DE102010064296B4

DE102010064296B4 - A rotary internal combustion engine and method for adjusting the timing of a rotary internal combustion engine

Info

Publication number: DE102010064296B4
Application number: DE201010064296
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: ANDRES, KATHARINA, DE
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: DE102010064296A1; WO2012089621A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationsverbrennungsmotor mit einer feststehenden Pleuellagerachse und einem Rotor, auf dem um eine Drehachse rotierbar Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind, sowie mit einer Steuereinheit zum Öffnen und Schließen der Kolben-Zylinder-Einheiten je nach durchzuführendem Takt, wobei an die Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten angeschlossene Pleuel drehbar auf der Pleuellagerachse gelagert sind. Es ist vorgesehen, dass die Steuereinheit eine Schiebeeinrichtung (200) zur Freigabe bzw. Schließung einer Zylinderöffnung (121) umfasst, die um den Rotor (1) drehbar angeordnet ist und lediglich einen Öffnungsbereich (210) zum Einlassen von Treibstoff und Auslassen von Abgasen und einen Schließungsbereich (220) zum Verschließen der Zylinder (120) zwecks Komprimieren und Ermöglichung der explosionsbedingten Expansion aufweist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Einstellung der Steuerzeiten eines Rotationsverbrennungsmotors zur Verfügung gestellt.The invention relates to a rotary internal combustion engine with a fixed connecting rod bearing axis and a rotor on which piston-cylinder units are arranged to be rotatable about an axis of rotation, and with a control unit for opening and closing the piston-cylinder units depending on the cycle to be carried out, with the pistons the piston-cylinder units connected connecting rods are rotatably mounted on the connecting rod bearing axis. It is provided that the control unit comprises a sliding device (200) for opening or closing a cylinder opening (121) which is arranged rotatably around the rotor (1) and only an opening area (210) for admitting fuel and discharging exhaust gases and a closure area (220) for closing the cylinders (120) for the purpose of compression and to allow the explosion-induced expansion. Furthermore, a method for setting the timing of a rotary internal combustion engine is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationsverbrennungsmotor mit einer feststehenden Pleuellagerachse und einem Rotor, auf dem um eine Drehachse rotierbar Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind, und der eine Steuereinheit zum Öffnen und Schließen der Kolben-Zylinder-Einheiten je nach durchzuführendem Takt aufweist, wobei an die Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten angeschlossene Pleuel drehbar auf der Pleuellagerachse gelagert sind.The present invention relates to a rotary internal combustion engine with a fixed conrod bearing axis and a rotor on which are arranged rotatable about a rotation axis piston-cylinder units, and having a control unit for opening and closing the piston-cylinder units depending on the clock to be performed, where the pistons of the piston-cylinder units connected connecting rods are rotatably mounted on the connecting rod bearing axis.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Einstellung der Steuerzeiten des erfindungsgemäßen Rotationsverbrennungsmotors.Furthermore, the present invention relates to a method for adjusting the timing of the rotary internal combustion engine according to the invention.

Herkömmliche Verbrennungsmotoren haben den Nachteil, dass die Kolben ausschließlich auf translatorischen Bahnen bewegt werden müssen, um eine Kurbelwelle anzutreiben. Dies ist insbesondere hinsichtlich des Rundlaufes sowie des schwingungsbedingten Verschleißes problematisch.Conventional internal combustion engines have the disadvantage that the pistons must be moved solely on translational paths to drive a crankshaft. This is particularly problematic in terms of concentricity and vibration-related wear.

Beim Rotationsverbrennungsmotor wird das Wirkprinzip umgedreht, so dass die Zylinder um eine Pleuellagerachse rotieren. Bei einer Umdrehung des Rotors, auf dem die Zylinder angeordnet sind, um 720° entsteht ein Viertakt. Während sich die Zylinder um 720° drehen, dreht sich die Nockenscheibe mit der halben Drehzahl nur um 360°. Sie schließt die Ventile für die Takte des Komprimierens und Verbrennens, und öffnet die Ventile für die Takte des Abgasens und Ansaugens.In the rotary internal combustion engine, the operating principle is reversed, so that the cylinders rotate about a connecting rod bearing axis. In one revolution of the rotor, on which the cylinders are arranged, by 720 ° creates a four-stroke. As the cylinders rotate 720 °, the cam rotates at half speed only 360 °. It closes the valves for the cycles of compressing and burning, and opens the valves for the strokes of exhaust and suction.

Rotationsverbrennungsmotoren, bei denen Kolben-Zylinder-Einheiten um eine feststehende Pleuellagerachse rotieren, sind z. B. aus der DE 38 20 033 A1 bekannt. Bei der dort offenbarten Verbrennungskraftmaschine ist in einem Rotor eine Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet, wobei ein mit dem Kolben gekoppeltes Pleuel exzentrisch in Bezug zur Drehachse des Rotors auf einer Pleuellagerachse gelagert ist. Bei Durchführung der üblichen vier Takte eines Verbrennungsmotors wird der Rotor durch die Hub-Bewegungen des Kolbens in Rotation versetzt. Zum Einlassen eines Kraftstoffgemisches sowie zum Auslassen der Abgase ist zwischen dem Rotor und einem Gehäuse eine rotierende Einrichtung vorgesehen. Diese rotierende Einrichtung umfasst mehrere Einlass- bzw. Auslassöffnungen. Diese Einlass- bzw. Auslassöffnungen müssen in Bezug zu einer Öffnung des Zylinders der Kolben-Zylinder-Einheit je durchzuführendem Takt, das heißt zum richtigen Zeitpunkt, eine derartige Winkelposition aufweisen, dass der Brennraum des Zylinders entweder offen oder geschlossen ist.Rotary combustion engines, in which piston-cylinder units rotate about a fixed rod bearing axis are, for. B. from the DE 38 20 033 A1 known. In the internal combustion engine disclosed therein, a piston-cylinder unit is arranged in a rotor, wherein a connecting rod coupled to the piston is mounted eccentrically with respect to the axis of rotation of the rotor on a connecting-rod bearing axis. When performing the usual four strokes of an internal combustion engine, the rotor is rotated by the stroke movements of the piston in rotation. For introducing a fuel mixture and for discharging the exhaust gases, a rotating device is provided between the rotor and a housing. This rotating device comprises a plurality of inlet and outlet openings. These inlet and outlet ports must have such an angular position with respect to an opening of the cylinder of the piston-cylinder unit per stroke to be performed, that is, at the right time, that the combustion chamber of the cylinder is either open or closed.

Die Koordinierung dieser Bewegungen sowie die notwendige Abdichtung zwischen dem Zylinder sowie auch dem Gehäuse ist konstruktiv und damit auch fertigungstechnisch relativ aufwendig, insbesondere wenn eine Verstellung bzw. Justierung der Öffnungs- bzw. Schließungszeitpunkte des Zylinders realisierbar sein soll.The coordination of these movements and the necessary sealing between the cylinder and the housing is constructive and therefore relatively expensive to manufacture, especially if an adjustment or adjustment of the opening or closing times of the cylinder should be feasible.

DE 37 12 992 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem sich in einer zylindrischen Kolbenbohrung hin und her bewegenden Kolben, der über ein Pleuel auf eine drehbar gelagerte Kurbelwelle einwirkt. Dabei ist die Kolbenbohrung in einem Läufer angeordnet, der in einem Gehäuse drehbar gelagert ist. Läufer und Kurbelwelle sind durch ein Getriebe bewegungsmäßig derart miteinander gekoppelt, dass sie in entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufen. Die im Läufer angeordnete Kolbenbohrung steht mit einer Öffnung in der Außenfläche des Läufers in Verbindung, die sich bei der Drehung des Läufers an einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung des Gehäuses vorbeibewegt. DE 37 12 992 A1 discloses an internal combustion engine having at least one piston reciprocating in a cylindrical piston bore and acting on a rotatably supported crankshaft via a connecting rod. In this case, the piston bore is arranged in a rotor which is rotatably mounted in a housing. Rotor and crankshaft are coupled by a gear in terms of movement such that they rotate in opposite directions of rotation. The piston bore disposed in the rotor communicates with an opening in the outer surface of the rotor that moves past an inlet opening and an outlet opening of the housing as the rotor rotates.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Rotationsverbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Einstellung der Steuerzeiten des Rotationsverbrennungsmotors zur Verfügung zu stellen, mit denen in kostengünstiger, einfacher und zuverlässiger Weise die Kraftstoffzuführung sowie Abgasabführung bei einem effizienten Betrieb des Motors ermöglicht wird.The invention is therefore an object of the invention to provide a rotary internal combustion engine and a method for adjusting the timing of the rotary internal combustion engine available, which in a cost effective, simple and reliable manner, the fuel supply and exhaust removal is made possible in an efficient operation of the engine.

Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Rotationsverbrennungsmotor nach Anspruch 1 sowie durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Einstellung der Steuerzeiten nach Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by the rotary internal combustion engine according to the invention according to claim 1 and by the inventive method for adjusting the timing according to claim 14.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Rotationsverbrennungsmotors sind in den Unteransprüchen 2 bis 13 angegeben.Advantageous embodiments of the rotary internal combustion engine are specified in the subclaims 2 to 13.

Es wird erfindungsgemäß ein Rotationsverbrennungsmotor mit einer feststehenden Pleuellagerachse und einem Rotor, auf dem um die Drehachse rotierbar Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind, zur Verfügung gestellt, wobei der Rotationsverbrennungsmotor weiterhin eine Steuereinheit zum Öffnen und Schließen der Kolben-Zylinder-Einheiten je nach durchzuführendem Takt aufweist und an den Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten angeschlossene Pleuel drehbar auf der Pleuellagerachse gelagert sind. Erfindungsgemäß umfasst die Steuereinheit eine Schiebeeinrichtung zur Freigabe bzw. Schließung einer Zylinderöffnung, wobei die Schiebeeinrichtung um den Rotor drehbar angeordnet ist und lediglich einen Öffnungsbereich zum Einlassen von Treibstoff und Auslassen von Abgasen und einen Schließungsbereich zum Verschließen der Zylinder zwecks Komprimieren und Ermöglichung der explosionsbedingten Expansion aufweist. Die Schiebeeinrichtung umfasst somit im Wesentlichen zwei Segmente, nämlich ein erstes Segment zur Realisierung einer Öffnung zwecks Einlassen von Treibstoff und Auslassen von Abgasen und ein zweites Segment zur Realisierung der Schließung des Zylinders zwecks Komprimieren und Ermöglichung der explosionsbedingten Expansion. Bei Ausgestaltung der Schiebeeinrichtung in Ringform umfassen die beiden genannten Segmente im Wesentlichen jeweils zirka 180°. Die Kolben-Zylinder-Einheiten sind auf dem Rotor radial um die Pleuellagerachse verteilt angeordnet, wobei die Pleuellagerachse exzentrisch in Bezug zu einer durch die Kolben-Zylinder-Einheiten gebildeten Kreisbahn angeordnet ist. Demzufolge sind Ventile der Kolben-Zylinder-Einheiten ebenfalls entlang einer im Wesentlichen kreisförmigen Umlaufbahn der Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet. Der erfindungsgemäße Rotationsverbrennungsmotor weist den Vorteil einer einfachen und damit kostengünstig zu realisierenden Ausgestaltung hinsichtlich der Öffnung und Schließung der Zylinder auf, da nur ein Öffnungsbereich und ein Schließungsbereich vorgesehen sind.According to the invention, there is provided a rotary internal combustion engine having a fixed connecting rod bearing axis and a rotor on which piston-cylinder units are rotatable about the rotational axis, wherein the rotary combustion engine further comprises a control unit for opening and closing the piston-cylinder units depending on durchzuführendem Clock and connected to the piston of the piston-cylinder units connecting rods are rotatably mounted on the connecting rod bearing axis. According to the invention, the control unit comprises a shifter for releasing a cylinder opening, the shifter being rotatable about the rotor and having only an opening area for introducing fuel and discharging exhaust gases and a closing area for closing the cylinders for compressing and allowing the explosion expansion , The sliding device thus essentially comprises two segments, namely a first segment for realizing an opening for the purpose of introducing fuel and exhausting exhaust gases, and a second segment for realizing the closure of the cylinder for compressing and allowing the explosion-induced expansion. In the embodiment of the sliding device in ring form, the two mentioned segments substantially each comprise approximately 180 °. The piston-cylinder units are disposed on the rotor radially distributed about the connecting rod bearing axis, wherein the connecting rod bearing axis is arranged eccentrically with respect to a circular path formed by the piston-cylinder units. As a result, valves of the piston-cylinder units are also arranged along a substantially circular orbit of the piston-cylinder units. The rotary internal combustion engine according to the invention has the advantage of a simple and thus inexpensive to be realized embodiment with respect to the opening and closing of the cylinder, since only an opening area and a closing area are provided.

Vorzugsweise ist die Schiebeeinrichtung als ein Nockenschieber in Form eines im Wesentlichen ringförmigen drehbaren Kurvenkörpers ausgestaltet. Der Kurvenkörper kann auch als Kurvenschablone bezeichnet sein und ist somit ein im Wesentlichen ringförmiges Element, in dem Kurvenbereiche zur Steuerung der Ventile angeordnet sind.Preferably, the pushing device is designed as a cam slider in the form of a substantially annular rotatable cam body. The cam body may also be referred to as a cam template and is thus a substantially annular element in which cam areas for controlling the valves are arranged.

In alternativer Ausgestaltung ist die Schiebeeinrichtung ein Äquatorschieber in Form eines im Wesentlichen ringförmigen drehbaren Elementes, in welchem der Öffnungsbereich angeordnet ist. Der Öffnungsbereich ist dabei ein Bereich einer Öffnung im ringförmigen drehbaren Element, vorzugsweise in Form eines Langlochs. Der Schließungsbereich ist der Bereich des ringförmigen drehbaren Elementes, der nicht die Öffnung aufweist.In an alternative embodiment, the sliding device is an equatorial slide in the form of a substantially annular rotatable element, in which the opening region is arranged. The opening region is a region of an opening in the annular rotatable element, preferably in the form of a slot. The closing area is the area of the annular rotatable element which does not have the opening.

Die erfindungsgemäße Schiebeeinrichtung, als Nockenschieber ausgestaltet oder als Äquatorschieber ausgestaltet, wird mittels wenigstens eines Stirnradgetriebes angetrieben. Dieses Stirnradgetriebe kann z. B. eine Übersetzung von 2:1 ermöglichen, um zu bewirken, dass sich bei einer Drehung des Rotors um 360° die Schiebeinrichtung um lediglich 180° mit demselben Drehsinn dreht. Das bedeutet, dass mittels des Stirnradgetriebes eine Drehzahl der Schiebeeinrichtung realisierbar ist, die lediglich halb so groß ist wie die Drehzahl des Rotors, auf dem die Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass jede Kolben-Zylinder-Einheit je durchzuführendem Takt entweder geöffnet oder geschlossen wird.The sliding device according to the invention, designed as a cam slider or configured as an equator, is driven by means of at least one spur gear. This spur gear can z. B. allow a translation of 2: 1, to cause that upon rotation of the rotor by 360 °, the pusher rotates by only 180 ° with the same direction of rotation. This means that by means of the spur gear, a speed of the sliding device is realized, which is only half as large as the rotational speed of the rotor on which the piston-cylinder units are arranged. This configuration ensures that each piston-cylinder unit is either opened or closed per cycle to be performed.

Da bei einem Viertaktmotor der jeweils gleiche Takt immer nur in jedem vierten Hub durchgeführt wird, lassen sich somit die Kolben-Zylinder-Einheiten zielgerichtet und genau hinsichtlich der Öffnung zum Einlassen von Kraftstoff und Auslassen von Abgasen sowie der Schließung zwecks Verdichtung und Expansion ansteuern.Since in a four-stroke engine, the same clock is always carried out only in every fourth stroke, thus the piston-cylinder units can target and accurately control the opening for the admission of fuel and exhaust gases and the closure for the purpose of compression and expansion.

