DE102017009911B4 - Method for multiplying the power of an engine and power plant with an engine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Multiplizieren der Leistung einer Kraftmaschine, wobei eine Luftvorladung mittels eines Frontluftverdichters (1) und einer künstlichen Druckluftumgebung um die Kraftmaschine mittels einer Drucklufthülse (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Frontluftverdichter (1) ein Luftverdichter, der dem Luftverdichter einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ähnlich gebaut ist, aber vergrößerte Abmessungen aufweist, eingesetzt wird.Method for multiplying the power of an engine, wherein an air pre-charge is provided by means of a front air compressor (1) and an artificial compressed air environment around the engine by means of a compressed air sleeve (12), characterized in that an air compressor which is the air compressor of a rotary piston engine is used as the front air compressor (1) is built similarly with a continuous burning process, but has enlarged dimensions, is used.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Multiplizieren der Leistung einer Kraftmaschine sowie eine Triebwerksanlage, die eine entsprechende Kraftmaschine aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung Triebwerksanlagen mit Drehkolbenkraftmaschinen mit kontinuierlichem Brennprozess, die mit dem Verfahren zur Multiplizierung der Leistung im Zusammentun verschiedener Vortriebs- und Auftriebseinrichtungen erhöhte und besondere Eigenschaften Flugzeugen beifügen. Spezieller betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Multiplizierung der Leistung der Triebwerke bei Flugzeugen mit Kurzstreckenstart und -landung oder Vertikalstart und -landung auf der Grundlage insbesondere forcierter Varianten der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, einer vergrößerten zusätzlichen Verdichterstufe als Druckluftvorlader und eines Druckluftbehälters als künstlicher Umgebung der Drehkolbenkraftmaschine zur Erhöhung ihrer Leistung im Zusammentun der verschiedenen Vortriebs- und Auftriebseinrichtungen.The present invention relates to a method for multiplying the power of an engine and an engine system which has a corresponding engine. In particular, the invention relates to engine systems with rotary piston engines with a continuous combustion process, which add increased and special properties to aircraft using the method for multiplying the power in conjunction with various propulsion and buoyancy devices. More particularly, the invention relates to a method for multiplying the power of the engines in aircraft with short-range takeoff and landing or vertical takeoff and landing on the basis of particularly forced variants of the rotary piston engine with a continuous combustion process, an enlarged additional compressor stage as a compressed air precharger and a compressed air tank as an artificial environment of the rotary piston engine to increase their performance by combining the various propulsion and buoyancy devices.

Technischer HintergrundTechnical background

Die US 2004 / 0 186 699 A1 offenbart ein System zum Testen von Verbrennungsmotoren bei unterschiedlichen Höhenlagen, welches einen der Höhenlage entsprechenden, ausgeglichenen Druck an Lufteinlass und Auspuff sowie in einem Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors aufrechterhält. In der Gegenwart existieren zwei Arten von Verbrennungsmotoren, die als Triebwerke in Industrie und Transportwesen angewendet werden.The US 2004/0 186 699 A1 discloses a system for testing internal combustion engines at different altitudes, which maintains a balanced pressure at the air inlet and exhaust and in a crankcase of the internal combustion engine corresponding to the altitude. There are currently two types of internal combustion engines that are used as engines in industry and transportation.

Eine Art ist durch Kolbenmotoren mit diskontinuierlichem Vedrängungsarbeitsprozess vertreten. Sie brauchen Unterbrechungen ihres Arbeitsvorgangs bei jeder Halbumdrehung der Leistungwelle zum Abräumen und Aufladen der Arbeitskammer und sind daher uneffektiv durch einen niedrigen Kennwert des Leistungsvolumens. Die zweite Art bilden Turbokompressormotoren mit kontinuierlichem Arbeitsvorgang (einfach Turbomotoren oder Gasturbinen genannt). Sie verwenden eine Umströmung der Schaufeln sowohl bei der Komprimierung der Luft mit einem Kompressor als auch bei der Herstellung des Drehmomentes mittels einer Turbine zum Antreiben des Kompressors und der Leistungswelle. Beide Arten haben sowohl Vorteile als auch Nachteile, die es mit drei Kriterien bei ähnlicher Leistung des Triebwerks einzuschätzen gilt:

  1. 1. Größe des Kennwertes des Leistungsvolumens (Leistungsgewicht),
  2. 2. Kraftstoffverbrauch und Herstellungsaufwand,
  3. 3. Menge an Schadstoffen in den Ausstoßgasen.
One type is represented by piston engines with a discontinuous displacement work process. They need interruptions in their work process every half revolution of the power shaft to clear and recharge the working chamber and are therefore ineffective due to a low characteristic value of the power volume. The second type are turbocompressor motors with a continuous working process (simply called turbo motors or gas turbines). They use a flow around the blades both when compressing the air with a compressor and when producing the torque by means of a turbine for driving the compressor and the power shaft. Both types have both advantages and disadvantages, which have to be assessed with three criteria with similar engine performance:
  1. 1. size of the characteristic value of the performance volume (performance weight),
  2. 2. fuel consumption and production expenditure,
  3. 3. Amount of pollutants in the exhaust gases.

Die Kolbenmotoren haben einen relativ geringen Kraftstoffverbrauch für jede bestimmte Leistung, haben aber die schlechtesten Werte des Leistungsvolumens und schlechte Werte bei der Auswirkung der Ausstoßgase auf die Ökologie. Die Turbokompressormotoren dagegen haben die besten Werte des Leistungsvolumens, weisen jedoch einen hohen Herstellungsaufwand und die höchsten Werte des Kraftstoffverbrauchs sowie als Folge eine hohe Schadstoffbelastung durch eine große Menge an nicht gereinigten Abgasen auf. Damit verstoßen beide Gattungen gegen die neuesten Anforderungen an Triebwerke von seiten der Ökologie und Wirtschaftlichkeit.The piston engines have relatively low fuel consumption for any given performance, but have the worst values of the power volume and poor values of the impact of the exhaust gases on the environment. The turbocompressor engines, on the other hand, have the best values for the power volume, but have a high manufacturing effort and the highest values of the fuel consumption and, as a result, a high pollution load due to a large amount of uncleaned exhaust gases. Both types thus violate the latest requirements for engines on the part of ecology and economy.

Entscheidenden Fortschritt in diesem Bereich verbindet man zur Zeit mit relativ neuen Typen von Wärmekraftmaschinen - Drehkolbenkraftmaschinen verschiedener Arten. Beispielhaft seien hier die DE 2 009 732 A , die DE 197 11 084 A1 , die US 3 203 406 A sowie etliche Projekte, die aus dem Internet bekannt sind. Dennoch ist keine Art der Drehkolbenkraftmaschinen bisher auf dem Markt vertreten - mit Ausnahme des Wankelmotors, der jedoch keine wahrnehmbaren Vorteile gegenüber der herkömmlichen Technik zeigt, weil er einen diskontinuierlichen Arbeitsprozess, ähnlich wie alle herkömmlichen Kolbenmotoren, hat.Decisive progress in this area is currently associated with relatively new types of heat engines - rotary piston engines of various types. Here are an example DE 2 009 732 A , the DE 197 11 084 A1 , the US 3,203,406 A as well as several projects that are known from the Internet. However, no type of rotary piston engine is currently on the market - with the exception of the Wankel engine, which, however, shows no noticeable advantages over the conventional technology because it has a discontinuous working process, similar to all conventional piston engines.

Das Nichtvorhandensein von Schemata von Kolbenmotoren, die ohne Unterbrechung des Arbeitsvorgangs für eine Aufladung mit nachfolgender Zündung arbeiten können, hat bisher zu Misserfolgen geführt. Ungeachtet schädlicher ökologischer Folgen setzt sich die Verwendung der herkömmlichen Verbrennungsmotoren weiter fort.The absence of schemes of piston engines that can work for a charge with subsequent ignition without interrupting the process has so far led to failures. Despite the harmful ecological consequences, the use of conventional internal combustion engines continues.

Jetzt aber existieren Patente einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, die eine Hybride aus Teilen des Drehkolbenmotors und einer Brennkammer des Turbomotors ist und damit eine gesonderte Gattung von Verbrennungsmotoren bildet. Sie ist frei von vielen Nachteilen beider Stammgattungen und verfügt über eine Vielzahl wertvoller Synergieeffekte. Die Maschine ist durch eine Reihe von Patentschriften vertreten ( DE 10 2006 038 957 B3 , DE 10 2009 005 107 B3 , DE 10 2010 006 487 B4 , DE 10 2012 011 068 B4 und DE 10 2013 016 274 B4 ), die eine Entwicklungsfolge der Maschine darstellen. Besonders aktuell ist die DE 10 2013 016 274 B4 mit dem Titel „Dreistufige Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess“ als eine Weiterentwicklung der DE 10 2012 011 068 B4 , wobei beide besonders relevant für die vorliegende Erfindung sind.However, there are now patents for a rotary piston engine with a continuous combustion process, which is a hybrid of parts of the rotary piston engine and a combustion chamber of the turbo engine and thus forms a separate genus of internal combustion engines. It is free from many disadvantages of both genres and has a large number of valuable synergy effects. The machine is through a series of Represented patents ( DE 10 2006 038 957 B3 , DE 10 2009 005 107 B3 , DE 10 2010 006 487 B4 , DE 10 2012 011 068 B4 and DE 10 2013 016 274 B4 ), which represent a development sequence of the machine. The is particularly current DE 10 2013 016 274 B4 with the title "Three-stage rotary piston engine with continuous combustion process" as a further development of DE 10 2012 011 068 B4 , both of which are particularly relevant to the present invention.

Die erlangten Synergieeffekte bescheren der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten. Aus den umweltschonenden und ressourcensparenden Eigenschaften ergibt sich ein äußerst diversifiziertes Marktpotential für die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess. Ein Einsatz der Drehkolbenkraftmaschine ist im Bereich der Automobilindustrie, Luft- und Schiffahrt, aber auch in Schienenfahrzeugen, Straßen- und Bergbau denkbar. Im allgemeinen kann die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess für beliebige Bereiche speziell projektiert und hergestellt werden. Es können z. B. einerseits sehr wirtschaftliche Triebwerke für unbemannte Flugzeuge und andererseits Antriebe für die Schwerindustrie an Stelle von Gasturbinen oder Dieselmotoren gebaut werden. Zur Zeit gibt es einen bevorzugten Zielmarkt - sogenannte Range Extender für die Versorgung eines leicht gebauten Elektrofahrzeugs. Daher wäre eine Auslegung der Kraftmaschine bei 30-50 kW vermutlich vorteilbringend. Ein zweites aktuelles Einsatzgebiet wäre die Versorgung eines Mehrfamilienhauses mit einem Mini-Blockheizkraftwerk. Dafür reicht vermutlich eine Auslegung der Kraftmaschine bei weniger als 30 kW aus.
Für die Anwendung in der Schwerindustrie hat die Maschine eine besondere Eigenschaft: direkten Zug. Nach entsprechenden Projektvorgaben konstruiert, könnte sie nämlich ein so großes Anfangsdrehmoment entwickeln, dass bei vielen Anwendungen kein Reduziergetriebe nötig ist. Daneben hat die Kraftmaschine kurze Anlauf- und Ausschaltdauer, was für die Anwendung in manchen Bereichen der Technik wichtig ist.
The synergy effects achieved give the rotary piston engine with a continuous combustion process a multitude of possible uses. The environmentally friendly and resource-saving properties result in an extremely diversified market potential for the rotary piston engine with a continuous combustion process. The use of the rotary lobe engine is conceivable in the automotive industry, aviation and shipping, but also in rail vehicles, road and mining. In general, the rotary piston engine with a continuous combustion process can be specially designed and manufactured for any area. It can e.g. B. on the one hand very economical engines for unmanned aircraft and on the other hand drives for heavy industry instead of gas turbines or diesel engines. At the moment there is a preferred target market - so-called range extenders for the supply of a lightly built electric vehicle. Therefore, designing the engine at 30-50 kW would probably be beneficial. A second current area of application would be to supply a multi-family house with a mini block-type thermal power station. A design of the engine with less than 30 kW is probably sufficient for this.
The machine has a special property for use in heavy industry: direct pull. Designed according to the relevant project specifications, it could develop such a large starting torque that a reduction gear is not necessary in many applications. The engine also has a short start-up and switch-off time, which is important for use in some areas of technology.

Für weitere Betrachtungen ist wichtig, dass die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess sich in der Brennkammer an das vom Turbomotor entlehnte Prinzip getrennter Arbeitsräume und eines ununterbrochenen Arbeitsprozesses mit (quasi) beständigem Arbeitsdruck hält, während bei Verdichter und Expander (Motorstufe) ein kolbenartiger Verdrängungsprozess erfolgt.
Die verdrängungsartige Energieverwandlung bei Kolben erweist sich als fast dreifach effektiver als die Energieverwandlung bei Umströmung von Turbinenschaufeln. Dank des Verdrängungsprozesses entsteht in den Verdichter- und Expansionsräumen der Drehkolbenkraftmaschine ein fast dreimal so kleiner Förderstrom wie bei einem Turbomotor mit ähnlicher Leistung und stromartigem Arbeitsverfahren, was entsprechend kleinere Ausmaße der Arbeitsräume erfordert. Dementsprechend hat die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess einen ungefähr dreimal kleineren Kraftstoffverbrauch als ein Turbomotor ähnlicher Leistung.
For further considerations, it is important that the rotary piston engine with continuous combustion process in the combustion chamber adheres to the principle of separate working spaces borrowed from the turbo engine and an uninterrupted working process with (quasi) constant working pressure, while a piston-like displacement process takes place with the compressor and expander (motor stage).
The displacement-like energy conversion in pistons proves to be almost three times more effective than the energy conversion when flowing around turbine blades. Thanks to the displacement process, the compression and expansion spaces of the rotary lobe engine produce a flow rate that is almost three times smaller than that of a turbo engine with a similar output and current-like working method, which requires correspondingly smaller dimensions of the working spaces. Accordingly, the continuous combustion rotary engine has approximately three times less fuel consumption than a turbo engine of similar performance.

Infolge des kontinuierlichen Brennprozesses, mit vollständigem Verbrennen des Kraftstoffes bei geregeltem Überfluss der Luft bei Brennen und vollständiger Ausdehnung des Gases in den Expansionsräumen, hat die Drehkolbenkraftmaschine höhere Wirkungsgrade und bessere ökologische Werte beim Ausstoß als jede andere Art von Verbrennungsmaschinen. Anwendbar sind beliebige gasförmige oder flüssige Kraftstoffe, Erdgas und Kryokraftstoffe, einschließlich von Wasserstoff. Am wichtigsten ist dabei, dass die Drehkolbenkraftmaschine vom Turbomotor den kontinuierlichen Arbeitsprozess entlehnt. Dank diesem und anderen Eigenschaften hat die Drehkolbenkraftmaschine ebenso hohe Kennwerte der spezifischen Leistung (Verhältnis Leistung/Volumen oder Leistung/Gewicht), wie sie sonst nur die Turbinen kennzeichnen.As a result of the continuous combustion process, with complete combustion of the fuel with controlled excess air when burning and complete expansion of the gas in the expansion rooms, the rotary lobe engine has higher efficiencies and better ecological values when it comes to emissions than any other type of combustion engine. Any gaseous or liquid fuels, natural gas and cryofuels, including hydrogen, can be used. The most important thing is that the rotary lobe engine borrows from the turbo engine the continuous work process. Thanks to this and other properties, the rotary lobe engine has as high characteristics of the specific power (ratio power / volume or power / weight) as otherwise only characterize the turbines.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zurück zu forcierten Varianten einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess. Die neuen Ideen der Nutzbarmachung der nützlichen Eigenschaften der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ermöglichen eine ganze Reihe neuer forcierter Ausgaben dieser Kraftmaschine, die sich auf die konstruktive Änderungen der Maschine selbst sowie auf Effekte der Vorladung beziehen, die sich einerseits mittels eines Frontluftverdichters und andererseits über eine künstliche Druckluftumgebung mittels einer Drucklufthülse oder -hülle um die Kraftmaschine verwirklichen lassen.Back to forced versions of a rotary piston engine with a continuous combustion process. The new ideas for utilizing the useful properties of the rotary piston engine with a continuous combustion process enable a whole series of new, forced editions of this engine, which relate to the design changes to the machine itself and to the effects of the pre-charging, which are carried out on the one hand by means of a front air compressor and on the other hand via an artificial one Have the compressed air environment realized by means of a compressed air sleeve or sleeve around the engine.

Hier sei eine Erklärung eingeschoben. In den Patentschriften DE 10 2012 011 068 B4 und DE 10 2013 016 274 B4 ist die Drehkolbenkraftmaschine mit drei Nebenrotoren vorgeführt, wobei auch Varianten mit zwei oder vier Nebenrotoren möglich sind. Außerdem sind auch Varianten mit vergrößertem Verhältnis des Durchmessers der Arbeitskammern zum Durchmesser des Nebenläufers (in der Hauptvariante die in der Verhältnis 2:1 zueinander stehen) möglich. Jede Abweichung von der angenommenen Variante könnte zu einem Vorteil bei einigen Parametern (z. B. bei der Leistung) führen. Aber dabei es kann zur Nachteilen kommen wie z. B. zu verkleinertem Raum und ungünstigen Konfigurationen der Brennkammer (wenn eine solche vorgesehen ist) oder zur vergrößerten Durchmessern der Lager und Verdichtungen sowie verschlechterten Arbeitsbedingungen derselben, wie vergrößerten Linear- und Winkelgeschwindigkeiten, erhöhten Temperaturen und dergleichen.An explanation is inserted here. In the patents DE 10 2012 011 068 B4 and DE 10 2013 016 274 B4 the rotary lobe engine with three secondary rotors is demonstrated, although variants with two or four secondary rotors are also possible. In addition, variants with an enlarged ratio of the diameter of the working chambers to the diameter of the secondary runner (in the main variant which have a ratio of 2: 1 to one another) are also possible. Any deviation from the assumed variant could lead to an advantage for some parameters (e.g. performance). But there can be disadvantages such. B. to reduced space and unfavorable configurations of the combustion chamber (if one is provided) or to enlarged diameters of the bearings and compressions and deteriorated Working conditions of the same, such as increased linear and angular velocities, elevated temperatures and the like.

