DE102017113550A1 - Three-stage rotary engine with continuous combustion process with three or four secondary rotors and an increased diameter ratio of the compression chamber to secondary rotor of 2.66: 1 - Google Patents

Three-stage rotary engine with continuous combustion process with three or four secondary rotors and an increased diameter ratio of the compression chamber to secondary rotor of 2.66: 1 Download PDF

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Abstract

Die Erfindung schafft eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, die drei oder vier Nebenläufer, eine Verdichterstufe, eine Expansionsvorstufe, eine Expansionsendstufe sowie eine Einheit, die ein Brennrohr mit Brennkammer im Inneren und ein Verbindungsrohr vereint, aufweist. Die Verdichterstufe und die Expansionsteilstufen sind im wesentlichen identisch aufgebaut und weisen jeweils einen Hauptläufer und drei bzw. vier Nebenläufer auf. Die Nebenläufer bestehen jeweils (außer in der Expansionsvorstufe) aus einem zylindrischen Körper mit einem Verdrängungskamm mit Dichtleisten, wobei die Verdrängungskämme der Nebenläufer allen Stufen mit drei bzw. vier profilierten Längsvertiefungen des Hauptläufers in Eingriff sind und dabei das Durchmesserverhältnis zwischen Nebenläufer und Hauptläufer sowie das Übersetzungsverhältnis der gemeinsamen länglichen Verbindung und damit die Drehzahl der Nebenläufer zum Hauptläufer 3:1, bzw. 4:1 betragen. Die Drehkolbenkraftmaschine, für Anwendungen in Triebwerkanlagen in Flugzeugen mit Kurzstreckenstart und -landung, ist eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess mit drei bzw. vier Nebenläufern und mit einem erhöhten Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zu den Nebenläufern von 2,66:1.

Figure DE102017113550A1_0000
The invention provides a rotary continuous internal combustion engine having three or four slave rotors, a compressor stage, an expansion preliminary stage, an expansion stage, and a unit which unites a combustor tube with a combustor inside and a connecting tube. The compressor stage and the expansion sub-stages are constructed essentially identical and each have a main rotor and three or four secondary rotor. The side rotors each consist (except in the expansion precursor) of a cylindrical body with a displacement comb with sealing strips, wherein the displacement combs of the Nebenläufer all stages with three or four profiled longitudinal recesses of the main rotor are engaged with the diameter ratio between Nebenläufer and main rotor and the transmission ratio the joint elongated connection and thus the speed of the slave rotor to the main rotor 3: 1, or 4: 1 amount. The rotary engine, for short-range take off and landing gear applications in jet engines, is a continuous-combustion rotary engine with three or four slave rotors and an increased diameter ratio of the compression chambers to the slave rotors of 2.66: 1.
Figure DE102017113550A1_0000

Description

Im Folgenden wird die dreistufige Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess in der letzten Version DE 10 2013 016 274.2 , zusammen mit einer neuen Version mit vier Nebenläufer und erhöhtem Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammer zur Nebenläufern 2,66:1 auf der Zeichnungen 1 bis 18 und 19 bis 38 vorgeführt und ausführlich beschrieben.The following is the three-stage rotary engine with continuous combustion process in the last version DE 10 2013 016 274.2 , along with a new version with four side rotor and increased diameter ratio of the compression chamber to the secondary 2.66: 1 on the drawings 1 to 18 and 19 to 38 presented and described in detail.

Die gemeinsame Bezugszeichenliste bezeichnet alle Positionen der konstruktiven Teile auf Figuren der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess der letzten Version DE 10 2013 016 274.2 auf der 1 bis 18 und neuen Version auf der 19 bis 38.The common reference numeral list denotes all positions of the structural parts on figures of the rotary engine with continuous combustion process of the last version DE 10 2013 016 274.2 on the 1 to 18 and new version on the 19 to 38 ,

Konstruktives Schema, Hauptgliederung, Einheiten, Kühlung, ArbeitsweiseConstructive scheme, main structure, units, cooling, operation

Dreistufige Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess (s. 1 bis 18) und vierstufige Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess (s. 19 bis 38) besteht funktionell aus drei Stufen: aus Verdichterstufe (5), sowie aus einer Einheit (s. 15, 35 und 36), die Brennrohr (19) mit Brennkammer (21) im Inneren und einen Verbindungsrohr (53) vereint. Diese Einheit sich durch alle drei, bzw vier Stufen erstreckt und unbeweglich auf dem Vorderdeckel (1) der Gehäuse durch Verbindungsrohr (53) befestigt ist. Ein Vorder- (1) und ein Rückdeckel (9) mit eingebauten Steuerorganen, Lagern, Getrieben und einer Leistungswelle (24) ergänzen die Gestalt der Drehkolbenkraftmaschine.Three-stage rotary engine with continuous firing process (s. 1 to 18 ) and four-stage rotary engine with continuous combustion process (s. 19 to 38 ) functionally consists of three stages: from compressor stage ( 5 ), as well as from a unit (s. 15 . 35 and 36 ), the combustion tube ( 19 ) with combustion chamber ( 21 ) inside and a connecting tube ( 53 ) united. This unit extends through all three or four stages and immovably on the front cover ( 1 ) of the housing by connecting pipe ( 53 ) is attached. A front ( 1 ) and a back cover ( 9 ) with built-in control organs, bearings, gears and a power shaft ( 24 ) complement the shape of the rotary engine.

Diese sechs Einheiten bilden die Hauptgliederungsteile der Drehkolbenkraftmaschine. Die Expansionsvorstufe (7) und Expansionsendstufe (46) bilden zusammen die Motorstufe der Drehkolbenkraftmaschine.These six units constitute the main constituent parts of the rotary engine. The expansion preliminary stage ( 7 ) and expansion stage ( 46 ) together form the engine stage of the rotary piston engine.

Außerdem, die drei von selbst reinigenden Luftfilteranlagen (90) (s. 1), bzw. eine gemeinsame Luftfilteranlage (135) (s. 19), die auf Verdichterstufe (5), montiert ist, bilden die siebte Einheit.In addition, the three self-cleaning air filtration systems ( 90 ) (s. 1 ), or a common air filter system ( 135 ) (s. 19 ) at the compressor stage ( 5 ), is the seventh unit.

Zusätzliche Bedienungseinrichtungen sind äußere Wärmetauscher, Aggregate von Hilfssysteme, Armatur und Rahmen.Additional operating devices are external heat exchangers, aggregates of auxiliary systems, fittings and frames.

Rotierende Teile: Durch alle drei Stufen erstreckt sich ein Hauptläufer (11) und mit ihm, durch äußere längliche Verzahnung (56) (s. z. B. 6) gebundene, drei, bzw. vier Nebenläufer (4). Alle Nebenläufer haben längliche Vorsprünge - Verdrängungskämme (12) oder (43) (s. 6, 7, 21, 24), die als rotierende Kolben dienen. In jeder Stufe überstreichen die Kolben bei Drehung die von Stirn- und Seitenwänden der Stufen gebildete Arbeitskammern. Der Durchmesser jeder Arbeitskammer ist doppelt, bzw. um Faktor 2,66 so groß wie der Durchmesser des zylindrischen Körpers des Nebenläufers.Rotating parts: A main runner extends through all three steps ( 11 ) and with it, by external elongated gearing ( 56 ) (see eg 6 ) bound, three, and four ancillary ( 4 ). All secondary runners have elongated projections - displacement combs ( 12 ) or ( 43 ) (s. 6 . 7 . 21 . 24 ), which serve as rotating pistons. At each stage, the pistons, when rotated, sweep over the working chambers formed by the front and side walls of the stages. The diameter of each working chamber is twice, or by a factor of 2.66, as large as the diameter of the cylindrical body of the secondary rotor.

Der Hauptläufer erhält in jeder Stufe drei, bzw. vier längliche Vertiefungen (15, 23), die einen Eingriff der Kämme (12, 43) in den Hauptläufer und eine gemeinsame Drehung des Hauptläufers mit den Nebenläufern ermöglichen. Die längliche äußere Verzahnung (56) der Läufer verhindert klebenbleibende Verbrennungsreste oder Körner an den Kontaktlinien der Läufer und erübrigt das spezielle gemeinsame Synchronisierungsgetriebe für alle Läufer. Die Verdrängungskämme (12, 43) haben die Dichtungsleisten (13) bei Spitzen der Kamme, sowie die Stirn-Dichtleisten (81) (s, 13 bzw. 27). Die Wellen aller Läufer in der Stufen sind mit Schlitzkupplungen verbunden. Die gemeinsame Drehung der Läufer und der optimale Dichtkontakt zwischen Hauptläufer und Nebenläufern sind durch das Durchmesserverhältnis 3:1, bzw. 4:1und eine Übersetzung der länglichen Zahnverbindung des Hauptläufers mit den Nebenläufern von 3:1, bzw. 4:1 erreicht. Dabei rotiert jeder Nebenläufer mit der dreifachen, bzw. vierfachen Drehzahl gegenüber dem Hauptläufer.The main runner receives in each step three or four oblong depressions ( 15 . 23 ), the intervention of the combs ( 12 . 43 ) in the main rotor and allow a common rotation of the main rotor with the secondary rotor. The elongated external toothing ( 56 ) The rotor prevents sticking incineration residues or grains on the contact lines of the rotor and eliminates the special common synchronization transmission for all runners. The crowding combs ( 12 . 43 ) have the sealing strips ( 13 ) at the tips of the comb, as well as the front sealing strips ( 81 ) (s, 13 respectively. 27 ). The waves of all runners in the steps are connected with slot couplings. The common rotation of the rotor and the optimal sealing contact between main rotor and secondary rotor are achieved by the diameter ratio 3: 1, or 4: 1 and a translation of the elongated tooth connection of the main rotor with the secondary rotor of 3: 1, and 4: 1. Each side rotor rotates at three times or four times the speed of the main rotor.

Der Hauptläufer stellt seine Innenräume (42) frei für die Speicherung der verdichteten Luft sowie für das Brennrohr (19), das die Brennkammer (21) umfasst und mittels Verbindungsrohr (53) unbeweglich auf dem Gehäuse installiert ist.The main runner represents his interiors ( 42 ) free for the storage of compressed air and for the combustion tube ( 19 ), the combustion chamber ( 21 ) and by means of connecting pipe ( 53 ) is immovably installed on the housing.

Durch das Verbindungsrohr (53) sind die fürsorgliche elektrische und Kraftstoff-Kommunikationen verlegt.Through the connecting pipe ( 53 ) the caring electrical and fuel communications are relocated.

Kühlung. Ein verzweigtes Flüssigkeits- und Luftkühlsysteme regulieren das gemeinsame Wärmeregime der Drehkolbenkraftmaschine, sowie die TemperaturBedingungen bei einzelnen Einrichtungen: Lager, Dichtungen, Zufuhrleitungen etc. Daneben die drei Bedienungssysteme nehmen bei Steuerung der Wärmeregime teil:

  • - Ein System der Ventileinrichtungen (64, 85) (s. dafür 2, 25) mit Getrieben, die in der Vorderdeckel und in der Verdichterstufe installiert sind, reguliert die Menge von komprimierten Luft, die durch Speicher in die Brennkammer gelangt und Luftüberfluss bei Brennen des Kraftstoffes definiert. Damit wird Temperatur durch die „Verdünnung“ des Gases gesteuert und Wärmeregime mitbestimmt.
  • - Automatische System Regimesteuerung (s. dafür 10, 24, Position 17, 20, 1, 20, Position 35, 37) steuert gleichzeitig sowohl das Anlassen der Maschine, danach das Brennstoffzufuhr als auch die Auslassöffnungen in dem Brennrohr, durch die die Verteilung des Gases in die Arbeitskammern der Expansionsvorstufe reguliert ist, und beeinflusst damit auch die Wärmeregime.
  • - System des Gas-Dampf Zyklus (s. dafür 1, 22, Positionen 106, 117, 123) verwendet die Wärme von Konstruktion und Abgas für Verlängerung der Expansionsarbeit in der Expansionsendstufe und erhöht damit die Wirkungsgrade der Maschine sowie verringert die Wärmebelastung der Stufe.
Cooling. A branched liquid and air cooling systems regulate the common thermal regime of the rotary piston engine, as well as the temperature conditions in individual facilities: bearings, seals, supply lines, etc. In addition, the three control systems participate in the control of thermal regimes:
  • A system of valve devices ( 64 . 85 ) (see for it 2 . 25 ) with gears installed in the front cover and in the compressor stage regulates the amount of compressed air that enters the combustion chamber through storage and defines excess air when the fuel is burning. This temperature is controlled by the "dilution" of the gas and mitigates heat regimes.
  • - Automatic system regime control (s 10 . 24 , Position 17 . 20 . 1 . 20 , Position 35 . 37 ) simultaneously controls both the start of the engine, then the fuel supply and the exhaust ports in the combustion tube, by which the distribution of the gas is regulated in the working chambers of the expansion precursor, and thus also influences the heat regimes.
  • - System of gas-steam cycle (see 1 . 22 , Positions 106 . 117 . 123 ) uses the heat of construction and exhaust to prolong the expansion work in the expansion stage, thereby increasing the efficiency of the machine and reducing the heat load on the stage.

