the second compressor piston 7b
18a Innenseite des ersten Arbeitskolbens 8a 18a' Innenseite des zweiten Arbeitskolbens 8b18a inside of the first working piston 8a 18a 'inside of the second working piston 8b
18b Außenseite des ersten Arbeitskolbens 8a18b outside of the first working piston 8a
18b' Außenseite des zweiten Arbeitskolbens 8b18b 'outside of the second working piston 8b
19a Innenwandung der ersten Verdichterkolbenbahn IIa19a inner wall of the first compressor piston train IIa
19a' Innenwandung der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb 19b Außenwandung der ersten Verdichterkolbenbahn IIa19a 'inner wall of the second compressor piston path IIb 19b outer wall of the first compressor piston path IIa
19b' Außenwandung der zweiten Verdichterkolbenbahn IIb19b 'outer wall of the second compressor piston train IIb
20a Innenwandung der ersten Arbeitskolbenbahn 12a20a inner wall of the first working piston track 12a
20a' Innenwandung der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b20a 'inner wall of the second working piston path 12b
20b Außenwandung der ersten Arbeitskolbenbahn 12a 20b' Außenwandung der zweiten Arbeitskolbenbahn 12b20b outer wall of the first working piston track 12a 20b 'outer wall of the second working piston track 12b
21 Isolierringe21 insulating rings
22 Wuchtausgleichsgewichte22 balancing weights
23 Gewindebolzen23 threaded bolts
24 Schraubenmuttern 25 Schrauben für Wuchtausgleichsgewichte 2224 nuts 25 screws for balancing weights 22
26a erste Zündkerze26a first spark plug
26b zweite Zündkerze26b second spark plug
27a erste Einspritzdüse27a first injection nozzle
27b zweite Einspritzdüse 28 Öleinfüllöffnung27b second injection nozzle 28 oil filling opening
29 Ölraumverschlussschraube29 Oil chamber plug
30 Ansaugöffnung30 intake opening
31 AuspuffÖffnung31 exhaust opening
32 erstes Formelement 32a Seite des ersten Formelementes32 first mold element 32a side of the first mold element
33 zweites Formelement33 second mold element
33a Seite des zweiten Formelementes 34a,b,c,d,a' ,b' ,c' ,d' Kolbenböden33a side of the second mold element 34a, b, c, d, a ', b', c ', d' piston bottoms
35 Hohlwellenstück 36 Kegelzahnrad auf Antriebwelle 1335 hollow shaft piece 36 bevel gear on drive shaft 13th
37 Kegelzahnrad auf Antriebwelle 13 38, 39, 38a, 38b, 39a, 39b Kegelzahnräder auf Motorwellen 38', 39' Schäfte der Motorwellen-Kegelzahnräder37 bevel gear on drive shaft 13 38, 39, 38a, 38b, 39a, 39b bevel gears on motor shafts 38 ', 39' shafts of the motor shaft bevel gears
40 Gewindebohrungen im Hohlwellenstück 3540 threaded holes in the hollow shaft piece 35
41 Schraubelemente 42 Laufrichtung der Antriebswelle 1341 screw 42 running direction of the drive shaft 13th
43 Laufrichtung der ersten Motorwelle 2 gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors43 running direction of the first motor shaft 2 according to a first embodiment of the rotary piston engine according to the invention
44 Laufrichtung der zweiten Motorwelle 3 gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 43a Laufrichtung der ersten Motorwelle 2a gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors44 running direction of the second motor shaft 3 according to a first embodiment of the rotary piston engine 43a according to the invention running direction of the first motor shaft 2a according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
43b Laufrichtung der zweiten Motorwelle 2b gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 44a Laufrichtung der dritten Motorwelle 3a gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors43b running direction of the second motor shaft 2b according to a second embodiment of the rotary piston engine 44a according to the invention running direction of the third motor shaft 3a according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
44b Laufrichtung der vierten Motorwelle 3b gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors44b running direction of the fourth motor shaft 3b according to a second embodiment of the rotary piston engine according to the invention
45 Lagerelemente an Antriebswelle 1345 bearing elements to drive shaft 13
46 Lagerelemente an Motorwellen 2, 346 bearing elements on motor shafts 2, 3
47 Lagerbuchsen für Antriebswellen-Lagerelemente 4547 Bushings for Drive Shaft Bearing Elements 45
48 Lagersitze für Motorwellen-Lagerelemente 46 49 mehrkantige Endbereiche der Motorwellen 2,348 Bearing seats for motor shaft bearing elements 46 49 Multi-edged end sections of motor shafts 2.3
50 Bohrungen in den Kegelzahnrad-Schäften 38', 39'50 holes in the bevel gear shafts 38 ', 39'
51 Schraubelemente51 screw elements
52 Stege der Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b52 webs of the compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b
53 Hohlräume der Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b 54 innere Kolbenwandungen53 cavities of the compressor / power piston 7a, 7b, 8a, 8b 54 inner piston walls