Mit den beschriebenen Abweichungen kann man auch den Frontluftverdichter konzipieren. Es wird sogar vorteilhaft für den Kennwert des Leistungsvolumens sein, einen Frontluftverdichter mit vergrößertem Verhältnis des Durchmessers der Arbeitskammern zum Durchmesser des Nebenläufers zu projektieren, denn für einen Frontluftverdichter braucht man keinen Raum für eine Brennkammer im Inneren des Hauptläufers, wo allerdings Filteranlagen mit selbstreinigenden Filterelementen vorteilhaft sind.With the deviations described, the front air compressor can also be designed. It will even be advantageous for the characteristic value of the power volume to design a front air compressor with an increased ratio of the diameter of the working chambers to the diameter of the secondary rotor, because for a front air compressor you do not need space for a combustion chamber inside the main rotor, but where filter systems with self-cleaning filter elements are advantageous are.

Diese Ideen liegen schon der DE 10 2015 015 756 A1 mit Titel „Triebwerk mit Frontluftkompressor, dreistufiger Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess und schwenkbaren Luftstrahldüsen als Antrieb für senkrechtstartende Flugzeuge“ zugrunde, die ein Triebwerk offenbart, in dem ein Frontluftkompressor als Druckvorlader und eine Hülse um die Drehkolbenkraftmaschine als Druckluftbehälter dienen, wobei die Druckluft in vier schwenkbare Düsen für Vertikalstart sowie Übergangs- und Horizontalflüge gespeist wird und zum Vortrieb dient.These ideas are already there DE 10 2015 015 756 A1 with the title "Engine with front air compressor, three-stage rotary piston engine with continuous combustion process and swiveling air jet nozzles as a drive for vertically taking off aircraft", which discloses an engine in which a front air compressor serves as a pressure pre-charger and a sleeve around the rotary piston engine serves as a compressed air tank, the compressed air being pivotable in four Nozzles for vertical start as well as transition and horizontal flights are fed and used for propulsion.

Doch die bessere Auswahl für einen Frontluftkompressor bei etlichen Verwendungen der forcierten Variante der Drehkolbenkraftmaschine wäre eine nach dem Verdrängungsprinzip arbeitende Verdichterstufe, die ähnlich wie die Verdichterstufe der Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess gestaltet ist, aber bei erhöhten relativen Dimensionen ihrer Arbeitskammer. Diese Bevorzugung ist damit begründet, dass Drehkolbenmaschinen mit Energieübertragung nach dem Verdrängungsprinzip arbeiten und daher wirtschaftlicher sind als Strömungsmaschinen wie ein Frontluftkompressor, der nach dem aerodynamischen Prinzip einer Umströmung der Schaufeln von Kompressor und Turbine arbeitet.However, the better choice for a front air compressor for a number of uses of the forced variant of the rotary lobe engine would be a compressor stage which works on the displacement principle and is similar to the compressor stage of the rotary lobe machine with a continuous combustion process, but with increased relative dimensions of its working chamber. This preference is due to the fact that rotary lobe machines with energy transmission work on the displacement principle and are therefore more economical than turbo machines such as a front air compressor which works on the aerodynamic principle of a flow around the blades of the compressor and turbine.

Eine künstlich erschaffene Umgebung für die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess kann eine Drucklufthülse wie in DE 10 2015 015 756 A1 und vom Frontluftverdichter produzierte Druckluft (vorzugsweise bis 5bar) bilden. Diese Druckluft dient als eine hocheffektive Luftaufladung für die Drehkolbenkraftmaschine und steigert damit ihre Leistung in mehr als 4-facher Weise. Zudem kann die künstliche Umgebung die Kraftmaschine von der äußeren Welt isolieren und ermöglicht damit, die Abgas- und Kühlwärme der Kraftmaschine mit einem Wärmetauscher auszunutzen, was zu beträchtlich höherer Leistung und höheren Wirkungsgraden der gesamten Anlage führt.An artificially created environment for the rotary piston engine with a continuous combustion process can be a compressed air sleeve as in DE 10 2015 015 756 A1 and form compressed air (preferably up to 5 bar) produced by the front air compressor. This compressed air serves as a highly effective air charge for the rotary lobe engine and thus increases its performance in more than 4 times. In addition, the artificial environment can isolate the engine from the outside world and thus allows the exhaust gas and cooling heat of the engine to be used with a heat exchanger, which leads to considerably higher performance and higher efficiency levels of the entire system.

Bei alledem können eine neue Art von Einrichtungen zur Schaffung des Auftriebs für Senkrechtstart und -landung des Flugzeugs, nämlich steuerbare storeartige Luftstromdüsen, sowie eine lenkbare sphäroidische Luftstrahldüse für der Vortrieb beste Ergebnisse bei Flugzeugen mit Kurzstreckenstart und -landung, Flugzeugen mit Senkrechtstart und -landung sowie bei der Lagesteuerung bringen.In all of this, a new type of buoyancy creation device for the aircraft's vertical take-off and landing, namely controllable store-type airflow nozzles, as well as a steerable spherical air-jet nozzle for propulsion can achieve the best results for aircraft with short-range take-off and landing, aircraft with vertical take-off and landing as well bring with the position control.

Alle oben genannten Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zum Multiplizieren der Leistung einer Kraftmaschine nach Anspruch 1 sowie eine Triebwerksanlage mit einer Kraftmaschine nach Anspruch 3.All of the above objects are achieved by a method for multiplying the power of an engine according to claim 1 and an engine system with an engine according to claim 3.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Kraftmaschine, z. B. eine insbesondere forcierte Drehkolbenkraftmaschine, und gleichzeitig eine Art der Vorladung für die Kraftmaschine mittels eines Frontluftverdichters als Vorstufe sowie eine künstliche Druckluftumgebung mittels einer Drucklufthülse um die Kraftmaschine, wie z. B. nach DE 10 2015 015 756 A1 bei Anwendung des Verfahrens in Flugzeugen mit Vertikalstart und -landung, vorgesehen. Als Kraftmaschine in der Drucklufthülse kann auch ein anderer Typ des Triebwerks angewendet sein, sogar der herkömmliche Kolbenmotor (aber es lohnt sich weniger). In der Rolle des Vorverdichters besonders effizient sind die Frontluftkompressoren, als welcher ein Luftverdichter, der dem Luftverdichter einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ähnlich gebaut ist, aber vergrößerte Abmessungen aufweist, eingesetzt ist.According to the inventive method, an engine, for. B. a particularly forced rotary piston engine, and at the same time a type of precharge for the engine by means of a front air compressor as a preliminary stage and an artificial compressed air environment by means of a compressed air sleeve around the engine, such as. B. after DE 10 2015 015 756 A1 when using the method in aircraft with vertical takeoff and landing. Another type of engine can be used as the engine in the air sleeve, even the conventional piston engine (but it is less worthwhile). The front air compressors are particularly efficient in the role of the pre-compressor, as an air compressor is used, which is similar to the air compressor of a rotary piston engine with a continuous combustion process, but has larger dimensions.

Für die erfindungsgemäße Triebwerksanlage, welche einen Frontluftverdichter von vorne umfasst, der dem Luftverdichter der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess z. B. nach DE 10 2013 016 274 B4 ähnlich gebaut ist, aber dabei relativ vergrößerte Dimensionen aufweist, wird die Anwendung der Triebwerksanlage als eine Art der Kraftmaschine mit erhöhter Leistung vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist eine - leicht auslegbare - Drucklufthülse rund um die Kraftmaschine gebaut, um eine künstliche Umgebung mit Druckluft für die Kraftmaschine zu schaffen, wodurch die Kraftmaschine von der äußeren Welt isoliert ist und die Abgas- und Kühlwärme von der Kraftmaschine sowie von Wärmetauschern sich utilisieren lassen, was zum höheren Wirkungsgrad der gesamten Anlage führt.For the engine system according to the invention, which comprises a front air compressor from the front, the air compressor of the rotary piston engine with a continuous combustion process z. B. after DE 10 2013 016 274 B4 is constructed similarly, but has relatively larger dimensions, the use of the engine system is proposed as a type of engine with increased performance. According to the invention, an - easily deployable - compressed air sleeve is built around the engine in order to create an artificial environment with compressed air for the engine, as a result of which the engine is isolated from the outside world and the exhaust gas and cooling heat from the engine and from heat exchangers can be used , which leads to higher efficiency of the entire system.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird eine Triebwerksanlage, die einen relativ vergrößerten Frontluftverdichter von vorne aufweist, der dem Luftverdichter der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess z. B. nach DE 10 2013 016 274 B4 ähnlich gebaut ist, aber ein erhöhtes Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den eigenen Nebenläufern von 2,66:1 sowie ein veränderbares Reduziergetriebe zur besseren Anpassung an Bedürfnisse der Triebwerksanlage zeigt, vorgeschlagen. Damit ist diese Triebwerksanlage besonders zum Produzieren des großen Drehmomentes auf der Welle eines Gebläses oder Turbopropvortriebs bei Anwendung der Triebwerksanlage in Flugzeugen mit Kurzstreckenstart und -landung geeignet. According to a preferred development, an engine system which has a relatively enlarged front air compressor from the front, which is the air compressor of the rotary piston engine with a continuous combustion process, for. B. after DE 10 2013 016 274 B4 is built similarly, but shows an increased diameter ratio of the compression chambers to its own secondary runner of 2.66: 1 and a changeable reduction gear for better adaptation to the needs of the engine system. This makes this engine system particularly suitable for producing the high torque on the shaft of a blower or turboprop propulsion when using the engine system in aircraft with short-range takeoff and landing.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird eine Triebwerksanlage, die einen relativ vergrößerten Frontluftverdichter von vorne, der dem Luftverdichter der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess mit vier Nebenläufern und einem erhöhtem Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den Nebenläufern von 2,66:1 ähnlich gebaut ist sowie ein veränderbares Reduziergetriebe für bessere Anpassung an Bedürfnisse der Triebwerksanlage zeigt, vorgeschlagen. Damit ist diese Triebwerksanlage besonders zum Produzieren des großen Drehmomentes auf der Welle eines Gebläses oder Turbopropvortriebs bei Anwendung der Triebwerksanlage in Flugzeugen mit Kurzstreckenstart und -landung geeignet.According to a preferred further development, an engine system is constructed which has a relatively enlarged front air compressor from the front, which is similar to the air compressor of the rotary piston engine with a continuous combustion process with four secondary rotors and an increased diameter ratio of the compression chambers to the secondary rotors of 2.66: 1, as well as a variable reduction gear for shows better adaptation to the needs of the engine system, proposed. This makes this engine system particularly suitable for producing the high torque on the shaft of a blower or turboprop propulsion when using the engine system in aircraft with short-range takeoff and landing.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind Einrichtungen für Auftrieb für Senkrechtstart und -landung eines Flugzeugs, die aus einer steuerbaren storeartigen, zentral beim Zentrum der Gewichtmassen einer eingebauten Luftstrahldüse und vier kleineren seitlichen, ähnlich gebauten Luftstromdüsen für seitliche Lagebestimmung des Flugzeugs bestehen, in der Drucklufthülse sowie eine lenkbare sphäroidische Luftstrahldüse hinten an der Triebwerksanlage für Vortrieb vorgesehen.According to a preferred development, devices for buoyancy for vertical takeoff and landing of an aircraft, which consist of a controllable store-like, centrally located at the center of the weight mass of an installed air jet nozzle and four smaller, similarly constructed airflow nozzles for determining the lateral position of the aircraft, are in the compressed air sleeve and one Steerable spherical air jet nozzle on the rear of the engine system is provided for propulsion.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Kraftmaschine eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess mit vier Nebenläufern und einem erhöhtem Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den Nebenläufern von 2,66:1.According to a preferred development, the engine is a rotary piston engine with a continuous combustion process with four secondary rotors and an increased diameter ratio of the compression chambers to the secondary rotors of 2.66: 1.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Einzelheiten der hauptsächlichen und ergänzenden Merkmale der Erfindung sind anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen mit 1a-1g, 2a-2f, 3a-3h, 4a-4c sowie 5 dargestellt und in dem weiteren Text beschrieben. Dabei zeigen die 1a und 1b, 2a und 2b sowie 3a jeweils eine oder zwei Längsschnitte von Ausführungsformen von Triebwerksanlagen nach den Ansprüchen von 7 bis 9. Die restlichen Figuren zeigen Querschnitte, Fragmente und Einzelheiten der Triebwerksanlagen. In 4a-4c sind die Querschnitte der Triebwerke dreier Varianten 1, 2 und 3 nebeneinander zum Vergleich aufgeführt. 5 zeigt die spezifischen Profile eines Kammes und einer Vertiefung des Hauptläufers für ein Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den Nebenläufern von 2,66:1.The details of the main and additional features of the invention are based on embodiments in the drawings 1a-1g , 2a-2f , 3a-3h , 4a-4c and 5 and described in the further text. The show 1a and 1b , 2a and 2 B such as 3a one or two longitudinal sections of embodiments of engine systems according to claims 7 to 9. The remaining figures show cross sections, fragments and details of the engine systems. In 4a-4c the cross sections of the engines of three variants 1, 2 and 3 are listed next to each other for comparison. 5 shows the specific profiles of a comb and a depression of the main rotor for a diameter ratio of the compression chambers to the secondary rotors of 2.66: 1.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Es folgen Erläuterungen zu Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Triebwerksanlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens der Multiplizierung der Leistung der Kraftmaschine mittels einer künstlichen Druckluftumgebung durch eine Drucklufthülse um die Kraftmaschine, wie z. B. nach DE 10 2015 015 756 A1 . Dafür zielgemäß ist eine Untersuchung der thermodynamischen Charakteristika einer Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, die in der Druckluft- bzw. Druckgashülse untergebracht ist. Wie es in den technischen Begründungen der bestehenden Erfindung formuliert ist, kann eine Drucklufthülse sowie von dem Frontluftverdichter erzeugte Druckluft als eine hocheffektive Luftaufladung für die Drehkolbenkraftmaschine dienen und damit deren Leistung in mehrfacher Weise steigern. Gleichzeitig kann die künstliche Umgebung die Kraftmaschine von der äußeren Welt isolieren und damit die Abgas- und Kühlwärme der Kraftmaschine und ihrer Wärmeaustauscher utilisieren lassen, was zur beträchtlich höheren Leistung und zu höheren Wirkungsgraden der gesamten Anlage führt.The following are explanations of embodiments of the engine system according to the invention and the inventive method of multiplying the power of the engine by means of an artificial compressed air environment through a compressed air sleeve around the engine, such as. B. after DE 10 2015 015 756 A1 . For this purpose, an investigation of the thermodynamic characteristics of a rotary piston machine with a continuous combustion process, which is accommodated in the compressed air or compressed gas sleeve, is targeted. As formulated in the technical justifications of the existing invention, a compressed air sleeve and compressed air generated by the front air compressor can serve as a highly effective air charge for the rotary piston engine and thus increase its performance in several ways. At the same time, the artificial environment can isolate the engine from the outside world and thus utilize the exhaust gas and cooling heat of the engine and its heat exchangers, which leads to considerably higher performance and higher efficiencies of the entire system.

Um den Effekt beider Faktoren relativ zueinander einzuschätzen, kann man schon vorhandene Programme zur Berechnung der Charakteristika der Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ausnutzen, um die Abhängigkeit der Leistung und anderer Charakteristika der Drehkolbenmaschine bei ihrer Arbeit bei in der Drucklufthülse geschaffenen Druck- und Temperaturbedingungen zu berechnen. Die Analyse der Daten von solchen Berechnungen für die Drehkolbenmaschine und der Vergleich mit schon vorhandenen praktischen Verfahren der Luftaufladung in herkömmlichen Kolbenmotoren zeigt eindeutig, dass der Effekt sehr beeindruckend werden kann.In order to assess the effect of the two factors relative to one another, existing programs for calculating the characteristics of the rotary lobe machine with a continuous combustion process can be used to calculate the dependency of the performance and other characteristics of the rotary lobe machine when working under pressure and temperature conditions created in the compressed air sleeve. Analysis of the data from such calculations for the rotary lobe machine and comparison with existing practical methods of air charging in conventional piston engines clearly shows that the effect can be very impressive.

Als Illustration für diese These wurde Forschung mit einem bestehenden Works-Computerprogramm (s. dafür Thermodynamische Charakteristika der dreistufigen Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier-Verlag Göttingen, 2014) durchgeführt und die Ausgangsdaten ausgedeutet. Das Experiment ist durchgeführt am Beispiel einer Drehkolbenmaschine mit folgenden beigeordneten Parametern: Leistung 400 kW, Drehzahlen nH = 5000 min-1 (Hauptläufer) und nN= 15 000 min-1 (Nebenläufer), Temperatur des Arbeitsgases in der Brennkammer T3 = 1073 °K (Temperatur für einen experimentellen Prototyp) bei Luftüberfluss w = 1,315 ÷ 1,973 für fünf Fälle, nämlich einen ersten Fall ohne Luftaufladung (P1 = 1,0132 bar bei 20 °C, anfängliche Dichte der Luft p = 1,1881 kg/m3) und weitere Fälle mit Druck der Luftaufladung von 2 bar, 3 bar, 4 bar und 5 bar. As an illustration for this thesis, research was carried out with an existing Works computer program (see thermodynamic characteristics of the three-stage rotary piston machine with continuous burning process, ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier-Verlag Göttingen, 2014) and the output data was interpreted. The experiment is carried out using the example of a rotary lobe machine with the following associated parameters: output 400 kW, speeds n H = 5000 min -1 (main rotor) and n N = 15 000 min -1 (secondary rotor), temperature of the working gas in the combustion chamber T 3 = 1073 ° K (temperature for an experimental prototype) with excess air w = 1.315 ÷ 1.973 for five cases, namely a first case without air charging (P 1 = 1.0132 bar at 20 ° C, initial density of the air p = 1.1881 kg / m 3 ) and other cases with pressure of the air charge of 2 bar, 3 bar, 4 bar and 5 bar.