Vorzugsweise sind je Stirnradgetriebe drei Übersetzungsstufen angeordnet, wobei ein zentrales Zahnrad fest mit dem Rotor verbunden ist und dieses zentrale Zahnrad mit wenigstens einem zweiten Zahnrad im Eingriff steht, wodurch die erste Übersetzungsstufe realisiert ist, und das zweite Zahnrad mit einem dritten Zahnrad kämmt, wodurch die zweite Übersetzungsstufe realisiert ist, wobei das dritte Zahnrad mit einer Innenverzahnung an der Schiebeeinrichtung kämmt, wodurch die dritte Übersetzungsstufe realisiert ist. Durch den Eingriff des dritten Zahnrades in die Innenverzahnung der Schiebeeinrichtung wird die Drehbewegung des Rotors über- bzw. untersetzt auf die Schiebeeinrichtung übertragen, wobei je nach Über- bzw. Untersetzungsverhältnis die Drehzahl und das Drehmoment variiert werden. Das Stirnradgetriebe kann derart ausgestaltet sein, dass es durch seine Übersetzungsstufen eine Untersetzung von 2:1 realisiert, um zu erreichen, dass sich die Schiebeeinrichtung mit der halben Drehzahl mit demselben Drehsinn wie der des Rotors um die Rotorachse dreht.Preferably, three gear ratios are arranged per spur gear, wherein a central gear is fixedly connected to the rotor and this central gear is engaged with at least one second gear, whereby the first gear ratio is realized, and the second gear meshes with a third gear, whereby the second gear stage is realized, wherein the third gear meshes with an internal toothing on the sliding device, whereby the third gear ratio is realized. By the engagement of the third gear in the internal toothing of the sliding device, the rotational movement of the rotor over- or under-transmitted to the sliding device, wherein depending on the transmission or reduction ratio, the rotational speed and the torque can be varied. The spur gear can be designed such that it implemented by its translation stages a reduction of 2: 1 in order to achieve that the sliding means rotates at half the rotational speed with the same direction of rotation of the rotor about the rotor axis.

Dabei kann z. B. die erste Übersetzungsstufe ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 haben und die beiden nachfolgenden Übersetzungsstufen ein Übersetzungsverhältnis zusammen von 2:1 haben, oder die beiden ersten Übersetzungsstufen realisieren jeweils eine Untersetzung, so dass eine Gesamt-Übersetzung von 2:1 realisiert wird. Dadurch, dass die beiden ersten Übersetzungsstufen durch jeweils drei Zahnräder realisiert sind, wird derselbe Drehsinn der mit dem dritten Zahnrad kämmenden Schiebeeinrichtung wie der des Rotors erreicht.It can be z. B. the first gear ratio have a ratio of 1: 1 and the two subsequent gear ratios together have a ratio of 2: 1, or the two first gear ratios each realize a reduction, so that a total translation of 2: 1 is realized. Characterized in that the two first gear ratios are realized by three gears, the same direction of rotation of the meshing with the third gear shifter as that of the rotor is achieved.

Zur Erzielung einer Abdichtwirkung der als Äquatorschieber ausgestalteten Schiebeeinrichtung ist vorgesehen, dass der Äquatorschieber im Querschnitt im Wesentlichen eine Kreisringform aufweist, wobei seine innere Umfangsfläche eine konkave Wölbung hat. Somit weist die innere Umfangsfläche des Äquatorschiebers die Form eines Kugelsegmentes auf, welches in Scheibenform aus dem Bereich des maximalen Durchmessers der Kugel geschnitten ist.In order to achieve a sealing effect of the sliding device designed as an equatorial slide, it is provided that the equatorial slide has a substantially circular shape in cross-section, its inner circumferential surface having a concave curvature. Thus, the inner peripheral surface of the equatorial slide is in the form of a spherical segment cut in disc form from the maximum diameter range of the sphere.

Die konkave Wölbung entspricht somit derjenigen eines scheibenförmigen Kugelsegmentes, dessen Mittelpunkt auf der Drehachse liegt und dessen Dicke der Breite der konkaven Wölbung entspricht.The concave curvature thus corresponds to that of a disk-shaped spherical segment whose center lies on the axis of rotation and whose thickness corresponds to the width of the concave curvature.

Eine derartige Schiebeeinrichtung lässt sich auch an quer durchströmten Reihenmotoren zur Einbringung der Brenngase sowie zur Entgasung der Brennkammern verwenden, wenn der Äquatorschieber um den Motorblock herumgeführt wird. Es kann dabei je Brennraumöffnung ein Äquatorschieber angewendet werden, oder nur ein Äquatorschieber verwendet werden, der alle Brennraumöffnungen öffnet bzw. schließt.Such a sliding device can also be used on transversely flowed in-line engines for introducing the combustion gases and for degassing the combustion chambers when the Equator is guided around the engine block. It can In this case, each combustion chamber opening an equator are applied, or only a Equator be used, which opens and closes all combustion chamber openings.

Zur Stabilisierung ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, dass die Pleuellagerachse durch eine sich im Wesentlichen senkrecht zur Pleuellagerachsen-Längsachse verlaufende drehbar gelagerte Scheibe abgestützt ist. Diese Lagerung kann mittels Gleit-, Kugel- oder Hybridlager realisiert sein. Durch die allseitige Abstützung der Pleuellagerachse ist die Einleitung einer Vielzahl von radial auf die Pleuellagerachse wirkenden Kräfte möglich, die durch die radial um die Pleuellagerachse herum angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten aufgebracht werden.For stabilization, it is provided in a preferred embodiment that the connecting rod bearing axis is supported by a rotatably mounted disc extending substantially perpendicular to the connecting rod bearing axis longitudinal axis. This storage can be realized by means of sliding, spherical or hybrid bearings. By the all-round support of the connecting rod bearing axis, the introduction of a plurality of forces acting radially on the connecting rod bearing axis forces are possible, which are applied by the radially around the connecting rod bearing axis arranged around the piston-cylinder units.

In weiterer bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schiebeeinrichtung durch wenigstens drei Stirnradgetriebe angetrieben wird, wobei der Eingriff der die Schiebeeinrichtung antreibenden Zahnräder am inneren Umfang der Schiebeeinrichtung in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen erfolgt. Damit wird erreicht, dass die Schiebeeinrichtung in Form des Nockenschiebers oder des Äquatorschiebers durch mechanische Verbindung mit Antriebsrädern automatisch zentriert wird. Diese auch als Dreipunkt-Stützung bezeichnete Zentrierung erfolgt vorzugsweise in 120°-Anordnung der Räderpaare der Stirnradgetriebe. Vorzugsweise sind dabei die Achsen der Zahnräder der Stirnradgetriebe derart gelagert, dass sie auf jeweiligen Kreisbahnen um das Zentralrad herum verschiebbar sind und in unterschiedlichen Positionen fixierbar sind, um eine unten näher erläuterte Einstellung der Steuerzeiten zu ermöglichen.In a further preferred embodiment, it is provided that the sliding device is driven by at least three spur gear, wherein the engagement of the gear driving the sliding means takes place at the inner circumference of the sliding means at substantially regular intervals. This ensures that the sliding device is automatically centered in the form of the cam slider or Equatorschiebers by mechanical connection with drive wheels. This centering, also referred to as three-point support, is preferably carried out in a 120 ° arrangement of the pairs of wheels of the spur gear. Preferably, the axes of the gears of the spur gear are mounted such that they are displaceable on respective circular paths around the central wheel and can be fixed in different positions to allow a below explained in more detail setting the timing.

In weiterer bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass Ventile zum Öffnen und Schließen von Zylindern der Kolben-Zylinder-Einheiten in zwei translatorischen Freiheitsgraden durch die als Nockenschieber ausgebildete Schiebeeinrichtung geführt sind. Der erste translatorische Freiheitsgrad entspricht dabei der Ventil-Betätigungsrichtung und der zweite translatorische Freiheitsgrad ist eine Richtung senkrecht zur Ventil-Betätigungsrichtung. Der Zwangslauf wird durch geeignete Formelemente am Ventil und/oder am Nockenschieber gewährleistet.In a further preferred embodiment, it is provided that valves for opening and closing of cylinders of the piston-cylinder units are guided in two translational degrees of freedom by the slider designed as a cam slider. The first translational degree of freedom corresponds to the valve actuating direction and the second translational degree of freedom is a direction perpendicular to the valve actuating direction. The forced operation is ensured by suitable form elements on the valve and / or the cam slide.