Arbeitsweise: Die Verdichterstufe (5) hat drei, bzw. vier längliche Ansaugöffnungen mit Ansaugkanälen (98), bzw. (136, 137) für den Lufteintritt sowie drei Luftfilteranlagen (90), bzw. gemeinsame Filteranlage (135) (s. 19) mit Filterlaufbändern (91) (s. 19, 24, 38), durch die die Luft ohne Unterbrechung in die Arbeitsräume der Verdichterstufe angesaugt und dabei filtriert wird. In der Verdichterstufe verdrängen die Kämme ein Teil der angesaugten Luft für Reinigung der Filterlaufbänder (91), danach komprimieren sie der Rest der angesaugten Luft und verdrängen ihn durch die Klappen (41) in das Innere des Hauptläufers. Aus den Speicherräumen (42) des gleichmäßig rotierenden Hauptläufers permanent fließt die verdichtete Luft durch die Klappen (18) und Öffnungen (26) (s. 7, 19) der Speicherräume in das unbewegliche Brennrohr (19) mit der Brennkammer (21) im Inneren. In der Brennkammer wird der Luft die Wärme des ständig brennenden Kraftstoffs zugeführt und das Gas, das während des kontinuierlichen Brennprozesses entsteht, ist vom Brennrohr in die Arbeitsräume der Expansionsvorstufe verteilt (s. dafür 10 und 24). Dort versetzt das Gas durch die Verdrängungskämme bei seiner Expansion die Nebenläufer in Drehung. Nach der Expansion in der Expansionsvorstufe fließt das Gas durch die äußeren Gasleitungen (60) (s. 8, 11, 14, 24, 25, 26) in die Expansionsendstufe (46), beteiligt sich bei gemeinsamer Dreharbeit und wird hier binnen jeder Umdrehung endgültig abgearbeitet und im Abgassystem (62) (s, 11, 25) bei folgender Umdrehung abgestoßen.Operation: The compressor stage ( 5 ) has three or four elongated intake ports with intake ports ( 98 ), respectively. ( 136 . 137 ) for the air inlet and three air filter systems ( 90 ), or common filter system ( 135 ) (s. 19 ) with filter belts ( 91 ) (s. 19 . 24 . 38 ), through which the air is sucked without interruption in the working spaces of the compressor stage and thereby filtered. In the compressor stage, the combs displace some of the intake air for cleaning the filter belts ( 91 ), then compress the rest of the aspirated air and displace it through the flaps ( 41 ) into the interior of the main runner. From the storage spaces ( 42 ) of the uniformly rotating main rotor permanently flows the compressed air through the flaps ( 18 ) and openings ( 26 ) (s. 7 . 19 ) of the storage spaces in the immovable combustion tube ( 19 ) with the combustion chamber ( 21 ) internally. In the combustion chamber, the air is supplied with the heat of the constantly burning fuel, and the gas produced during the continuous combustion process is distributed from the combustion tube into the working spaces of the expansion precursor (see 10 and 24 ). There, the gas moves through the displacement combs in its expansion, the Nebenläufer in rotation. After expansion in the expansion precursor, the gas flows through the outer gas lines ( 60 ) (s. 8th . 11 . 14 . 24 . 25 . 26 ) in the expansion stage ( 46 ), participates in joint shooting and is here finally completed within each revolution and in the exhaust system ( 62 ) (s, 11 . 25 ) repelled at the next revolution.

Somit erfüllen die Kämme in den Expansionsteilstufen Expansionsarbeit des Gases und treiben unmittelbar die eigenen Läufer, der Hauptläufer, die Läufer der Verdichterstufe sowie durch ein gemeinsames Getriebe (36, 47) die Leistungswelle (24) an. Die Expansionsendstufe (46) hat drei, bzw. vier Auslassöffnungen mit Auslasskanälen (59) und Auspuffflanschen (62) (s. 9, 11, 20, 24, 25), durch die das abgearbeitete Gas von den rotierenden Verdrängungskämmen bei ihrer Drehung ständig in das Abgassystem ausgestoßen wird.Thus, the combs in the expansion sub-stages perform expansion work of the gas and drive directly the own runners, the main runners, the runners of the compressor stage and by a common transmission ( 36 . 47 ) the power wave ( 24 ) at. The expansion end stage ( 46 ) has three or four outlet openings with outlet channels ( 59 ) and exhaust flanges ( 62 ) (s. 9 . 11 . 20 . 24 . 25 ), through which the processed gas is continuously expelled from the rotating displacement combs as they rotate in the exhaust system.

Ausführliche Beschreibung der Einzelheiten und SystemeDetailed description of the details and systems

1. In der drei, bzw. vier dicken Seitlichen- und Stirnwänden der Verdichterstufe, die rund um den Hauptläufer (11) die Verdichterskammern zusammenbilden, ist eine Vorrichtung für Steuerung des Anfangsmomentes von Komprimierung der Luft eingerichtet (s. dafür 2, 6, 8, 20, 23). Diese Vorrichtung, besteht aus drei Ventilen (69), die quer durch Längsöffnungen (98) verlegt, und durch die wird ein Teil der eingesaugten Luft noch vor den Anfang der Komprimierung zurück in die Atmosphäre (oder eine andere nützliche System) mit Verdrängungskamm (12) ausstoßt. Die Walzen (77) mit länglichen Ausschnitten sind dabei durch die Getriebe (75, 79, 77) synchron mit den Nebenläufer rotieren und durch seine Ausschnitte in der Walzen und in der Buchsen (85) variabel einen Teil der Luft in die Atmosphäre zurück lässt. Ein Operateur mit Stellgetriebe (87) durch gemeinsame Riemen-Getriebe (84) die Buchsen (85) überstellt und damit die Positionen der Buchsen (85) bei Ventilen bestimmt. So wird die Steuerung des Luftüberflusses bei Brennen des Kraftstoffes in der Brennkammer und damit die Steuerung Temperatur des Gases gewährleistet.1. In the three, or four thick side and end walls of the compressor stage, which surround the main rotor ( 11 ) the compressor compartments, a device for controlling the initial moment of compression of the air is set up (see 2 . 6 . 8th . 20 . 23 ). This device consists of three valves ( 69 ), which run transversely through longitudinal openings ( 98 ), and by which a part of the sucked air is still before the beginning of the compression back into the atmosphere (or another useful system) with displacement comb ( 12 ) ejects. The rollers ( 77 ) with elongated cutouts are thereby by the transmission ( 75 . 79 . 77 ) rotate synchronously with the secondary rotor and through its cutouts in the rollers and in the bushings ( 85 ) variably leaves part of the air in the atmosphere. An operator with control gear ( 87 ) by common belt transmission ( 84 ) the jacks ( 85 ) and thus the positions of the sockets ( 85 ) for valves. Thus, the control of the excess air is ensured when burning the fuel in the combustion chamber and thus the control temperature of the gas.

2. Über den Längsöffnungen (98) sind die selbstreinigenden Luftfilter (90, bzw.135) (s. 6, 18, 19) aufgestellt, die als Schleifen- unendliche Laufbänder eingerichtet sind und von einem Stellgetriebe (95) mit variabler Geschwindigkeit durch die Filtereinrichtungen geschoben werden. Die Laufbänder sind von überflüssigen Luft, der aus Kompressionskammer ausgestoßen ist, durchgeblasen. Ein Laufbandabschnitt dann die Filtration der Ansaugluft, ein benachbarter Bereich parallel die Spülung des Laufbands realisiert, sodass der Schmutz in die Umgebung ausgeblasen werden kann. 2. Over the longitudinal openings ( 98 ) are the self-cleaning air filters ( 90 , bzw.135) (s. 6 . 18 . 19 ), which are designed as loop-infinite treadmills and by a control gear ( 95 ) are pushed through the filter devices at a variable speed. The treadmills are blown by superfluous air expelled from the compression chamber. A treadmill section then the filtration of the intake air, an adjacent area in parallel, the rinsing of the treadmill realized so that the dirt can be blown into the environment.

3. Zwei Expansionsteilstufen (7,46) (s. 1 bzw. 20) haben auch je drei, bzw. vier Nebenrotoren rund um den Hauptläufer (11). Sie beide bilden Motorstufe, die die Verdichterstufe (5), Hauptläufer (11) und Leistungswelle (24) bewegen. Eine von beiden Expansionsteilstufen, die Expansionsvorstufe (7), hat die thermobeständigen Schichten (45) auf allen von Gas berührenden Teilen.3. Two expansion stages (7.46) (s. 1 respectively. 20 ) also have three or four secondary rotors around the main rotor ( 11 ). They both form the engine stage that controls the compressor stage ( 5 ), Main runner ( 11 ) and power wave ( 24 ) move. One of both expansion stages, the expansion precursor ( 7 ), the thermally resistant layers ( 45 ) on all gas contacting parts.

Bei dieser Teilstufe sind keine Dichtleisten eingerichtet - das durch Laufspiel durchgebrochene Gas wird in der zweiten Teilstufe abgearbeitet. In die zweite Teilstufe - Expansionsendstufe (46) wird Gas nach Expansion in der Expansionsvorstufe mit gesenkter Temperatur eintreten. Die Dichtung des Verdichtungsraumes hier und der Vertiefungen im Hauptläufer wird durch mit Feder belasteten Dichtleisten (13, 81), wie bei Verdichterstufe erreicht. Die Senkung der Gastemperatur hier wird auch durch Anwendung des so genannten Gas-Dampf Zyklus gewährleistet. Mit diesem System kann man sich ausführlich in der weiteren Text (Rubrik 16) erkundigen.In this sub-level, no sealing strips are set up - the gas, which has been broken by running play, is processed in the second sub-stage. In the second stage - expansion stage ( 46 ) gas will enter after expansion in the expansion precursor with lowered temperature. The seal of the compression chamber here and the recesses in the main rotor is by spring-loaded sealing strips ( 13 . 81 ), as reached at the compressor stage. The lowering of the gas temperature here is also by application of the so-called gas-steam cycle guaranteed. With this system you can get detailed in the further text (rubric 16 ) inquire.

Die Teilung des Expansionsraumes hat Sinn auch für die Senkung der Druckbelastung auf die Rotoren und seine Lager, die durch die Teilung halbiert sind. Aber noch wichtigste Folgen sind für die ununterbrochene und gleichmäßige Verlauf der Drehmoments auf der Leistungswelle erreicht: Die Drehmomente beider Expansionsteilstufen folgen nacheinander und überdecken einander. Deshalb fällt das gemeinsame Drehmoment niemals bedeutend, erst recht nicht bis auf null.The division of the expansion space also makes sense for lowering the pressure load on the rotors and its bearings, which are halved by the division. But even more important consequences are achieved for the uninterrupted and even course of the torque on the power shaft: The torques of both expansion sub-stages follow one another and cover each other. Therefore, the common torque never falls significantly, certainly not to zero.

In den Kammern der Expansionsteilstufen verrichtet sich die Expansion des Gases mit Ausdehnung bis atmosphärischem Druck. Damit verwirklicht sich hier, wie bei Verdichterstufe, ein wirtschaftlicher Kolbenverdrängungsprozess.In the chambers of the expansion stages, the expansion of the gas with expansion to atmospheric pressure is carried out. This realizes here, as with compressor stage, an economic piston displacement process.

4. Die spezifischen Profile der Längsvertiefungen (15) des Hauptläufers und die Verdrängungskämme (12) des Nebenläufers zeigt 5 bzw. 39. Die Rate der Drehungen um 6° und 2°, bzw. 8° und 2° entsprechen dem Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten der Läufer.4. The specific profiles of the longitudinal depressions ( 15 ) of the main runner and the displacement combs ( 12 ) of the secondary rotor 5 respectively. 39 , The rate of rotations by 6 ° and 2 °, or 8 ° and 2 ° correspond to the ratio of the angular velocities of the rotor.