Der erste Schritt ist Berechnung der Dichte und Temperatur der Luft bei 2 bar, 3 bar, 4 bar und 5 bar. Die thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten dafür lauten: P 1 V 1 X = P 2 V 2 X ,

Figure DE102017009911B4_0001
V 1 = 1  m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0002
ρ 2 = V 1 ρ 1 V 2 ,
Figure DE102017009911B4_0003
T 2 = ( 273,15 ° K + t ) ( p 2 p 1 ) X 1 X ,
Figure DE102017009911B4_0004
wobei der Polytropenindex für die Verdichtung der Luft in einer Verdichterstufe x = 1,3 ist. Bei P2 = 2 bar ist V 2 = P 1 V 1 1,3 P 2 1,3 = 1,0132 1 2 1,3 = 0,5926  m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0005
ρ 2 = V 1 ρ 1 V 2 = 1 1,1881 0,527 = 2,0  kg/m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0006
T 2 = ( 273,15 ° K + t ) ( p 2 p 1 ) X 1 X = 293,15 ( 2 1,0132 ) 1,3 1 1,3 = 342,6 ° .
Figure DE102017009911B4_0007
Bei P3= 3 bar ist V 2 = P 1 V 1 1,3 P 3 1,3 = 1,0132 1 3 1,3 = 0,4336  m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0008
ρ 2 = V 1 ρ 1 V 2 = 1 1,1881 0,4334 = 2,738  kg/m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0009
T 2 = ( 273,15 ° K + t ) ( p 2 p 1 ) X 1 X = 293,15 ( 3 1,0132 ) 1,3 1 1,3 = 376,6 ° .
Figure DE102017009911B4_0010
Bei P4= 4 bar ist V 2 = P 1 V 1 1,3 P 4 1,3 = 1,0132 1 4 1,3 = 0,3478  m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0011
ρ 2 = V 1 ρ 1 V 2 = 1 1,1881 03478 = 3,478  kg/m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0012
T 2 = ( 273,15 ° K + t ) ( p 2 p 1 ) X 1 X = 293,15 ( 4 1,0132 ) 1,3 1 1,3 = 402,5 ° .
Figure DE102017009911B4_0013
The first step is to calculate the density and temperature of the air at 2 bar, 3 bar, 4 bar and 5 bar. The thermodynamic laws for this are: P 1 V 1 X = P 2nd V 2nd X ,
Figure DE102017009911B4_0001
V 1 = 1 m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0002
ρ 2nd = V 1 ρ 1 V 2nd ,
Figure DE102017009911B4_0003
T 2nd = ( 273.15 ° K + t ) ( p 2nd p 1 ) X - 1 X ,
Figure DE102017009911B4_0004
where the polytropic index for the compression of air in a compressor stage is x = 1.3. At P 2 = 2 bar V 2nd = P 1 V 1 1.3 P 2nd 1.3 = 1.0132 1 2nd 1.3 = 0.5926 m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0005
ρ 2nd = V 1 ρ 1 V 2nd = 1 1.1881 0.527 = 2.0 kg / m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0006
T 2nd = ( 273.15 ° K + t ) ( p 2nd p 1 ) X - 1 X = 293.15 ( 2nd 1.0132 ) 1.3 - 1 1.3 = 342.6 ° .
Figure DE102017009911B4_0007
At P 3 = 3 bar V 2nd = P 1 V 1 1.3 P 3rd 1.3 = 1.0132 1 3rd 1.3 = 0.4336 m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0008
ρ 2nd = V 1 ρ 1 V 2nd = 1 1.1881 0.4334 = 2,738 kg / m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0009
T 2nd = ( 273.15 ° K + t ) ( p 2nd p 1 ) X - 1 X = 293.15 ( 3rd 1.0132 ) 1.3 - 1 1.3 = 376.6 ° .
Figure DE102017009911B4_0010
At P 4 = 4 bar V 2nd = P 1 V 1 1.3 P 4th 1.3 = 1.0132 1 4th 1.3 = 0.3478 m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0011
ρ 2nd = V 1 ρ 1 V 2nd = 1 1.1881 03478 = 3,478 kg / m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0012
T 2nd = ( 273.15 ° K + t ) ( p 2nd p 1 ) X - 1 X = 293.15 ( 4th 1.0132 ) 1.3 - 1 1.3 = 402.5 ° .
Figure DE102017009911B4_0013

Bei P5= 5 bar ist V 2 = P 1 V 1 1,3 P 5 1,3 = 1,0132 1 5 1,3 = 0,5926  m 3 ,

Figure DE102017009911B4_0014
ρ 2 = V 1 ρ 1 V 2 = 1 1,1881 0,2929 = 4,056  kg/m 3 ,
Figure DE102017009911B4_0015
T 2 = ( 273,15 ° K + t ) ( p 2 p 1 ) X 1 X = 293,15 ( 5 1,0132 ) 1,3 1 1,3 = 423,2 ° .
Figure DE102017009911B4_0016
At P 5 = 5 bar V 2nd = P 1 V 1 1.3 P 5 1.3 = 1.0132 1 5 1.3 = 0.5926 m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0014
ρ 2nd = V 1 ρ 1 V 2nd = 1 1.1881 0.2929 = 4,056 kg / m 3rd ,
Figure DE102017009911B4_0015
T 2nd = ( 273.15 ° K + t ) ( p 2nd p 1 ) X - 1 X = 293.15 ( 5 1.0132 ) 1.3 - 1 1.3 = 423.2 ° .
Figure DE102017009911B4_0016

Mit der Komprimierung der Luft in dem Frontluftverdichter wird auch dessen Temperatur steigen. Deshalb muss man, außer der Dichte der in die Drehkolbenkraftmaschine eingesaugten Luft, auch die erhöhte Temperatur des Frontluftverdichters mitberechnen.With the compression of the air in the front air compressor, its temperature will also increase. Therefore, in addition to the density of the air drawn into the rotary lobe engine, one must also take into account the increased temperature of the front air compressor.

Hier und in nachfolgenden Tabellen:

PW
Leistung der Drehkolbenkraftmaschine,
T1
Temperatur der in die Verdichterstufe eintretenden Luft,
T2
Temperatur der Luft nach Komprimierung in der Verdichterstufe,
T4
Temperatur des Abgases,
m
Masse der in die Verdichterstufe eintretenden Luft,
V1
Volumen der in die Verdichterstufe eintretenden Luft,
V4
Volumen des Abgases,
WV
technische Arbeit der Verdichterstufe (hat Vorzeichen „+“ als über der Luft verrichtete Arbeit),
WP
vom Gas nach seiner Ausdehnung (bei p3 = const.) in der Brennkammer einer Expansionsstufe verrichtete Arbeit (hat Vorzeichen „-“ als vom Gas verrichtete Arbeit),
WE
mechanische Leistung in der Expansionsstufe (hat Vorzeichen „-“ als vom Gas verrichtete Arbeit),
ΣW
summierte mechanische Leistung (hat Vorzeichen „-“ als vom Gas verrichtete Arbeit),
dV
Durchmesser der Nebenläufer der Verdichterstufe,
dE
Durchmesser der Nebenläufer der Expansionsstufe.
Here and in the following tables:
P W
Power of the rotary lobe engine,
T 1
Temperature of the air entering the compressor stage,
T 2
Temperature of the air after compression in the compressor stage,
M 4
Temperature of the exhaust gas,
m
Mass of air entering the compressor stage,
V 1
Volume of air entering the compressor stage,
V 4
Volume of exhaust gas,
W V
technical work of the compressor stage (has the sign "+" as work performed above the air),
W P
work done by the gas after its expansion (at p 3 = const.) in the combustion chamber of an expansion stage (has the sign "-" as work done by the gas),
W E
mechanical power in the expansion stage (has the sign "-" as work done by the gas),
ΣW
total mechanical power (has the sign "-" as work done by the gas),
d V
Diameter of the secondary runner of the compressor stage,
d E
Diameter of the expansion runner.

Man muss auch klären, welche Aufgabe zu stellen ist, denn gibt es dabei drei Varianten des Vorganges:

  • Eine Variante 1 verwendet einen Algorithmus für die Berechnung von Projektdaten, der immer das Ziel verfolgt, die kleinstmöglichen Abmessungen der Maschine für Leistung und Drehzahlen zu ermitteln, die vom Operateur beigeordnet sind. Die resultierenden Daten des Berechnungsprogramms zeigen, wie die Drehkolbenkraftmaschine unter den vorgegebenen Umständen (in diesem Fall mit Luftaufladung und geänderten Bedingungen in der Drucklufthülse) schrumpft und dabei ihre Parameter verändert.
  • Eine Variante 2 verwendet einen Algorithmus, bei dem speziell die Parameter Luftdichte und P4 (Druck beim Auspuff) immer konstant als p = 1,1881, P4 = 1,1 bar vom Operateur beigeordnet sind. Der Algorithmus berechnet die Parameter, darunter die wachsende Leistung der Drehkolbenkraftmaschine unter der Annahme, dass die Abmessungen der Maschine ständig dieselben (unverändert) bleiben und der Abgasausstoß in die Atmosphäre erfolgt (genauer gesagt, bei 1.1 bar, wie bei Nachbehandlung des Gases-Dampf Gemisches der Fall ist).
  • Eine Variante 3 verwendet einen Algorithmus, bei dem speziell der Parameter Luftdichte immer als p = 1,1881 und der Parameter P4 = 1,1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar vom Operateur beigeordnet sind. Der Algorithmus berechnet die Parameter, darunter die wachsende Leistung der Drehkolbenkraftmaschine, unter der Annahme, dass die Abmessungen der Maschine ständig dieselben (unverändert) bleiben, und der Abgasausstoß in die Drucklufthülse erfolgt.
You also have to clarify which task has to be set, because there are three variants of the process:
  • • A variant 1 uses an algorithm for the calculation of project data, which always pursues the goal of determining the smallest possible dimensions of the machine for power and speeds, which are assigned by the operator. The resulting data from the calculation program show how the rotary piston engine shrinks under the given circumstances (in this case with air charging and changed conditions in the compressed air sleeve) and thereby changes its parameters.
  • • A variant 2 uses an algorithm in which especially the parameters air density and P 4 (pressure at the exhaust) are always assigned by the operator as constant p = 1.1881, P 4 = 1.1 bar. The algorithm calculates the parameters, including the increasing power of the rotary lobe engine, assuming that the dimensions of the machine remain the same (unchanged) and that the exhaust gas is emitted into the atmosphere (more precisely, at 1.1 bar, like aftertreatment of the gas-steam mixture) the case is).
  • • A variant 3 uses an algorithm in which the parameter air density is always assigned by the operator as p = 1.1881 and the parameter P 4 = 1.1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar. The algorithm calculates the parameters, including the increasing power of the rotary lobe engine, assuming that the dimensions of the machine remain the same (unchanged) and the exhaust gas is emitted into the air sleeve.

Weitere deutungsrelevante Berechnungsdaten für die drei Varianten sind in den folgenden Tabellen angegeben.Further interpretation-relevant calculation data for the three variants are given in the following tables.

Tabelle von Variante 1 PW=400kW p1=1,01325bar p4=1,1bar p=1,1881 kg/m3 PW=400kW p1=2bar p4=1,1 bar p=2,0 kg/m3 PW=400kW p1=3bar p4=1,1bar p=2,738 kg/m3 PW=400kW p1=4bar p4=1,1 bar p=3,478 kg/m3 PW=400kW p1=5bar p4=1 ,1 bar p=4,056 kg/m3 °K T1=293 T1=342,9 T1=376,6 T1=402,5 T1=423,2 °K T2=457,7÷596,1 T2=457,9÷596,3 T2=457,9÷596 T2=458÷596,5 T2=457,4±596 °K T4=750÷601 T4=750÷601 T4=750÷601 T4=750÷601 T4=750,9÷601 kg/s m =1,364÷ 1,5367 m=1,217÷ 1,353 m=1,134÷ 1,251 m=1,0778÷ 1,183 m=1,0349÷ 1,131 m3/s V1=1,148÷1,29 V1=0,609÷0,676 V1=0,414÷0,46 V,=0,31÷1,34 V1=0,255÷0,28 m3/s V4=2,707÷2,44 V4=2,42÷2,155 V4=2,25÷1,99 V4=2,1÷1,847 V4=2,055÷ 1,8 kW WV=283,4÷ 587,5 WV=176,8÷ 433,2 WV=1163÷ 346,8 WV=70,05÷ 284,2 WV=44,6÷ 246,3 kW WP=-244,3÷ -213,3 WP=-218,3v -188 WP=-203÷ -173,5 WP=-189,4÷ -161,1 WP=-185,6÷ -157,2 kW WE=-534,5÷ -880 WE=-477,7÷ -736,5 WE=-444,1÷ -716,1 WE=-414,5÷ -665 WE=-405,7÷ -648 kW ΣW=-495,4÷ -505,7 ΣW=-519,2÷ -530,8 ΣW=-530,8÷ -542,8 ΣW=-529,9÷ -541,8 ΣW=-546,7÷ -559 m dV=0,0703÷ 0,0732 dV=0,0569÷ 0,059 dV=0,0501÷ 0,0517 dV=0,0455÷ 0,0469 dV=0,0426÷ 0,0439 m dE=0,0936÷ 0,0905 dE=0,0902÷ 0,0868 dE=0,088÷ 0,0845 dE=0,086÷ 0,0824 dE =0,0854÷ 0,0817 Table of variant 1 P W = 400kW p 1 = 1.01325bar p 4 = 1.1bar p = 1.1881 kg / m 3 P W = 400kW p 1 = 2bar p 4 = 1.1 bar p = 2.0 kg / m 3 P W = 400kW p 1 = 3bar p 4 = 1.1bar p = 2.738 kg / m 3 P W = 400kW p 1 = 4bar p 4 = 1.1 bar p = 3.478 kg / m 3 P W = 400kW p 1 = 5bar p 4 = 1.1 bar p = 4.056 kg / m 3 ° K T 1 = 293 T1 = 342.9 T 1 = 376.6 T 1 = 402.5 T 1 = 423.2 ° K T 2 = 457.7 ÷ 596.1 T 2 = 457.9 ÷ 596.3 T 2 = 457.9 ÷ 596 T 2 = 458 ÷ 596.5 T 2 = 457.4 ± 596 ° K T 4 = 750 ÷ 601 T 4 = 750 ÷ 601 T 4 = 750 ÷ 601 T 4 = 750 ÷ 601 T 4 = 750.9 ÷ 601 kg / s m = 1.364 ÷ 1.5367 m = 1.217 ÷ 1.353 m = 1.134 ÷ 1.251 m = 1.0778 ÷ 1.183 m = 1.0349 ÷ 1.131 m 3 / s V 1 = 1.148 ÷ 1.29 V 1 = 0.609 ÷ 0.676 V 1 = 0.414 ÷ 0.46 V, = 0.31 ÷ 1.34 V 1 = 0.255 ÷ 0.28 m 3 / s V 4 = 2.707 ÷ 2.44 V 4 = 2.42 ÷ 2.155 V 4 = 2.25 ÷ 1.99 V 4 = 2.1 ÷ 1.847 V 4 = 2.055 ÷ 1.8 kW W V = 283.4 ÷ 587.5 W V = 176.8 ÷ 433.2 W V = 1163 ÷ 346.8 W V = 70.05 ÷ 284.2 W V = 44.6 ÷ 246.3 kW W P = -244.3 ÷ -213.3 W P = -218.3 v -188 W P = -203 ÷ -173.5 W P = -189.4 ÷ -161.1 W P = -185.6 ÷ -157.2 kW W E = -534.5 ÷ -880 W E = -477.7 ÷ -736.5 W E = -444.1 ÷ -716.1 W E = -414.5 ÷ -665 W E = -405.7 ÷ -648 kW ΣW = -495.4 ÷ -505.7 ΣW = -519.2 ÷ -530.8 ΣW = -530.8 ÷ -542.8 ΣW = -529.9 ÷ -541.8 ΣW = -546.7 ÷ -559 m d V = 0.0703 ÷ 0.0732 d V = 0.0569 ÷ 0.059 d V = 0.0501 ÷ 0.0517 d V = 0.0455 ÷ 0.0469 d V = 0.0426 ÷ 0.0439 m d E = 0.0936 ÷ 0.0905 d E = 0.0902 ÷ 0.0868 d E = 0.088 ÷ 0.0845 d E = 0.086 ÷ 0.0824 d E = 0.0854 ÷ 0.0817

Bei Variante 1 kann man beobachten, dass die Temperatur der in die Verdichter der Kraftmaschine eintretenden Luft T1 auf die Temperatur der Luft von der Komprimierung im Frontluftverdichter abgestimmt ist, wie es das Verfahren vorsieht. Die Masse der eintretenden Luft bleibt mit der Erhöhung des Luftaufladungsdrucks sowie der Erhöhung des Arbeitsdrucks in der Stufe (P4 + 7÷22 bar) relativ stabil und vermindert sich wenig unter Einwirken der gegenseitigen Faktoren wachsender Dichte und erhöhter Eintrittstemperatur T1. Entsprechend verändern sich weitere Charakteristiken. Die summierte mechanische Leistung ΣW zeigt sich etwas größer gegenüber dem beigeordneten Wert PW = 400 kW.In variant 1 it can be observed that the temperature of the air T 1 entering the compressors of the engine is matched to the temperature of the air from the compression in the front air compressor, as provided by the method. The mass of the incoming air remains relatively stable with the increase in the air charging pressure and the increase in the working pressure in the stage (P 4 + 7 ÷ 22 bar) and decreases little under the influence of the mutual factors of increasing density and increased inlet temperature T 1 . Other characteristics change accordingly. The total mechanical power ΣW is somewhat larger than the associated value P W = 400 kW.

Hier verdienen entsprechend der Aufgabe Beachtung die mit Erhöhung des Aufladungsdrucks verringerten Werte der Durchmesser der Nebenläufer von Verdichter- und Expansionsstufen dV und dE, die als Vorgaben für eine Berechnung der Abmessungen der Stufen dienen. Somit lässt sich mit dieser Variante einschätzen, eine um wieviel verkleinerte Variante der Drehkolbenkraftmaschine als eine Maschine mit Leistung PW = 400kW, eingesetzt werden kann. Gewinn kann durch verkleinerte Ausmaße der Drehkolbenkraftmaschine und Druckhülse und entsprechende Verkleinerung des gesamten Ausmaßes oder Gewichts der Anlage erlangt werden, besonders wenn konstruktive Begrenzungen der Abmessungen oder des Gewichts der Drehkolbenkraftmaschine existieren. Here, according to the task, the values of the diameters of the secondary runner of compressor and expansion stages d V and d E , which decrease as the supercharging pressure increases, deserve attention, which serve as guidelines for calculating the dimensions of the stages. Thus, with this variant it can be estimated how much smaller the variant of the rotary lobe engine can be used as a machine with power P W = 400 kW. Profit can be obtained by reducing the size of the rotary piston engine and pressure sleeve and correspondingly reducing the overall size or weight of the system, especially if there are design limitations to the dimensions or the weight of the rotary piston engine.