In einer ersten Ausgestaltungsalternative des erfindungsgemäßen Rotationsverbrennungsmotors ist vorgesehen, dass die Kolben-Zylinder-Einheiten in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, so dass die Bewegungen der Kolben in den Zylindern in unterschiedlichen Ebenen stattfinden. Mit den unterschiedlichen Ebenen ist dabei gemeint, dass bei einer derartigen Aufstellung des Rotationsverbrennungsmotors, dass die Pleuellagerachse senkrecht verläuft, die jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheiten unterschiedliche Höhen aufweisen.In a first embodiment alternative of the rotary internal combustion engine according to the invention it is provided that the piston-cylinder units are arranged in different planes, so that the movements of the pistons in the cylinders take place in different planes. By the different levels is meant that in such a list of the rotary internal combustion engine that the connecting rod bearing axis is perpendicular, the respective piston-cylinder units have different heights.

In einer zweiten Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass die Kolben-Zylinder-Einheiten in einer Ebene angeordnet sind, so dass die Bewegungen der Kolben in den Zylindern in derselben Ebene stattfinden, wobei an den Kolben Kippgelenke angeordnet sind. Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Pleuellagerachse ebenfalls rotiert.In a second embodiment variant, it is provided that the piston-cylinder units are arranged in a plane such that the movements of the pistons in the cylinders take place in the same plane, tilting joints being arranged on the pistons. For this purpose, it is preferably provided that the connecting rod bearing axis also rotates.

In weiterer bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens einer der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheiten eine Einrichtung zur Brennraumgrößenveränderung umfasst. Diese wiederum umfasst vorzugsweise ein metallisches Element, welches auch Reduktionselement genannt werden kann, und welches abdichtbar derart im Brennraum angeordnet werden kann, dass der für die Verbrennung vorgesehene Raum im Zylinder um das eingeschobene Volumen des Reduktionselementes verringert ist, so dass beim Einfahren des Kolbens in den Zylinder die Kompression des Gases im Zylinder entsprechend vergrößert wird. Vorteilhafterweise ist dabei das Reduktionselement verschiebbar angeordnet, so dass das Maß der Brennraumgrößenveränderung flexibel einstellbar ist und somit auch die Kompression flexibel einstellbar ist. Dabei ist selbstverständlich das Reduktionselement gegenüber dem Zylinder dichtend angeordnet und bevorzugt in dem Bereich des Zylinders positioniert, in dem keine Kolbenbewegung erfolgt.In a further preferred embodiment, it is provided that at least one of the cylinders of the piston-cylinder units comprises a device for changing the combustion chamber size. This in turn preferably comprises a metallic element, which can also be called a reduction element, and which can be arranged in the combustion chamber in a sealable manner such that the space provided for combustion in the cylinder is reduced by the inserted volume of the reduction element, so that when retracting the piston into the cylinder the compression of the gas in the cylinder is increased accordingly. Advantageously, the reduction element is arranged displaceably, so that the extent of the combustion chamber size change is flexibly adjustable and thus the compression is flexibly adjustable. In this case, of course, the reduction element is arranged sealingly relative to the cylinder and preferably positioned in the region of the cylinder in which no piston movement takes place.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Einstellung der Steuerzeiten des erfindungsgemäßen Rotationsverbrennungsmotors, bei dem zum Zweck der Einstellung der Zeiten der Öffnung und Schließung der Zylinderöffnungen die die Schiebeeinrichtung antreibenden zweiten und dritten Zahnräder des Stirnradgetriebes auf einer Kreisbahn um das zentrale Rad herum verschoben werden, wodurch erreicht wird, dass sich die Winkelposition der Schiebeeinrichtung in Bezug zum zentralen Zahnrad ändert. Durch Verschiebung der Rotationsachsen der Antriebsräder des Nockenschiebers bzw. des Äquatorschiebers auf dem Stator wird erreicht, dass sich die Position der Schiebeeinrichtung in Bezug zum zentralen Rad verändert. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass die Achsen der Zahnräder derart gelagert sind, dass sie auf Kreisbahnen um das Zentralrad herum verschiebbar und in unterschiedlichen Positionen fixierbar sind.Another aspect of the present invention is a method for adjusting the timing of the rotary internal combustion engine according to the invention, wherein for the purpose of adjusting the times of opening and closing of the cylinder openings, the second and third gears of the spur gear driving the slider move on a circular path around the central wheel which causes the angular position of the pusher to change with respect to the central gear. By shifting the axes of rotation of the drive wheels of the cam slider or the Equatorschiebers on the stator is achieved that changes the position of the sliding device with respect to the central wheel. For this purpose, it is provided that the axes of the gears are mounted such that they are displaceable on circular paths around the central wheel and fixed in different positions.

Auf Grund dessen, dass je Stirnradgetriebe drei Übersetzungsstufen angeordnet sind, wobei ein zentrales Zahnrad fest mit dem Rotor verbunden ist, und dieses zentrale Zahnrad mit dem zweiten Zahnrad im Eingriff steht, kommt es bei einer Verschiebung des zweiten Zahnrades auf einer Kreisbahn um das zentrale Rad herum zu einer Abrollbewegung des zweiten Zahnrades auf dem zentralen Rad, und zwar mit einem bestimmten Weg. Dadurch, dass das zweite Zahnrad mit dem dritten Zahnrad kämmt, wird die Drehbewegung des zweiten Zahnrades bei seiner Abrollbewegung auf das dritte Zahnrad übertragen, wobei der durch die Kämmung des zweiten und dritten Zahnrades übertragene Weg eines Umfangspunktes genauso groß ist wie der Weg eines Umfangspunktes des zweiten Zahnrades bei seiner Abrollbewegung auf dem zentralen Rad. Dadurch, dass das dritte Zahnrad mit der Innenverzahnung der Schiebeeinrichtung kämmt, wird die Drehbewegung auf die Innenverzahnung der Schiebeeinrichtung übertragen, so dass die Schiebeeinrichtung in Bezug zum zentralen Rad verdreht wird. Es kann demzufolge ein einfaches Abrollen des dritten Zahnrades an der Innenverzahnung nicht stattfinden, sondern es kommt zur teilweisen Mitnahme der Innenverzahnung.Due to the fact that each spur gear three translation stages are arranged, wherein a central gear is fixedly connected to the rotor, and this central gear is engaged with the second gear, it comes with a displacement of the second gear in a circular orbit about the central wheel around to one Rolling movement of the second gear on the central wheel, with a certain path. Characterized in that the second gear meshes with the third gear, the rotational movement of the second gear is transmitted in its rolling movement to the third gear, wherein the transmitted by the meshing of the second and third gear path of a circumferential point is the same as the path of an outer circumference of the The fact that the third gear meshes with the internal toothing of the sliding device, the rotational movement is transmitted to the internal toothing of the sliding device, so that the sliding device is rotated in relation to the central wheel. It can therefore not take place a simple rolling of the third gear on the internal teeth, but it comes to the partial entrainment of the internal teeth.

Im Folgenden wird dieser Zusammenhang anhand der Winkelbeträge und Abrollstrecken erläutert. Bei einer Verschiebung der zweiten und dritten Zahnräder auf jeweils einer Kreisbahn um das zentrale Rad herum um einen bestimmten Winkelbetrag legt ein Umfangspunkt des zweiten Zahnrades eine erste Strecke zurück, die dem Produkt von Winkelbetrag und Umfang je 360° entspricht.In the following, this relationship is explained on the basis of the angular amounts and rolling distances. In a displacement of the second and third gears on each of a circular path around the central wheel around by a certain angle amount sets a circumferential point of the second gear back a first distance, which corresponds to the product of angular amount and circumference per 360 °.

Die Strecke, die ein Umfangspunkt des dritten Zahnrades bei dessen Verschiebe- und Drehbewegung durchführt, ist genauso lang wie die erste Strecke. Diese erste Strecke, aufgetragen auf dem Umfang der Innenverzahnung der Schiebeeinrichtung, ist jedoch wesentlich kürzer als die Strecke, die ein Umfangspunkt des dritten Zahnrades auf dem Umfang der Innenverzahnung zurückzulegen hätte, wenn das dritte Zahnrad derart weit am Umfang der Innenverzahnung lediglich abrollen würde, dass es um den bestimmten Winkelbetrag verschoben ist.The distance that a peripheral point of the third gear performs in its displacement and rotation is the same length as the first distance. However, this first distance, applied to the circumference of the internal toothing of the sliding device, is much shorter than the distance that would have to cover a peripheral point of the third gear on the circumference of the internal teeth, if the third gear would roll so far on the circumference of the internal teeth, that it is shifted by the specific angle amount.