Die grafische Studie zeigt die Bildungslinien der Profile als Spuren der Vektorenspitzen auf Flächen der gegenseitigen Vektoren, die Drehung der beiden Läufer bei ihrer gemeinsamen Bewegung mit verschieden Drehgeschwindigkeiten imitieren.The graphical study shows the profiles of the profiles as traces of the vector peaks on surfaces of the mutual vectors, which mimic the rotation of the two runners in their joint movement at different rotational speeds.

Dabei Vektor des Kammes bei Kammspitze mit Zentrum auf dem Nebenrotorsachse bewegt sich in seiner Fläche mit Winkelgeschwindigkeit, die dreimal, bzw. viermal höher ist als Winkelgeschwindigkeit, mit der bewegt sich Vektor der Längsvertiefung mit Spitze im oberen Grenzpunkt der Vertiefung (15) und Zentrum auf Hauptrotorsachse in eigener Fläche. Vektor des Kammes zeichnet Profil der Vertiefung auf ihrer Fläche, dagegen, Vektor der Vertiefung zeichnet Profil des Kammes auf Fläche des Kammes. Grafik dient für Ziele der Anschaulichkeit. Theoretische Profile mit beliebiger Präzision lassen sich mit Computer und mathematischen Methode von Vektoralgebra bestimmen.In this case vector of the comb at ridge point with center on the minor rotor axis moves in its surface at angular velocity which is three times, or four times higher than angular velocity, with which vector moves longitudinally with a peak in the upper boundary point of the depression ( 15 ) and center on main rotor axis in own area. Vector of the comb draws profile of the depression on their plane, against it, vector of the depression draws profile of the comb on plane of the comb. Graphic serves for purposes of clarity. Theoretical profiles with arbitrary precision can be determined with computer and mathematical method of vector algebra.

Die 4 zeigt Vorrichtung, die ermöglicht es, die Bewegung der Vektoren zu simulieren und Profile auf den Oberflächen der Werkstücke zu aufzeichnen. Die Kaliber, die kann man mit dieser Methode herstellen, geeignet sind für die Kontrolle bei Herstellung und Betrieb-Abnutzung der entsprechenden Teile. Die Schablonen können für Kontrolle der spezifischen Profile von Verdrängungskämmen der Nebenrotoren und Vertiefungen des Hauptrotors verwendet werden.The 4 shows apparatus that makes it possible to simulate the movement of the vectors and to record profiles on the surfaces of the workpieces. The calibres, which can be produced by this method, are suitable for the control during production and operation-wear of the corresponding parts. The templates can be used to control the specific profiles of displacement combs of the secondary rotors and recesses of the main rotor.

5. Die Dichtung jeden des Verdichtungsraumes und der Vertiefungen im Hauptläufer in Verdichter- (5) und Expansionsendstufe (46) (s. 7 bzw. 21, 27) ist, wie es schon erwähnt, mit von Feder belasteten Länglichen (13)- und Stirn-Dichtleisten (81) erreicht, die in den Verdrängungskämmen (12, 43) angebracht sind. Bei großen Drehzahlen werden die Dichtleisten trotz Wirkung der Feder (55) durch spezielle Einrichtungen mit mitrotierenden Gegengewichten (27) 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 Öl-Einspritzung bei Dichtleisten reduziert.5. The seal of each of the compression space and the recesses in the main rotor in compressor ( 5 ) and expansion stage ( 46 ) (s. 7 respectively. 21 . 27 ) is, as already mentioned, with elongated ( 13 ) and face sealing strips ( 81 ), which in the displacement combs ( 12 . 43 ) are mounted. At high speeds, the sealing strips, despite the action of the spring ( 55 ) by special means with rotating counterweights ( 27 ) retracted back into the combs to prevent a strong braking effect by friction. The air and gas losses at high speeds are relatively lower than at low speeds, also they are reduced by oil injection in sealing strips.

In der Expansionsendstufe (46) entsteht die Öl-Dampf-Emulsion bei Anwendung des Gas-Dampf-Zyklus, die auch die Reibung verbeugt.In the expansion stage ( 46 ) creates the oil-vapor emulsion when using the gas-steam cycle, which also bends the friction.

6. Die Druckklappen (41, 18) als biegeweiche längliche Lamellen eingerichtet und in den Schächten mit Konturensesseln für Abdichtung untergebracht sind. Bei solchen Aufbauart sind sie fähig mit großen Frequenz zu ansprechen. Alle Druckeinlass- und Ausgleichsklappen der Drehkolbenkraftmaschine, die System des Gas-Dampf-Zyklus einschließlich, konstruktiv sind ähnlich aufgebaut (s. 6, 7, 9, 10, 21, 24, 25, 27, 28).6. The pressure flaps ( 41 . 18 ) are arranged as flexible, elongated lamellas and housed in the shafts with contour armatures for sealing. With such a construction, they are able to respond with high frequency. All the pressure inlet and equalizing flaps of the rotary piston engine, including the gas-steam cycle system, are designed similarly (see p. 6 . 7 . 9 . 10 . 21 . 24 . 25 . 27 . 28 ).

Um einem Bremseffekt durch Druckgefälle bei der Arbeit der Kraftmaschine mit kleinen Leistungen vorzubeugen (in diesem Fall übersteigt der verfügbare Ausdehnungsraum den notwendigen), sind in den Verdrängungskämmen (43) der Expansionsendstufe (46) die Ausgleichklappen (38) von dieselben Art zum Auspuffraum eingerichtet.In order to prevent a braking effect due to pressure gradient during operation of the engine with low power (in this case, the available expansion space exceeds the necessary), are in the displacement combs ( 43 ) of the expansion end stage ( 46 ) the compensating flaps ( 38 ) of the same kind to the exhaust room.

Die Anwendung der Eintrittsdruckklappen für Druckluft (41) in der Verdichterstufe (5) verbeugt der Energieaufwand für völlige Komprimierung der Luft mit gleichen für alle Regime Druckverhältnis wie es bei Kolbenmotoren der Fall ist.The application of the inlet pressure flaps for compressed air ( 41 ) in the compressor stage ( 5 ) bows the energy required for complete compression of the air with the same for all regime pressure ratio as is the case with reciprocating engines.

7. Bei der Gasübergabe nach der Expansion in der Expansionsvorstufe fließt das Gas durch die äußeren Gasleitungen (60) in die Expansionsendstufe und wird hier endgültig abgearbeitet.7. At the gas transfer after expansion in the expansion precursor, the gas flows through the outer gas lines ( 60 ) in the expansion final stage and is finally processed here.

In den Seitenwänden und der hinteren Stirnwand der Expansionsendstufe (46) sind die Sperrventile (64) bei den Zufuhrkanälen (61) des Gases sowie die separaten Getriebe (65, 66) im Rückdeckelraum zur synchronen Drehung der Sperrventilwalzen (64) mit den Nebenläufern (4) eingerichtet (s. 11, 12, 17, 25, 30, 31). Die Sperrventile (64) unterbinden den Verlust des Arbeitsgases aus den Arbeitsräumen der Expansionsvorstufe (7) und den äußeren Gasleitungen (60) für die Zeit, in der die Arbeitsräume der Expansionsendstufe (46) mit dem Auspuffraum verbunden sind, also bis zu dem Moment, wenn die Verdrängungskämme (43) nach Vorbeigehen an den Auslasskanälen (59) erneut in Stellung hinter den Einlasskanälen (61) kommen.In the side walls and the rear end wall of the expansion end stage ( 46 ) are the check valves ( 64 ) at the supply channels ( 61 ) of the gas and the separate transmission ( 65 . 66 ) in the back cover space for synchronous rotation of the lock valve rollers ( 64 ) with the secondary runners ( 4 ) (see FIG. 11 . 12 . 17 . 25 . 30 . 31 ). The check valves ( 64 ) prevent the loss of the working gas from the premises of the expansion preliminary stage ( 7 ) and the outer gas lines ( 60 ) For the time in which the workrooms of the expansion stage ( 46 ) are connected to the exhaust space, ie until the moment when the displacement combs ( 43 ) after passing the outlet channels ( 59 ) again in position behind the inlet channels ( 61 ) come.

8. Die Brennkammer (21) (s. 15, 35, 36) verstreckt sich ähnlich wie die Läufer durch alle drei Stufen. In der Brennkammer verrichten sich eine ununterbrochene Verbrennung des Kraftstoffes bei ständiger Zufuhr der komprimierten Luft und bei (relativ) ständigem Druck des Diesel/Joule-Prozesses sowie die Rationsausgabe des Gases in die Expansionsvorstufe (46).8. The combustion chamber ( 21 ) (s. 15 . 35 . 36 ) stretches through all three stages, similar to the runners. In the combustion chamber, continuous combustion of the fuel is carried out with continuous supply of the compressed air and at (relatively) constant pressure of the diesel / joule process, as well as the rationing of the gas into the expansion precursor ( 46 ).

Die Brennkammer ist in dem Brennrohr (19) installiert, das an die Gehäuse (22) durch das Einlassrohr (30) und Verbindungsrohr (53) fest angebracht ist. Durch das Einlassrohr sind die elektrischen und Kraftstoffleitungen verlegt. Das Brennrohr erhält Einlassöffnungen (26) (s. 7, 19) für komprimierte Luft, der fliest aus dem Speicher. Weil Brennrohr ist durch die eintretende Luft allseitig gekühlt, dient er als Hitzeschutz für restliche Konstruktion. Für Erfüllung der Funktion als Auslasssteuerung des Gases in die Expansionsvorstufe ist Brennrohr zweiteilig gebaut: Es besteht aus einem unbeweglichen (20) und einem beweglichen Teil (35), die zusammen die steuerbaren Auslassöffnungen (17) des Brennrohrs (s. 10, 24) bilden. Ein Stellgetriebe mit Zahnradsegment (35) und Zahnradgetriebe (37) (s. 1, 20) reguliert durch Verstellung des beweglichen Teils des Brennrohrs (35) bezüglich des Brennrohrteils (20) die Auslassöffnungen (17) und steuert damit die Ausgabe des Gases in die Expansionsvorstufe. Das Stellgetriebe wird von einer Automatik gesteuert, die Signale von Drucksensoren des Auspuffsystems nutzt, die Vollständigkeit der Ausdehnung des Gases durch Gasdruck bei Auspuff signalisieren (Rückkopplung zum Auspuffraum).The combustion chamber is in the combustion tube ( 19 ) which is attached to the housing ( 22 ) through the inlet pipe ( 30 ) and connecting tube ( 53 ) is firmly attached. Through the inlet pipe, the electrical and fuel lines are laid. The combustion tube receives inlet openings ( 26 ) (s. 7 . 19 ) for compressed air, which flows from the storage tank. Because the combustion tube is cooled on all sides by the incoming air, it serves as heat protection for the rest of the construction. For fulfilling the function as outlet control of the gas in the expansion preliminary stage, burner tube is built in two parts: It consists of an immovable ( 20 ) and a movable part ( 35 ), which together the controllable outlet openings ( 17 ) of the combustion tube (s. 10 . 24 ) form. An actuating gear with gear segment ( 35 ) and gear transmission ( 37 ) (s. 1 . 20 ) regulated by adjustment of the movable part of the combustion tube ( 35 ) with respect to the combustion pipe part ( 20 ) the outlet openings ( 17 ) and thus controls the output of the gas in the expansion precursor. The control gear is controlled by an automatic system, which uses signals from pressure sensors of the exhaust system, the completeness of the expansion of the gas by gas pressure at exhaust signals (feedback to the exhaust chamber).

Daneben tritt komprimierte Luft aus den Speicherräumen in allen Stufen durch die kalibrierten Bohrungen (10) in dem Hauptläufer (11) für Kühlung des Hauptläufers ein, bildet eine Grenzschicht beim Hauptläufer und fließt von allen Richtungen zu den Einlassöffnungen (16) in den Vertiefungen (23) des Hauptläufers der Expansionsvorstufe (7), (s. 10, 22). Mit der relativ kalten Luft der Grenzschicht werden die Bereiche des Hauptläufers rund um die Einlassöffnungen (16) gekühlt.In addition, compressed air escapes from the storage spaces in all stages through the calibrated holes ( 10 ) in the main runner ( 11 ) for cooling the main rotor forms a boundary layer in the main rotor and flows from all directions to the inlet openings ( 16 ) in the depressions ( 23 ) of the main runner of the expansion preliminary stage ( 7 ), (s. 10 . 22 ). With the relatively cold air of the boundary layer, the areas of the main rotor around the inlet openings ( 16 ) cooled.