55 äußere Kolbenwandungen55 outer piston walls
56 mehrkantiger Wellenbereich 56 mehrkantiger Wellenbereich 58 Rotoranordnung 59 Spurlager (in Lagersitz 90)56 multi-edged shaft area 56 multi-edged shaft area 58 rotor arrangement 59 thrust bearing (in bearing seat 90)
60 Spurlager (in Lagersitz 91)60 thrust bearings (in bearing seat 91)
61 Abstufung der Motorwelle 2, 361 Gradation of the motor shaft 2, 3
62 oberer Bahnkreuzungsbereich 62' unterer Bahnkreuzungsbereich 63a,b,c,d,a' , b' , c' ,d' Dichtkanten62 upper rail crossing area 62 'lower rail crossing area 63a, b, c, d, a ', b', c ', d' sealing edges
64 konkave Wölbung an den zweiten Verdichter-64 concave curvature to the second compressor
/Arbeitskolbenbahn- Innenwandungen 19a', 20a'/ Arbeitkolbenbahn- inner walls 19a ', 20a'
64a, b Endbereiche der konkaven Wölbung 64 65 konkave Wölbung an den ersten Verdichter-64a, b End areas of the concave curvature 64 65 Concave curvature to the first compressor
/Arbeitskolbenbahn- Innenwandungen 19a, 20a/ Arbeitskolbenbahn- inner walls 19a, 20a
65a, b Endbereiche der konkaven Wölbung 6565a, b End portions of the concave curvature 65
66 Wendegetriebe66 gearboxes
67 Gehäusewandungen 68 erster Schlitz im Motorblockabschnitt 4a67 housing walls 68 first slot in the engine block section 4a
69 zweiter Schlitz im Motorblockabschnitt 4a69 second slot in the engine block section 4a
70 erster Überströmkanal70 first overflow channel
70a Eingangsmündung des ersten Überströmkanals70a Entrance of the first overflow channel
70b Ausgangsmündung des ersten Überströmkanals 71 zweiter Überströmkanal70b output port of the first transfer port 71 second transfer port
71a Eingangsmündung des zweiten Überströmkanals71a Entrance of the second overflow channel
71b Ausgangsmündung des zweiten Überströmkanals71b Output port of the second transfer port
73 Durchgangsbohrung73 Through hole
74 erste zuführende Bohrung zur Durchgangsbohrung 73 75 zweite zuführende Bohrung zur Durchgangsbohrung 7374 first feeding hole to the through hole 73 75 second feeding hole to the through hole 73rd
76 Gewindepfropfen76 Threaded plug
77 Ölraumverschlusselement in Getriebegehäuse 8577 Oil chamber closing element in gearbox 85
78 Bohrungen in Gehäusedeckel 80a, 80b 78 Bolzenelemente 80a Gehäusedeckel auf Ansaugseite 80b Gehäusedeckel auf Auspuffseite78 Holes in housing cover 80a, 80b 78 Bolt elements 80a Housing cover on suction side 80b Housing cover on exhaust side
81 Ausnehmung für Dichteinsatz81 recess for sealing insert
82 (starrer) Dichteinsatz82 (rigid) sealing insert
83 (elastisches) Dichtelement 84 Schraubenmuttern83 (elastic) sealing element 84 nuts
85 Getriebegehäuse85 gearbox housing
85a Flanschabschnitt des Getriebegehäuses 8585a flange portion of the transmission case 85th
86 Getriebegehäusedeckel86 Gear housing cover
87 Dichtelement 88 Schrauben87 sealing element 88 screws
89 Schrauben 90 Lagersitz für Spurlager 5989 screws 90 bearing seat for track bearings 59
91 Lagersitz für Spurlager 6091 Bearing seat for track bearings 60
92 Gewindeabschnitte an Motorwellen für Verschraubungselemente 93 93 Verschraubungselemente zur Fixierung der Spurlager 59, 6092 threaded sections on motor shafts for screw 93 93 threaded fasteners for fixing the thrust bearings 59, 60th
94 Gewindeabschnitte an Motorwellen für Überwurfmutter 10394 threaded sections on motor shafts for union nut 103
95 Bohrung im Motorblockabschnitt 4a95 hole in the engine block section 4a
96 Bohrung im auspuffseitigen Gehäusedeckel 80b96 hole in the exhaust side housing cover 80b
97 Ölpegelmessstange 98 geschlitzte Wellenbacke97 oil level measuring rod 98 slotted shaft jaw
98a axiale Gewindebohrungen der geschlitzten Wellenbacke 9898a axial threaded holes of the slotted shaft jaw 98th
99 Spannschraube99 tensioning screw
100 mehrkantige Öffnungen100 polygonal openings
101 mehrkantige Öffnungen 102 Rotorschaft101 polygonal openings 102 rotor shaft
103 Überwurfmutter103 union nut
104 Dichtungen für Formelemente104 gaskets for moldings
105 Schraubelemente105 screw elements
106 Kühlwasserzulauf 107 ansaugseitige Seitenfläche des Motorgehäuses 4106 cooling water inlet 107 suction side side surface of the motor housing 4th
108 auspuffseitige Seitenfläche des Motorgehäuses 4108 exhaust-side side surface of the motor housing 4th
109 Gewindebohrungen für Schraubelemente 105109 threaded holes for screw elements 105
110 Schmieröffnungen im Motorblockabschnitt 4a110 lubrication openings in the engine block section 4a
111 Durchbruch zu Ölraum 113 112 Kühlwassermantel111 Breakthrough to oil chamber 113 112 Cooling water jacket
113 zentraler Ölraum113 central oil room
114 Durchgangsbohrungen in Verschlusselement 115, 116114 through holes in closure element 115, 116th