Tabelle von Variante 2Variant 2 table

PW=400kW p1=1,01325bar p4=1,1bar p=1,1881kg/m3 P W = 400kW p 1 = 1.01325bar p 4 = 1.1bar p = 1.1881kg / m 3 PW=400kW p1=2bar p4=1,1bar p=1,1881kg/m3 P W = 400kW p 1 = 2bar p 4 = 1.1bar p = 1.1881kg / m 3 PW=400kW p1=3bar p4=1,1 bar p=1,1881 kg/m3 P W = 400kW p 1 = 3bar p 4 = 1.1 bar p = 1.1881 kg / m 3 PW=400kW p1=4bar p4=1,1bar p=1,1881kg/m3 P W = 400kW p 1 = 4bar p 4 = 1.1bar p = 1.1881kg / m 3 PW=400kW p1=5bar p4=1,1bar p=1,1881kg/m3 P W = 400kW p 1 = 5bar p 4 = 1.1bar p = 1.1881kg / m 3 °K° K T1=293T 1 = 293 T1=342,9T 1 = 342.9 T1=376,6T 1 = 376.6 T1=402,5T 1 = 402.5 T1=423,2T 1 = 423.2 °K° K T2=457,7÷596,1T 2 = 457.7 ÷ 596.1 T2=457,9÷596T 2 = 457.9 ÷ 596 T2=457,9÷596T 2 = 457.9 ÷ 596 T2=458÷596,5T 2 = 458 ÷ 596.5 T2=457÷596T 2 = 457 ÷ 596 °K° K T4=750÷601T 4 = 750 ÷ 601 T4=750÷601T 4 = 750 ÷ 601 T4=750÷601T 4 = 750 ÷ 601 T4=750÷601T 4 = 750 ÷ 601 T4=750÷601T 4 = 750 ÷ 601 kg/skg / s m =1,364÷1,54m = 1.364 ÷ 1.54 m=1,217÷1,35m = 1.217 ÷ 1.35 m=1,13÷1,25m = 1.13 ÷ 1.25 m=1,0778÷ 1,183m = 1.0778 ÷ 1.183 m=1,0349÷ 1,1309m = 1.0349 ÷ 1.1309 m3/sm 3 / s V1=1,0148÷1,29V 1 = 1.0148 ÷ 1.29 V1 = constV 1 = const V1 = constV 1 = const V1 = constV 1 = const V1 = constV 1 = const m3/sm 3 / s V4=2,71÷2,44V 4 = 2.71 ÷ 2.44 V4 = constV 4 = const V4 = constV 4 = const V4= constV 4 = const V4 = constV 4 = const kWkW WV=283-j-588W V = 283-j-588 WV=297,6÷729W V = 297.6 ÷ 729 WV=268÷799W V = 268 ÷ 799 WV=217÷832W V = 217 ÷ 832 WV=152,4÷ 840,7W V = 152.4 ÷ 840.7 kWkW WP=-244÷213W P = -244 ÷ 213 WP=-367,5÷ -316,5W P = -367.5 ÷ -316.5 WP=-467,7÷ -399,8W P = -467.7 ÷ -399.8 WP=-554,5÷ -471,5W P = -554.5 ÷ -471.5 WP=-633,5÷ -536,7W P = -633.5 ÷ -536.7 kWkW WE=-534÷-880W E = -534 ÷ -880 WE=-804,1÷ -1306W E = -804.1 ÷ -1306 WE=-1024÷ -1650W E = -1024 ÷ -1650 WE=-1213÷ -1947W E = -1213 ÷ -1947 WE=-1385÷ -2212W E = -1385 ÷ -2212 kWkW ΣW=-495÷-506ΣW = -495 ÷ -506 ΣW=-874,1÷ -893,5ΣW = -874.1 ÷ -893.5 ΣW=-1223÷ -1251ΣW = -1223 ÷ -1251 ΣW=-1551,1÷ -1586ΣW = -1551.1 ÷ -1586 ΣW=-1866,3÷ -1908,3ΣW = -1866.3 ÷ -1908.3 mm dV=0,0703÷ 0,0732d V = 0.0703 ÷ 0.0732 dV= constd V = const dV= constd V = const dV= constd V = const dV= constd V = const mm dE=0,0936÷ 0,0905d E = 0.0936 ÷ 0.0905 dE= constd E = const dE= constd E = const dE= constd E = const dE= constd E = const

Die Vorbedingung, dass überall p4 = 1,1 bar sei, bedeutet einerseits, dass der Abgasausstoß in die Atmosphäre erfolgt, und andererseits, dass die Expansionsstufe (beide Teilstufen) eine völlige Ausdehnung des Luft-Gas-Dampf-Gemisches ermöglicht. Dies führt zur größeren Länge der Expansionsstufe. Man kann beobachten, dass die Temperatur der in die Verdichter der Kraftmaschine eintretenden Luft T1 auf die Temperatur der Luft von der Komprimierung im Frontluftverdichter abgestimmt ist. Die Masse der eintretenden Luft verändert sich mit Erhöhung des Luftaufladungsdrucks sowie Erhöhung des Arbeitsdrucks in der Stufe (P4 + 7÷22 bar) bei unveränderter Dichte. Das Volumen von Luft und Gas und die Durchmessergröße bleiben unverändert, was der Vorbedingung entspricht, dass die Abmessungen der Maschine ständig dieselben (unverändert) bleiben.The precondition that p 4 = 1.1 bar everywhere means on the one hand that the exhaust gas is emitted into the atmosphere, and on the other hand that the expansion stage (both sub-stages) enables the air-gas-steam mixture to expand completely. This leads to the greater length of the expansion stage. It can be observed that the temperature of the air T 1 entering the compressors of the engine is matched to the temperature of the air from the compression in the front air compressor. The mass of the incoming air changes with an increase in the air charging pressure and an increase in the working pressure in the stage (P 4 + 7 ÷ 22 bar) with unchanged density. The volume of air and gas and the diameter size remain unchanged, which corresponds to the prerequisite that the dimensions of the machine always remain the same (unchanged).

Die summierte mechanische Leistung ΣW erhöht sich bei P4 = 1,1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar relativ gleichmäßig, ungefähr von 500 kW bis 1900 kW. Selbstverständlich wächst der Kraftstoffverbrauch entsprechend. Weil sich die thermischen Bedingungen der gesamten Anlage steuern und Wärmeverluste teilweise utilisieren lassen, erwartet man verbesserte Werte des Kraftstoffverbrauchs als einfach entsprechend der Leistung multiplizierte Werte. Allerdings gehen die Abgaswärme und Wärme bei Durchlüftung der Drucklufthülse verloren. Man beobachtet mehr als vierfach größere Werte der Leistung der Expansionsstufe der Drehkolbenkraftmaschine bei fast vierfacher Erhöhung der Leistung der Drehkolbenkraftmaschine. Die Ausmaße des Frontluftverdichters und entsprechend seine Produktivität bezüglich der Druckluftmassen kann man auf die Bedürfnisse der Drehkolbenkraftmaschine und Durchlüftung der Drucklufthülse begrenzen. Die erhöhte Leistung der gesamten Anlage kann man auf drei Leistungswellen verteilen oder einen Frontluftverdichter mit großen Druckluftmassen für andere Ziele, etwa für ein Luftfahrttriebwerk, verwenden.The total mechanical power ΣW increases relatively uniformly at P 4 = 1.1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar, approximately from 500 kW to 1900 kW. Of course, fuel consumption grows accordingly. Because the thermal conditions of the entire system can be controlled and heat losses can be partially used, improved values of fuel consumption are expected than values simply multiplied according to performance. However, the exhaust heat and heat are lost when the compressed air sleeve is ventilated. More than four times larger values of the power of the expansion stage of the rotary piston engine are observed with an almost fourfold increase in the power of the rotary piston engine. The dimensions of the front air compressor and its productivity with regard to the compressed air masses can be limited to the needs of the rotary piston engine and ventilation of the compressed air sleeve. The increased The power of the entire system can be distributed over three power waves or a front air compressor with large compressed air masses can be used for other purposes, such as an aviation engine.

Tabelle von Variante 3Variant 3 table

PW=400kW p1=1,01325bar p4=1,1 bar p=1,1881 kg/m3 P W = 400kW p 1 = 1.01325bar p 4 = 1.1 bar p = 1.1881 kg / m 3 PW=400kW p1=2bar p4=2bar p=1,1881 kg/m3 P W = 400kW p 1 = 2bar p 4 = 2bar p = 1.1881 kg / m 3 PW=400kW p1=3bar p4=3bar p=1,1881 kg/m3 P W = 400kW p 1 = 3bar p 4 = 3bar p = 1.1881 kg / m 3 PW=400kW p1=4bar p4=4bar p=1,1881 kg/m3 P W = 400kW p 1 = 4bar p 4 = 4bar p = 1.1881 kg / m 3 PW=400kW p1=5bar p4=5bar p=1,1881 kg/m3 P W = 400kW p 1 = 5bar p 4 = 5bar p = 1.1881 kg / m 3 °K° K T1=293T 1 = 293 T1=342,9T 1 = 342.9 T1=376,6T 1 = 376.6 T1=402,5T1 = 402.5 T1=423,2T 1 = 423.2 °K° K T2=457,7÷596,1T 2 = 457.7 ÷ 596.1 T2=397÷517T 2 = 397 ÷ 517 T2=457,9-^596T 2 = 457.9- ^ 596 T2=458÷596,5T 2 = 458 ÷ 596.5 T2=457,4÷596T 2 = 457.4 ÷ 596 °K° K T4=750÷601T 4 = 750 ÷ 601 T4=842÷674,6T 4 = 842 ÷ 674.6 T4=910,7÷730T 4 = 910.7 ÷ 730 T4=862,9÷771T 4 = 862.9 ÷ 771 T4=1005÷805,5T 4 = 1005 ÷ 805.5 kg/skg / s m =1,36÷1,54m = 1.36 ÷ 1.54 m=1,68÷1,376m = 1.68 ÷ 1.366 m=1,682÷ 1,7567m = 1.682 ÷ 1.7567 m=1,826÷ 1,894m = 1.826 ÷ 1.894 m=1,9597÷ 1,9271m = 1.9597 ÷ 1.9271 m3/sm 3 / s V1=1,0148÷1,29V 1 = 1.0148 ÷ 1.29 V1 = constV 1 = const V1 = constV 1 = const V1 = constV 1 = const V1 = constV 1 = const m3/sm 3 / s V4=2,71÷2,44V 4 = 2.71 ÷ 2.44 V4= constV 4 = const V4= constV 4 = const V4= constV 4 = const V4= constV 4 = const kWkW WV=283÷588W V = 283 ÷ 588 WV=335,1÷742W V = 335.1 ÷ 742 WV=397,4÷ 1122W V = 397.4 ÷ 1122 WV=367,2÷ 1300,5W V = 367.2 ÷ 1300.5 WV=288,6÷ 1432,6W V = 288.6 ÷ 1432.6 kWkW WP=-244÷-213W P = -244 ÷ -213 WP=-525,4÷ -434W P = -525.4 ÷ -434 WP=-693,5÷ -561,3W P = -693.5 ÷ -561.3 WP=-936,3÷ -737,1W P = -936.3 ÷ -737.1 WP=-1200÷ -914,7W P = -1200 ÷ -914.7 kWkW WE=-534÷-880W E = -534 ÷ -880 WE=-747,7÷ -1294,8W E = -747.7 ÷ -1294.8 WE=-762,5÷ -1685W E = -762.5 ÷ -1685 WE=-701÷ -1943.7W E = -701 ÷ -1943.7 WE=-549,3÷ -2136,1W E = -549.3 ÷ -2136.1 kWkW ΣW=-495÷-505ΣW = -495 ÷ -505 ΣW=-938÷ -986,9ΣW = -938 ÷ -986.9 ΣW=-1058,6÷ -1124,2ΣW = -1058.6 ÷ -1124.2 ΣW=-1273,1÷ -1380,3ΣW = -1273.1 ÷ -1380.3 ΣW=-1460,5÷ -1618,1ΣW = -1460.5 ÷ -1618.1 mm dV=0,0703÷ 0,0732d V = 0.0703 ÷ 0.0732 dV= constd V = const dV= constd V = const dV= constd V = const dV= constd V = const mm dE=0,0936÷ 0,0905d E = 0.0936 ÷ 0.0905 dE= constd E = const dE= constd E = const dE= constd E = const dE= constd E = const

Die Vorbedingung, dass der Auspuffdruck p4 überall ist ähnlich groß wie der Aufladungsdruck sei, bedeutet einerseits, dass der Abgasausstoß in die Drucklufthülse erfolgt, und andererseits, dass die Expansionsstufe (Teilstufen) keine völlige Ausdehnung des Luft-Gas-Dampf-Gemisches benötigt. Es führt zu einer kleineren Länge der Expansionsstufe und damit der gesamten Anlage. Man kann beobachten, dass die Temperatur der in die Verdichter der Kraftmaschine eintretenden Luft T1 auf die Temperatur der Luft von Komprimierung in der Frontluftverdichter abgestimmt ist. Die Masse der eintretenden Luft verändert sich bedeutend mit Erhöhung des Luftaufladungsdrucks sowie Erhöhung des Arbeitsdrucks in der Stufe (P4 + 7÷22 bar), ungeachtet des unveränderten Wertes ihrer Dichte, was der künstlichen Vorbedingung entspricht, dass die Abmessungen der Maschine ständig dieselben (unverändert) bleiben. Darum bleiben das Volumen von Luft und Gas und die Durchmessergrößen der Läufer unverändert.The precondition that the exhaust pressure p 4 everywhere is similar to the supercharging pressure means on the one hand that the exhaust gas is emitted into the compressed air sleeve, and on the other hand that the expansion stage (partial stages) does not require a complete expansion of the air-gas-steam mixture. It leads to a smaller length of the expansion stage and thus the entire system. It can be observed that the temperature of the air T 1 entering the compressor of the engine is matched to the temperature of the air from compression in the front air compressor. The mass of the incoming air changes significantly with increasing the air charging pressure as well as the working pressure in the stage (P 4 + 7 ÷ 22 bar), regardless of the unchanged value of their density, which corresponds to the artificial precondition that the dimensions of the machine are always the same ( remain unchanged. Therefore the volume of air and gas and the diameter sizes of the rotors remain unchanged.

Die summierte mechanische Leistung ΣW erhöht sich bei P4 = 1,1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar relativ gleichmäßig, ungefähr von 500 kW bis 1600 kW. Man beobachtet mehr als vierfach größere Werte der mechanischen Leistung der Expansionsstufe bei mehr als dreifacher Erhöhung der Leistung der Kraftmaschine. Weil man allerdings eine Durchlüftung der Drucklufthülse braucht, ist es zielgemäß, dass man die ganze erhöhte Leistung der Kraftmaschine für einen Frontluftverdichter mit großen Druckluftmassen, etwa in einem Triebwerk mit Vorschub und Aufwärtsschub für ein Flugzeug mit Kurzstreckenstartfähigkeit, verwendet. Dabei lassen die thermischen Bedingungen in der Drucklufthülse sich steuern und thermodynamische Wärmeverluste aus der Kraftmaschine, darunter die Wärme von Abgasen, verwerten, nämlich als zusätzliche Quelle für eine Erhöhung der Energie der Druckluftmasse ausnutzen. Dadurch erwartet man die viel größeren Werte der Leistung der gesamten Anlage und seiner thermodynamischen Wirkungsgrade.The total mechanical power ΣW increases relatively uniformly at P 4 = 1.1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar, approximately from 500 kW to 1600 kW. More than four times greater values of the mechanical power of the expansion stage are observed with a more than three-fold increase in the power of the engine. However, because you need ventilation of the compressed air sleeve, it is appropriate that the entire increased power of the engine is used for a front air compressor with large compressed air masses, for example in an engine with feed and upward thrust for an aircraft with short-range take-off capability. The thermal conditions in the compressed air sleeve can be controlled and thermodynamic heat losses from the engine, including the heat from exhaust gases, can be utilized, namely as an additional source for increasing the energy of the compressed air mass. As a result, one expects the much larger values of the performance of the entire system and its thermodynamic efficiency.

Es folgen Erläuterungen zu Ausführungsformen von Triebwerksanlagen nach den Ansprüchen 7, 8 und 9, die von vorne mit verschiedenen Frontluftverdichtern ausgerüstet sind, die dem Luftverdichter der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess nach DE 10 2013 016 274 B4 ähnlich gebaut sind, aber verschiedene konstruktive Änderungen haben.The following are explanations of embodiments of engine systems according to claims 7, 8 and 9, which are equipped from the front with various front air compressors, which follow the air compressor of the rotary piston engine with a continuous combustion process DE 10 2013 016 274 B4 are built similarly, but have different design changes.

Triebwerksanlage nach Variante 1 (s. Figur 1a-1g) Engine system according to variant 1 (see Figure 1a-1g)

Der Frontluftverdichter (1) der gezeigten Triebwerksanlage nach Variante 1 ist eine Vorrichtung, die ähnlich gebaut ist wie die Verdichterstufe der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, die als Antrieb in dem vorliegenden Triebwerk verwendet und in der DE 10 2013 016 274 B4 beschrieben ist, aber dabei relativ vergrößerte Dimensionen und durch ein veränderbares (z. B. auswechselbares) Reduziergetriebe variable Drehzahlen aufweist. Die vorliegende Variante beinhaltet einen ähnlich wie bei der patentierten Drehkolbenkraftmaschine gebauten Frontluftverdichter mitsamt selbstreinigenden Filteranlagen, einem System zur Steuerung der Gasarbeitstemperatur sowie einem auswechselbaren Reduziergetriebe, um auf einfache Weise die Leistung der Drehkolbenkraftmaschine mit variablen Drehzahlen an Bedürfnisse des Frontluftverdichters in dieser Variante anzupassen. Diese Triebwerksanlage kann man als eine Art Kraftmaschine mit erhöhter Leistung anwenden.The front air compressor ( 1 ) The engine system shown according to variant 1 is a device that is constructed similarly to the compressor stage of the rotary piston engine with a continuous combustion process, which is used as a drive in the present engine and in the DE 10 2013 016 274 B4 is described, but has relatively enlarged dimensions and variable speeds due to a changeable (e.g. exchangeable) reduction gear. The present variant includes a front air compressor built in a similar way to the patented rotary piston engine, including self-cleaning filter systems, a system for controlling the gas working temperature and an exchangeable reduction gear in order to easily adapt the performance of the rotary piston engine with variable speeds to the needs of the front air compressor in this variant. This engine system can be used as a kind of engine with increased performance.