9. Die Druckschutzklappe (52) (s. 1, 20, 22) beugt der Gefahr des Überdrucks im Brennraum vor, indem ein Teil des Gases durch eine Gasleitung (112) in die Atmosphäre ausgelassen wird. Bei Ansprechen der Druckschutzklappe (52) gelangt das Überdruckgas durch die Bohrungen in der Leistungswelle (24) in die Gasabfasshaube (107) und wird mit dann geringem Druck in das Abgassystem abgeführt.9. The pressure protection flap ( 52 ) (s. 1 . 20 . 22 ) prevents the risk of overpressure in the combustion chamber by a part of the gas through a gas line ( 112 ) is discharged into the atmosphere. When the pressure protection flap ( 52 ) the pressurized gas passes through the holes in the power shaft ( 24 ) in the gas extraction hood ( 107 ) and is discharged with then low pressure in the exhaust system.

10. Die Druckfluktuation in der Brennkammer (21) (s. 1, 15, 22, 35, 36) sogar bei Regimen mit kleinem Arbeitsdruck ist nicht größer als 10 % (s. Technischen Projekt, Teil III „Thermodynamische Grundlagen ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier Verlag, Göttingen, 2014). Das sichert die Stabilität der Flamme und unterstützt den Arbeitsprozess. Bei normalen Arbeitsregimen ist die Druckfluktuation niedriger als 6-10 %, da das gesamte Volumen aller Luftportionen bei jeder Umdrehung der Verdrängungskämme (12) in der Verdichtungsstufe nach Komprimierung bis zum Arbeitsdruck des normalen Arbeitsregimes (also vor seinem Eintritt in gesamten Speicherraum) etwa 6-10 % des gesamten Speicherraums beträgt. Auch der Eintritt der komprimierten Luft erfolgt gleichzeitig mit Vergabe des Gases in die Expansionsvorstufe. Die Luftüberläufe durch kalibrierte Bohrungen (10) glätten die Druckfluktuationen zusätzlich.10. The pressure fluctuation in the combustion chamber ( 21 ) (s. 1 . 15 . 22 . 35 . 36 ) even in regimens with low working pressure is not greater than 10% (see Technical Project, Part III "Thermodynamic Foundations ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier Verlag, Göttingen, 2014). This ensures the stability of the flame and supports the work process. In normal working regimes, the pressure fluctuation is lower than 6-10%, since the total volume of all air portions in each revolution of the displacement combs ( 12 ) in the compression stage after compression to the working pressure of the normal operating regime (ie before its entry into the entire storage space) is about 6-10% of the total storage space. The entry of the compressed air takes place simultaneously with the allocation of the gas in the expansion preliminary stage. The air overflows through calibrated holes ( 10 ) smooth the pressure fluctuations in addition.

Da die Flammengeschwindigkeit des verwendeten Triebstoffes jedoch relativ niedrig ist (ca. 5 bis 10m/s) muss die Flammenstabilität durch Auslegung des Brennrohrs und Brennkammer mit einem Rezirkulationsgebiet in der Strömung der Primärzone sichergestellt werden. Diese wird typischerweise durch die Verdrallung der Primärluft beim Eintritt in die Brennkammer erreich. Dadurch werden heiße Verbrennungsgase immer wieder zurück zur Brennstoffdüse gefördert und sorgen dafür, dass die Verbrennung in Gang bleibt. Weiterhin wird in unmittelbarer Umgebung die Luftdurchflussgeschwindigkeit konstruktiv durch Einlassöffnungen und Luftleitgitter (134) verdrallt und bis nötigen Parameter reduziert.However, since the flame velocity of the propellant used is relatively low (about 5 to 10 m / s), the flame stability must be ensured by designing the combustion tube and combustion chamber with a recirculation area in the flow of the primary zone. This is typically achieved by the twisting of the primary air entering the combustion chamber. As a result, hot combustion gases are repeatedly pumped back to the fuel nozzle and ensure that the combustion remains in motion. Furthermore, in the immediate vicinity of the air flow rate constructive through inlet openings and air grille ( 134 ) twisted and reduced to required parameters.

Die Brennkammer bestimmt durch ihre Auslegung den Schadstoffgehalt im Abgas.By its design, the combustion chamber determines the pollutant content in the exhaust gas.

11. Für Dichtung der heißen Zone erforderlich ist die Verwendung der speziellen Dichtungseinrichtungen, die können in der Bedingungen der hohen Temperaturen, Drucke und Kreisgleitgeschwindigkeiten in den Bereichen der Anwendung arbeiten. So die Abdichtung des Brennraums von der übrigen Konstruktion erfordert spezielle Maßnahmen. Dafür die beiden beim Verbindungsrohr (53) angewendeten METAX-Gleitringdichtungen Typ B (124) (s. 1, 22) isolieren den Brennraum vom Raum des Vorderdeckels und dichten Raum mit dem flüssigen Kühlmittel, der das Einlassrohr (53) mit Leitungen (32) kühlt.11. For hot-zone sealing, the use of special sealing devices is required, which can operate in conditions of high temperatures, pressures and circulating speeds in the areas of application. So the sealing of the combustion chamber from the rest of the construction requires special measures. For the two at the connecting pipe ( 53 ) METAX mechanical seals type B ( 124 ) (s. 1 . 22 ) insulate the combustion chamber from the space of the front cover and seal the space with the liquid coolant that lines the inlet pipe ( 53 ) with lines ( 32 ) cools.

Am hinteren Ende des unbeweglichen Teils des Brennrohrs (20) ist eine METAX-Metallfaltenbalg-Gleitringdichtung Typ MU (125) angewendet, die den Raum zwischen dem Hauptläufer (11) und dem unbeweglichen Teil des Brennrohrs (20) abdichtet und damit den Raums des Rückdeckels vom Arbeitsgasdruckraum isoliert. Die METAX-Gleitringdichtungen Typ B haben folgende Einsatzgrenzen: Druck bis 50 bar, Temperatur -80 bis +315 °C, Gleitgeschwindigkeit bis 25 m/s. Die METAX-Metallfaltenbalg- Gleitringdichtung Typ MU haben abweichende Einsatzgrenzen: Druck bis 25 bar, Temperatur -50 bis +400 °C, Gleitgeschwindigkeit bis 50 m/s. In beiden Fällen passen diese Dichtungen zu den Parametern und Arbeitsbedingungen an ihren Einsatzstellen (bei Mitberechnung der Kühlung des Einsatzraums durch Kühlsysteme).At the rear end of the immovable part of the combustion tube ( 20 ) is a METAX metal bellows mechanical seal type MU ( 125 ), which covers the space between the main runner ( 11 ) and the immovable part of the combustion tube ( 20 ) seals and thus the space of the back cover of the working gas pressure chamber isolated. The METAX mechanical seals type B have the following operating limits: pressure up to 50 bar, temperature -80 to +315 ° C, sliding speed up to 25 m / s. The METAX metal bellows mechanical seal type MU have different operating limits: pressure up to 25 bar, temperature -50 to +400 ° C, sliding speed up to 50 m / s. In both cases, these gaskets fit the parameters and working conditions at their places of use (taking into account the cooling of the working space by cooling systems).

Die Hochleistungs-GFT-Radialdichtungen vom Typ 103 (128) (s. 1, 22) dichten den Raum zwischen den Brennrohrteilen (20) (35) und zwischen dem beweglichen Brennrohrteil (35) und der Druckgasleitung (112) ab. Auch bei den Sperrventilen (64) (s. 16, 17, 30, 31) kommen Rillenkugellager und GFT-Radialdichtungen des Typs 103, (105), letztere auch beim Druckwasserstutzer (123) (s. 1, 22) zum Einsatz. Diese Dichtungen haben folgende Einsatzgrenzen: Druck bis 500 bar, Temperatur -250 bis +316 °C, Gleitgeschwindigkeit bis 5 m/s, sind für ihre vorgesehenen Einsatzstellen also geeignet.The high-performance GFT radial seals of the type 103 ( 128 ) (s. 1 . 22 ) seal the space between the combustion tube parts ( 20 ) ( 35 ) and between the movable combustion tube part ( 35 ) and the compressed gas line ( 112 ). Even with the check valves ( 64 ) (s. 16 . 17 . 30 . 31 ) come deep groove ball bearings and GFT radial seals of the type 103 , ( 105 ), the latter also with the pressurized water dewater ( 123 ) (s. 1 . 22 ) for use. These seals have the following operating limits: Pressure up to 500 bar, temperature -250 to +316 ° C, sliding speed up to 5 m / s, are therefore suitable for their intended application sites.

12. Zur Kompensation der Wärmeausdehnungen des Gehäuses, des Verbindungs- (53) und Einlassrohrs (31) und unbeweglicher Teil des Brennrohrs (20) ist eine Vorrichtung im Rückdeckel (9) (s. 1, 22) eingerichtet. Dort gewährleisten die Federn zur Kompensation der Wärmeausdehnungen (104), die in einem Ansatz zur Stirnwand (121) angebracht sind, das Anpressen des Brennrohrs (20) an das Verbindungsrohr (53). So werden die O-Ringe (127) aus Sintermetall zwischen Einlassrohr (31), Verbindungsrohr (35) und Brennrohr (19) mit dem Arbeitsdruck (bis 22 bar) angepresst.12. To compensate for the thermal expansions of the housing, the connection ( 53 ) and inlet tube ( 31 ) and immovable part of the combustion tube ( 20 ) is a device in the back cover ( 9 ) (s. 1 . 22 ) set up. There, the springs to compensate for the thermal expansions ( 104 ), which in an approach to the front wall ( 121 ), the pressing of the burner tube ( 20 ) to the connecting pipe ( 53 ). This is how the O-rings ( 127 ) of sintered metal between inlet pipe ( 31 ), Connecting pipe ( 35 ) and burner tube ( 19 ) with the working pressure (up to 22 bar).

13. Die Lagerung. Alle Läufer drehen sich in den Nadellagern mit Borden und Innenringen (3), die in den Zwischenwänden der Stufen eingerichtet sind. Sie sind durch die Öl-Kanäle mit Schmieröl versehen und mit GFT-Dichtungen (103) abgedichtet (s. 1, 22). Die Anwendung der FINDLING-Nadellager und GFT-DICHTUNGEN ist bei Rotorwellen in allen Stufen durch extreme Arbeitsbedingungen und hohe Anforderungen definiert, hier Drücke bis 22 bar, Temperaturen (bei Kühlung mit flüssigem Mittel) bis 300 °C, Drehzahlen am Nebenläufer bis 15 000 1/min, am Hauptläufer bis 5555 1/min, dynamische Tragwerte bei Schmierung bis 35 000 N). Diese Limitierungen für die Standfestigkeit der Nadellager mit Borden und Innenringen in der Kombination mit Dichtungen aus federelastischem PTFE-Stoff mit Edelstahl können die Firmen FINDLING und GFT wahrscheinlich einhalten.13. The storage. All runners rotate in the needle bearings with ribs and inner rings ( 3 ), which are set up in the intermediate walls of the steps. They are provided with lubricating oil through the oil channels and with GFT seals ( 103 ) sealed (s. 1 . 22 ). The application of the FINDLING needle roller bearings and GFT SEALS is defined by rotor shafts in all stages of extreme working conditions and high demands, here pressures up to 22 bar, temperatures (with cooling with liquid medium) up to 300 ° C, speeds at the side rotor up to 15 000 1 / min, at the main rotor up to 5555 rpm, dynamic load values with lubrication up to 35 000 N). These limitations for the stability of the needle roller bearings with ribs and inner rings in combination with seals made of elastic PTFE material with stainless steel can probably be met by FINDLING and GFT.

Die Flüssigkeitskühl- und Schmierölsysteme müssen die oben genannten Temperaturbegrenzungen ebenfalls gewährleisten. Bei Vorder- und Rückdeckeln sind die Läufer mit Rillenkugellagern (32) versehen, die die Nadellager von Axialkräften entlasten.The liquid cooling and lubricating oil systems must also ensure the above temperature limits. For front and rear covers, the runners are equipped with deep groove ball bearings ( 32 ), which relieve the needle roller bearings of axial forces.

14. Die leicht trennbare Verbindungen zwischen Stufen der Drehkolbenkraftmaschinen, sind durch Anwendung der von Seite aufgelegten Spannvorrichtungen, die aus Versatzkopfschrauben (137) und Müttern (139), s. 38, mit Gegengewinden bestehen. Die Deckel der Stufen sind mit Kopfschrauben (135) auf Gehäuse der Stufen befestigt.14. The easily separable connections between stages of rotary engines are achieved by the use of side-mounted tensioners consisting of offset head bolts ( 137 ) and mothers ( 139 ), s. 38 , exist with counter threads. The lids of the steps are equipped with cap screws ( 135 ) is mounted on housing of the steps.