115 Verschlusselement für erstes Formelement 32 115a Schaftabschnitt des Verschlusselementes 115 116 Verschlusselement für zweites Formelement 33 116a Schaftabschnitt des Verschlusselementes 116115 Closure element for first mold element 32 115a Shaft section of the closure element 115 116 Closure element for second form element 33 116a Shaft section of the closure element 116
117 Öffnung im Verschlusselement 115, 116117 opening in the closure element 115, 116th
118 Ausnehmung in Motorblockabschnitt für Verschluss¬ elemente 115, 116 119 Ausnehmungen für Einspritzdüsen 27a, 27b 120 Ausnehmungen für Zündkerzen 26a, 26b 121 Lagerungsabschnitt auf Motorwellen 2a, 2b, 3a, 3b118 recess in engine block section for closure ¬ elements 115, 116 119 recesses for injectors 27a, 27b 120 recesses for spark plugs 26a, 26b 121 storage section on motor shafts 2a, 2b, 3a, 3b
122 Lagerring für Kegelrollenlager 59a, 59b, 60a, 60b122 tapered roller bearing bearing ring 59a, 59b, 60a, 60b
123 konische Aufnahme für inneres Lagerungselement 125123 conical seat for inner bearing element 125
124 zylindrische Aufnahme für äußeres Lagerungselement 126 125 inneres Lagerungselement124 cylindrical receptacle for outer bearing element 126 125 inner bearing element
126 äußeres Lagerungselement126 outer bearing element
127 Gewindebohrung für äußeres Lagerungselement 126127 threaded hole for outer bearing element 126th
128 Schraubelemente128 screw elements
129 Anschlagabschnitt 130 Öffnungsstutzen in Motorgehäuse 4 für Antriebswelle 13 130a Gewindeabschnitt129 stop section 130 opening nozzle in the motor housing 4 for drive shaft 13 130a threaded portion
131 Überwurfmutter für Öffnungsstutzen 130131 Union nut for opening nozzle 130
132 Einführrichtung der Antriebswelle 13132 insertion direction of the drive shaft 13
133 Senkbohrungen in Antriebswelle 13 für Schraubelemente 41 134 Einsatz133 countersunk holes in drive shaft 13 for screw elements 41 134 insert
135 Einsatz135 use
136 Ölraumverschlussdeckel136 oil chamber cover
137 Ölmessstabselement137 Dipstick element
138 Öleinfüllöffnung 139 Ölmessstabsöffnung138 Oil filling opening 139 Dipstick opening
140 Durchgangsbohrungen140 through holes
141 Querbohrung141 cross bore
142 Schmiernippel142 grease nipple
143 Ölraumverschlussplatte 144 Dichtelement für Ölraumverschlussplatte 143143 Oil chamber closure plate 144 Sealing element for oil chamber closure plate 143
145 Ölablassschraube145 Oil drain plug
146 Dichtelement für Getriebegehäuse 85146 Sealing element for gearbox 85
147 Schraubverschluss für Getriebegehäuse 85147 Screw cap for gearbox 85
148 Vertiefung 149 Ausdehnungsrichtung des Motorgehäuses 4148 recess 149 Expansion direction of the motor housing 4
150 Ausdehnungsrichtung des Motorgehäuses 4150 expansion direction of the motor housing 4
149a Verschieberichtung des ersten Verdichterkolbens 7a 150a Verschieberichtung des zweiten Verdichterkolbens 7b149a shift direction of the first compressor piston 7a 150a shift direction of the second compressor piston 7b
151 Tangente an den Kolbenboden 152 Rippen an Verdichter-/Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b 152a erster axialer Endabschnitt der Rippen 152 152b zweiter axialer Endabschnitt der Rippen 152151 tangent to the piston head 152 ribs on the compressor / power piston 7a, 7b, 8a, 8b 152a first axial end portion of the ribs 152nd 152 b second axial end portion of the ribs 152
153 Kanalabschnitt153 canal section
154 Luftfilter154 air filters
155 Kühlluft 156 Ansaugstutzen155 cooling air 156 intake manifold
157 erste Seitenfläche des Verdichter-/ Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b157 first side surface of the compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b
158 zweite Seitenfläche des Verdichter-/ Arbeitskolben 7a, 7b, 8a, 8b 159 Durchtrittskanäle158 second side surface of the compressor / piston 7a, 7b, 8a, 8b 159 passageways
163 axiale Erstreckung des Verdichter-/Arbeitskolbens 7a, 7b, 8a, 8b163 axial extent of the compressor / working piston 7a, 7b, 8a, 8b
164 Distanzmaß164 distance measure
165 Dicke der Rippen 152 166 Eintrittsöffnung für Kühlluft 155165 Thickness of ribs 152 166 Inlet for cooling air 155
167 Austrittsöffnung für Kühlluft 155167 Cooling air outlet 155
168 Spalt zwischen ineinandergreifenden Kolbenböden 34168 gap between interlocking piston crowns 34
169 Verschlusswandung169 closure wall
170 Abdichtungsbereich an Motorblockabschnitt 4a 171 Einkerbungen170 Sealing area on engine block section 4a 171 notches
172 Einkerbungen172 notches
173, 173' prismatisches Volumen173, 173 'prismatic volume
174 Einbuchtungen in Verdichterebene 9174 indentations in compressor level 9
175 Einbuchtungen in Arbeitsebene 10 X „totes" Schließwinkelvolumen 175 recesses in working plane 10 X "dead" closing angle volume