Das heißt, dass bei einer Verschiebung des dritten Zahnrades um den bestimmten Winkelbetrag ein Umfangspunkt des dritten Zahnrades wesentlich weniger Weg zurücklegt als er zurücklegen müsste, wenn er auf der Innenverzahnung abrollen würde. Auf Grund dessen kommt es bei Verschiebung der zweiten und dritten Zahnräder auf ihren Kreisbahnen um das zentrale Zahnrad herum zu einer teilweisen Mitnahme der Schiebeeinrichtung und somit ebenfalls zu einer Verschiebung bzw. Relativbewegung zwischen der Schiebeeinrichtung und dem zentralen Zahnrad, wodurch sich der Zeitpunkt einer Öffnung bzw. Schließung der Zylinderräume einstellen lässt.That is, with a displacement of the third gear by the predetermined angle amount, a circumferential point of the third gear travels much less distance than it would travel if it would roll on the internal gear. Due to this, when the second and third gears are displaced on their circular paths around the central gearwheel, a partial entrainment of the sliding device occurs and thus likewise a displacement or relative movement between the sliding device and the central gearwheel, as a result of which the time of opening or closing is reached Adjusting the closing of the cylinder chambers.

Die beschriebene Verschiebung erfolgt vorzugsweise im Stillstand des Motors, wobei jedoch auch eine Verschiebung bei Betrieb des Motors nicht ausgeschlossen werden soll.The described displacement is preferably carried out at standstill of the engine, but also a shift during operation of the engine should not be excluded.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt dabei:The present invention will be described below with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings. It shows:

1 einen erfindungsgemäßen Rotationsverbrennungsmotor in Draufsicht, 1 a rotary internal combustion engine according to the invention in plan view,

2 eine Schnittansicht des Rotationsverbrennungsmotors gemäß dem in 1 angedeuteten Schnittverlauf, 2 a sectional view of the rotary combustion engine according to the in 1 indicated cutting process,

3 eine schematische Darstellung der Ventilbetätigung, three a schematic representation of the valve actuation,

4 ein Stirnradgetriebe zum Antrieb der Schiebeeinrichtung, 4 a spur gear for driving the pushing device,

5 eine Detailansicht der Ventilsteuerung durch Nockenschieber, 5 a detailed view of the valve control by cam slider,

6 einen Rotationsverbrennungsmotor mit Äquatorschieber in Draufsicht, 6 a rotary combustion engine with equator in plan view,

7 eine Schnittansicht des Rotationsverbrennungsmotors gemäß dem in 6 angedeuteten Schnittverlauf, 7 a sectional view of the rotary combustion engine according to the in 6 indicated cutting process,

8 einen Ausschnitt aus dem Äquatorschieber, 8th a section of the equatorial slide,

9 eine Abwicklung des Äquatorschiebers, 9 a settlement of the equatorial slide,

10 einen Ausschnitt aus der Abwicklung des Äquatorschiebers gemäß 9 im Einsatz an einem Zylinder, 10 a section of the settlement of the equator according to 9 in use on a cylinder,

11 eine Vergrößerung des in 10 dargestellten Äquatorschiebersegments, 11 an enlargement of the in 10 represented Equatorschiebersegments,

12 eine Detailansicht einer Kolben-Zylinder-Einheit in Ansicht von der Seite, 12 a detailed view of a piston-cylinder unit in side view,

13 eine Detailansicht der Kolben-Zylinder-Einheit in Ansicht von der Seite mit einer Einrichtung zur Brennraumgrößenveränderung, und 13 a detailed view of the piston-cylinder unit in view from the side with a means for changing the combustion chamber size, and

14 ein Kippgelenk mit darin angeordneten Pleueln. 14 a tilting joint with connecting rods arranged therein.

Der erfindungsgemäße Rotationsverbrennungsmotor kann mit einer als Nockenschieber ausgebildeten Schiebeeinrichtung 200, wie in den 1 bis 5 dargestellt, oder mit einer als Äquatorschieber ausgebildeten Schiebeeinrichtung 200, wie in den 6 bis 13 dargestellt, ausgestaltet sein.The rotary internal combustion engine according to the invention can be equipped with a sliding device designed as a cam slider 200 as in the 1 to 5 represented, or with a trained as equator slide shifter 200 as in the 6 to 13 represented, be configured.

Zunächst wird Bezug genommen auf den Rotationsverbrennungsmotor mit Nockenschieber. Wie in 1 dargestellt ist, umfasst dieser Rotationsverbrennungsmotor einen Rotor 1, der drehbar auf einem Stator 2 angeordnet ist. Mit dem Rotor 1 fest verbunden sind Kolben-Zylinder-Einrichtungen 100, die jeweils einen Kolben 110 sowie einen Zylinder 120 aufweisen. An die Kolben 110 sind Pleuel 123 angeschlossen, die drehbar auf einer Pleuellagerachse 10 gelagert sind. An die Zylinder 120 schließen sich Ventile 124 an, mit denen die Brennräume 122 der Zylinder 120 mit Brennstoff beschickt werden können sowie Abgase entlassen werden können. Der Rotor 1 ist dabei derart drehbar gelagert, dass er sich um die zentrale Drehachse 11 drehen kann. Bei Durchführungen der typischen vier Takte eines Viertaktmotors werden bei jedem vierten Hub der Kolben 110 in den Zylindern 120 Explosionen der Brennstoffgemische durchgeführt, so dass sich der jeweilige Kolben 110 von den Ventilen 124 entfernt. Diese translatorische Bewegung wird auf Grund der Abstützung der Pleuel 123 auf der Pleuellagerachse 10 in eine rotatorische Bewegung der Kolben-Zylinder-Einheiten 100 und demzufolge des Rotors 1 übertragen. Diese Drehbewegung ist nutzbar, z. B. für Arbeitsvorgänge oder auch zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges.First, reference will be made to the rotary internal combustion engine with cam slider. As in 1 is shown, this rotary combustion engine comprises a rotor 1 that rotates on a stator 2 is arranged. With the rotor 1 firmly connected are piston-cylinder devices 100 , each with a piston 110 as well as a cylinder 120 exhibit. To the pistons 110 are connecting rods 123 connected, which rotatably on a connecting rod bearing axis 10 are stored. To the cylinders 120 close valves 124 on, with which the combustion chambers 122 the cylinder 120 can be charged with fuel and exhaust gases can be discharged. The rotor 1 is rotatably mounted so that it is about the central axis of rotation 11 can turn. In typical four-stroke implementations of a four-stroke engine, the piston will become active every four strokes 110 in the cylinders 120 Explosions of the fuel mixtures carried out, so that the respective piston 110 from the valves 124 away. This translational movement is due to the support of the connecting rod 123 on the connecting rod axle 10 in a rotational movement of the piston-cylinder units 100 and consequently the rotor 1 transfer. This rotational movement is usable, for. B. for operations or to drive a motor vehicle.

Zur Ansteuerung der Ventile 124 ist eine Schiebeeinrichtung 200 vorgesehen, die in den 1 bis 5 durch einen Kurvenkörper 230 realisiert ist, der, wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, einen Absatz aufweist, der die Grenze zwischen einem Öffnungsbereich 210 und einem Schließungsbereich 220 darstellt. Ist der Öffnungsbereich 210 mit einem Ventil 124 im Eingriff, wie es z. B. bei der Kolben-Zylinder-Einheit III der Fall ist, führt dies zu einer Öffnung der Zylinderöffnung 121 des Zylinders 120. Ist dagegen der Schließungsbereich 220 im Eingriff mit dem Ventil 124, wie es bei der Kolben-Zylinder-Einheit I der Fall ist, verschließt das Ventil 124 die Zylinderöffnung 121. Derart kann durch die Schiebeeinrichtung 200 der Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Expansionstakt und Ausstoßtakt realisiert werden.For controlling the valves 124 is a sliding device 200 provided in the 1 to 5 through a cam 230 realized, which, in particular from 1 it can be seen that has a paragraph that defines the boundary between an opening area 210 and a closure area 220 represents. Is the opening area 210 with a valve 124 engaged, as z. B. in the piston-cylinder unit III is the case, this leads to an opening of the cylinder opening 121 of the cylinder 120 , Is the closing area 220 engaged with the valve 124 , as is the case with the piston-cylinder unit I, the valve closes 124 the cylinder opening 121 , Such can by the sliding device 200 the intake stroke, compression stroke, expansion stroke and exhaust stroke are realized.