Triebwerksanlage nach Variante 2 (s. Figur 2a-2f)Engine system according to variant 2 (see Figure 2a-2f)

Die vorliegende Variante der Triebwerksanlage weist einen ähnlich wie bei der patentierten Drehkolbenkraftmaschine gebauten Frontluftverdichter mitsamt selbstreinigenden Filteranlagen, System zur Steuerung der Gasarbeitstemperatur sowie einem auswechselbaren Reduziergetriebe, um auf einfache Weise die Leistung der Drehkolbenkraftmaschine an Bedürfnisse des Frontluftverdichters in dieser Variante mit variablen Drehzahlen anzupassen, auf. Dabei zeigt aber der Frontluftverdichter in dieser Variante vergrößerte Dimensionen mit einem erhöhten Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den Nebenläufern von 2,66:1, um ein großes Druckmoment für die Welle eines Gebläses bzw. Turbopropvortriebs oder die erhöhten Druckluftmassen bei Anwendung der Triebwerksanlage in Flugzeugen mit Kurzstreckenstart und -landung zu gewährleisten. Für den Auftrieb ist in dieser Variante eine steuerbare storeartige, zentral beim Zentrum der Gewichtmassen in der Drucklufthülse eingebaute Luftstrahldüse vorgesehen. Drei kleinere seitliche, als Drosselschieber gebaute Luftstromdüsen sind für die seitliche Lagebestimmung des Flugzeugs sowie eine lenkbare sphäroidische Luftstrahldüse für Vortrieb und Steuerung hinten an der Triebwerksanlage vorgesehen.This variant of the engine system has a front air compressor built in a similar way to the patented rotary piston engine, including self-cleaning filter systems, a system for controlling the gas working temperature and an exchangeable reduction gear in order to easily adapt the performance of the rotary piston engine to the needs of the front air compressor in this variant with variable speeds . However, the front air compressor in this variant shows enlarged dimensions with an increased diameter ratio of the compression chambers to the secondary rotor of 2.66: 1, around a large pressure moment for the shaft of a blower or turboprop propulsion or the increased compressed air masses when using the engine system in aircraft with short-range takeoff and landing. In this variant, a controllable store-type air jet nozzle is provided for the buoyancy, which is installed centrally at the center of the weight masses in the compressed air sleeve. Three smaller side air flow nozzles built as throttle valves are provided for the lateral position determination of the aircraft as well as a steerable spherical air jet nozzle for propulsion and control at the rear of the engine system.

Triebwerksanlage nach Variante 3 (s. Figur 3a-3f)Engine system according to variant 3 (see Figures 3a-3f)

Die vorliegende Variante der Triebwerksanlage weist einen ähnlich wie bei der patentierten Drehkolbenkraftmaschine gebauten Frontluftverdichter mitsamt selbstreinigenden Filteranlagen, System zur Steuerung der Gasarbeitstemperatur sowie einem auswechselbaren Reduziergetriebe auf. Dabei zeigt der Frontluftverdichter in dieser Variante die vier Nebenrotoren mit einem erhöhten Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den Nebenläufern von 2,66:1, um Produzieren eines großen Druckmomentes für die Welle des Gebläses bzw. Turbopropvortriebs oder erhöhte Druckluftmassen für Druckluftstrahldüsen bei Anwendung der Triebwerksanlage in Flugzeugen mit Kurzstreckenstart und -landung bzw. Vertikalstart und -landung zu gewährleisten. Für den Auftrieb ist in dieser Variante eine steuerbare storeartige, zentral in der Drucklufthülse beim Zentrum der Gewichtmassen eingebaute Luftstrahldüse vorgesehen. Drei kleinere seitliche, als Drosselschieber gebaute Luftstromdüsen sind für die seitliche Lagebestimmung des Flugzeugs sowie eine lenkbare sphäroidische Luftstrahldüse für Vortrieb und Steuerung hinten an der Triebwerksanlage vorgesehen.The present variant of the engine system has a front air compressor built in a similar way to the patented rotary piston engine, including self-cleaning filter systems, a system for controlling the gas working temperature and an exchangeable reduction gear. The front air compressor in this variant shows the four secondary rotors with an increased diameter ratio of the compression chambers to the secondary rotors of 2.66: 1 in order to produce a large pressure torque for the shaft of the blower or turboprop propulsion or increased compressed air masses for compressed air jet nozzles when using the engine system in aircraft with short-distance take-off and landing or vertical take-off and landing. In this variant, a controllable store-type air jet nozzle is provided for the lift, which is installed centrally in the compressed air sleeve at the center of the weight masses. Three smaller side air flow nozzles built as throttle valves are provided for the lateral position determination of the aircraft as well as a steerable spherical air jet nozzle for propulsion and control at the rear of the engine system.

Gemeinsame Beschreibung des FrontluftverdichtersCommon description of the front air compressor

Für die Erfüllung seiner Hauptfunktion hat der Frontluftverdichter drei bzw. vier Nebenläufer (4), jeder mit Verdrängungskamm (57) und Verdichterraum mit Ansauglängsöffnung (55) für den Eintritt der Luft, sowie den Hauptläufer (3) mit drei bzw. vier Längsvertiefungen (61) und einem freien inneren Raum (39) für die komprimierte Luft. Alle Nebenläufer sind mit einer Längsverzahnung (64) mit dem Hauptläufer verbunden und drehen sich synchron mit ihm mit dreifacher bzw. vierfacher Drehzahl, denn das Durchmesserverhältnis jedes Nebenläufers zum Hauptläufer beträgt 1:3 bzw. 1:4.To fulfill its main function, the front air compressor has three or four secondary rotors ( 4th ), each with a displacement comb ( 57 ) and compressor room with longitudinal intake opening ( 55 ) for the entry of the air, as well as the main runner ( 3rd ) with three or four longitudinal depressions ( 61 ) and a free inner space ( 39 ) for the compressed air. All secondary runners are equipped with longitudinal teeth ( 64 ) connected to the main rotor and rotate synchronously with it at three or four times the speed, because the diameter ratio of each secondary rotor to the main rotor is 1: 3 or 1: 4.

Die spezifischen Profile der Längsvertiefungen (61) des Hauptläufers (3) und der Verdrängungskämme (57) des Nebenläufers (4) sind in der DE 10 2009 005 107 B3 , oder hier in 5, gezeigt. Diese graphische Studie zeigt die Bildungslinien der Profile als Spuren der Vektorenspitzen auf Flächen des gegenseitigen Vektors, die beide Läufer bei ihrer gemeinsamen Bewegung mit verschieden Drehgeschwindigkeiten imitieren. Dabei bewegt sich ein Vektor des Kammes bei der Kammspitze mit Zentrum auf der Nebenläufersachse in seiner Fläche mit einer Winkelgeschwindigkeit, die dreimal bzw. viermal höher ist als die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich ein Vektor der Längsvertiefung mit seiner Spitze im oberen Grenzpunkt der Vertiefung (61) und seinem Zentrum auf der Hauptläuferachse in seiner eigenen Fläche bewegt. Der Vektor des Kammes zeichnet das Profil der Vertiefung auf ihrer Fläche, wogegen der Vektor der Vertiefung das Profil des Kammes auf der Fläche des Kammes zeichnet. Die Drehungen mit Raten von 6° und 2°, bzw. 8° und 2°, entsprechen dem Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten des Läufers. Die Graphik dient für Ziele der Anschaulichkeit. Theoretische Profile mit beliebiger Präzision lassen sich mit Computern und mathematischen Methoden der Vektoralgebra bestimmen. Eine Hilfsvorrichtung (s. DE 10 2013 016 274 B4 ) ermöglicht es, die Bewegung der Vektoren zu simulieren und Profile auf den Oberflächen eines Werkstücks aufzuzeichnen. Die Kaliber, die man mit dieser Methode herstellen kann, sind geeignet für die Kontrolle bei Herstellung und Betriebsabnutzung der entsprechenden Teile.The specific profiles of the longitudinal recesses ( 61 ) of the main runner ( 3rd ) and the displacement combs ( 57 ) of the secondary runner ( 4th ) are in the DE 10 2009 005 107 B3 , or here in 5 , shown. This graphic study shows the formation lines of the profiles as traces of the vector tips on surfaces of the mutual vector, which both runners imitate when moving together at different rotational speeds. Here, a vector of the comb at the tip of the comb with center on the secondary rotor axis moves in its area at an angular velocity that is three or four times higher than the angular velocity at which a vector of the longitudinal depression with its tip in the upper limit point of the depression ( 61 ) and its center on the main rotor axis in its own area. The vector of the comb draws the profile of the depression on its surface, whereas the vector of the depression draws the profile of the comb draws on the surface of the comb. The rotations with rates of 6 ° and 2 °, or 8 ° and 2 ° correspond to the ratio of the angular speeds of the rotor. The graphic serves for purposes of clarity. Theoretical profiles with any precision can be determined using computers and mathematical methods of vector algebra. An auxiliary device (s. DE 10 2013 016 274 B4 ) makes it possible to simulate the movement of the vectors and record profiles on the surfaces of a workpiece. The calibers that can be produced with this method are suitable for checking the manufacture and operational wear of the corresponding parts.

Durch drei Ansaugansätze (41) bzw. (105) wird Luft angesaugt und zu drei Luftfilteranlagen bzw. einer gemeinsamen Luftfilteranlage (5) geführt. In jedem Zyklus der Komprimierung stellt sich der Moment ein, wenn der Druck den Wert des Drucks im Innenraum des Hauptläufers (3) erlangt. Danach verdrängen die Kämme die komprimierten Portionen der Luft in das Innere des Hauptläufers durch längliche Eintrittsdruckklappen (45, 46). Dabei füllt jeweils schon eine weitere Portion der frischen Luft den Verdichtungsraum hinter dem Kamm auf und steht für den nächsten Zyklus der Komprimierung bereit.With three suction lugs ( 41 ) or (105) air is drawn in and to three air filter systems or a common air filter system ( 5 ) guided. In each cycle of compression, the moment occurs when the pressure is the value of the pressure inside the main rotor ( 3rd ) obtained. The combs then push the compressed portions of air into the interior of the main rotor through elongated inlet pressure flaps ( 45 , 46 ). A further portion of the fresh air fills the compression space behind the comb and is ready for the next cycle of compression.

Die Dichtung jedes Verdichtungsraumes und der Vertiefungen im Hauptläufer (3) ist mittels von einer Feder (58) belasteter länglicher Dichtleisten (59) und Stirn-Dichtleisten erreicht, die in den Verdrängungskämmen (57) angebracht sind (hier sind letztere nicht gezeigt). Bei großen Drehzahlen werden alle Dichtleisten trotz Wirkung der Feder durch spezielle Einrichtungen mit mitrotierenden Gegengewichten (62) zurück in die Kämme eingezogen, um einen starken Bremseffekt durch Reibung abzuwenden. Die Luft- und Gasverluste bei großen Drehzahlen sind relativ geringer als bei kleinen Drehzahlen, außerdem sind sie durch Öleinspritzung bei den Dichtleisten reduziert.The seal of each compression space and the depressions in the main rotor ( 3rd ) is by means of a spring ( 58 ) loaded elongated sealing strips ( 59 ) and face sealing strips, which are in the displacement combs ( 57 ) are attached (the latter are not shown here). At high speeds, all sealing strips, despite the action of the spring, are replaced by special devices with rotating counterweights ( 62 ) pulled back into the combs to avert a strong braking effect due to friction. The air and gas losses at high speeds are relatively lower than at low speeds, and they are also reduced by oil injection in the sealing strips.

Der Frontluftverdichter (1) hat auch ein System für Vortrieb (6) und Steuerung (42) sowie völlige oder partielle Ausschaltung (65, 72, 73) bzw. (103, 106, 107) der Luftfilteranlagen (5). Die Luftfilteranlagen (5) haben einen ähnlichen Aufbau wie bei der Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess. Dafür sind diese Luftfilteranlagen mit drei bzw. vier Steuerventilen (54) mit zugehörigem Übertragungsgetriebe vom Nebenläufer (4, 42, 108), Ventilbuchsen mit zugehörigem Riemengetriebe (109, 111) und Stellgetriebe (43) bzw. (40) für synchrone Umstellung der Ventilbuchsen sowie einem Getriebe (68, 66, 67) mit Stellgetriebe (70) für die Bewegung der Filterschleifen ausgestattet (s. dafür die ähnliche Konstruktion von Drehkolbenkraftmaschinen in einem speziellen weiteren Abschnitt).The front air compressor ( 1 ) also has a propulsion system ( 6 ) and control ( 42 ) as well as complete or partial deactivation ( 65 , 72 , 73 ) or (103, 106, 107) of the air filter systems ( 5 ). The air filter systems ( 5 ) have a structure similar to that of the rotary piston machine with a continuous combustion process. For this, these air filter systems with three or four control valves ( 54 ) with associated transmission gear from the secondary rotor ( 4th , 42 , 108 ), Valve bushings with associated belt transmission ( 109 , 111 ) and actuating gear ( 43 ) or (40) for synchronous changeover of the valve bushings and a gearbox ( 68 , 66 , 67 ) with actuator ( 70 ) for the movement of the filter loops (see the similar design of rotary lobe engines in a special section).

Also sind über die Ansauglängsöffnungen (55) in allen Filteranlagen die Filterlaufbänder (68) aufgestellt, die als unendliche Schleifenlaufbänder eingerichtet und von Stellgetrieben (70) mit variabler Geschwindigkeit durch die Filtereinrichtungen geschoben werden. Die Laufbänder werden von überflüssiger Luft, die teilweise aus der Kompressionskammer ausgestoßen wird, durchblasen. Ein Laufbandabschnitt verwirklicht dann die Filtration der Ansaugluft, ein benachbarter Bereich parallel dazu die Spülung des Laufbands, so dass der Schmutz durch die Schmutzluftleitung (2) in die Umgebung ausgeblasen werden kann. Bei Bedarf kann man jede Filteranlage durch den Umleitkanal (65) bzw. (103) durch Sperrschieber (72) bzw. (106) mit Stellgetriebe (73) bzw. (107) ausschalten. Der Frontluftverdichter (1) hat ein eigenes Getriebe mit Ritzel (6) für das Betreiben der eigenen Nebenläufer. Daneben hat die Anlage eine Welle, die als Hauptleistungswelle (44) der gesamten Anlage dient.So over the longitudinal intake openings ( 55 ) in all filter systems the filter treadmills ( 68 ) set up as infinite loop treadmills and operated by actuators ( 70 ) are pushed through the filter devices at variable speed. Excess air, which is partially expelled from the compression chamber, is blown through the treadmills. A treadmill section then carries out the filtration of the intake air, an adjacent area parallel to it the flushing of the treadmill, so that the dirt through the dirty air line ( 2nd ) can be blown out into the environment. If necessary, each filter system can be passed through the diversion channel ( 65 ) or (103) by locking slide ( 72 ) or (106) with actuator ( 73 ) or (107) off. The front air compressor ( 1 ) has its own gear with pinion ( 6 ) for operating your own secondary runner. In addition, the system has a shaft that acts as the main power wave ( 44 ) serves the entire system.

Aus dem Raum des Hauptläufers (3) und Innenraum des Frontluftverdichters (1), die auch als Speicher dienen, fließt die Druckluft durch drei bzw. vier Druckluftleitungen (38) in die Drucklufthülse (12) mit der Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess im Inneren, die als Betreiber für den Frontluftverdichter (1) dient. Eine Verbindungseinheit (50) verbindet den Frontluftverdichter (1) mit der Drucklufthülse (12) und dient als Abteilung der bedienenden Aggregate für die gesamte Anlage. Durch die Einheit (50) sind eine Antriebswelle (37) von der Drehkolbenkraftmaschine zum Frontluftverdichter (1) mit einem Getriebe aus einem Kegelradpaar (51) mit Schaltkupplungen (49) und Hochleistungs-GFT-Radialdichtung (47) vom Typ 103 für den Antrieb der Bedienungsaggregate sowie zusätzliche Leistungswellen (48, 52) verlegt, die bei Bedarf als Verteiler der Leistung von der Gesamtanlage zu einem anderen Benutzer ausgenutzt werden können.From the main runner's room ( 3rd ) and interior of the front air compressor ( 1 ), which also serve as storage, the compressed air flows through three or four compressed air lines ( 38 ) in the compressed air sleeve ( 12th ) with the rotary lobe machine with continuous internal combustion process, which acts as the operator for the front air compressor ( 1 ) serves. A connection unit ( 50 ) connects the front air compressor ( 1 ) with the compressed air sleeve ( 12th ) and serves as a department of the operating units for the entire system. Through unity ( 50 ) are a drive shaft ( 37 ) from the rotary lobe engine to the front air compressor ( 1 ) with a gear from a pair of bevel gears ( 51 ) with clutches ( 49 ) and high-performance GFT radial seal ( 47 ) of the type 103 for driving the control units and additional power waves ( 48 , 52 ) which can be used as a distributor of the power from the overall system to another user if required.

Verbindungseinheit (50)Connection unit ( 50 )

Die Verbindungseinheit (50) besteht aus einem Anschlussstück, das mit leicht trennbaren Verbindungen (53) den Frontluftverdichter (1) mit der Drucklufthülse (12) verbindet. Durch die Verbindungseinheit (50) sind die Antriebswelle (37) zum Frontluftverdichter (1), bzw. die zusätzlichen Leistungswellen (48, 52) mittels des Kegelradpaars (51) sowie die drei bzw. vier Druckluftleitungen (38) verlegt, wobei die Leistungswelle (48) mit einer Schaltkupplung (49) zu einem parallelen Triebwerk oder einem anderen Leistungsverbraucher und Hochleistungs-GFT-Radialdichtungen (47) versehen ist. In der Verbindungseinheit (50) sind auch Kühlluftleitungen (7, 8) untergebracht. Der freie Raum ist mit Bedienungsaggregaten besetzt, die von der Leistungswelle (52) getrieben sind.The connection unit ( 50 ) consists of a connection piece which is connected with easily separable connections ( 53 ) the front air compressor ( 1 ) with the compressed air sleeve ( 12th ) connects. Through the connection unit ( 50 ) are the drive shaft ( 37 ) to the front air compressor ( 1 ), or the additional power waves ( 48 , 52 ) by means of the bevel gear pair ( 51 ) and the three or four compressed air lines ( 38 ), the power wave ( 48 ) with a clutch ( 49 ) to a parallel engine or another power consumer and High performance GFT radial seals ( 47 ) is provided. In the connection unit ( 50 ) are also cooling air lines ( 7 , 8th ) housed. The free space is occupied by operating units that are affected by the power wave ( 52 ) are driven.