15. Kühlsysteme. Die Kühlung allen Nadellagern, Einlassrohr und Teilen des Hauptrotors sowie die Kühlung den äußeren Wänden der Arbeitskammern der Verdichters- und Expansionsstufen erfühlt das gemeinsame Kühlsystem mit flüssigem Medium (s. 1, 22). Die Stirnwände aller Stufen sind dafür zweiteilig aufgebaut: die Stirnwände selbst (101) und die Auflage-Teile (102) mit Labyrinth-Kanälen (30) für das flüssige Kühlmittel (s. 3, 33, 34). Entsprechend sind die Einlass- (67) und Auslassstutzen (49) für flüssige Mittel eingerichtet15. Cooling systems. The cooling of all needle bearings, inlet pipe and parts of the main rotor as well as the cooling of the outer walls of the working chambers of the compressor and expansion stages, the common cooling system with liquid medium (s. 1 . 22 ). The end walls of all steps are designed in two parts: the end walls themselves ( 101 ) and the rest parts ( 102 ) with labyrinth channels ( 30 ) for the liquid coolant (s. 3 . 33 . 34 ). Accordingly, the inlet ( 67 ) and outlet ( 49 ) for liquid funds

Das Einlassrohr (31) und die Hauptrotorwelle (71) sind mit zwei Gleitringdichtungen (124) vor Wärme und Druck aus dem Brennraum geschützt und mit flüssigem Kühlmittel zwischen den beiden Gleitringdichtungen gekühlt. Das Innere der Nebenrotoren wird mit Luft gekühlt, die durch die Kühlluftstutzen (68) den Wellen der Nebenläufer zugeführt wird. Die Expansionsendstufe (46) wird zusätzlich mittels Wassereinspritzung bei Anschalten des Dampf-Gas-Zyklus durch die Druckwasseranlage gekühlt.The inlet pipe ( 31 ) and the main rotor shaft ( 71 ) are equipped with two mechanical seals ( 124 ) protected from heat and pressure from the combustion chamber and cooled with liquid coolant between the two mechanical seals. The interior of the secondary rotors is cooled with air passing through the cooling air nozzles ( 68 ) is fed to the waves of the secondary rotor. The expansion end stage ( 46 ) is additionally cooled by means of water injection when switching on the steam-gas cycle through the pressurized water system.

Die Seitenwände sind ebenfalls zweiteilig aufgebaut: die Seitenwand selbst (5) mit länglichen Kanälen und eine Hülse (86) mit der gehärteten Innenfläche, die von den Verdrängungskämmen bei ihrer Drehung überstrichen wird.The side walls are also constructed in two parts: the side wall itself ( 5 ) with elongated channels and a sleeve ( 86 ) with the hardened inner surface swept by the displacement combs as they rotate.

Dabei sind die Seitenwände mit Zwischenwänden verstärkt und in robusten drei-bzw. viereckigen Gestellen vereinigt, die die Stufengehäuse bilden. Nach außen bilden die Stufen die Plattformen entweder für die Luftfilteranlage (90), bzw. (135) oder für die äußeren Gasleitungen (60) und Auspuffflansche (62).The side walls are reinforced with partitions and in robust three-resp. united square frames that form the stage housing. To the outside, the steps form the platforms either for the air filter system ( 90 ), respectively. ( 135 ) or for the outer gas lines ( 60 ) and exhaust flanges ( 62 ).

16. Gas-Dampf-Zyklus. Die Wirkungsrade können gesteigert werden, indem die restliche Energie des Gases vor dem Auspuff ausgewertet wird. Für die beiden Drehkolbenkraftmaschinen liegt die Gastemperatur im Bereich 530-1080 °K (257-807 °C), in Abhängigkeit der vom Automatik oder Operator definierten Arbeitsprozesstemperatur in der Brennkammer, die zwischen 973 und 1573 °K (700-1300 °C) liegen kann.16. Gas-steam cycle. The efficiencies can be increased by evaluating the remaining energy of the gas before the exhaust. For the two rotary engines, the gas temperature is in the range 530-1080 ° K (257-807 ° C), depending on the working process temperature defined by the automatic or operator Combustion chamber, which can be between 973 and 1573 ° K (700-1300 ° C).

Üblicherweise werden Wärmemaschinen dazu mit Einrichtungen ergänzt, die den sogenannten Gas-Dampf-Zyklus verwirklichen. Dabei wird Dampf erzeugende Flüssigkeit sowie die Eigenschaft des Dampfs die Wärme von Abgasen und Konstruktion abzuziehen und mit gemeinsamem Förderstrom den Verdrängungsprozess zu verlängern genutzt.Usually, heat machines are supplemented with facilities that realize the so-called gas-steam cycle. This vapor-generating liquid and the property of the steam to extract the heat of exhaust gases and construction and used with a common flow to extend the displacement process.

Die Drehkolbenkraftmaschinen erfüllen die Voraussetzungen, den Gas-Dampf-Zyklus zu verwirklichen. Auf allen Regimes, vom Maximalregime abgesehen, verfügen sie über einen überschüssigen Ausdehnungsraum in der Expansionsendstufe, der für die Ausdehnung des Gas-Dampf-Gemischs genutzt werden kann. Sie haben auch zur Dampferzeugung geeignete freie Innenräume in den Nebenläufern, die unter hoher Temperaturbelastung stehen.The rotary engine meet the requirements to realize the gas-steam cycle. On all regimes, apart from the maximum regime, they have an excess expansion space in the expansion stage, which can be used to expand the gas-vapor mixture. They also have for steam generation suitable interior spaces in the secondary rotor, which are under high temperature load.

Die Hauptrolle spielen hier die Einlassklappen (82) (s. 4m, 4l, 5g, 5i), die zwischen beiden Ausgleichklappen (38) für Gas eingerichtet, und die den allen in der Drehkolbenkraftmaschine eingesetzten Lufteinlassklappen konstruktiv ähnlich sind. Das Wasser für die Erzeugung des Gas-Dampf-Gemischs wird mit Stutzen (123), (s. 1, 22) von Druckwasserpumpe mit Regelklappen (nicht gezeigt) mit Wasserleitungsröhrchen (106) und Wasserdüsen (117) zugeführt. Bei Anschaltung der Gas-Dampf-Zyklus von Operateur die Regelklappen nehmen die Einspritzung entsprechend den in den Arbeitskammern installierten Drucksensorsignalen vor. Die Einlassklappen (82) lassen automatisch den Dampf in die Ausdehnungsräume, wenn der Druck dort unter das Niveau des Dampfdrucks in den Innenräumen der Läufer fällt. Wenn er trotz Einwirkens des Dampfes unter den Druck im Abgassystem fällt, setzen sich die Ausgleichklappen ein (38).The main role is played by the inlet flaps ( 82 ) (see 4m, 4l, 5g, 5i) between the two flaps ( 38 ) are arranged for gas, and which are structurally similar to all the air inlet flaps used in the rotary piston engine. The water for the production of the gas-vapor mixture is mixed with nozzles ( 123 ), (s. 1 . 22 ) of pressure water pump with control valves (not shown) with water pipe ( 106 ) and water nozzles ( 117 ). When connecting the gas-steam cycle of the operator the control valves make the injection according to the pressure sensor signals installed in the working chambers. The inlet flaps ( 82 ) automatically let the steam into the expansion chambers when the pressure there falls below the level of vapor pressure in the interiors of the runners. If it falls under the pressure in the exhaust system despite the action of the steam, the expansion flaps start ( 38 ).

Die Besonderheit besteht darin, dass sich die Wasserleitungsröhrchen (106) mit Wasserdüsen (117) mit den Nebenläufern drehen und die Stutzen (123) mit Rillenkugellager (120) und Hochleistungs-GFT-Radialdichtungen Typ 103 angewendet sind. Wie es erläutert ist, haben die Hochleistungs-GFT-Dichtungen gewisse Einsatzgrenzen: Druck bis 500 bar, Temperatur -250 bis +316 °C, Gleitgeschwindigkeit bis 5 m/s, die aber mit den Parametern und Arbeitsbedingungen an ihrer Einsatzstelle übereinstimmen.The special feature is that the water pipes ( 106 ) with water nozzles ( 117 ) with the secondary rotors and the nozzles ( 123 ) with deep groove ball bearings ( 120 ) and high performance GFT radial seals type 103 are applied. As it is explained, the high performance GFT seals have certain limits of use: pressure up to 500 bar, temperature -250 to +316 ° C, sliding speed up to 5 m / s, but in accordance with the parameters and working conditions at their place of use.

17. Bei permanentem Luftüberschuss richtet sich der Arbeitsprozess der Drehkolbenkraftmaschine bei ausreichender Kraftstoffzufuhr ständig automatisch zur Überwinden des Gegenmoments auf der Welle durch Erhöhung des Arbeitsdrucks in der Brennkammer. Aus dieser für die Arbeitsprozesse mit kontinuierlichem Kraftstoffbrennen und notorischem Luftüberschuss bei Brennen charakteristischen Eigenschaft folgt eine wichtige Besonderheit: Die Drehkolbenkraftmaschine hat erhöhte Startzugkraft. Ein Reduziergetriebe ist nicht überall nötig, sodass sie als Maschine mit „direkter Zugkraft“ bezeichnet werden kann und bei gezielter Projektierung anstatt des Dieselmotors bevorzugt für die Schwerindustrie geeignet ist.17. With permanent excess air, the working process of the rotary piston engine is always automatically with sufficient fuel supply to overcome the counter-torque on the shaft by increasing the working pressure in the combustion chamber. This characteristic characteristic of the working processes with continuous fuel burning and notorious excess air during firing is followed by an important feature: The rotary engine has increased starting tractive power. A reduction gear is not needed everywhere, so it can be referred to as a machine with "direct traction" and is preferred for targeted design instead of the diesel engine for heavy industry.

18. Da die Konstruktion der Drehkolbenkraftmaschine mit einfachen linienförmigen und zylindrischen Formen ausgebildet ist und fast ausschließlich aus Arbeitsräumen besteht, erreicht sie einen hohen Kennwert des Leistungsvolumens (КL = P/Σ V). Berechnungen zeigen, dass wenn die Anfangserrungenschaften bei experimenteller Ausarbeitung auf der ersten Etappe nur mit Drehzahlen des Hauptrotors nH = 3334 min-1 (Nebenrotoren nB= 10 000 min-1, bzw. 13336 min-1) begrenzt werden, wird die Maschine 5 bis 10 Mal leichter als herkömmlichen Verbrennungsmotoren mit ähnlicher Leistung. Wenn während der ersten Etappe die Hälfte der projektierten Drehzahlen erlangt wird, und zwar nH = 5000 min-1 des Hauptrotors (nB = 15 000 min-1, bzw. 20 000 min-1 des Nebenrotors), beträgt der Kennwert des Leistungsvolumens КL = 3500-3700 kW/m3. Bei diesem Kennwert wird die Drehkolbenkraftmaschine um einen Faktor 10-15 leichter als herkömmliche Verbrennungsmotoren. Mit Erlangen der projektierten Drehzahlen nH = 6666 min-1 des Hauptrotors (nB = 20 000 min-1, bzw. 26664 min-1 des Nebenrotors) erreicht der Kennwert des Leistungsvolumens bereits Werte für Turbinen, und zwar КL = 7000-7500 kW/m3.18. Since the design of the rotary piston engine is formed with simple linear and cylindrical shapes and consists almost exclusively of work spaces, it achieves a high characteristic of the power volume (К L = P / Σ V). Calculations show that if the initial achievements in experimental work on the first stage are limited only to speeds of the main rotor n H = 3334 min -1 (secondary rotors n B = 10 000 min -1 , or 13336 min -1 ), the machine becomes 5 to 10 Times lighter than conventional combustion engines with similar performance. If half of the projected speeds are obtained during the first stage, namely n H = 5000 min -1 of the main rotor (n B = 15 000 min -1 , or 20 000 min -1 of the secondary rotor), the characteristic of the power volume is К L = 3500-3700 kW / m 3 . With this characteristic value, the rotary piston engine becomes a factor 10 - 15 lighter than conventional internal combustion engines. When the projected speeds n H = 6666 min -1 of the main rotor (n B = 20 000 min -1 , or 26664 min -1 of the secondary rotor) are obtained, the characteristic value of the power volume already reaches values for turbines, namely К L = 7000- 7500 kW / m 3 .