Insbesondere aus 2 ist ersichtlich, dass der Rotationsverbrennungsmotor weiterhin einen Abgas-Ansaugkanal 810 aufweist, mit dem das Abgas herausgelassen werden kann sowie Brennstoff angesaugt werden kann.In particular from 2 It can be seen that the rotary internal combustion engine further comprises an exhaust gas intake passage 810 has, with the exhaust gas can be let out and fuel can be sucked.

Ersichtlich ist, dass sich der Rotor 1 sowie die Schiebeeinrichtung 200 in derselben Drehrichtung 1000 bewegen.It is evident that the rotor 1 as well as the sliding device 200 in the same direction 1000 move.

An einem weiter unten noch detaillierter beschriebenen Stirnradgetriebe ist der Abtrieb 820 des Rotationsverbrennungsmotors vorgesehen. Dieser führt durch einen Hohlraum 830, der weiteren Platz zur Anordnung von Nebenaggregaten bietet. Versorgungsleitungen zum Transport von Brennstoff oder Schmierstoffen können zumindest bereichsweise parallel zur Drehachse 11 angeordnet sein.At a later described in more detail spur gear is the output 820 provided the rotary combustion engine. This leads through a cavity 830 , which offers additional space for the arrangement of ancillaries. Supply lines for transporting fuel or lubricants may be at least partially parallel to the axis of rotation 11 be arranged.

In 3 ist ersichtlich, wie die Kurvenkörper 230 der als Nockenschieber ausgestalteten Schiebeeinrichtung 200 die Ventile 124 betätigen können, wobei die Ventile 124 selbstverständlich nicht wie in 3 dargestellt nebeneinander, sondern im Wesentlichen um 90° versetzt um die Drehachse herum angeordnet sind.In three is evident as the cam body 230 the sliding device designed as a cam slider 200 the valves 124 can operate, the valves 124 of course not like in three shown side by side, but are arranged substantially offset by 90 ° about the axis of rotation around.

Aus 4 ist der Antrieb der Schiebeeinrichtung 200 erkennbar. Ersichtlich ist ein zentrales Rad 301, welches auf der Drehachse 11 sitzt und fest mit dem Rotor 1 verbunden ist. Der Schiebeeinrichtungsantrieb 300 umfasst drei Stirnradgetriebe, nämlich das erste Stirnradgetriebe 310, das zweite Stirnradgetriebe 320 sowie das dritte Stirnradgetriebe 330, die im Wesentlichen in Winkeln zueinander von 120° um das zentrale Rad 301 herum angeordnet sind. Jedes Stirnradgetriebe umfasst ein zweites Zahnrad 302, welches mit dem zentralen Zahnrad 301 kämmt sowie ein drittes Zahnrad 303, welches mit dem zweiten Zahnrad 302 und einer Innenverzahnung 304 der Schiebeeinrichtung 200 kämmt. Die Drehbewegung des zentralen Zahnrades 301 wird auf das zweite Zahnrad 302 und von diesem auf das dritte Zahnrad 303 übertragen, wobei das zweite und das dritte Zahnrad 302, 303 drehbar auf dem Stator 2 angeordnet sind. Dadurch wird die Drehbewegung vom zentralen Zahnrad 301 auf die Schiebeeinrichtung 200, die, wie in 4 dargestellt, ein Nockenschieber sein kann, oder alternativ als Äquatorschieber ausgebildet sein kann, übertragen. Durch die Anordnung der ersten Übersetzungsstufe 340, der zweiten Übersetzungsstufe 350 sowie der dritten Übersetzungsstufe 360 ist der Drehsinn der Schiebeeinrichtung 200 derselbe wie der Drehsinn des zentralen Rades 301. Durch die wie in 4 dargestellte Untersetzung wird erreicht, dass sich die Schiebeeinrichtung 200 mit einer Drehzahl dreht, die halb so groß ist wie die Drehzahl des zentralen Rades 301. Es lässt sich dadurch in einfacher Weise die jeweilige Öffnung bzw. Schließung eines Zylinders in Abhängigkeit vom zu realisierenden Takt erreichen.Out 4 is the drive of the sliding device 200 recognizable. Obvious is a central wheel 301 which is on the axis of rotation 11 sits tight with the rotor 1 connected is. The sliding mechanism drive 300 includes three spur gears, namely the first spur gear 310 , the second spur gear 320 and the third spur gear 330 which are essentially at angles of 120 ° about the central wheel 301 are arranged around. Each spur gear comprises a second gear 302 which with the central gear 301 combs and a third gear 303 , which with the second gear 302 and an internal toothing 304 the sliding device 200 combs. The rotational movement of the central gear 301 gets on the second gear 302 and from this to the third gear 303 transferred, wherein the second and the third gear 302 . 303 rotatable on the stator 2 are arranged. This will cause the rotation of the central gear 301 on the sliding device 200 that, as in 4 shown, may be a cam slider, or alternatively may be formed as equator, transmitted. By the arrangement of the first translation stage 340 , the second translation stage 350 and the third translation level 360 is the direction of rotation of the sliding device 200 the same as the turning sense of the central wheel 301 , By the like in 4 shown reduction is achieved that the sliding device 200 rotates at a speed that is half the speed of the central wheel 301 , This makes it possible in a simple manner to achieve the respective opening or closing of a cylinder as a function of the cycle to be realized.

In 5 ist dargestellt, mit welcher konstruktiven Ausgestaltung die Ventile 124 zwangsgeführt werden, nämlich durch einen entsprechenden Formschluss zwischen den Ventilen 124 und den Kurvenkörpern 230, wobei bevorzugt zwischen diesen beiden Elementen weiterhin eine Ventilandruckfeder 125 vorgesehen ist. Dadurch wird eine Zwangsführung der Ventile 124 in zwei translatorischen Freiheitsgraden erreicht, nämlich in Richtung der Bewegung der Ventile 124 sowie senkrecht dazu.In 5 is shown, with which structural design the valves 124 be forced, namely by a corresponding positive connection between the valves 124 and the curves 230 , wherein preferably between these two elements, a valve pressure spring 125 is provided. As a result, a forced operation of the valves 124 achieved in two translatory degrees of freedom, namely in the direction of movement of the valves 124 as well as perpendicular to it.

Es ist aus 4 ersichtlich, dass die Schiebeeinrichtung 200 lediglich einen Öffnungsbereich 210 sowie einen Schließungsbereich 220 aufweist. Zur Einstellung der Öffnung bzw. der Schließung der Ventile 124 können die zweiten Zahnräder 302 und dritten Zahnräder 303 auf Kreisbahnen 390 verschoben werden, wie es die in 4 angedeutete Verschiebung 391 darstellt. Durch diese Verschiebung wird erreicht, dass sich auch die Schiebeeinrichtung 200 um einen geringen Winkelbetrag in Bezug zum zentralen Rad 301 verschiebt, so dass somit der Beginn des Öffnungsprozesses bzw. des Schließungsprozesses der Zylinder eingestellt werden kann. Die Verschiebung 391 der Achsen 380 erfolgt vorzugsweise in Langlöchern im Stator 2.It is off 4 it can be seen that the sliding device 200 only an opening area 210 as well as a closure area 220 having. For adjusting the opening or closing of the valves 124 can the second gears 302 and third gears 303 on circular paths 390 be moved as it is in 4 indicated shift 391 represents. By this shift is achieved that also the sliding device 200 by a small angle with respect to the central wheel 301 shifts, so that thus the beginning of the opening process or the closing process of the cylinder can be adjusted. The postponement 391 the axes 380 is preferably in slots in the stator 2 ,

