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Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine mit wenigstens drei um je eine gesonderte
Achse drehbar gelagerten Drehkolben mit im Radialschnitt von einem Kreis abweichendem Schnitt- profil, wobei die Wellen der Drehkolben zueinander parallel und drehschlüssig zu gleichsinnigem
Umlauf miteinander gekoppelt sind und die Drehkolben an ihren Stirnflächen dichtend in einem
Gehäuse geführt und die Mantelflächen aller benachbarten Drehkolben über längs einer Erzeugen- den ihres Mantels verlaufende Linien dichtend aneinander anschliessen, bei welcher der Arbeits- raum der Drehkolbenmaschine von wenigstens drei Drehkolben begrenzt ist und die Drehkolben von einem Gehäuse umgeben, sind, und mit zum Arbeitsraum führenden Zu- und Ableitungen für das Arbeitsmedium.
Derartige Drehkolbenmaschinen, wie sie beispielsweise aus der DE-PS Nr. 938224, den DE-OS
1576899 und 2055947 sowie der FR-PS Nr. 2. 293. 577 bekannt sind, können sowohl als Fluidikmotoren, als Verbrennungskraftmaschinen oder als Pumpe dienen. Sie lassen in der Regel keine hohen
Kompressionen zu und es werden nur zwischen den Drehkolben eingeschlossene Räume als Arbeits- räume genützt.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Drehkolbenmaschine der oben genannten Art aus einer möglichst geringen Anzahl gleichartiger Bauteile aufzubauen und eine Ausbildung zu ermögli- chen, welche hohe Kompressionen und damit beispielsweise eine Verwendung als Verbrennungskraft- maschine mit Direkteinspritzung des Kraftstoffes und Selbstzündung zulässt.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass der Raum zwi- schen Drehkolben und Gehäuse mit dem zwischen den Drehkolben befindlichen Arbeitsraum über
Leitungskanäle verbunden ist.
Durch die Verwendung des die Drehkolben aussen umgebenden Raumes gemeinsam mit dem zwischen den Drehkolben ausgebildeten Arbeitsraum kann der Aussenraum zur Vorverdichtung des
Mediums bzw. Brennstoffgemisches verwendet werden, wodurch eine bessere Füllung im Falle von Verbrennungsmotoren und ein höherer Kompressionsdruck im Falle vom Pumpen erzielbar ist. Jede
Kompression in dem zwischen beispielsweise vier synchron um zueinander parallele Achsen rotierenden Drehkolben gebildeten Arbeitsraum ist mit einer Expansion in dem zwischen den Drehkolben und dem Gehäuse befindlichen Raum verbunden und somit lässt sich bei jeder Expansion im inneren Arbeitsraum eine Kompression im äusseren durch das Gehäuse begrenzten Raum erzielen. Der äussere
Raum kann daher beispielsweise zur Vorkompression eines Antriebsmediums verwendet werden.
Die Verbindung der beiden Räume über die Leitungskanäle lässt sich durch periodisches Überschleifen der Mündungen dieser Leitungskanäle im Bereich des inneren Arbeitsraumes durch die Drehkolben selbst erzielen.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 durch eine erfindungsgemässe Drehkolbenmaschine mit vier Drehkolben und Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
- stellt das Gehäuse der als Motor ausgebildeten Drehkolbenmaschine dar, in dessen Raum-2-vier Drehkolben-3-mit Wellen-4--drehbar gelagert angeordnet sind. Mit den Wellen --4-- sind ausserhalb des Raumes --2-- des Gehäuses --1-- drehfest Zahnräder --5-- verbunden, die mit einem zentralen Zahnrad --6-- kämmen, welches mit der Antriebswelle --7-im Gehäuse --1-- drehbar gelagert ist. Die Abtriebswelle --7-- ist aus dem Gehäuse --1-- heraus- geführt.
Der Raum --2-- des Gehäuses --1-- ist durch die zylindrische Wand --8-- des Gehäu- ses --1-- und die Wände --9-- begrenzt. Die Drehkolben --3-- weisen nahezu die gleiche Höhe wie der Raum --2-- auf, so dass die Stirnflächen --10-- der Drehkolben --3-- dichtend an den Wänden --9-- geführt sind.
Die Drehkolben --3-- weisen im Radialschnitt im wesentlichen elliptische Gestalt auf und die Mantelflächen benachbarter Drehkolben berühren einander während der Drehung der Drehkolben über eine längs einer Erzeugenden verlaufende Linie --11-- ihres Mantels. Auf diese Weise schliessen die Drehkolben --3-- einen Arbeitsraum --12-- ein. In der in Fig. 2 mit vollen Linien
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sein grösstes Volumen auf. Mit strichpunktierten Linien ist eine Zwischenstellung der Drehkolben --3"-- dargestellt.
Es ist ersichtlich, dass die Drehkolben --3'und 3"-- in den dazugehörigen Stellungen einander längs Linien --11'und 11"-- ihrer Mantelflächen berühren. Das im wesentlichen elliptische
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Druck beaufschlagbare Fläche in einer Drehrichtung, so dass der Drehkolben in einem vorbestimmten
Sinn dreht.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird Luft durch einen Kanal --13-- angesaugt und über Kanäle --14-- in den Teil --15-- des Raumes --2-- im Gehäuse --1-- geleitet, der von der zylindrischen Wand --8-- und den Drehkolben --3-- begrenzt ist. Die Steuerung der Menge der zugeführten Luft erfolgt über Ventile --16--. Die Luft wird im Teil --15-- des Raumes --2-- der Drehung der Drehkolben --3-- im Sinne einer Vergrösserung des Volumens des Arbeitsrau- mes --12-- vorverdichtet. Durch die Vorverdichtung strömt die Luft über Leitungskanäle --17-- nach Freigabe der Mündung --18-- derselben durch die Drehkolben --3-- in den Arbeits- raum --12-- und füllt diesen voll aus.
Bei weiterer Drehung der Drehkolben --3-- werden die Mündungen --18-- der Leitungskanäle --17-- durch die Drehkolben --3-- wieder verschlossen und die im Arbeitsraum --12-- enthaltene Luft wird verdichtet. Durch die hohe erzielbare Verdich- tung kann die Verbrennung des Gemisches durch Selbstzündung nach Einspritzen von Kraftstoff erfolgen. Es kann aber selbstverständlich auch bei Brennstoffen mit geringer Selbstzündungsnei- gung die Zündung durch Fremdzündung mittels Zünd- und Glühkerzen erfolgen.
Wenn die Drehkolbenmaschine als Zweitaktmotor ausgelegt ist, erfolgt das Spülen der Ver- brennungsphase nach dem Entspannen derselben durch Einströmen von neuem Kraftstoff-Luft-Ge- misch durch die Mündungen --18-- der Leitungskanäle --17--, wobei die Abgase durch den Ab- gaskanal --19--, welcher mittels eines Ventils --20-- gesteuert wird, abströmen.
Wenn die Drehkolbenmaschine als Viertaktmotor ausgelegt ist, sind in den Leitungskanä- len --17-- Ventile --21-- zur Steuerung der vorverdichteten Luft angeordnet.
Die Ventile --16, 20 und 21-- können elektromagnetisch oder auch mechanisch gesteuert werden.