Drucklufthülse (12)Compressed air sleeve ( 12th )

Die Drucklufthülse (12) besteht aus drei durch eine Verbindung (53) leicht trennbaren Einheiten: aus dem Vorderdeckel (10), zylindrischen Teil der Drucklufthülse (12) und Hinterdeckel (22). Durch den Vorderdeckel (13) führen die Antriebswelle (37), die drei bzw. vier Druckluftleitungen (38) vom Frontluftverdichter (1) und die drei bzw. vier Sätze der Elemente des Dampf-Gas-Zyklus (23) zu den Nebenläufern der innen in der Hülse untergebrachten Drehkolbenkraftmaschine. Der mittlere Teil der Drucklufthülse (12), führt die drei bzw. vier Ausstoßansätze (18) für Abgase der Drehkolbenkraftmaschine, Wärmetauscher (75) sowie die Stützelemente der Drehkolbenkraftmaschine zur Drucklufthülse (12).The compressed air sleeve ( 12th ) consists of three through a connection ( 53 ) easily separable units: from the front cover ( 10th ), cylindrical part of the compressed air sleeve ( 12th ) and back cover ( 22 ). Through the front cover ( 13 ) guide the drive shaft ( 37 ), the three or four compressed air lines ( 38 ) from the front air compressor ( 1 ) and the three or four sets of elements of the steam-gas cycle ( 23 ) to the secondary rotors of the rotary lobe engine housed inside the sleeve. The middle part of the compressed air sleeve ( 12th ), leads the three or four ejection approaches ( 18th ) for exhaust gases from the rotary lobe engine, heat exchanger ( 75 ) as well as the support elements of the rotary piston engine for the compressed air sleeve ( 12th ).

Der Unterteil der Hülse hat eine Gewölbe nach unten, in der eine Einführplatte (33) mit hydraulischen Leitungen (35), elektrischen Leitungen und Kraftstoff- oder Erdgasleitungen (36) zur Drehkolbenkraftmaschine sowie eine storeartige Luftstrahldüse für den Auftrieb, flankiert mit seitlichen bzw. vorderen Drosseldruckluftklappen (95) eigerichtet sind. Die storeartige Luftstrahldüse (91-94, 96-99) besteht aus zwei Stores (94) mit seitlichen Wänden (93), die mittels Hydrozylinder (91) auf Kugelführungen (92) und Führungsschiene (97) umgestellt werden können und so die Öffnung (99) der storeartigen Luftstrahldüse nach Maß und Lage regulieren. Diese vier Druckluftstrahldüsen gewährleisten nicht nur Auftrieb, sondern auch die Roll- und Rücksteuerung für das Flugzeug bei Kurzstreckenstart und -landung bzw. Vertikalstart und -landung.The lower part of the sleeve has a downward arch, in which an insertion plate ( 33 ) with hydraulic lines ( 35 ), electrical lines and fuel or natural gas lines ( 36 ) to the rotary lobe engine and a store-type air jet nozzle for buoyancy, flanked with side or front throttle compressed air flaps ( 95 ) are set up. The store-type air jet nozzle ( 91-94 , 96-99 ) consists of two stores ( 94 ) with side walls ( 93 ), which by means of hydraulic cylinders ( 91 ) on ball guides ( 92 ) and guide rail ( 97 ) can be changed and so the opening ( 99 ) regulate the store-like air jet nozzle according to size and position. These four compressed air nozzles not only ensure lift, but also roll and reverse control for the aircraft during short-range take-off and landing or vertical take-off and landing.

Auf dem Hinterdeckel (22) sind eine Druckschutzklappe (25) gemeinsam mit einer Lüftungseinrichtung (26) sowie die Elemente der Steuereinrichtung (27, 28) eines Brennrohrs der Drehkolbenkraftmaschine eingebaut. Von hinten zum Hinterdeckel (22) ist ein Holm (85) mitsamt einem Ansatz (84) und einer lenkbaren sphäroidischen Luftstrahldüse (s. DE 10 2015 015 756 A1 ) montiert. Der Ansatz (84) erfüllt die Funktion der Druckgasleitung und -sperrung mit Drosselung des Druckgasstroms durch eine Drosselscheibe (83) mit Stellgetriebe (82). Zwei Kugelführungen (86, 87), die mit dem Holm (85) verbunden sind, ermöglichen die Steuerung des lenkbaren Teils (87) der sphäroidischen Luftstrahldüse in der horizontalen und vertikalen Ebene. Bei Bedarf kann man auf dem lenkbaren Teil (87) auch eine ähnliche Einrichtung wie die Einrichtung mit Drosselscheibe (83) mit Stellgetriebe (82) zur Steuerung des Querschnitts der Düse im Bereich bis zur sogenannten Lavaldruckschwelle einsetzen, um der Entstehung von Schallmauerwellen bei Flügen auf verschiedenen Höhen vorzubeugen. Die leicht trennbaren Verbindungen (53) der Teile der Drucklufthülse miteinander oder mit der Verbindungseinheit (50) weisen von der Seite aufgelegte Spannvorrichtungen auf, die aus Versatzkopfschrauben (137) und Muttern (139) mit Gegengewinden bestehen (s. 2b, 3a).On the back cover ( 22 ) are a pressure protection flap ( 25th ) together with a ventilation device ( 26 ) and the elements of the control device ( 27 , 28 ) of a combustion tube of the rotary lobe engine. From the back to the back cover ( 22 ) is a spar ( 85 ) with an approach ( 84 ) and a steerable spherical air jet nozzle (see DE 10 2015 015 756 A1 ) assembled. The approach ( 84 ) fulfills the function of the compressed gas line and blockage with throttling of the compressed gas flow through a throttle disc ( 83 ) with actuator ( 82 ). Two ball guides ( 86 , 87 ) with the spar ( 85 ) are connected, enable control of the steerable part ( 87 ) the spherical air jet nozzle in the horizontal and vertical plane. If necessary, you can on the steerable part ( 87 ) also a device similar to the device with throttle plate ( 83 ) with actuator ( 82 ) to control the cross-section of the nozzle in the area up to the so-called Laval pressure threshold in order to prevent the formation of sound barrier waves when flying at different heights. The easily separable connections ( 53 ) the parts of the compressed air sleeve with each other or with the connection unit ( 50 ) have clamping devices from the side, which consist of offset head screws ( 137 ) and nuts ( 139 ) with counter threads (see 2 B , 3a ).

DrehkolbenkraftmaschineRotary piston engine

Für die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, die in die Drucklufthülse (12) eingebaut ist, gilt es größere Achtung zu widmen. Die Drehkolbenkraftmaschine kann mit drei oder vier Nebenläufern sowie mit einem Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammer zur den Nebenläufern von 2:1 oder 2,66:1 gebildet sein.For the rotary piston engine with continuous combustion process, which is in the compressed air sleeve ( 12th ) is installed, greater attention must be paid. The rotary piston engine can be formed with three or four secondary rotors and with a diameter ratio of the compression chamber to the secondary rotors of 2: 1 or 2.66: 1.

In allen Fällen besteht sie funktionell aus drei Stufen: aus der Verdichterstufe (15), einer Expansionsvorstufe (16) und einer Expansionsendstufe (19) sowie aus einer Einheit im Inneren, die ein Einlassrohr, das Brennrohr mit der Brennkammer und ein Verbindungsrohr vereint, durch das Verbindungsrohr unbeweglich auf dem Gehäuse der Verdichterstufe (15) befestigt ist und sich durch alle drei Stufen erstreckt. Ein Vorder- (13) und ein Rückdeckel (100) mit eingebauten Steuerorganen, Lagern und Getrieben ergänzen die Gestalt der Drehkolbenkraftmaschine. Diese sechs Einheiten bilden die Hauptgliederungsteile der Drehkolbenkraftmaschine. Die Expansionsvorstufe (16) und Expansionsendstufe (19) bilden zusammen eine Motorstufe der Drehkolbenkraftmaschine.In all cases, it consists of three functional levels: the compressor level ( 15 ), a pre-expansion stage ( 16 ) and an expansion stage ( 19th ) and a unit inside, which unites an inlet pipe, the combustion pipe with the combustion chamber and a connecting pipe, through the connecting pipe immovably on the housing of the compressor stage ( 15 ) is attached and extends through all three stages. A front ( 13 ) and a back cover ( 100 ) with built-in control elements, bearings and gears complete the design of the rotary lobe engine. These six units form the main structural parts of the rotary lobe engine. The pre-expansion stage ( 16 ) and expansion stage ( 19th ) together form a motor stage of the rotary lobe engine.

Auf der Verdichterstufe (15) sind keine Luftfilter montiert. Ein Getriebe verbindet von vorne über die drei bzw. vier Ritzel (9) und die Antriebswelle (37) die Drehkolbenkraftmaschine mit dem Frontluftverdichter (1). Zusätzliche Bedienungseinrichtungen sind Wärmetauscher (75), Aggregate von Hilfssystemen - überwiegend in dem Abteil der Verbindungseinheit (50) - sowie eine Armatur und ein Rahmen für die Verbindung zur Drucklufthülse (12) (nicht näher gezeigt). Im Inneren der Drucklufthülse (12) sind auch spezielle Druckluftleitungen (31) für die eintretende Druckluft zu länglichen Einlassöffnungen (32) der Verdichterstufe (15) verlegt (ganz auch nicht gezeigt), um die Auspuffgase von der Kraftmaschine, die in die Druckluft der Drucklufthülse (12) bei etlichen Anwendungen des Triebwerks ausgeschoben werden können, nicht in die Einlassöffnungen (32) gelangen zu lassen. Gasauslassöffnungen der Expansionsendstufe (19) können in verschiedenen Ausfertigungen vertreten sein: mit Abfuhrleitungen, die durch einen Abfuhrkollektor (nicht gezeigt) mit der Atmosphäre verbunden sind, oder mit Auslassklappen (30), die einen Auslass der Abgase in die Drucklufthülse (12) öffnen können.At the compressor stage ( 15 ) no air filters are installed. A gearbox connects from the front via the three or four pinions ( 9 ) and the drive shaft ( 37 ) the rotary lobe engine with the front air compressor ( 1 ). Additional operating devices are heat exchangers ( 75 ), Aggregates of auxiliary systems - mainly in the compartment of the connection unit ( 50 ) - as well as a fitting and a frame for the connection to the compressed air sleeve ( 12th ) (not shown in detail). Inside the compressed air sleeve ( 12th ) are also special compressed air lines ( 31 ) for the incoming compressed air to elongated inlet openings ( 32 ) the compressor stage ( 15 ) relocated (not shown at all) to the exhaust gases from the engine, which are in the compressed air of the air sleeve ( 12th ) can be pushed out in numerous applications of the engine, not into the inlet openings ( 32 ) to arrive. Gas outlet openings of the expansion stage ( 19th ) can be represented in different versions: with discharge lines that are connected to the atmosphere by a discharge collector (not shown), or with outlet flaps ( 30th ), which has an outlet of the exhaust gases into the compressed air sleeve ( 12th ) can open.

Das thermodynamische Modell und Berechnungsalgorithmen der Charakteristika der Kraftmaschine spiegeln Besonderheiten wider, die von der Kombination von Teilen eines Kolbenmotors und einer Turbinen-Brennkammer herrühren (s. dafür Thermodynamische Charakteristika der dreistufigen Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier-Verlag Göttingen, 2014). Der Prozess, der quantitativ das Ausmaß des Förderstromes bestimmt, ist der kontinuierliche Verbrennungsprozess (Joule-Prozess) in der Brennkammer. Die Grundlage dafür bildet die thermodynamische Gesetzmäßigkeit, dass der nützliche Teil der Energie des Gasstromes - die mechanische Leistung (bei Mitberechnung der reversiblen polytropischen Verdichterarbeit) - durch die spezifischen Wärmekapazitäten cv und cp sowie die Masse (Gewichtsmenge) und Temperatur des Gases in der Brennkammer definiert ist. (Dabei ist die Temperatur gerade durch Verdichterarbeit erhöht und schon im Voraus vom Operateur beordert.) Diese Gesetzmäßigkeit ermöglicht es, die Masse des Förderstroms pro Sekunde m1/s bei beorderter Leistung zu ermitteln, nämlich das Gewicht der Ansaugluft pro Sekunde. (Das Gewicht des Kraftstoffes ist bei der Masse des Förderstroms nicht mitgerechnet, seiner Nichtigkeit wegen.) m l/s = P W ,0 c v ( T 21 T 2 ) + c p ( T 3 T 21 ) c v ( T 4 T 1 )

Figure DE102017009911B4_0017
Im Unterschied zu Joule-Prozessen in der Brennkammer sind die Prozesse der Komprimierung in der Verdichterstufe und der Entspannung in den Expansionsteilstufen durch Graphiken und Gleichungen in pV- und TS-Diagrammen (Carnot-Diagrammen) bestimmt und können mit entsprechenden Berechnungsalgorithmen berechnet werden. Die Anfangsbedingungen bei einem Berechnungsprogramm sind Daten von einer beorderten Leistung Pw,o, Drehzahlen n6 min-1 und verschiedenen Konstanten. Aufgrund dieser anfänglichen Daten kann man mit dem oben genannten Berechnungsprogramm die gesamten Parameter des Volumens und der Temperatur des Förderstroms errechnen.The thermodynamic model and calculation algorithms for the characteristics of the engine reflect special features that result from the combination of parts of a piston engine and a turbine combustion chamber (see thermodynamic characteristics of the three-stage rotary piston machine with a continuous combustion process, ISBN 978-3-95404-751-2 , Cuvillier-Verlag Göttingen, 2014). The process that quantitatively determines the extent of the flow is the continuous combustion process (Joule process) in the combustion chamber. The basis for this is the thermodynamic law that the useful part of the energy of the gas flow - the mechanical power (when the reversible polytropic compressor work is included) - due to the specific heat capacities c v and c p as well as the mass (weight quantity) and temperature of the gas in the Combustion chamber is defined. (The temperature is increased precisely due to compressor work and ordered in advance by the surgeon.) This law makes it possible to determine the mass of the flow rate per second m 1 / s with the required power, namely the weight of the intake air per second. (The weight of the fuel is not included in the mass flow rate, because of its nullity.) m l / s = P W , 0 c v ( T 21 - T 2nd ) + c p ( T 3rd - T 21 ) - c v ( T 4th - T 1 )
Figure DE102017009911B4_0017
In contrast to Joule processes in the combustion chamber, the processes of compression in the compressor stage and relaxation in the expansion stages are determined by graphics and equations in pV and TS diagrams (Carnot diagrams) and can be calculated using the appropriate calculation algorithms. The initial conditions in a calculation program are data from an ordered power P w, o , speeds n 6 min -1 and various constants. On the basis of this initial data, the above-mentioned calculation program can be used to calculate the entire parameters of the volume and the temperature of the flow.

Die gesamten Parameter des Luft-Gas-Stroms werden mit den folgenden Schritten berechnet: Zuerst berechnet wird die vorherige Temperatur der Luft T °K (bei Bedarf) und die Masse des Förderstroms mit der oben angegebenen Formel, dann das Volumen des Stroms in den Stufen pro Sekunde VK und VE, für die ganze Skala der Temperaturen und Drucke des Gases in der Brennkammer. Darauf wird Leistung bei allen Stufen berechnet, nämlich die Leistung PK, die für den Antrieb des Verdichters nötig ist, die Gasarbeit in der Expansionsräumen, darunter in der Brennkammer (bei p3 = const.) P2'-3, die summierte Leistung der Motorstufe PM und die Leistung PW als Bilanz der Leistungen. Dann werden die Charakteristika für die ganze Skala berechnet: der thermodynamische Wirkungsgrad ηvSeiliger und der effektive Wirkungsgrad ηe, der Kraftstoffverbrauch beim Maximal- und Nominal-Regime m1/h und m2/h, die abzuführende Wärme bei Kühlung der Verdichterstufe QKühl.V. und Expansionsstufe QKühl.E und schließlich die Durchmesser des Nebenläufers dV und dE sowie andere Parameter, die für die Analyse nötig sind (nämlich der „Schub der adaptierten Steuerdüse“ Sc und der „Luftüberfluss bei Brennen“ ω).The entire parameters of the air-gas flow are calculated using the following steps: First the previous temperature of the air T ° K (if required) and the mass of the flow rate are calculated using the formula given above, then the volume of the flow in the stages per second V K and V E , for the whole range of temperatures and pressures of the gas in the combustion chamber. This is used to calculate the power at all stages, namely the power P K required to drive the compressor, the gas work in the expansion rooms, including in the combustion chamber (at p 3 = const.) P 2'-3 , the total power the motor stage P M and the power P W as a balance of the power. Then the characteristics for the entire scale are calculated: the thermodynamic efficiency η vSeiliger and the effective efficiency η e , the fuel consumption with the maximum and nominal regime m 1 / h and m 2 / h , the heat to be dissipated when cooling the compressor stage Q cooling .V. and expansion stage Q cooling.E and finally the diameters of the secondary rotor d V and d E as well as other parameters that are necessary for the analysis (namely the “thrust of the adapted control nozzle” S c and the “excess air when burning” ω).

Der Durchmesser des Nebenrotors ist durch Umrechnung der Durchmesser der Nebenrotoren der Verdichterstufe dV und der Expansionsstufe dM in einen gemeinsamen Durchmesser d (mit begleitenden Änderungen der Längen der Arbeitskammern) berechnet. Der Durchmesser d ist der Ausgangsparameter für die Berechnung aller anderen Ausmaße der Maschine, weil er die beorderten Verhältnisse der Abmessungen der Stufen bestimmt. Also ist es möglich, nach den Parametern des Volumens und der Temperatur des Förderstroms, die dieser in jeder Stufe annimmt, die Ausmaße der Arbeitsräume der Stufen für die ganze Skala der Temperaturen und Drucke zu berechnen.The diameter of the secondary rotor is calculated by converting the diameter of the secondary rotors of the compressor stage d V and the expansion stage d M into a common diameter d (with accompanying changes in the lengths of the working chambers). The diameter d is the starting parameter for the calculation of all other dimensions of the machine because it determines the ordered proportions of the dimensions of the steps. It is therefore possible to calculate the dimensions of the working spaces of the stages for the entire range of temperatures and pressures according to the parameters of the volume and the temperature of the flow rate that this assumes in each stage.

Das Programm, welches oben beschriebenen Berechnungsalgorithmen bei Ausnützung eines standardmäßigen Tabellenkalkulationscomputerprogramms (Microsoft Excel oder Microsoft Works) realisiert, berechnet eine Matrize der Bauvarianten der Maschine, für die als Koordinaten die absolute Temperatur mit der Skala T3 °K = 973-1623 °K und der Druck mit der Skala p3 = 7-22 bar dienen. The program, which implements the calculation algorithms described above using a standard spreadsheet computer program (Microsoft Excel or Microsoft Works), calculates a matrix of the construction variants of the machine, for which the absolute temperature on the scale T 3 ° K = 973-1623 ° K and serve the pressure with the scale p 3 = 7-22 bar.