Bemerkenswert ist dabei, dass für Rennautos mit herkömmlichen forcierten Motoren, die allerdings die Motoren mit diskontinuierlichen Arbeitsprozessen und Kurbeltrieb sind, die Drehzahlen der Leistungswellen n = 10 000 min-1 üblich sind.It is worth noting that for racing cars with conventional forced engines, which are however the engines with discontinuous work processes and crank mechanism, the speeds of the power waves n = 10 000 min -1 are usual.

19. Ein schwerwiegender Nachteil bei Verbrennungsmotoren mit diskontinuierlichem Arbeitsprozess besteht darin, dass manche Regimes die sogenannte stöchiometrische Verbrennung des Kraftstoffs anwenden. Darunter versteht man einen Prozess, bei dem nur eine Menge Luft beim Brennen anwesend ist, die für die völlige Verbrennung des zugestellten Kraftstoffs ausreicht. Dabei ist der Luftüberschuss ω = VV/Vmin = 1 und die Temperatur des Gases steigt bei einem solchen Brennprozess auf t = 2000 °C (T = 2273 K). Mehr noch, es gibt oft einen Kraftstoffüberschuss beim Brennen. Ein Teil des Kraftstoffs wird nicht verbrannt, mit den Abgasen ausgestoßen und hier endgültig verbrannt. Bei so hohen Temperaturen und dem explosionsartigen Charakter der Prozesse entstehen schädliche Verbindungen (CO, CO2, CxHy, NOx, Benzol, Ruß und andere), die dann mit den Abgasen in die Atmosphäre gelangen können und die Ökologie stören. Man ist deshalb gezwungen, ein System der Lärmbekämpfung und Gasreinigung mit Katalysatoren und Filtern einzusetzen. Jedoch bleiben dabei die ökologischen Belastungen und ein erhöhter Verbrauch an Naturressourcen. Einen solchen oder ähnlichen Prozess verrichten alle herkömmlichen Kolben-, Wankel- und verschiedene Arten der Drehkolben- und Schaufel-Rotor-Motoren - übrigens bei allen Motoren, wo das Kraftstoffgemisch periodisch gezündet und der Ausdehnungsraum entspricht dem Ansaugraum. Bei Turbo-Gas- und Strahltriebwerken in der Luftfahrt, wo bei der Verbrennung des Kraftstoffs ebenso hohe Temperaturen entstehen, ist eine Nachbehandlung der Abgase schwer vorstellbar. Dadurch und wegen der großen Menge der Ausstoßgase fügen herkömmliche Luftfahrttriebwerke der Ökologie gewaltigen Schaden zu. Hier ist eine Verwendung von Antrieben mit sauberem Ausstoß besonders notwendig.19. A serious drawback with discontinuous combustion engines is that some regimes use the so-called stoichiometric combustion of the fuel. This is a process in which only a lot of air is present during firing, which is sufficient for the complete combustion of the delivered fuel. In this case, the excess air ω = V V / V min = 1 and the temperature of the gas rises in such a firing process to t = 2000 ° C (T = 2273 K). Moreover, there is often a fuel surplus when burning. Part of the fuel is not burned, expelled with the exhaust gases and finally burned here. At such high temperatures and the explosive character of the processes, harmful compounds (CO, CO 2 , C x H y , NO x , benzene, soot and others) are created, which can then be released into the atmosphere with the exhaust gases and disturb the ecology. One is forced therefore, a system of Use of noise control and gas cleaning with catalysts and filters. However, the ecological burdens and an increased consumption of natural resources remain. Such a process or similar perform all conventional piston, Wankel and various types of rotary and vane rotor engines - incidentally, in all engines where the fuel mixture ignited periodically and the expansion chamber corresponds to the suction chamber. For turbocharged gas and jet engines in aviation, where equally high temperatures occur during combustion of the fuel, aftertreatment of the exhaust gases is difficult to imagine. Because of this, and because of the large amount of exhaust gases, conventional aviation engines are inflicting enormous damage to the ecology. Here, a use of drives with clean output is particularly necessary.

Anders ist es bei Drehkolbenkraftmaschinen mit kontinuierlichem Brennprozess. Dank des geregelten ununterbrochenen Brennprozesses, vollständiger Verbrennung des Kraftstoffs bei ständigem Luftüberfluss während der kontinuierlichen Brennen und vollständiger Ausdehnung des Gases in seinen Arbeitsräumen hat die Kraftmaschine einen sehr umweltfreundlichen und geräuscharmen Ausstoß. Jeder gasförmiger oder flüssiger Kraftstoff ist verwendbar, die Krystofe inklusive.It is different with rotary piston engines with continuous combustion process. Thanks to the controlled continuous burning process, complete combustion of the fuel with continuous air overflow during the continuous burning and complete expansion of the gas in his work spaces, the engine has a very environmentally friendly and quiet emission. Any gaseous or liquid fuel is usable, including the Krystofe.

II. Allgemeine Charakteristik. Arbeitsprozess.II. General characteristics. Work process.

Die Drehkolbenkraftmaschinen mit kontinuierlichem Brennprozess ist eine Hybride von Drehkolbenkraftmaschine und einer Turbinen-Brennkammer samt mit Turbinen-Arbeitsverfahren. Sie verfügt über die besten Eigenschaften von beiden Gattungen, die zusammen bilden einen wertvollen Synergieeffekt.The rotary engine with continuous combustion process is a hybrid of rotary piston engine and a turbine combustion chamber together with turbine working method. It has the best qualities of both genera, which together form a valuable synergy effect.

Drehkolbenkraftmaschine entlehnt von Kolbenmotor das Verdrängungsprinzip der Arbeit für seine Verdichtungs- und Expansionsteilstufen, der bei einer Maschine mit kontinuierlichem Brennprozess viel effektiver als bei Kolbenmotor funktioniert. Entsprechend diesem Prinzip ist der Luft mittels rotierenden Kolben (12) (Verdrängungskämmen) durch die Längsöffnungen (98) (s. 6, 19, 21) ununterbrochen in die Arbeitsräume der Verdichterstufe (5) eingesaugt und portionsweise komprimiert (s. oben beschriebenen Förderstrom). Bei Erhöhung des Verdichtungsdrucks wehrend Komprimierung bis Werten des Arbeitsdrucks im Brennraum tritt die komprimierte Luft durch die Eintrittsdruckklappen (41), in der geräumige Speicher (42) ein. Als Speicher sind alle freie Räume in dem Hauptläufer (11) benutzt, denn sind sie als kommunizierende Gefäße gebildet. Von hier aus fliest die Luft durch Druckklappen (18) und kalibrierte Öffnungen (10) in die Laufspiel zwischen Hauptläufer (11) und unbeweglichen Brennrohr (19) und kühlt dabei Brennrohr allseitig. In die Brennkammer (21) (s. 1, 15, 22, 35, 36) tritt der Luft von vorn ein und bekommt dabei die wirbelartige Bewegung vor der Kraftstoffdüsen. Zusätzlich kommt Luft durch die seitigen Schirmtaschen der Brennkammer mit Einlassöffnungen (25).Rotary engine derives from piston engine the displacement principle of work for its compression and expansion stages, which works much more effectively in a machine with continuous combustion process than piston engine. According to this principle, the air by means of rotating piston ( 12 ) (Displacement combs) through the longitudinal openings ( 98 ) (s. 6 . 19 . 21 ) continuously into the work spaces of the compressor stage ( 5 ) are sucked in and compressed in portions (see flow rate described above). When the compression pressure increases during compression to the working pressure in the combustion chamber, the compressed air passes through the inlet pressure valves ( 41 ), in the spacious store ( 42 ) one. As storage are all vacant spaces in the main runner ( 11 ), because they are formed as communicating vessels. From here the air flows through pressure flaps ( 18 ) and calibrated openings ( 10 ) in the running game between main runners ( 11 ) and immovable combustion tube ( 19 ) and cools the combustion tube on all sides. In the combustion chamber ( 21 ) (s. 1 . 15 . 22 . 35 . 36 ) enters the air from the front and gets the vortex-like movement in front of the fuel nozzles. In addition, air comes through the side screen pockets of the combustion chamber with inlet openings ( 25 ).

Durch diese Vorkehrungen kehrt die von Brennkammer ausgestrahlte Wärme mit eintretenden Luft zurück in der Prozess. Es ist ein wichtiger Faktor der Regulierung des Wärmeregimes und der Erhöhung von Wirkungsgrade.By these provisions, the heat radiated from the combustion chamber returns with incoming air back into the process. It is an important factor in regulating the heat regime and increasing efficiencies.

In der Brennkammer entsteht bei kontinuierlichem Brennen des Kraftstoffes (dem Joule-Prozess) das Luft-Gasstrom, der portionsweise von Brennrohr bei jeder Umdrehung des Hauptrotors (11) in die Arbeitsräume der Motorstufen (7,46) verteilt ist. In den Arbeitsräumen der Motorstufen geschieht die Arbeit mit der ähnlichen als bei Verdichterstufe Verdrängungsprinzip, jedoch mit entgegengesetzter Wirkung. Somit produzieren sie das gemeinsame Drehmoment, der bewegt das ganzes Verbund der Läufer, darunter die Laufer von Verdichterstufe und die Getriebe der Leistungswelle (24). Nach (quasi) völliger Ausdehnung wird die Luft-Gas- oder Dampf-Gas-Gemisch in der Auspuff-Kollektor ausstößt.In the combustion chamber, with continuous burning of the fuel (the Joule process), the air-gas stream is produced in portions of the combustion tube with each revolution of the main rotor ( 11 ) is distributed in the working spaces of the motor stages (7,46). In the workrooms of the motor stages, the work is done with the same as in the compressor stage displacement principle, but with opposite effect. Thus, they produce the common torque, which moves the whole composite of the runners, including the runners of the compressor stage and the power shaft ( 24 ). After (virtually) complete expansion, the air-gas or vapor-gas mixture is ejected into the exhaust collector.

Also, Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess entlehnt von Turbomotor Prinzip der getrennten Arbeitsräume und ununterbrochenen Arbeitsprozess mit (quasi) beständigem Arbeitsdruck in der Brennkammer.So, rotary engine with continuous combustion process borrowed from turbo engine principle of separate work spaces and uninterrupted work process with (quasi) resistant working pressure in the combustion chamber.

Die Verdrängungsart der Energieverwandlung bei Kolben erweist sich als fast dreifach effektiver als Umlaufart der Energieverwandlung des Stromes auf den Turbinenschaufeln. Dadurch bestimmt Verdrängungsprozess in der Verdichter- und Expansionsräumen der Drehkolbenkraftmaschine fast dreimal kleineren Förderstrom im Vergleich mit Turbomotor ähnlicher Leistung (der stromartigen Arbeitsverfahren hat) und bestimmt entsprechend kleinere Ausmaße der Arbeitsräume.The displacement type of energy conversion in pistons proves to be almost three times more effective than the circulation mode of the energy conversion of the current on the turbine blades. As a result, the displacement process in the compressor and expansion chambers of the rotary engine determines almost three times the smaller flow rate as compared to the turbocharged engine of similar power (having a streamlined operation) and determines correspondingly smaller working space dimensions.

Gemäß oben genannten Umständen hat die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess ungefähr dreimal kleineren Kraftstoffverbrauch als Turbomotor. Infolge dem kontinuierlichem Brennprozess, vollständigem Verbrennen des Kraftstoffes bei geregeltem Überfluss der Luft bei Brennen und vollständiger Ausdehnung des Gases in den Expansionsräumen hat die Drehkolbenkraftmaschine die höheren Wirkungsgrade und besseren ökologische Werte bei Ausstoß, als bei jeder anderer Art von Verbrennungsmaschinen. Anwendbar ist beliebige gasartige oder flüssige Kraftstoff, Erdgas, Kryostoff inklusiv.According to the above circumstances, the continuous-combustion rotary engine has about three times less fuel consumption than the turbo engine. As a result of the continuous firing process, complete combustion of the fuel with controlled overflow of the air upon firing and complete expansion of the gas in the expansion spaces, the rotary engine has the higher efficiencies and better ecological output values than any other type of internal combustion engine. Applicable is any gaseous or liquid fuel, natural gas, cryostat included.

Als wichtigste ist dabei, dass Drehkolbenkraftmaschine entlehnt von Turbomotor kontinuierlichen Arbeitsprozess. Dank diesem und anderen Eigenschaften die Drehkolbenkraftmaschine hat ebenso hohen Kennwert der spezifischen Leistung (Verhältnis Leistung/Volumen, oder Leistung/Gewicht), als der, der charakterisiert nur die Turbinen.As most important is that rotary engine borrowed from turbo engine continuous working process. Thanks to this and others Characteristics The rotary engine also has high characteristic of specific power (ratio of power / volume, or power / weight), as the one that characterizes only the turbines.