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1. Kreiskolbenmotor, umfassend in einem Motorgehäuse (4) gelagerte, um zwei Drehachsen (14, 15) rotierbare und eine Antriebswelle (13) antreibende Motorwellen (2, 3), wobei um jede der Drehachsen (14, 15) jeweils mindestens ein Verdichterkolben (7a, 7b) sowie mindestens ein Arbeitskolben (8a, 8b) rotierbar gelagert sind, wobei mittels einer Übersetzereinheit (16) eine gegenläufige Rotationsrichtung von1. Rotary piston engine, comprising in a motor housing (4) mounted, about two axes of rotation (14, 15) rotatable and a drive shaft (13) driving motor shafts (2, 3), wherein each of the axes of rotation (14, 15) at least one compressor piston (7a, 7b) and at least one working piston (8a, 8b) are rotatably mounted, wherein by means of a translator unit (16) an opposite direction of rotation of
Verdichterkolben (7a, 7b) und Arbeitskolben (8a, 8b) bei synchroner Drehzahl erzwungen wird, wobei sich Verdichterkolbenbahnen (Ha, Hb) der in einer gemeinsamen Verdichterebene (9) angeordneten Verdichterkolben (7a, 7b) ebenso wie Arbeitskolbenbahnen (12a, 12b) der in einer zur Verdichterebene (9) parallelen Arbeitsebene (10) angeordneten Arbeitskolben (8a, 8b) in einem Bahnkreuzungsbereich (62, 62') jeweils überschneiden, wobei die in der Verdichterebene (9) angeordneten Verdichterkolbenbahnen (Ha, Hb) von den in der Arbeitsebene (10) angeordneten Arbeitskolbenbahnen (12a, 12b) durch Motorgehäusewandungen (67) separiert, jedoch durch je einen Überströmkanal (70, 71) miteinander verbunden sind, wobei die Verdichter- und ArbeitskolbenCompressor piston (7a, 7b) and working piston (8a, 8b) is forced at synchronous speed, wherein compressor piston paths (Ha, Hb) of the compressor in a common plane (9) arranged compressor pistons (7a, 7b) as well as working piston tracks (12a, 12b) the working pistons (8a, 8b) arranged in a working plane (10) parallel to the compressor plane (9) overlap in each case in a web crossing region (62, 62 '), wherein the compressor piston webs (Ha, Hb) arranged in the compressor plane (9) are of the the working plane (10) arranged working piston tracks (12a, 12b) separated by motor housing walls (67), but by a respective overflow channel (70, 71) are interconnected, wherein the compressor and working piston
(7a, 7b, 8a, 8b) im Wesentlichen kreisringbogenförmig ausgebildet sind und eine konzentrisch zur jeweiligen(7a, 7b, 8a, 8b) are substantially circular arc-shaped and concentric with the respective
Drehachse (14, 15) verlaufende Innenseite (17a, 17a',Rotary axis (14, 15) extending inside (17a, 17a ',
18a, 18a' ) sowie eine konzentrisch zur jeweiligen Drehachse (14, 15) verlaufende Außenseite (17b, 17b', 18b, 18b') aufweisen, wobei die Innenseiten (17a, 17a', 18a, 18a') und die Außenseiten (17b, 17b', 18b, 18b') jeweils durch Kolbenböden (34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b', 34c', 34d' ) begrenzt bzw. miteinander verbunden sind und wobei die Verdichterkolbenbahnen (IIa, IIb) sowie die Arbeitskolbenbahnen (12a, 12b) im Wesentlichen kreisringnutförmig ausgebildet sind, wobei die Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Innenseiten (17a, 17a', 18a, 18a') jeweils entlang einer Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Innenwandung (19a, 19a', 20a, 20a') und die Verdichter- bzw. Arbeitskolben-Außenseiten (17b, 17b', 18b, 18b') jeweils entlang einer Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahn-Außenwandung (19b, 19b', 20b, 20b') geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den18a, 18a ') and a concentric with the respective axis of rotation (14, 15) extending outside (17b, 17b', 18b, 18b '), wherein the inner sides (17a, 17a', 18a, 18a ') and the outer sides (17b , 17b ', 18b, 18b') in each case by piston bottoms (34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d') limited or interconnected are and wherein the compressor piston trains (IIa, IIb) and the working piston tracks (12a, 12b) are formed substantially kreisringnutförmig, wherein the compressor or working piston inner sides (17a, 17a ', 18a, 18a') each along a compressor or Working piston inner wall (19a, 19a ', 20a, 20a') and the compressor or working piston outer sides (17b, 17b ', 18b, 18b') each along a compressor or working piston outer wall (19b, 19b ' , 20b, 20b '), characterized in that on the
Kolbenböden (34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b', 34c', 34d' ) im Bereich der Verdichter-/Arbeitskolben-AußenseitenPiston bottoms (34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d') in the area of the compressor / working piston outer sides
(17b, 17b', 18b, 18b') jeweils eine Dichtkante (63a,(17b, 17b ', 18b, 18b') each have a sealing edge (63a,