Jedem Wert der Temperatur entspricht ein bestimmter Wert des Luftüberflusses bei Brennen, genannt ω.Each value of the temperature corresponds to a certain value of the excess air when burning, called ω.

Aus dem breiten Feld der möglichen Bauvarianten kann man die Variante auserkiesen, die dem ausgewählten Temperaturbereich des Gases und Bestimmungen der Maschine entspricht. (Zum Beispiel ist für den experimentellen Prototyp der Temperaturbereich t° = 800-900 °C, T = 1023-1173 °K für anfängliche Experimente ausgewählt.) From the wide range of possible construction variants, one can choose the variant that corresponds to the selected temperature range of the gas and the regulations of the machine. (For example, for the experimental prototype, the temperature range t ° = 800-900 ° C, T = 1023-1173 ° K is selected for initial experiments.)

Also entspricht jedem Wert der Temperatur des Gases T3 K in der Brennkammer vor dem Eintritt in die Expansionsvorstufe, der zum Auswahl steht, ein bestimmter Wert des Überflusses der Luft beim Brennen ω und die entsprechende Masse der pro Sekunde angesaugten Luft m1 sowie die darauffolgende Änderung der Parameter ihrer Temperatur und ihres Drucks in dem Arbeitsprozess.Each value of the temperature of the gas T 3 K in the combustion chamber before entering the pre-expansion stage, which is available for selection, corresponds to a certain value of the excess air during combustion ω and the corresponding mass of the air m 1 sucked in per second and the subsequent one Changing the parameters of their temperature and pressure in the work process.

Somit ist die Steuerung der Gastemperatur in dem Arbeitsprozess der Kraftmaschine möglich durch die Veränderung des Parameters des Überflusses der Luft beim Brennen ω von einem anfänglich niedrig ausgewählten Temperaturbereich t° = 800-900 °C (T = 1023-1173 °K zu höheren Temperaturen des Gases und zurück.Thus, the control of the gas temperature in the working process of the engine is possible by changing the parameter of the excess air when burning ω from an initially low selected temperature range t ° = 800-900 ° C (T = 1023-1173 ° K to higher temperatures of the Gases and back.

Eine ausführliche Darstellung und Beschreibung der beiden Versionen der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess finden sich in einer gesonderten Patentanmeldung Akz. 10 2017 113 550.2, die auf den Patenten DE 10 2012 011 068 B4 und DE 10 2013 016 274 B4 aufbaut, mit Zeichnungen 4a-4t und 5a-5t und einer eigenen Bezugszeichenliste.A detailed description and description of the two versions of the rotary piston engine with continuous combustion process can be found in a separate patent application Akz. 10 2017 113 550.2 based on the patents DE 10 2012 011 068 B4 and DE 10 2013 016 274 B4 built up, with drawings 4a-4t and 5a-5t and a separate list of reference numerals.

BezugszeichenlisteReference list

11
FrontluftverdichterFront air compressor
22nd
SchmutzluftleitungDirty air line
33rd
HauptläuferMain runner
44th
NebenläuferConcurrent runner
55
LuftfilteranlageAir filter system
66
Ritzel des auswechselbaren GetriebesInterchangeable gear pinion
77
KühlluftleitungCooling air line
88th
Kühlluftleitung Cooling air line
99
Ritzel der gemeinsamen Getriebe der DrehkolbenkraftmaschinePinion of the common gears of the rotary lobe engine
1010th
Vorderdeckel der DrucklufthülseFront cover of the compressed air sleeve
1111
Welle des NebenläufersWave of the runner
1212th
DrucklufthülseCompressed air sleeve
1313
Vorderdeckel der DrehkolbenkraftmaschineFront cover of the rotary lobe engine
1414
Auslassöffnung für AusstoßluftOutlet opening for exhaust air
1515
VerdichterstufeCompressor stage
1616
ExpansionsvorstufePre-expansion stage
1717th
Äußere Gasleitungen zwischen StufenExternal gas lines between stages
1818th
AusstoßansatzEjection approach
1919th
ExpansionsendstufeExpansion stage
2020
AuspuffflanschExhaust flange
2121st
EinlassstutzenInlet connector
2222
Hinterdeckel der DruckhülseBack cover of the pressure sleeve
2323
Satz der Elemente des Dampf-Gas-ZyklusSet of elements of the steam-gas cycle
2424th
Stellgetriebe für AusstoßluftActuator for exhaust air
2525th
DruckschutzklappePressure protection flap
2626
LüftungseinrichtungVentilation device
27 27
ZahnradsegmentGear segment
2828
Getriebe des ZahnradsegmentsGear segment gearbox
2929
AuslassstutzenOutlet connector
3030th
AuslassklappeOutlet flap
3131
DruckluftleitungCompressed air line
3232
AnsauglängsöffnungInlet longitudinal opening
3333
EinführplatteInsertion plate
3434
Stellgetriebe der Steuerventiler der KraftmaschineActuator of the control valve of the engine
3535
AuslassstutzenOutlet connector
3636
Kraftstoff- oder ErdgasleitungFuel or natural gas line
3737
Antriebswelle zum FrontluftverdichterDrive shaft to the front air compressor
3838
DruckluftleitungCompressed air line
3939
freier innerer Raumfree inner space
4040
Büchse des SteuerventilsBushing of the control valve
4141
AnsaugansatzIntake approach
4242
Riemengetriebe Belt transmission
4343
Stellgetriebe der Steuerventile des FrontluftverdichtersActuator of the control valves of the front air compressor
4444
HauptleistungswelleMain power shaft
4545
längliche Eintrittsdruckklappeelongated inlet pressure flap
4646
längliche Eintrittsdruckklappeelongated inlet pressure flap
4747
Hochleistungs-GFT-RadialdichtungHigh performance GFT radial seal
4848
zusätzliche Leistungswelleadditional power wave
4949
SchaltkupplungClutch
5050
VerbindungseinheitConnecting unit
5151
KegelradpaarBevel gear pair
5252
zusätzliche Leistungswelleadditional power wave
5353
leicht trennbare Verbindung (bedient dargestellt)easily separable connection (shown operated)
5454
SteuerventilControl valve
5555
AnsauglängsöffnungInlet longitudinal opening
5656
StützwalzeBackup roller
5757
VerdrängungskammDisplacement comb
5858
Federfeather
5959
längliche Dichtleisteelongated sealing strip
6060
längliche Ausstoßöffnung des Steuerventilselongated discharge opening of the control valve
6161
Längsvertiefung des HauptläufersLongitudinal depression of the main runner
6262
GegengewichtCounterweight
6464
LängsverzahnungLongitudinal teeth
6565
UmleitkanalDiversion channel
6666
SpannwalzeTension roller
6767
TriebwalzeDrive roller
68 68
FilterlaufbandFilter treadmill
6969
RillenkugellagerDeep groove ball bearing
7070
Stellgetriebe für TriebwalzeActuator for drive roller
7272
SperrschieberGate valve
7373
Stellgetriebe für SperrschieberActuator for gate valve
7474
Steuerventil der Verdichterstufe der DrehkolbenkraftmaschineControl valve of the compressor stage of the rotary lobe engine
7575
WärmetauscherHeat exchanger
7676
Verdrängungskamm der VerdichterstufeDisplacement comb of the compressor stage
7777
Hauptläufer der DrehkolbenkraftmaschineMain rotor of the rotary lobe engine
7878
Sperrventil in Expansionsendstufe Stop valve in expansion stage
7979
AuslasslängsöffnungLongitudinal outlet opening
8080
Verdrängungskamm in ExpansionsendstufeDisplacement comb in expansion stage
8181
äußerer Wärmetauscherexternal heat exchanger
8282
Stellgetriebe für DrosselscheibeActuator for throttle disc
8383
DrosselscheibeThrottle plate
8484
Ansatz mit DrosselscheibeThrottle disc approach
8585
HolmSpar
8686
vertikale Kugelführungvertical ball guide
8787
lenkbarer Teil der sphäroidischen Luftstrahldüsesteerable part of the spherical air jet nozzle
8888
Stellgetriebe der vertikalen KugelführungActuator of the vertical ball guide
8989
horizontale Kugelführunghorizontal ball guide
9090
Stellgetriebe der horizontalen KugelführungActuator of the horizontal ball guide
9191
HydrozylinderHydraulic cylinder
9292
Kugelführung des StoresBall guide of the store
9393
Seitliche Wand des StoresLateral wall of the store
9494
Store der LuftstrahldüseStore the air jet nozzle
9595
seitliche, bzw. vordere Drosseldruckluftklappeside or front throttle air damper
9696
Kontursitz mit DichtungContour seat with seal
9797
FührungsschieneGuide rail
9898
Fußlage der KugelführungFoot position of the ball guide
9999
Öffnung der storeartigen LuftstrahldüseOpening of the store-type air jet nozzle
100100
Rückdeckel der DrehkolbenkraftmaschineRear cover of the rotary lobe engine
103103
AusstoßkanalExhaust channel
104104
AnsaugkanalIntake duct
105105
AnsaugansatzIntake approach
108108
Zwischenrad des Getriebes des SteuerventilsIdler gear of the control valve
109109
Stellgetriebe der RiemeneinrichtungBelt gear actuator
110110
SpannwalzeTension roller
111111
Riemenbelt
112112
Flansch des Vorderdeckels des FrontluftverdichtersFlange of the front cover of the front air compressor

Claims (15)