Alle diese Eigenschaften sind auch der Drehkolbenkraftmaschine mit vier Nebenläufer geeignetAll these features are also suitable for the four-rotor rotary engine

Die ausführliche Beschreibung der Konstruktion, Arbeitsprozesses, Bedienungssystemen, Eigenschaften und Besonderheiten der Dreistufigen Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess sowie des vielseitigen Synergieeffekts von Vereinigung der Elementen von Kolbenmaschinen und Turbokompressors Technik in gemeinsamer Maschine sind im Technischen Projekt vorgeführt. ( Dieser Material in verkürzten Version enthält das Buch „Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess“, ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier Verlag, Göttingen, 2014 ).The detailed description of the design, working process, operating systems, features and peculiarities of the three-stage rotary engine with continuous combustion process and the versatile synergy effect of uniting the elements of reciprocating engines and turbo compressors technology in common machine are demonstrated in the technical project. ( This material in a condensed version contains the book "rotary piston machine with continuous burning process", ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier Verlag, Göttingen, 2014 ).

Ein gesondertes Teil des Projektes ist der Konstruktion, Baumaterialen, Bedienungssystemen und Konzeption des experimentellen Prototyps gewidmet.A separate part of the project is dedicated to the design, building materials, operating systems and design of the experimental prototype.

Experimenteller Prototyp.Experimental prototype.

Für einen erfolgreichen Anfang der Experimente ist aus den Berechnungsdaten des thermodynamischen Programms die Variante mit niedrigen Wärmebelastungen auserkoren. Die zum Bau des experimentellen Prototyps geeignete Variante der Drehkolbenkraftmaschine mit drei Nebenläufer hat eine berechnete Leistung PW = 100 kW bei Drehzahlen der Läufer nN/nH = 15 000/5000 min-1. Die Auswahl ist dadurch definiert, dass gerade für den Prototyp mit dieser Leistung und Größe die konstruktiven Bestandteile ausschließlich frei erhältlich sind. Für die kleinere Variante des Prototyps besteht weniger Auswahl an passenden Elementen (Lager, Dichtungen, Armaturen usw.). Der berechneten Kennwert des Leistungsvolumens bei dieser Variante KL = ca. 5550 kW/m3 wäre sehr attraktiv, ist anfangs aber nicht erreichbar, da die dafür nötigen Drehzahlen nur allmählich bei nachhaltigen Verbesserungen der Konstruktion und der Systeme erreicht werden können.For a successful start of the experiments, the variant with low heat loads is selected from the calculation data of the thermodynamic program. The variant of the three-rotor rotary piston engine suitable for constructing the experimental prototype has a calculated power P W = 100 kW at speeds of the rotors n N / n H = 15 000/5000 min -1 . The selection is defined by the fact that especially for the prototype with this performance and size the constructional components are exclusively freely available. For the smaller version of the prototype, there is less choice of suitable elements (bearings, seals, fittings, etc.). The calculated characteristic value of the power volume in this variant K L = approx. 5550 kW / m 3 would be very attractive, but is initially unattainable, since the necessary rotational speeds can be achieved only gradually with sustainable improvements in the design and systems.

Dadurch wird die Maschine zunächst keine hohe Effizienz zeigen (hohe Leistungskennwerte und Wirkungsgrade), da sie mit hohem Luftüberschuss beim Brennen des Kraftstoffs und mit einem zu überflüssig effizienten Kühlsystem ausgestattet ist. Aber von Anfang an besitzt die Kraftmaschine mit ihren speziellen Einrichtungen die Fähigkeit, den Luftüberschuss beim Brennprozess und damit die Gastemperatur zu verringern oder zu erhöhen. Das ermöglicht es, die Schwachstellen der Konstruktion am Anfang der Experimente zu ermitteln und Nachbesserungen beim Kühlsystem und an der gesamten Konstruktion durchzuführen. Auf diesem Weg lassen sich die Drehzahlen und Gastemperatur und damit die Effizienz nachhaltig erhöhen. Darüber hinaus ermöglichen diese Einrichtungen bei der Drehkolbenkraftmaschine auf weitere entweder einen ökonomisch günstigen Dauerbetrieb oder andere nützliche Betriebseigenschaften, wie erhöhtes Beschleunigungsvermögen oder Startzugkraft zu besitzen. Bei Bedarf kann auch ein milderes Wärmeregime verwendet werden.As a result, the machine will initially not show high efficiency (high performance characteristics and efficiencies) because it is equipped with high excess air when burning the fuel and with an excessively efficient cooling system. But from the beginning, the engine with its special equipment has the ability to reduce or increase the excess air in the combustion process and thus the gas temperature. This makes it possible to identify the weak points of the design at the beginning of the experiments and to carry out improvements in the cooling system and in the entire construction. In this way, the speeds and gas temperature and thus the efficiency can be sustainably increased. Moreover, in the rotary engine, these devices allow for further either economical continuous operation or other useful operating characteristics such as increased acceleration capacity or starting tractive effort. If necessary, a milder heat regime can be used.

Von Beginn an besitzt die Drehkolbenkraftmaschine also die Eigenschaft, die Gastemperatur nach Bedarf zu steuern. Diese Eigenschaft ist sehr begehrt bei der Entwicklern aber nur in diesem Projekt zum erstem Male realisiert werden können.From the beginning, the rotary piston engine thus has the property to control the gas temperature as needed. This feature is very much sought after by the developers but can only be realized in this project for the first time.

VI. Anwendungsbereiche der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess.VI. Areas of application of the rotary piston engine with continuous combustion process.

Durch die Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten und die umweltschonenden und Ressourcen sparenden Eigenschaften ergibt sich ein äußerst diversifiziertes Marktpotential für die Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess. Ein Einsatz der Drehkolbenkraftmaschine ist vor allem im Bereich der Automobilindustrie, Luft- und Schifffahrt, aber auch in Schienenfahrzeugen, Straßen- und Bergbau denkbar. In den Triebwerken für die Flugzeuge für der mittleren sowie für transatlantischen Verkehr ist die Kraftmaschine fähig den Turboaggregat mit mehrfachen Einsparungen im Herstellungspreisen und Brennstoffverbrauch zu ersetzen. Im Allgemeinen lasst sich Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess für beliebige Bereiche speziell projektiert und hergestellt werden. Es können z.B. die sehr wirtschaftlichen Triebwerke für die unbemannte Flugzeugen oder die Antriebe für Schwerindustrie anstatt Gasturbinen oder Dieseltriebwerken gebaut werden.Due to the large number of possible applications and the environmentally friendly and resource-saving properties, there is an extremely diversified market potential for the rotary piston engine with continuous combustion process. A use of the rotary piston engine is conceivable above all in the automotive industry, aviation and shipping, but also in rail vehicles, road and mining. In the aircraft engines for medium and transatlantic traffic, the engine is capable of replacing the turbo unit with multiple savings in basic prices and fuel consumption. In general, rotary engine with continuous firing process can be specially designed and manufactured for any area. It can e.g. The very economical engines for the unmanned aircraft or the drives for heavy industry instead of gas turbines or diesel engines are built.

Für die Anwendung in der Schwerindustrie hat die Maschine eine besondere Eigenschaft: „direkten Zug“. Nach entsprechenden Projektvorgaben konstruiert, könnte sie also ein großes Anfangs-Drehmoment entwickeln, sodass bei etlichen Anwendungen kein Reduziergetriebe nötig ist.For use in heavy industry, the machine has a special feature: "direct train". Constructed according to project specifications, it could therefore develop a large initial torque, so that in many applications, no reduction gear is needed.

Daneben hat die Kraftmaschine kurze Anlauf und Ausschaltdauer, was auch wichtig ist für die Anwendung in manchen Bereichen der Technik.In addition, the engine has short start-up and shut-off duration, which is also important for use in some areas of engineering.

Bedeutendes Marktpotential für die Drehkolbenkraftmaschine wird in der Automobilindustrie (Pkw, Lkw) gesehen, und hier nicht nur im Segment „Motoren für Neufahrzeuge“, sondern ebenfalls im Bereich der Nachrüstung.Significant market potential for the rotary piston engine is seen in the automotive industry (passenger cars, trucks), and not only in the segment "Engines for new vehicles", but also in the field of retrofitting.

Zurzeit gibt es einen bevorzugten Zielmarkt - sogenannte „Range Extender“ für die Versorgung eines leicht gebauten Elektrofahrzeugs. Daher würde eine Auslegung der Kraftmaschine bei 30-50 kW vermutlich Vorteil bringen.At present, there is a preferred target market - so-called "range extender" for the supply a lightly built electric vehicle. Therefore, a design of the engine at 30-50 kW would probably bring benefit.

Zweites aktuelles Einsatzgebiet wäre die Versorgung eines Mehrfamilienhauses mit einem Mini-Blockheizkraftwerk. Für diese Zwecke reicht vermutlich eine Auslegung der Kraftmaschine auf weniger als 30 kW aus.The second current field of application would be the supply of a multi-family house with a mini combined heat and power plant. For these purposes presumably a design of the engine to less than 30 kW.

Eine großartige Besonderheit der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess besteht darin, dass mit Erhöhung der Drehzahlen und des Arbeitsdrucks sowie der Gastemperatur eine mehrfache Erhöhung der Leistung bei nicht wesentlichen Änderungen der Baumasse möglich ist, sodass aus der Maschine mit anfänglicher Projektleistung z.B. von 100 kW eine Maschine mit etwa 300 kW entwickelt werden könnte.A great feature of the Continuous Combustion Engine is that with increasing engine speed and pressure as well as gas temperature, multiple increases in power are possible in the event of non-significant changes in the mass of the engine, so that the machine with initial project performance can e.g. of 100 kW a machine with about 300 kW could be developed.

Aus dem breiten Feld der möglichen Bauvariante kann man die Variante auserkoren, die dem ausgewählten Temperaturbereich des Gases und Bestimmungen der Maschine entspricht. (Z.B. für den experimentellen Prototyp ist Temperaturbereich t°= 800-900°C, T=1023-1173° K und Drehzahlen nH = 5000 min-1 des Hauptläufers (nN = 15 000 min-1 des Nebenläufern) vor Anfang der Experimente ausgewählt).From the wide field of the possible construction variant one can select the variant which corresponds to the selected temperature range of the gas and determinations of the machine. (For example, for the experimental prototype, temperature range t ° = 800-900 ° C, T = 1023-1173 ° K and speeds n H = 5000 min -1 of the main rotor (n N = 15 000 min -1 of the secondary rotor) before the beginning of the Experiments selected).

Also, jedem Wert der Temperatur des Gases T3 К in der Brennkammer vor dem Eintritt in die Expansionsvorstufe, der zum Auswahl steht, entspricht bestimmte Wert des Überflusses der Luft bei Brennen ω und entsprechende Masse der angesaugten per Sekunde Luft m1 , sowie die daran folgende Änderungen Parameter seiner Temperatur und Drucke in dem Arbeitsprozess.So, any value of the temperature of the gas T 3 К in the combustion chamber before entering the expansion precursor, which is available for selection, corresponds to certain value of the abundance of air at firing ω and corresponding mass of the sucked per second air m 1 , as well as the subsequent changes parameters of its temperature and pressures in the working process.

Somit die Steuerung der Gastemperatur in dem Arbeitsprozess der Kraftmaschine ist möglich durch die Veränderung der Parameter des Überflusses der Luft bei Brennen ω von anfänglich niedrig ausgewählten Temperaturbereich t° = 800-900 °C (T = 1023-1173 °K zur 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 parameters of the abundance of air at firing ω from initially low selected temperature range t ° = 800-900 ° C (T = 1023-1173 ° K to higher temperatures of the gas and back.