In 6 ist der erfindungsgemäße Rotationsverbrennungsmotor mit einer als Äquatorschieber ausgestalteten Schiebeeinrichtung 200 dargestellt. Generell erfolgt der Antrieb dieser Schiebeeinrichtung ebenso wie in 4 erläutert. Diese Schiebeeinrichtung ist ein im Wesentlichen ringförmiges Element 240, welches mit der halben Drehzahl des Rotors 1 um die Drehachse 11 läuft. Umgeben ist die Schiebeeinrichtung 200 von einem Abgas-Ansaugregister 811. Die als Äquatorschieber ausgestaltete Schiebeeinrichtung 200 weist Öffnungsbereiche 210 sowie Schließungsbereiche 220 auf, wie insbesondere aus 7 ersichtlich ist. Durch den Öffnungsbereich 210 wird ein jeweiliger Zylinder 120 geöffnet und durch den Schließungsbereich 220 geschlossen. Insbesondere aus 7 ist ersichtlich, dass die Kolben-Zylinder-Einheiten 100 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, nämlich in der ersten Ebene 510 bis vierten Ebene 540. Das heißt, dass sich die Kolben 110 jeweils in parallelen Ebenen bewegen. Zur Abstützung der Pleuellagerachse 10 ist dabei eine Scheibe 370 vorgesehen, die mittels geeigneter Lager 371 abgestützt wird, um in stabiler Weise die Kräfte der Kolben 110 aufnehmen zu können.In 6 is the rotary internal combustion engine according to the invention with a sliding device designed as an equator 200 shown. In general, the drive of this sliding device takes place as well as in 4 explained. This sliding device is a substantially annular element 240 which is at half the speed of the rotor 1 around the axis of rotation 11 running. Surrounded is the sliding device 200 from an exhaust gas intake register 811 , The designed as Equator slider shifter 200 has opening areas 210 as well as closure areas 220 on how particular out 7 is apparent. Through the opening area 210 becomes a respective cylinder 120 opened and through the closure area 220 closed. In particular from 7 it can be seen that the piston-cylinder units 100 are arranged in different levels, namely in the first level 510 to the fourth level 540 , That means that the pistons 110 each move in parallel planes. To support the connecting rod bearing axis 10 is a disc 370 provided by means of suitable bearings 371 is supported to stably the forces of the pistons 110 to be able to record.

Aus 7 ist weiterhin ersichtlich, dass der Abtrieb 820 z. B. mit einem zweiten Zahnrad 302 verbunden sein kann, um so die Drehbewegung des zweiten Zahnrades zur Verfügung zu stellen.Out 7 is also evident that the output 820 z. B. with a second gear 302 may be connected so as to provide the rotational movement of the second gear available.

In den 8 bis 11 ist die Funktionsweise der als Äquatorscheibe ausgestalteten Schiebeeinrichtung 200 dargestellt. In 8 ist ersichtlich, dass die Schiebeeinrichtung 200 über dem Brennraum 122 eines Zylinders 120 verläuft. Dabei ist, je nach Winkelposition der Schiebeeinrichtung 200, der Öffnungsbereich 210 oder der Schließungsbereich 220 über der Zylinderöffnung 121 positioniert, um somit den Brennraum 121 zu öffnen bzw. zu schließen.In the 8th to 11 is the operation of the configured as equator disc shifter 200 shown. In 8th it can be seen that the sliding device 200 above the combustion chamber 122 a cylinder 120 runs. It is, depending on the angular position of the sliding device 200 , the opening area 210 or the closure area 220 above the cylinder opening 121 positioned, thus the combustion chamber 121 to open or close.

Die in 9 dargestellte Abwicklung der Schiebeeinrichtung 200 zeigt deutlich, dass die Öffnungsbereiche 210 um jeweils 90° zueinander versetzt im ringförmigen Element der Schiebeeinrichtung 200, bezogen auf die unterschiedlichen Ebenen 510, 520, 530 und 540 angeordnet sind. Somit lässt sich die Durchführung der Takte des Verbrennungsmotors je Kolben-Zylinder-Einheit 100 realisieren. Der Öffnungsbereich in der Schiebeeinrichtung 200 umfasst maximal einen Winkelbereich von 180°.In the 9 illustrated processing of the sliding device 200 clearly shows that the opening areas 210 offset by 90 ° to each other in the annular element of the sliding device 200 , based on the different levels 510 . 520 . 530 and 540 are arranged. Thus, the implementation of the clocks of the engine per piston-cylinder unit can be 100 realize. The opening area in the sliding device 200 covers a maximum of an angular range of 180 °.

Dabei sollten, wie in 10 dargestellt, die Öffnungsbereiche 210 derart angeordnet sein, dass für einen minimalen Zeitraum zwei benachbarte Zylinder 120 bzw. deren Zylinderöffnungen 121 von Öffnungsbereichen 210 überdeckt sind. Dies ist in vergrößerter Darstellung noch einmal in 11 gezeigt. Das heißt, dass eine der dort dargestellten Zylinderöffnungen 121 momentan von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand übergeht und der benachbarte Zylinder von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand übergeht.It should, as in 10 shown, the opening areas 210 be arranged such that for a minimum period two adjacent cylinders 120 or their cylinder openings 121 of opening areas 210 are covered. This is in an enlarged view again in 11 shown. That is, one of the cylinder openings shown there 121 momentarily from an open state to a closed state and the adjacent cylinder goes from a closed to an open state.

In 12 ist ein Ausschnitt aus dem Rotationsverbrennungsmotor gezeigt, der als Schiebeeinrichtung 200 einen Äquatorschieber aufweist. Zwischen Zylinder 120 und Schiebeeinrichtung 200 sind wenigstens ein Dichtring 860 sowie eine Andruckfeder 870 zur Gewährleistung der Abdichtung zwischen Zylinder 120 und Schiebeeinrichtung 200 vorgesehen. Die Dichtringe können mit den Andruckfedern oder hydraulisch an die Schiebeeinrichtung 200 gedrückt werden. Zur Minimierung der Reibung ist eine Lagerung zwischen Rotor 1 und Stator 2 vorgesehen.In 12 is a section of the rotary internal combustion engine shown as a sliding device 200 having an equatorial slide. Between cylinders 120 and sliding device 200 are at least one sealing ring 860 and a pressure spring 870 to ensure the seal between cylinder 120 and sliding device 200 intended. The sealing rings can with the pressure springs or hydraulically to the sliding device 200 be pressed. To minimize the friction is a storage between the rotor 1 and stator 2 intended.

Die Anordnung eines Dichtringes 860 ist möglich, wenn der Brennraumabschluss ebenfalls die Form eines Kugeläquators aufweist.The arrangement of a sealing ring 860 is possible if the combustion chamber end also has the shape of a ball equator.

13 zeigt den in 12 ausgewählten Ausschnitt, jedoch mit dem Zusatz einer Einrichtung zur Brennraumgrößenveränderung 700. Diese Einrichtung zur Brennraumgrößenveränderung umfasst ein Reduktionselement 710, welches in den Brennraum 122 des Zylinders 120 eingefahren werden kann und demzufolge dessen Volumen verringern kann, wodurch die Kompression des Gases im Zylinder 120 einstellbar ist. Die Einrichtung zur Brennraumgrößenveränderung 700 kann neben dem Reduktionselement 710 einen Spindeltrieb umfassen, mit dem das Reduktionselement 710 verschiebbar ist. 13 shows the in 12 selected section, but with the addition of a device for combustion chamber size change 700 , This combustion chamber size change device comprises a reduction element 710 which is in the combustion chamber 122 of the cylinder 120 can be retracted and therefore can reduce its volume, causing the compression of the gas in the cylinder 120 is adjustable. The device for combustion chamber size change 700 can be next to the reduction element 710 comprise a spindle drive, with which the reduction element 710 is displaceable.

In einer Ausgestaltungsvariante sind die Kolben-Zylinder-Einheiten 100 nicht, wie beispielsweise in 7 dargestellt, in unterschiedlichen Ebenen 510 bis 540 angeordnet, sondern lediglich in einer Ebene. Zur Realisierung dieser konstruktiven Ausführung umfasst der Rotationsverbrennungsmotor das in 14 dargestellte Kippgelenk 600, welches den Anschluss der Pleuel 123 auf einer Ebene auf der Pleuellagerachse 10 ermöglicht.In one embodiment variant, the piston-cylinder units 100 not, such as in 7 shown in different levels 510 to 540 arranged, but only in one plane. To realize this structural design, the rotary combustion engine comprises the in 14 illustrated tilt joint 600 connecting the connecting rod 123 on one level on the connecting rod axle 10 allows.