63b, 63c, 63d, 63a', 63b', 63c', 63d' ) vorgesehen ist, wobei die Krümmung der Kolbenböden (34a, 34b, 34c, 34d, 34a' , 34b' , 34c' , 34d' ) dem Verlauf einer Rollkurve entspricht, welche die Dichtkante (63a, 63b, 63c, 63d, 63a', 63b', 63c', 63d' ) eines um die Drehachse (14, 15) rotierenden Verdichter-/Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) im Bahnkreuzungsbereich (62, 62') aus dem Querschnitt des in gegenläufiger Drehrichtung um die jeweils gegenüberliegende Drehachse (14, 15) rotierenden, in der gemeinsamen Verdichter-/Arbeitsebene (9,10) liegenden Verdichter-/Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) herausschneidet und wobei die in einer gemeinsamen Verdichter-/Arbeitsebene (9,10) liegenden Verdichter- /Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) in einer Stellung um ihre jeweilige Drehachse (14, 15) angeordnet sind, in welcher die Dichtkante (63a, 63b, 63c, 63d, 63a', 63b', 63c' , 63d' ) des einen Verdichter-/Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) während des Passierens des Bahnkreuzungsbereiches (62, 62') fortwährend den Kolbenboden (34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b', 34c', 34d' ) des jeweils gegenüberliegenden Verdichter- /Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) abstreift.63b, 63c, 63d, 63a ', 63b', 63c ', 63d'), wherein the curvature of the piston bottoms (34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d') corresponds to the course of a Rolling curve corresponding to which the sealing edge (63a, 63b, 63c, 63d, 63a ', 63b', 63c ', 63d') of a about the rotational axis (14, 15) rotating compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b) in the web crossing region (62, 62 ') from the cross section of the in opposite direction of rotation about the respective opposite axis of rotation (14, 15) rotating in the common compressor / working plane (9,10) lying compressor / working piston (7a, 7b, 8a 8b) and wherein the compressor / working pistons (7a, 7b, 8a, 8b) located in a common compressor / working plane (9, 10) are arranged in a position about their respective axis of rotation (14, 15) in which the sealing edge (63a, 63b, 63c, 63d, 63a ', 63b', 63c ', 63d') of the one compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b) advances during passage of the web crossing region (62, 62 ') during the piston head (34a, 34b, 34c, 34d, 34a ', 34b', 34c ', 34d') of the respective opposite compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b) abstreift.
2. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Rotationsbewegung der Verdichter-/Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) ein zwischen der Dichtkante (63a, 63b, 63c, 63d, 63a', 63b', 63c', 63d' ) des einen Verdichter-/Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) und dem Kolbenboden (34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b', 34c' , 34d' ) des jeweils gegenüberliegenden Verdichter- /Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) gemessenes Spiel von maximal 2/10 mm, vorzugsweise ein Spiel < 1/10 mm vorgesehen ist.2. Rotary piston engine according to claim 1, characterized in that during the rotational movement of the compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b) between the sealing edge (63a, 63b, 63c, 63d, 63a ', 63b', 63c ', 63d ') of the one compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b) and the piston head (34a, 34b, 34c, 34d, 34a', 34b ', 34c', 34d ') of the respective opposite compressor / working piston ( 7a, 7b, 8a, 8b) measured game of a maximum of 2/10 mm, preferably a game <1/10 mm is provided.
3. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichter-/Arbeitskolbenbahn- Innenwandungen (19a, 19a', 20a, 20a') im Bahnkreuzungsbereich (62, 62') jeweils eine konkave Wölbung (64, 65) aufweisen, welche sich durch ein Überschneiden der Verdichter-/Arbeitskolbenbahn (IIa, IIb, 12a, 12b) mit der dem jeweils gegenüberliegenden Verdichter-/Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) zugeordneten Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandung (19a, 19a', 20a, 20a') bzw. durch eine gedachte Volumens- Schnittmenge zwischen einer rotationssymmetrisch um eine Drehachse (14, 15) angeordneten Verdichter- /Arbeitskolbenbahn-Außenwandung (19b, 19b', 20b, 20b') und einer rotationssymmetrisch um die jeweils gegenüberliegende Drehachse (14, 15) angeordneten Verdichter-/Arbeitskolbenbahn-Innenwandung (19a, 19a', 20a, 20a') ergibt.3. Rotary piston engine according to claim 1 or 2, characterized in that the compressor / Arbeitskolbenbahn- inner walls (19a, 19a ', 20a, 20a') in the web crossing region (62, 62 ') each have a concave curvature (64, 65), which is characterized by an overlapping of the compressor / working piston track (IIa, IIb, 12a, 12b) with the compressor / working piston track inner wall (19a, 19a ', which is assigned to the respectively opposite compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b), 20a, 20a ') or by an imaginary volume intersection between a rotationally symmetrical about a rotational axis (14, 15) arranged compressor / working piston outer wall (19b, 19b', 20b, 20b ') and a rotationally symmetrical about the respective opposite axis of rotation (14, 15) arranged compressor / working piston inner wall (19a, 19a ', 20a, 20a') results.
4. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichter- /Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) an Trägerscheiben (5a, 5b, 6a, 6b) angebracht sind, welche an den Motorwellen (2, 3) befestigbar sind.4. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compressor / Working piston (7a, 7b, 8a, 8b) on carrier discs (5a, 5b, 6a, 6b) are mounted, which on the motor shafts (2, 3) can be fastened.
5. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang jeder Drehachse (14, 15) eine einzige Motorwelle (2, 3) angeordnet ist, wobei die auf einer der Motorwellen (2, 3) in der Verdichterebene (9) sowie in der Arbeitsebene (10) angeordneten Verdichter- und Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) in gleicher Laufrichtung rotieren .5. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that along each axis of rotation (14, 15) a single motor shaft (2, 3) is arranged, wherein on one of the motor shafts (2, 3) in the compressor plane (9 ) and in the working plane (10) arranged compressor and working piston (7a, 7b, 8a, 8b) rotate in the same direction.
6. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den in der6. rotary engine according to claim 5, characterized in that between the in the
Verdichterebene (9) angeordneten VerdichterkolbenbahnenCompressor level (9) arranged compressor piston paths
(IIa, IIb) und den in der Arbeitsebene (10) angeordneten(IIa, IIb) and arranged at the working level (10)
Arbeitskolbenbahnen (12a, 12b) vorzugsweise schräg von der Verdichterebene (9) in die Arbeitsebene (10) verlaufende Überströmkanäle (70, 71) vorgesehen sind.Working piston paths (12a, 12b) preferably obliquely from the compressor plane (9) in the working plane (10) extending overflow channels (70, 71) are provided.
7. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise gekrümmt ausgeführten Überströmkanäle (70, 71) durch Formelemente (32, 33) ausgebildet sind, welche in Schlitze (68, 69) eingeführt sind, welche in die Verdichterebene (9) von der Arbeitsebene (10) separierenden Motorgehäusewandungen (67) vorgesehen sind.7. Rotary piston engine according to claim 6, characterized in that the preferably curved executed overflow channels (70, 71) by shaped elements (32, 33) are formed, which in slots (68, 69) are inserted, which in the compressor plane (9) of the working plane (10) separating motor housing walls (67) are provided.
8. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang jeder Drehachse (14, 15) zwei miteinander fluchtende Motorwellen (2a, 2b, 3a, 3b) angeordnet sind und eine der beiden miteinander fluchtenden Motorwellen (2a, 2b, 3a, 3b) den mindestens einen Verdichterkolben (7a, 7b) trägt, während die andere dieser Motorwellen (2a, 2b, 3a, 3b) den mindestens einen Arbeitskolben (8a, 8b) trägt, wobei die beiden Motorwellen (2a, 2b, 3a, 3b) mittels eines Wendegetriebes (66) miteinander in Eingriff stehen, sodass eine gegenläufige Rotationsrichtung der beiden Motorwellen (2a, 2b, 3a, 3b) bzw. eine gegenläufige Rotationsrichtung der an einer Drehachse (14, 15) angeordneten Verdichter- und Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) erzwungen wird, wobei das Wendegetriebe (66) eine zwischen der Verdichterebene (9) und der Arbeitsebene (10) angeordnete Antriebswelle (13) antreibt.8. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that along each axis of rotation (14, 15) two mutually aligned motor shafts (2a, 2b, 3a, 3b) are arranged and a the two motor shafts (2a, 2b, 3a, 3b) aligned with one another bear the at least one compressor piston (7a, 7b), while the other of these motor shafts (2a, 2b, 3a, 3b) carries the at least one working piston (8a, 8b), wherein the two motor shafts (2a, 2b, 3a, 3b) by means of a reversing gear (66) engage with each other, so that an opposite direction of rotation of the two motor shafts (2a, 2b, 3a, 3b) and an opposite direction of rotation of the axis of rotation ( 14, 15) arranged compressor and working piston (7a, 7b, 8a, 8b) is forced, wherein the reversing gear (66) between the compressor plane (9) and the working plane (10) arranged drive shaft (13) drives.
9. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Überströmkanal (70, 71) von der um die Drehachse (14, 15) angeordneten Verdichterkolbenbahn- Innenwandung (19a, 19a') zu der um dieselbe Drehachse (14, 15) angeordneten Arbeitskolbenbahn- Innenwandung (20a, 20a') führt.9. Rotary piston engine according to one of claims 6 to 8, characterized in that in each case an overflow channel (70, 71) of the about the rotational axis (14, 15) arranged Verdichterkolbenbahn- inner wall (19a, 19a ') to the about the same axis of rotation (14 , 15) arranged Arbeitskolbenbahn- inner wall (20a, 20a ') leads.
10. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die10. rotary engine according to one of claims 6 to 9, characterized in that the
Überströmkanäle (70, 71) jeweils außerhalb der konkaven Wölbungen (64, 65) der Verdichter-/Arbeitskolbenbahn- Innenwandungen (19a, 19a', 20a, 20a'), jedoch unmittelbar benachbart zu Endbereichen (64a, 64b, 65a, 65b) der konkaven Wölbungen (64, 65) in die Verdichter- /Arbeitskolbenbahnen (IIa, IIb, 12a, 12b) münden. Overflow channels (70, 71) each outside the concave curvatures (64, 65) of the compressor / Arbeitskolbenbahn- inner walls (19a, 19a ', 20a, 20a'), but immediately adjacent end portions (64a, 64b, 65a, 65b) of concave curvatures (64, 65) in the compressor / piston pistons tracks (IIa, IIb, 12a, 12b) open.
11. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die11. Rotary piston engine according to one of claims 6 to 10, characterized in that both the
Eingangsmündungen (70a, 71a) als auch dieEntrance estuaries (70a, 71a) and the
Ausgangssmündungen (70b, 71b) der Überströmkanäle (70, 71) entweder zu einem oberen Bahnkreuzungsbereich (62) oder zu einem unteren Bahnkreuzungsbereich (62') der Verdichter- bzw. Arbeitskolbenbahnen (IIa, IIb, 12a, 12b) benachbart sind.Output ports (70b, 71b) of the transfer passages (70, 71) are adjacent to either an upper web crossing region (62) or a lower web crossing region (62 ') of the compressor or working piston webs (IIa, IIb, 12a, 12b).
12. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Motorblockabschnitt (4a) des Motorgehäuses (4) eine zu den Verdichter-/Arbeitskolbenbahnen (IIa, IIb, 12a, 12b) hin offene Ausnehmung (81) vorgesehen ist, in welcher ein aus einem im Wesentlichen starren Material gefertigter Distanzeinsatz (82) aufnehmbar ist, wobei der Distanzeinsatz (82) von einem am Motorgehäuse (4) befestigbaren Gehäusedeckel (80) in die Ausnehmungen (81) in eine zu den Verdichter- und Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) benachbarte Position gepresst wird und wobei zwischen Gehäusedeckel (80) und Distanzeinsatz (82) ein den Umfang des Distanzeinsatzes (82) überlappendes elastisches Dichtelement (83) angeordnet ist.12. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 11, characterized in that in an engine block section (4a) of the motor housing (4) to the compressor / piston pistons (IIa, IIb, 12a, 12b) open towards recess (81) is provided in which a distance insert (82) made of a substantially rigid material is receivable, wherein the distance insert (82) from a housing cover (80) which can be fastened to the motor housing (4) into the recesses (81) in one of the compressor and working pistons (7a, 7b, 8a, 8b) adjacent position is pressed and wherein between the housing cover (80) and distance insert (82) a the periphery of the distance insert (82) overlapping elastic sealing element (83) is arranged.
13. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verdichterkolbenbahn13. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 12, characterized in that each compressor piston web
(IIa, IIb) eine Kraftstoff-Einspritzdüse (27a, 27b) zugeordnet ist, um in das Motorgehäuse (4) angesaugte Luft vor dem Eintritt in die Verdichterkolbenbahnen (IIa, IIb) oder unmittelbar in den Verdichterkolbenbahnen (Ha, Hb), vorzugsweise im Bereich einer in die Verdichterkolbenbahnen (Ha, Hb) mündenden Ansaugöffnung (30), mit Kraftstoff anzureichern .(IIa, IIb) is associated with a fuel injection nozzle (27a, 27b) to air sucked into the motor housing (4) before entering the compressor piston paths (IIa, IIb) or directly in the compressor piston paths (Ha, Hb), preferably in Area of one in the compressor piston paths (Ha, Hb) opening suction port (30) to enrich with fuel.
14. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arbeitskolbenbahn14. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 13, characterized in that each working piston track
(12a, 12b) eine Zündkerze (26a, 26b) zugeordnet ist, wobei die Zündkerzen (26a, 26b) vorzugsweise im Bereich von Ausgangsmündungen (70b, 71b) der Überströmkanäle(12a, 12b) is associated with a spark plug (26a, 26b), wherein the spark plugs (26a, 26b) preferably in the region of the outlet openings (70b, 71b) of the overflow
(70, 71) angeordnet sind.(70, 71) are arranged.
15. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichterkolbenbahn- Innenwandungen (19a, 19a') eine oder mehrere Vertiefungen (148) aufweisen, welche von einem außerhalb des Bahnkreuzungsbereichs (62, 62') liegenden, den Endbereichen (64a, 64b, 65a, 65b) der konkaven Wölbungen (64, 65) benachbarten Bereich der Verdichterkolbenbahn-Innenwandung (19a, 19a') zu der jeweils an die Verdichterkolbenbahn-Innenwandung (19a, 19a') angrenzenden konkaven Wölbung (64, 65) führt.15. Rotary piston engine according to one of claims 3 to 14, characterized in that the Verdichterkolbenbahn- inner walls (19a, 19a ') one or more recesses (148), which of an outside of the web crossing region (62, 62') lying, the end regions (64a, 64b, 65a, 65b) of the concave bulges (64, 65) adjacent the region of the compressor piston inner wall (19a, 19a ') to the respective concave curvature (64, 65) adjacent the compressor piston inner wall (19a, 19a') ) leads.
16. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kolbenwandungen (54, 55) zumindest eines der Verdichter- /Arbeitskolben (7a, 7b, 8a, 8b) eine beliebige Anzahl an schräg gestellten oder/und gekrümmten Rippen (152) vorgesehen ist, wobei diese Rippen (152) vorzugsweise parallel zueinander und entlang des inneren Umfangs16. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 15, characterized in that between the piston walls (54, 55) at least one of the compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b) any number of obliquely and / or curved ribs (152), these ribs (152) preferably parallel to each other and along the inner periphery
(54a, 55a) der Kolbenwandungen (54, 55) verteilt angeordnet sind, wobei zwischen den Rippen (152) Durchtrittskanäle (162) ausgebildet sind, welche einen Transport von über eine im Motorgehäuse (4) vorgesehene Eintrittsöffnung (166) angesaugter Kühlluft (154) durch die axiale Erstreckung (163) des Verdichter- /Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) ermöglichen.(54a, 55a) of the piston walls (54, 55) are arranged distributed, wherein between the ribs (152) passage channels (162) are formed, which transport a via in the motor housing (4) provided in the inlet opening (166) sucked cooling air (154 ) by the axial extent (163) of the compressor / working piston (7a, 7b, 8a, 8b) allow.
17. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen17. Rotary piston engine according to claim 16, characterized in that the axial
Endabschnitte (152a, 152b) der Rippen (152) von die Außenseite (17b, 17b', 18b, 18b') und die Innenseite (17a, 17a', 18a, 18a') des Verdichter- /Arbeitskolbens (7a, 7b, 8a, 8b) begrenzenden Seitenflächen (157, 158) jeweils um ein Distanzmaß (164) beabstandet sind.End portions (152a, 152b) of the ribs (152) from the outer side (17b, 17b ', 18b, 18b') and the inner side (17a, 17a ', 18a, 18a') of the compressor / working piston (7a, 7b, 8a , 8b) limiting side surfaces (157, 158) are each spaced by a distance measure (164).
18. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Motorgehäuse (4) mindestens eine Durchgangsöffnung (159) vorgesehen ist, durch welche die Kühlluft (154) von mindestens einer der Verdichter- /Arbeitskolbenbahnen (IIa, IIb, 12a, 12b) in die jeweils axial dahinterliegende (n) Verdichter-18. Rotary piston engine according to claim 16 or 17, characterized in that in the motor housing (4) at least one passage opening (159) is provided, through which the cooling air (154) of at least one of the compressor / working piston paths (IIa, IIb, 12a, 12b ) into the respective axially behind compressor (s)
/Arbeitskolbenbahn (en) (IIa, IIb, 12a, 12b) beförderbar ist, wobei die Durchgangsöffnung (159) vorzugsweise innerhalb des Bahnkreuzungsbereichs (162, 162') zweier nebeneinander angeordneter Verdichter-/ Arbeitskolbenbahn (s) (IIa, IIb, 12a, 12b) is conveyed, wherein the passage opening (159) preferably within the web crossing region (162, 162 ') of two juxtaposed compressor
/Arbeitskolbenbahnen (IIa, IIb, 12a, 12b) angeordnet ist./ Working piston tracks (IIa, IIb, 12a, 12b) is arranged.
19. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Kolbenbahnen (IIa, IIb, 12a, 12b) benachbarte, zu rotierenden, die Kolbenbahnen (IIa, IIb, 12a, 12b) begrenzenden Bauteilen weisende Abdichtungsbereiche (170) des Motorgehäuses (4) mit einer Serie an Einkerbungen (171) versehen sind, wobei die Einkerbungen (171) vorzugsweise in Form mehrerer, zueinander versetzter Reihen entlang der Abdichtungsbereiche (170) angeordnet sind. 19. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 18, characterized in that to the piston webs (IIa, IIb, 12a, 12b) adjacent, to be rotated, the piston trajectories (IIa, IIb, 12a, 12b) delimiting components facing sealing areas (170) of the motor housing (4) are provided with a series of notches (171), wherein the notches (171) are preferably arranged in the form of a plurality of mutually offset rows along the sealing regions (170).
20. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer der Innenwandungen (19a, 19a', 20a, 20a') der Verdichterkolbenbahnen (Ha, Hb) oder der Arbeitskolbenbahnen (12a, 12b) in einem unmittelbar der konkaven Wölbung (64, 65) bzw. dem Bahnkreuzungsbereich (16, 16') benachbarten Bereich jeweils zumindest eine Einbuchtung (174, 175) vorgesehen ist. 20. Rotary piston engine according to one of claims 3 to 19, characterized in that on at least one of the inner walls (19a, 19a ', 20a, 20a') of the compressor piston tracks (Ha, Hb) or the working piston tracks (12a, 12b) in a directly the concave curvature (64, 65) or the web crossing region (16, 16 ') adjacent region each having at least one indentation (174, 175) is provided.
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