Verfahren zum Multiplizieren der Leistung einer Kraftmaschine, wobei eine Luftvorladung mittels eines Frontluftverdichters (1) und einer künstlichen Druckluftumgebung um die Kraftmaschine mittels einer Drucklufthülse (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Frontluftverdichter (1) ein Luftverdichter, der dem Luftverdichter einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ähnlich gebaut ist, aber vergrößerte Abmessungen aufweist, eingesetzt wird.Method for multiplying the power of an engine, wherein an air pre-charge is provided by means of a front air compressor (1) and an artificial compressed air environment around the engine by means of a compressed air sleeve (12), characterized in that as the front air compressor (1) is an air compressor which is the air compressor of a rotary piston engine is built similarly with a continuous burning process, but has enlarged dimensions, is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Kraftmaschine eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess eingesetzt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a rotary piston engine with a continuous combustion process is used as the engine. Triebwerksanlage mit einer Kraftmaschine, wobei eine Luftvorladung der Kraftmaschine mittels eines Frontluftverdichters (1) und einer künstlichen Druckluftumgebung um die Kraftmaschine mittels einer Drucklufthülse (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontluftverdichter (1) dem Luftverdichter einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ähnlich gebaut ist, aber vergrößerte Abmessungen aufweist.Power plant with an engine, wherein an air pre-charge of the engine by means of a front air compressor (1) and an artificial compressed air environment around the engine by means of a compressed air sleeve (12) is provided, characterized in that the front air compressor (1) is similar to the air compressor of a rotary piston engine with a continuous combustion process is, but has enlarged dimensions. Triebwerksanlage nach Anspruch 3 für vielseitige Anwendung, gekennzeichnet durch den Frontluftverdichter (1), eine Verbindungseinheit (50) mit Druckluftleitungen (38), die Drucklufthülse (12) sowie eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess mit drei Nebenläufern (4), die in der Drucklufthülse (12) untergebracht ist.Engine system after Claim 3 for versatile use, characterized by the front air compressor (1), a connection unit (50) with compressed air lines (38), the compressed air sleeve (12) and a rotary piston engine with a continuous combustion process with three secondary rotors (4), which is housed in the compressed air sleeve (12) . Triebwerksanlage nach Anspruch 4 für die Anwendung in einem Flugzeug mit Kurzstreckenstart und -landung, gekennzeichnet durch: eine steuerbare storeartige Luftstrahldüse (91-94, 96-99) für Auftrieb und drei kleinere seitliche Luftstromdüsen zur seitlichen Lagebestimmung des Flugzeugs in einem nach unten gewölbten Teil der Drucklufthülse (12) sowie eine lenkbare sphäroidische Luftstrahldüse für Vortrieb und Lagesteuerung hinten an der Triebwerksanlage.Engine system after Claim 4 for use in an aircraft with short-range take-off and landing, characterized by : a controllable, stor-like air jet nozzle (91-94, 96-99) for buoyancy and three smaller side airflow nozzles for determining the lateral position of the aircraft in a part of the compressed air sleeve that bulges downwards (12 ) as well as a steerable spherical air jet nozzle for propulsion and position control at the rear of the engine system. Triebwerksanlage nach Anspruch 3 für die Anwendung in einem Flugzeug mit Kurzstreckenstart und -landung, gekennzeichnet durch: ein Gebläse oder einen Turbopropvortrieb vorne, den Frontluftverdichter (1), eine Verbindungseinheit (50), die Drucklufthülse (12), eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess mit vier Nebenläufern (4) und mit einem erhöhten Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den Nebenläufern (4) von 2,66:1, die in der Drucklufthülse (12) untergebracht ist, eine storeartige Luftstrahldüse (91-94, 96-99) für Auftrieb und drei kleinere seitliche Luftstromdüsen zur seitlichen Lagebestimmung des Flugzeugs in einem nach unten gewölbten Teil der Drucklufthülse (12) sowie eine lenkbare sphäroidische Luftstrahldüse für Vortrieb und Lagesteuerung des Flugzeugs hinten an der Triebwerksanlage.Engine system after Claim 3 for use in an aircraft with short-range take-off and landing, characterized by : a blower or turboprop propulsion at the front, the front air compressor (1), a connection unit (50), the compressed air sleeve (12), a rotary piston engine with a continuous combustion process with four secondary rotors (4 ) and with an increased diameter ratio of the compression chambers to the secondary rotors (4) of 2.66: 1, which is accommodated in the compressed air sleeve (12), a store-type air jet nozzle (91-94, 96-99) for buoyancy and three smaller side airflow nozzles for lateral determination of the position of the aircraft in a part of the compressed air sleeve (12) which is curved downwards, as well as a steerable spherical air jet nozzle for propulsion and position control of the aircraft at the rear of the engine system. Triebwerksanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontluftverdichter (1) der Verdichterstufe einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess und drei oder vier Nebenläufern ähnlich gebaut ist, aber dabei durch ein auswechselbares Reduziergetriebe mit einem Ritzel (6) gegenüber der Kraftmaschine variable Drehzahlen zeigt, wobei er einen Hauptläufer (3), drei bzw. vier Nebenläufer (4), mindestens eine Filteranlage (5), ein Antriebsgetriebe (6), eine Antriebswelle (37) und eine Hauptleistungswelle (44) aufweist, wobei die Läufer untereinander eine Längsverzahnung (64) und ein Durchmesserverhältnis des Hauptläufers zum Nebenläufer von 3:1 bzw. 4:1 haben, wobei der Hauptläufer (3) drei bzw. vier Vertiefungen (61), einen freien inneren Raum (39), drei bzw. vier längliche in den Vertiefungen (61) eingerichtete Eintrittsdruckklappen (45) und drei bzw, vier längliche Sicherheitsdruckklappen (46) zum Innerraum sowie drei bzw. vier Druckluftleitungen (38) zur Drucklufthülse (12) aufweist, wobei die Nebenläufer (4) mit durch eine Feder (58) belasteten länglichen Dichtleisten (59) und Stirn-Dichtleisten, die in den Verdrängungskämmen (57) untergebracht sind, ausgestattet sind, wobei alle Dichtleisten trotz Wirkung der Feder (58) durch spezielle Einrichtungen mit mitrotierenden Gegengewichten (62) zurück in die Kämme (57) eingezogen werden können und eine Öleinspritzung in ein Laufspiel der Dichtleisten erfolgt, um einen Bremseffekt durch Reibung abzuschwächen, wobei ein System der Steuerung der Drucklufterzeugung durch drei bzw. vier Steuerventile (54) mit Ventilbuchsen (40), einem Übertragungsgetriebe (4, 42, 108) mit Riemen (111) für die Drehung der Steuerventile (54) des entsprechenden Nebenläufers (4) mit einem gemeinsamen Riemengetriebe (42) und Stellgetriebe (43), um die synchrone Umstellung der Ventilbuchsen zu gewährleisten, ausgestattet ist, wobei die mindestens eine Luftfilteranlage (5) als drei einzelne Luftfilteranlagen bzw. eine gemeinsame Luftfilteranlage ausgebildet ist, wobei mit Walzen (67) und Stellgetrieben (70) mindestens ein über Ansauglängsöffnungen (55) aufgestelltes Filterlaufband (68) mit variabler Geschwindigkeit durch die Filtereinrichtungen geschoben werden kann, wobei das mindestens eine Filterlaufband (68) von überflüssiger Luft, die aus Kompressionskammern teilweise ausgestoßen wird, durchblasen wird, wodurch ein Laufbandabschnitt dann die Filtration der Ansaugluft und ein benachbarter Bereich parallel die Spülung des Laufbands realisiert, sodass Schmutz durch Schmutzluftleitungen (2) in die Umgebung ausgeblasen, aber bei Bedarf jede Luftfilteranlage (5) durch einen Umleitkanal (65) mit einem Sperrschieber (72) und Stellgetriebe (73) ausgeschaltet werden kann.Engine system according to one of the Claims 4 to 6 , characterized in that the front air compressor (1) is similar to the compressor stage of a rotary piston engine with a continuous combustion process and three or four secondary rotors, but shows a variable speed with respect to the engine due to an exchangeable reduction gear with a pinion (6), whereby it has a main rotor ( 3), three or four secondary runners (4), at least one filter system (5), a drive gear (6), a drive shaft (37) and a main power shaft (44), the runners having a longitudinal toothing (64) and a diameter ratio of the main rotor to the secondary rotor of 3: 1 or 4: 1, the main rotor (3) having three or four recesses (61), a free inner space (39), three or four elongated in the recesses (61) Has inlet pressure flaps (45) and three or four elongated safety pressure flaps (46) to the interior and three or four compressed air lines (38) to the compressed air sleeve (12), which i the secondary runners (4) are equipped with elongated sealing strips (59) and end sealing strips which are accommodated in the displacement combs (57) and are loaded by a spring (58), all sealing strips despite the spring (58) acting by special devices can be drawn back into the combs (57) with rotating counterweights (62) and oil is injected into a running play of the sealing strips in order to weaken a braking effect due to friction, A system for controlling the generation of compressed air by three or four control valves (54) with valve bushings (40), a transmission gear (4, 42, 108) with belts (111) for the rotation of the control valves (54) of the corresponding secondary rotor (4) is equipped with a common belt gear (42) and actuating gear (43) to ensure the synchronous changeover of the valve bushings, the at least one air filter system (5) being designed as three individual air filter systems or a common air filter system, with rollers (67 ) and actuating drives (70), at least one filter treadmill (68) set up via longitudinal suction openings (55) can be pushed through the filter devices at variable speed, the at least one filter treadmill (68) being blown through by excess air which is partially ejected from compression chambers, whereby a treadmill section then filters the intake air and an adjacent area in parallel the flushing of the treadmill, so that dirt can be blown out into the environment through dirty air lines (2), but if necessary, each air filter system (5) can be switched off by means of a diversion channel (65) with a slide valve (72) and actuator (73). Triebwerksanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (50) den Frontluftverdichter (1) mit der Drucklufthülse (12) verbindet und als Abteilung bedienender Aggregate für die gesamte Anlage dient, wobei die Antriebswelle (37) von der Drehkolbenkraftmaschine zum Frontluftverdichter (1) sowie die Getriebe aus Kegelradpaaren (51) mit Schaltkupplungen (49) und Hochleistungs-GFT-Radialdichtung (29) zum Antrieb der Bedienungsaggregate und zusätzlichen Leistungswellen (48, 52) durch die Verbindungseinheit (50) verlegt sind und bei Bedarf als Verteiler die Leistung der Gesamtanlage für andere Benutzer ausnutzen können.Engine system according to one of the Claims 4 to 7 , characterized in that the connecting unit (50) connects the front air compressor (1) to the compressed air sleeve (12) and serves as a unit serving units for the entire system, the drive shaft (37) from the rotary piston engine to the front air compressor (1) and the gearbox from bevel gear pairs (51) with clutches (49) and high-performance GFT radial seal (29) for driving the operating units and additional power shafts (48, 52) are laid by the connection unit (50) and, if required, the power of the entire system for others as a distributor Users can exploit. Triebwerksanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklufthülse (12) aus drei leicht trennbaren Einheiten: einem Vorderdeckel (10), einem mittleren Teil der Drucklufthülse (12) und einem Hinterdeckel der Drucklufthülse (12) besteht, wobei durch den Vorderdeckel (10) der Drucklufthülse die Antriebswelle (37), die drei bzw. vier Druckluftleitungen (38) vom Frontluftverdichter (1), die drei bzw. vier Kühlluftleitungen (8) zu den Nebenläufern (4) und den Stellgetrieben der Steuerventile (34) der Drehkolbenkraftmaschine verlegt sind; wobei an dem mittleren Teil der Drucklufthülse (12) Ausstoßansätze (18) für Abgase der Drehkolbenkraftmaschine sowie in einer Wölbung eine Einführplatte (33) für elektrische, hydraulische und Kraftstoffkommunikationen zur innen eingerichteten dreistufigen Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, Elemente der storeartigen Luftstrahldüse (93) sowie seitliche und vordere Drosseldruckluftklappe (95) eingerichtet sind; wobei in dem mittleren Teil der Drucklufthülse (12) die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess mit drei bzw. vier Nebenläufern untergebracht ist; wobei an dem Hinterdeckel (22) eine Druckschutzklappe (25) oder Lüftungseinrichtung (26), Elemente einer Steuereinrichtung (27, 28) des Brennrohrs der Drehkolbenkraftmaschine sowie ein Ansatz (84) mit einer Drosselscheibe zur Leitung der Druckluft zur sphäroidischen Luftstrahldüse (87) eingerichtet sind.Engine system after Claim 5 or 6 , characterized in that the compressed air sleeve (12) consists of three easily separable units: a front cover (10), a central part of the compressed air sleeve (12) and a rear cover of the compressed air sleeve (12), whereby through the front cover (10) the compressed air sleeve Drive shaft (37), the three or four compressed air lines (38) from the front air compressor (1), the three or four cooling air lines (8) to the secondary rotors (4) and the actuators of the control valves (34) of the rotary piston engine; whereby on the middle part of the compressed air sleeve (12) ejection approaches (18) for exhaust gases from the rotary lobe engine and in an arch an insertion plate (33) for electrical, hydraulic and fuel communications for the internally arranged three-stage rotary lobe engine with continuous combustion process, elements of the turbo-type air jet nozzle (93) and side and front throttle air flap (95) are set up; wherein in the middle part of the compressed air sleeve (12) the rotary piston engine with a continuous combustion process with three or four secondary rotors is accommodated; A pressure protection flap (25) or ventilation device (26), elements of a control device (27, 28) of the combustion tube of the rotary piston engine and an attachment (84) with a throttle disk for guiding the compressed air to the spherical air jet nozzle (87) are set up on the rear cover (22) are. Triebwerksanlage nach Anspruch 5, 6 oder 9, gekennzeichnet durch eine storeartige Luftstrahldüsenanlage (91-99), welche zwei Stores (94) mit seitlichen Wänden (93) für Auftrieb, flankiert mit seitlichen und/oder vorderen Drosseldruckluftklappen (95) für Roll- und Rückbewegungen in dem mittleren Teil der Drucklufthülse (12) umfasst, wobei die Stores (94) mit seitlichen Wänden (93) mittels Hydrozylindern (91) auf Kugelführungen (92) und Führungsschiene (97) umgestellt werden können und so die Öffnung (99) der storeartigen Luftstrahldüse nach Maß und Lage regulieren, um nicht nur Auftrieb und Lagesteuerung, sondern auch Roll- und Rücksteuerung für das Flugzeug bei Kurzstreckenstart und -landung oder Vertikalstart und -landung zu gewährleisten.Engine system after Claim 5 , 6 or 9 , characterized by a store-type air jet nozzle system (91-99), which has two stores (94) with side walls (93) for buoyancy, flanked by side and / or front throttle compressed air flaps (95) for rolling and return movements in the middle part of the compressed air sleeve ( 12), the stores (94) with side walls (93) being able to be converted to ball guides (92) and guide rails (97) by means of hydraulic cylinders (91) and thus regulating the opening (99) of the store-type air jet nozzle according to size and position, to ensure not only lift and attitude control, but also roll and reverse control for the aircraft during short-range take-off and landing or vertical take-off and landing. Triebwerksanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 10, gekennzeichnet durch eine Luftstrahldüseneinrichtung, die eine sphäroidische Luftstrahldüse mit einem lenkbaren Teil (87), vier Kugelführungen (86, 89) und Getriebe (88, 90) für die Umstellung der Sphäroiden sowie einen Ansatz (84) mit einer Drosselscheibe (83) und einem Stellgetriebe (82) aufweist, wobei alle auf einem von hinten zum Hinterdeckel (22) befestigten Holm (85) montiert sind und die Steuerung des Schubs des lenkbaren Teils der sphäroidischen Luftstrahldüse (87) nach Maß und Schubrichtung in der horizontalen und vertikalen Flächen gewährleisten.Engine system according to one of the Claims 3 to 10th , characterized by an air jet nozzle device which has a spherical air jet nozzle with a steerable part (87), four ball guides (86, 89) and gearboxes (88, 90) for the changeover of the spheroids as well as an extension (84) with a throttle disc (83) and has an actuating gear (82), all of which are mounted on a spar (85) fastened from behind to the rear cover (22) and ensure the control of the thrust of the steerable part of the spherical air jet nozzle (87) in terms of dimension and direction of thrust in the horizontal and vertical surfaces . Triebwerksanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmaschine eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ist, die drei bzw. vier Nebenläufer, eine Verdichterstufe, eine Expansionsvorstufe, eine Expansionsendstufe sowie eine Einheit, die ein Brennrohr mit einer Brennkammer im Inneren und ein Verbindungsrohr vereint, aufweist, wobei die Verdichterstufe und die Expansionsteilstufen im wesentlichen identisch aufgebaut sind und jeweils einen Hauptläufer und drei bzw. vier Nebenläufer aufweisen, wobei die Nebenläufer jeweils außer in der Expansionsvorstufe aus einem zylindrischen Körper mit einem Verdrängungskamm mit Dichtleisten bestehen, wobei die Verdrängungskämme der Nebenläufer in allen Stufen mit drei bzw. vier profilierten Längsvertiefungen des Hauptläufers in Eingriff sind und dabei das Durchmesserverhältnis zwischen den Nebenläufern und dem Hauptläufer sowie das Übersetzungsverhältnis der gemeinsamen Längsverbindung und damit das Drehzahlverhältnis der Nebenläufer zum Hauptläufer 3:1 bzw. 4:1 beträgt, wobei in der Verdichterstufe Eintrittsdruckklappen und alle freien Innenräume des Hauptläufers als Druckluftspeicher und Druckluftglätter vorgesehen sind und Innenräume aller Stufen Ausgleichskanäle und profilierte Auslassöffnungen aufweisen, wobei Druckluft zur Kühlung des Hauptläufers und Brennrohrs in der Verdichter- und Expansionssteilstufen vor dem Lufteintritt in die Brennkammer vorgesehen ist, wobei sich die Brennkammer über die Verdichter- und über die Expansionsvorstufe erstreckt und im Inneren des Hauptläufers angeordnet ist, wobei die Brennkammer mit einem fest am Gehäuse fixierten Einlassrohr für Kraftstoff, Erdgas, und/oder Strom, einem zur Gasauslassteuerung zweiteilig ausgeführten Brennrohr mit Einlassöffnungen und von beiden Brennrohrteilen gebauten Auslassöffnungen vorgesehen ist, wobei das Brennrohr mit einem Zahngetriebe (28) und einem Zahnradsegment (27) zur Steuerung der Auslassöffnungen durch die begrenzte Drehung des beweglichen Teils gegenüber dem unbeweglichen Teil des Brennrohrs versehen ist, wobei die Expansionsstufe zweiteilig gebaut ist und aus einer größeren hitzebeständigen Expansionsvorstufe und einer Expansionsendstufe besteht, wobei die Innenräume der Expansionsvorstufe mit hitzebeständigen Schichten bedeckt sind, und in den ebenso mit hitzebeständigen Schichten bedeckten Verdrängungskämmen in dieser Stufe keine Dichtleisten und keine Öleinspritzung vorgesehen sind, wobei äußere Gasumleitungen von der Expansionsvorstufe zu der Expansionsendstufe wie auch Sperrventile an länglichen Zufuhröffnungen der Expansionsendstufe, die Verlusten bei Überlauf des Arbeitsgases in der Expansionsendstufe vorbeugen, vorgesehen sind, wobei die Einlassöffnungen in der Expansionsvorstufe am Grund der Längsvertiefungen des Hauptläufers angebracht sind und mit den gesteuerten Auslassöffnungen des Brennrohres in dem Moment kommunizieren, wenn die Verdrängungskämme während der Drehung die Einlassöffnungen hinter sich haben, wobei Schlitze in den Verdrängungskämmen der Verdichterstufe und Längsumleitöffnungen im Gehäuse in der Expansionsvorstufe vorgesehen sind, wobei alle Rotoren zur Drehabstimmung mit einer äußeren Verzahnung über ihre ganze Länge versehen sind, wobei durch Verbindung der Nebenläufer miteinander und entsprechende Ausbildung der Teilung des Hauptläufers in Expansionsvor- und Expansionsendstufe die Expansionsarbeit in den Stufen zeitlich gegeneinander verschoben ist, wobei eine Druckschutzklappe am hinteren Teil des Brennrohres vorgesehen ist, wobei Verbindungslatten zwischen den Dichtleisten und lose angebrachten Ausgleichgewichten in den Verdrängungskämmen der Verdichter- und Expansionsendstufe zum Fliehkräfteausgleich bei großen Drehzahlen sowie die abgefederte Dichtleisten an den Seiten der Kämmen zur Dichtung mit oberen Spitzen der Vertiefungen im Hauptläufer vorgesehen sind, wobei die Leistungswelle mit einem Leistungsgetriebe, das aus einem Zahnrad und Ritzeln besteht, angetrieben ist, wobei ein Flüssigkeitskühlsystem mit Ringkanälen und Einlass- und Auslassstutzen zur Kühlung aller Nadellager in allen Stufen, des Einlassrohrs mit Gleitringdichtungen und des vorderen Teils des Hauptläufers ausgelegt ist, wobei ein Kühlluftsystem zur Kühlung des Inneren aller Nebenrotoren in allen Stufen mit jeweils drei bzw. vier Kühllufteinlass- und Kühlluftauslassstutzen vorgesehen ist, wobei Stirn- und Seitenwände aller Stufen zweiteilig gebaut sind jeweils von der Stirn- oder Seitenwand selbst und, bei jeder Stirnwand, einem Auflageteil mit Labyrinth-Kanälen für flüssige Kühlmittel oder, bei jeder Seitenwand, einer Hülse, die längliche Kanäle für flüssige Kühlmittel aufweist, wobei Einlass- und Auslassstutzen für die flüssigen Kühlmittel entsprechend eingerichtet sind und wobei bei der Drehkolbenkraftmaschine ein Abgassystem vorgesehen ist, das aus den Auslassöffnungen mit Absperreinrichtungen und Gasleitungen besteht.Engine system according to one of the Claims 3 to 11 , characterized in that the engine is a rotary piston engine with a continuous combustion process, which has three or four secondary rotors, a compressor stage, a pre-expansion stage, an expansion stage and a unit that combines a combustion tube with an internal combustion chamber and a connecting tube, wherein the compressor stage and the expansion sub-stages are constructed essentially identically and each have a main rotor and three or four secondary runners, the secondary runners each consisting, apart from in the pre-expansion stage, of a cylindrical body with a displacement comb with sealing strips, the displacement ridges of the secondary runners in all stages are engaged with three or four profiled longitudinal depressions of the main rotor and the diameter ratio between the secondary rotor and the main rotor as well as the transmission ratio of the common longitudinal connection and thus the speed ratio of the secondary rotor to the main rotor is 3: 1 and 4: 1, respectively, in the compressor stage Inlet pressure flaps and all free interiors of the main rotor are provided as compressed air storage and compressed air smoothers and interiors of all stages have compensation channels and profiled outlet openings, compressed air for cooling the main rotor and fuel pipe in d he compressor and expansion stages are provided before the air enters the combustion chamber, the combustion chamber extending over the compressor and over the expansion stage and being arranged inside the main rotor, the combustion chamber having an inlet pipe for fuel, natural gas, fixed to the housing, and / or electricity, a fuel pipe with inlet openings and two outlet pipes built for gas outlet control is provided, the fuel pipe having a toothed gear (28) and a gear segment (27) for controlling the outlet openings by the limited rotation of the movable part relative to the is provided in the immovable part of the fuel tube, the expansion stage being built in two parts and consisting of a larger heat-resistant expansion precursor and an expansion final stage, the interior of the expansion precursor being covered with heat-resistant layers, and in the same also with heat-resistant There are no sealing strips and no oil injection in the layers covered displacement combs in this stage, whereby external gas diversions from the preliminary stage of expansion to the final stage of expansion as well as shut-off valves at elongated supply openings of the final stage of expansion, which prevent losses when the working gas overflows in the final stage of expansion, are provided, the inlet openings in of the pre-expansion stage are attached to the base of the longitudinal recesses of the main rotor and communicate with the controlled outlet openings of the combustion tube at the moment when the displacement combs have the inlet openings behind them during the rotation, with slots being provided in the displacement combs of the compressor stage and longitudinal diversion openings in the housing in the expansion pre-stage , wherein all rotors are provided with external toothing over their entire length for the purpose of rotating tuning, whereby by connecting the secondary rotor with one another and correspondingly forming the division of the Main runner in the pre-expansion and final expansion stage, the expansion work in the stages is shifted against each other in time, whereby a pressure protection flap is provided on the rear part of the combustion tube, connecting slats between the sealing strips and loosely attached balance weights in the displacement combs of the compressor and expansion output stage for centrifugal force compensation at high speeds as well the spring-loaded sealing strips on the sides of the combs are provided for sealing with upper tips of the depressions in the main rotor, the power shaft being driven by a power gear consisting of a gearwheel and pinions, a liquid cooling system with ring channels and inlet and outlet ports for cooling All needle bearings in all stages, the inlet pipe with mechanical seals and the front part of the main rotor are designed, whereby a cooling air system for cooling the interior of all secondary rotors in all stages with three or four K respectively Cooling air inlet and cooling air outlet connecting piece is provided, the front and side walls of all stages being built in two parts, each of the front or side wall itself and, for each front wall, a support part with labyrinth channels for liquid coolant or, for each side wall, a sleeve which Has elongated channels for liquid coolant, the inlet and outlet ports for the liquid coolant are set up accordingly and wherein an exhaust system is provided in the rotary piston engine, which consists of the outlet openings with shut-off devices and gas lines. Triebwerksanlage nach Anspruch 5, 6, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Abgas, das als Arbeitsmedium für Steuerdüsen genutzt werden kann, zum Gasleitungssystem des Flugzeugs durch einen Ausstoßansatz (18) geleitet wird, wobei das Abgas, wenn es im Horizontalflug für das Lagesteuerungssystem nicht benutzt wird, in den Druckluftstrom der Drucklufthülse (12) durch Flansche (20) einer Auslassöffnung ausgelassen wird und dabei die Energie des Druckluftstroms erhöht.Engine system after Claim 5 , 6 , 9 or 10th , characterized in that exhaust gas, which can be used as a working medium for control nozzles, is routed to the gas pipe system of the aircraft through an exhaust attachment (18), the exhaust gas, when it is in horizontal flight for the position control system is not used, in the compressed air flow of the compressed air sleeve (12) through flanges (20) an outlet opening and thereby increases the energy of the compressed air flow. Triebwerksanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 13 mit einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmaschine keine Luftfilteranlagen aufweist, sondern die Luft bei Eintritt in den Frontluftverdichter (1) gereinigt wird.Engine system according to one of the Claims 3 to 13 with a rotary piston engine with a continuous combustion process, characterized in that the engine has no air filter systems, but the air is cleaned when it enters the front air compressor (1). Triebwerksanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 14 mit einer Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames Getriebe für Nebenläufer und Hauptläufer als Antrieb des Frontluftverdichters (1), welches aus Zahnrad und Ritzel (9) besteht, an einem vorderen anstatt an einem hinteren Teil des Drehkolbenkraftmaschine vorgesehen ist.Engine system according to one of the Claims 3 to 14 with a rotary piston engine with a continuous combustion process, characterized in that a common gear for the secondary rotor and the main rotor as a drive for the front air compressor (1), which consists of gear and pinion (9), is provided on a front part of the rotary piston engine instead of on a rear part.
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