Der erfindungsgemäße Rotationsverbrennungsmotor zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Schiebeeinrichtung 200 lediglich einen Öffnungsbereich 210 aufweist, der beim, Nockenschieber durch einen entsprechenden Kurvenkörper 230 und beim Äquatorschieber durch eine entsprechende Öffnung realisiert ist. Außerdem weist die Schiebeeinrichtung 200 nur einen Schließungsbereich 220 auf. Jeder Zylinder 120 weist vorzugsweise nur ein Ventil 224 auf.The rotary internal combustion engine according to the invention is characterized in particular by the fact that a sliding device 200 only an opening area 210 at the, cam slide by a corresponding cam 230 and realized at the Equator slider through a corresponding opening. In addition, the sliding device has 200 only one closing area 220 on. Every cylinder 120 preferably has only one valve 224 on.

Der erfindungsgemäße Rotationsverbrennungsmotor weist relativ wenige, insbesondere relativ wenig bewegliche Teile auf und ist relativ leicht. Auf Grund der geringen Anzahl von Einzelteilen sind Fertigung und Montage kosteneffizient durchführbar. Es lassen sich alle Treibstoffe wie z. B. Bioethanol aus Vergärung, Biogas aus Verkompostierung oder Methan aus Stallabgasen verwenden sowie die konventionellen Treibstoffe. Der erfindungsgemäße Rotationsverbrennungsmotor weist eine hohe Laufruhe auf, so dass er ideal zur Durchführung der Kraft-Wärme-Kopplung im Bereich der Gebäudeklimatisierung einsetzbar ist. Der thermische Wirkungsgrad des Motors lässt sich durch Ölkühlung erhöhen.The rotary internal combustion engine according to the invention has relatively few, in particular relatively little moving parts and is relatively light. Due to the small number of individual parts, manufacturing and assembly are cost-effectively feasible. It can be all fuels such. B. Bioethanol from fermentation, biogas from Verkompostierung or methane from stable exhaust gases and conventional fuels. The rotary internal combustion engine according to the invention has a high degree of smoothness, so that it can be used ideally for carrying out combined heat and power in the field of building air conditioning. The thermal efficiency of the engine can be increased by oil cooling.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Rotorrotor
22: Statorstator
1010: PleuellagerachsePleuellagerachse
1111: Drehachseaxis of rotation
100100: Kolben-Zylinder-EinheitPiston-cylinder unit
110110: Kolbenpiston
120120: Zylindercylinder
121121: Zylinderöffnungcylinder opening
122122: Brennraumcombustion chamber
123123: Pleuelpleuel
124124: VentilValve
125125: VentilandruckfederVentilandruckfeder
200200: Schiebeeinrichtungshifter
210210: Öffnungsbereichopening area
220220: Schließungsbereichclosure area
230230: Kurvenkörpercam
240240: ringförmiges Elementannular element
300300: SchiebeeinrichtungsantriebPusher drive
301301: zentrales Zahnradcentral gear
302302: zweites Zahnradsecond gear
303303: drittes Zahnradthird gear
304304: Innenverzahnunginternal gearing
310310: erstes Stirnradgetriebefirst helical gear
320320: zweites Stirnradgetriebesecond helical gear
330330: drittes Stirnradgetriebethird spur gear
340340: erste Übersetzungsstufefirst translation stage
350350: zweite Übersetzungsstufesecond translation stage
360360: dritte Übersetzungsstufethird translation level
370370: Scheibedisc
371371: Lagercamp
380380: Achsen der ZahnräderAxes of the gears
390390: Kreisbahnorbit
391391: Verschiebungshift
410410: erster translatorischer Freiheitsgradfirst translational degree of freedom
420420: zweiter translatorischer Freiheitsgradsecond translatory degree of freedom
510510: erste Ebenefirst floor
520520: zweite Ebenesecond level
530530: dritte EbeneThird level
540540: vierte Ebenefourth level
600600: Kippgelenktilting joint
700700: Einrichtung zur BrennraumgrößenveränderungDevice for changing the combustion chamber size
710710: Reduktionselementreducer
810810: Abgas-AnsaugkanalExhaust gas intake port
811811: Abgas-AnsaugregisterExhaust Ansaugregister
820820: Abtrieboutput
830830: Hohlraumcavity
840840: Versorgungsleitungsupply line
850850: Lagerungstorage
860860: Dichtringseal
870870: Andruckfederpressure spring
10001000: Drehrichtungdirection of rotation

Claims

Rotary combustion engine with a fixed conrod bearing axis and a rotor, on which are arranged rotatable about a rotation axis piston-cylinder units, and with a control unit for opening and closing the piston-cylinder units depending on be performed clock, wherein the piston of the piston-cylinder Units connected connecting rods are rotatably mounted on the connecting rod bearing axis, characterized in that the control unit is a sliding device ( 200 ) for releasing or closing a cylinder opening ( 121 ), which surround the rotor ( 1 ) is rotatably arranged and only one opening area ( 210 ) for the admission of fuel and exhaust of exhaust gases and a closing area ( 220 ) for closing the cylinder ( 120 ) for the purpose of compressing and permitting explosion-induced expansion.

Rotary combustion engine according to claim 1, characterized in that the sliding device ( 200 ) a cam slider in the form of a substantially annular rotary cam body ( 230 ).

Rotary combustion engine according to claim 1, characterized in that the sliding device ( 200 ) an equatorial slide in the form of a substantially annular rotatable element ( 240 ) in which the opening area ( 210 ) is arranged.

Rotary combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding device ( 200 ) is driven by means of at least one spur gear.

Rotary combustion engine according to claim 4, characterized in that each spur gear three translation stages ( 340 . 350 . 360 ), wherein a central gear ( 301 ) fixed to the rotor ( 1 ), and this central gear ( 301 ) with at least one second gear ( 302 ), whereby the first translation stage ( 340 ) is realized, and the second gear ( 302 ) with a third gear ( 303 ) combs, causing the second translation stage ( 350 ) is realized, wherein the third gear ( 303 ) with an internal toothing ( 304 ) on the sliding device ( 200 ), whereby the third translation stage ( 360 ) is realized.

Rotary combustion engine according to one of claims 3 to 5, characterized in that the Equatorschieber in cross section has substantially a circular ring shape, wherein its inner peripheral surface has a concave curvature.

Rotary combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting rod bearing axis ( 10 ) by a substantially perpendicular to the Pleuellagerachsen longitudinal axis extending rotatably mounted disc ( 370 ) is supported.

Rotary combustion engine according to one of claims 4 to 7, characterized in that the sliding device ( 200 ) by at least three spur gear ( 310 . 320 . 330 ), wherein the engagement of the pushing device ( 200 ) driving gears on the inner circumference of the sliding device ( 200 ) takes place at substantially regular intervals.

Rotary combustion engine according to one of claims 2, 4, 5, 7 and 8, characterized in that valves ( 124 ) for opening and closing cylinders ( 120 ) of the piston-cylinder units ( 100 ) are guided in two translational degrees of freedom by the cam slider.

Rotary combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the piston-cylinder units ( 100 ) are arranged in different planes so that the movements of the pistons ( 110 ) in the cylinders ( 120 ) take place in different levels.

Rotary combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the piston-cylinder units ( 100 ) are arranged in a plane so that the movements of the pistons ( 110 ) in the cylinders ( 120 ) take place in the same plane, with the piston ( 110 ) Tilting joints ( 600 ) are arranged.

Rotary combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the cylinders ( 120 ) of the piston-cylinder units ( 100 ) a device for combustion chamber size change ( 700 ).

Rotary combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the piston-cylinder units ( 100 ) on the rotor ( 1 ) radially around the connecting rod bearing axis ( 10 ) are arranged distributed, wherein the connecting rod bearing axis ( 10 ) eccentrically with respect to one by the piston-cylinder units ( 100 ) formed circular path is arranged.

Method for adjusting the control times of a rotary combustion engine according to one of Claims 5 to 12, in which, for the purpose of adjusting the times of opening and closing of the cylinder openings ( 121 ) the second and third gears driving the sliding device ( 302 . 303 ) of the spur gear on a circular path around the central gear ( 301 ), whereby it is achieved that the angular position of the sliding device with respect to the central gear ( 301 ) changes.