Gemeinsame Bezugszeichenliste bei Zeichnungen der Drehkolbenkraftmaschinen mit kontinuierlichem Brennprozess mit drei bzw. vier Nebenläufern

1
Vorderdeckeln
2
Synchronisierungsgetriebe
3
Gleitlager
4
Nebenläufer
5
Verdichterstufe
7
Expansionsvorstufe
8
Ausgleichkanäle
9
Rückdeckel
10
kalibrierte Auslassöffnung
11
Hauptläufer
12
Verdrängungskamm
13
längliche Dichtleiste
14
Flansch
16
Längsvertiefung
17
Auslassöffnung des Brennrohrs
18
Austrittsdruckklappe
19
Brennrohr
20
unbeweglicher Teil des Brennrohrs
21
Brennkammer
22
Gehäuse
23
Längsvertiefung
24
Leistungswelle
25
Einlassöffnung
26
Einlassöffnung
27
Ausgleichgewicht
28
Gleitringdichtung
29
Schlitz
30
Ringkanäle
31
Labirinthkanal
32
Einlassrohr
33
Rillenkugellager
34
Kraftstoff- oder Druckgasleitungen
35
Getriebe
36
beweglicher Teil des Brennrohrs
37
Zahnradsegment
38
Zahngetriebe
39
Ausgleichklappe
39
Umleitöffnung
40
Vertiefung
41
Eintrittsdruckklappe
42
Innenraum des Hauptläufers
43
Verdrängungskamm
44
Dichtleiste
45
hitzebeständige Schichten
46
Endexpansionsstufe
47
Ritzel
48
leere Räume
49
Auslassstutzen
50
Gleitlager
51
Einlassstutzen
52
Druckschutzklappe
53
Verbindungsrohr
54
Verbindungsstock
55
Feder
56
äußere Verzahnungen
57
Feder
58
Ausgleichgewicht
59
Austrittskanal
60
äußere Gasleitungen
61
Zufuhrkanal
62
Auspuffflansch
63
Thermoisolation
64
Sperrventil
65
Triebrad des Sperrventils
66
Mittelzahnrad
67
Kühllufteinlassstutzen
68
Kühlluftauslassstutzen
69
Auslassventil
70
Laufbuchse
71
Hauptrotorwelle
72
Trapezgewindespindel
73
Gabel mit Rollen
74
Support
75
Flanschen
76
Bedienungsluftsystem
77
Walze
78
Nadellager mit Borden und Innenring
79
Zwischenrad
80
Leitwerk
81
Stirndichtleiste
82
Einlassklappe
83
Holm
84
Synchronriemen
85
Ventilbuchse
86
Hülse
87
Zahnrad
88
Stellgetriebe
89
Spannrolle
90
Filteranlage
91
Filterlaufband
92
Abfuhransatz
93
Ansaugansatz
94
Stützwalze
95
Stellgetriebe
96
Spannwalze
97
Ausstoßkanal
98
Ansaugkanal
99
Triebwalze
100
Rillenkugellager
101
Stirnwand
102
Auflage-Teil mit Labyrinth
103
GET-Dichtung
104
Feder zur Kompensation der Temperaturausdehnungen
105
Paket aus Rillenkugellager und GFT-Radialdichtungen Typ 103
106
Wasserleitungsröhrchen
107
Gasabfasshaube
108
Rahmen
109
Dichtlamelle
110
Feder
111
Regelkappe
112
Druckgasleitung
113
Tauchkolben
114
Feder
115
Angreifstock
116
Regelklemme
117
Wasserdüse
118
Schmierölkanal
119
Paket der Rillenkugellager
120
Rillenkugellager
121
Ansatz zur Stirnwand
122
Kühlluftleitung
123
Stutzen von Druckwasseranlage
124
METAX-Gleitringdichtung Typ U
125
METAX-Metallbalg-Gleitringdichtung Typ MUA
126
Mitnehmerring
127
O-Ring
128
GFT-Radialdichtung Typ 103
129
Nadelkranz
130
Triebrad der Ventilbuchse
131
Leitung zur lonisationselektrode
132
Leitung zur Zündelektrode
133
Brennkopf
134
Luftleitgitter
135
Kopfschrauben
136
Versatzkopfschrauben
137
Versatzkopfschrauben mit Gegengewinde
138
Mutter mit Gegengewinden
Common list of reference numerals in drawings of rotary engines with continuous combustion process with three or four secondary rotors
1
front covers
2
synchronizing gear
3
bearings
4
female rotor
5
compressor stage
7
expansion precursor
8th
equalization channels
9
back cover
10
calibrated outlet opening
11
main rotor
12
displacement crest
13
elongated sealing strip
14
flange
16
longitudinal groove
17
Outlet opening of the combustion tube
18
CDP flap
19
combustion tube
20
immovable part of the combustion tube
21
combustion chamber
22
casing
23
longitudinal groove
24
power shaft
25
inlet port
26
inlet port
27
counterweight
28
Mechanical seal
29
slot
30
annular channels
31
Labirinthkanal
32
inlet pipe
33
Deep groove ball bearings
34
Fuel or compressed gas lines
35
transmission
36
movable part of the combustion tube
37
gear segment
38
toothed gear
39
balancing valve
39
Umleitöffnung
40
deepening
41
Inlet pressure flap
42
Interior of the main runner
43
displacement crest
44
sealing strip
45
heat resistant layers
46
Endexpansionsstufe
47
pinion
48
empty spaces
49
outlet
50
bearings
51
inlet port
52
Pressure damper
53
connecting pipe
54
Joint Stock
55
feather
56
outer gears
57
feather
58
counterweight
59
outlet channel
60
outer gas lines
61
supply channel
62
exhaust flange
63
thermal insulation
64
check valve
65
Drive wheel of the check valve
66
middle gear
67
Cooling air inlet port
68
Kühlluftauslassstutzen
69
outlet valve
70
liner
71
Hauptrotorwelle
72
Acme screw
73
Fork with rollers
74
Support
75
flanges
76
Operation Air System
77
roller
78
Needle bearing with ribs and inner ring
79
idler
80
tail
81
End sealing strip
82
intake flap
83
Holm
84
timing belts
85
valve sleeve
86
shell
87
gear
88
actuating mechanism
89
idler
90
filter system
91
Filter treadmill
92
dissipation approach
93
Ansaugansatz
94
supporting roll
95
actuating mechanism
96
tension roller
97
ejection channel
98
intake port
99
drive roller
100
Deep groove ball bearings
101
bulkhead
102
Pad part with labyrinth
103
GET seal
104
Spring for compensating the temperature expansions
105
Deep groove ball bearing and GFT radial packing type 103
106
Water pipe tubes
107
Gasabfasshaube
108
frame
109
sealing blade
110
feather
111
rule cap
112
Pressure gas line
113
plunger
114
feather
115
Angreifstock
116
usually terminal
117
water nozzle
118
Lubricating oil passage
119
Package of deep groove ball bearings
120
Deep groove ball bearings
121
Approach to the front wall
122
Cooling air duct
123
Neck of pressurized water system
124
METAX mechanical seal type U
125
METAX metal bellows mechanical seal type MUA
126
driver ring
127
O-ring
128
GFT radial seal type 103
129
needle bearing
130
Drive wheel of the valve bush
131
Line to ionization electrode
132
Cable to ignition electrode
133
Brennkopf
134
air grill
135
head screws
136
Offset head screws
137
Offset head screws with counter thread
138
Mother with counter threads

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013016274 [0001, 0002]DE 102013016274 [0001, 0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Dieser Material in verkürzten Version enthält das Buch „Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess“, ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier Verlag, Göttingen, 2014 [0068]This material in a shortened version contains the book "Rotary Piston Machine with Continuous Burning Process", ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier Verlag, Göttingen, 2014 [0068]

Claims (3)

Eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess, die drei bzw, vier Nebenläufer sowie eine Verdichterstufe, Expansionsvorstufe, Expansionsendstufe, sowie eine Einheit, die Brennrohr mit Brennkammer im Inneren und einen 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 Expansionsvorstufe) aus einem zylindrischen Körper mit einem Verdrängungskamm mit Dichtleisten bestehen, wobei die Verdrängungskämme der Nebenläufer allen Stufen mit drei, bzw, vier profilierten Längsvertiefungen des Hauptläufers in Eingriff sind und dabei das Durchmesserverhältnis zwischen Nebenläufer und Hauptläufer sowie das Übersetzungsverhältnis der gemeinsamer länglichen Verbindung und damit die Drehzahl 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 Expansionsvorstufen erstreckt und im Inneren des Hauptläufers angeordnet ist, wobei die Brennkammer mit einem fest an Gehäuse fixierten Einlassrohr zur Kraftstoff-, Erdgas, und Strom, einem zur Gasauslassteuerung zweiteilig ausgeführten Brennrohr mit Einlassöffnungen und von beiden Brennrohrteilen gebauten Auslassöffnungen vorgesehen ist, wobei das Brennrohr mit einem Zahngetriebe und einem Zahnradsegment 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, wobei bei der Drehkolbenkraftmaschine ein Abgassystem vorgesehen ist, das aus den Auslassöffnungen mit Absperreinrichtungen und Gasleitungen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkolbenkraftmaschine für einige Anwendungen und zwar in Triebwerkanlagen in der Flugzeugen mit Kurzstreckenstart-Landung, ist eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess mit drei bzw. vier Nebenlaufern und mit einem erhöhten Durchmesserverhältnis der Verdichtungskammern zur Nebenläufern 2,66:1 A rotary internal combustion engine with continuous combustion process, the three or four Nebenläufer and a compressor stage, expansion precursor, expansion end stage, and a unit that combines the combustion tube with combustion chamber inside and a connecting tube, wherein the compressor stage and the expansion stages are constructed substantially identical and each a main rotor and three or four secondary rotor, the Nebenläufer each (except expansion precursor) consist of a cylindrical body with a displacement comb with sealing strips, wherein the displacement combs of the Nebenläufer all stages with three, or four profiled longitudinal recesses of the main rotor are engaged and while the diameter ratio between side rotor and main rotor and the transmission ratio of the common elongate connection and thus the speed of the slave rotor to main rotor 3: 1, or 4: 1, wherein in the compressor stage inlet tsdruckklappen and all free interiors of the main rotor are provided as compressed air storage and compressed air smoother and interiors of all stages equalization channels and profiled outlet openings, wherein compressed air for cooling the main rotor and fuel pipe is provided in the compressor and expansion sub-stages before the air inlet into the combustion chamber, wherein the combustion chamber extends over the compressor and over the expansion precursors and is arranged in the interior of the main rotor, wherein the combustion chamber with a fixed fixed to the housing inlet pipe to fuel, natural gas, and electricity, a two-part for Gasauslassteuerung running combustion pipe with inlet openings and of both combustion tube parts built outlet is provided, wherein the combustion tube is provided with a toothed gear and a gear segment for controlling the outlet openings by the limited rotation of the movable part relative to the immovable part of the combustion tube , wherein the expansion stage is constructed in two parts and consists of a larger heat-resistant expansion precursor and an expansion end stage, wherein the interiors of the expansion precursor are covered with heat-resistant layers, and provided in the heat-resistant layers also not covered with heat sealing layers displacement combs in this stage, no sealing strips and oil injection external gas diversions from the expansion precursor to the expansion end stage, as well as check valves at elongated supply ports of the expansion end stage, which prevent losses in overflow of the working gas in the expansion end stage, are provided with the inlet openings in the expansion precursor at the bottom of the longitudinal recesses of the main rotor and with the controlled outlet openings the combustion tube communicate at the moment when the displacement combs have the inlet openings behind them during rotation, with slots in the displacement combs the compressor stage and Längsumleitöffnungen are provided in the housing in the expansion precursor, all rotors are provided to Drehabstimmung with an outer toothing over its entire length, wherein by connecting the Nebenläufer together and appropriate training of the pitch of the main rotor in Expansionsvor- and expansion stage, the expansion work in the Stages is shifted in time against each other, with a pressure protection flap is provided at the rear of the combustion tube, with connecting slats between the sealing strips and loosely mounted balancing weights in the displacement combs of the compressor and expansion stage for centrifugal compensation at high speeds and the sprung sealing strips on the sides of the combs to seal are provided with upper peaks of the recesses in the main rotor, wherein the power shaft is driven by a power transmission, which consists of a gear and pinion, wherein a liquid Cooling system with annular channels and inlet and outlet ports for cooling all needle bearings in all stages, the inlet tube with mechanical seals and the front part of the main rotor is designed, with a cooling air system for cooling the interior of all secondary rotors in all stages with three or four cooling air inlet and Kühlluftauslassstutzen is provided with end and side walls of all stages are built in two parts - each of the front or side wall itself and, for each end wall, a support member with labyrinth channels for liquid coolant or, for each side wall, a sleeve, the elongated Channels for liquid coolant, wherein the inlet and outlet nozzles for the liquid coolant are set up accordingly, wherein the rotary piston engine, an exhaust system is provided which consists of the outlet openings with shut-off devices and gas lines, characterized in that the rotary piston engine f For some applications, such as in short-range landing aircraft engines, a three-four-lobe continuous-piston rotary engine with an increased diameter ratio of the compression chambers to the secondary rotors is 2.66: 1 Eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass Abgas, das als Arbeitsmedium für Steuerdüsen genutzt werden kann, zum Gasleitungssystem des Flugzeugs durch Ausstoßansatz (18) geleitet wird und wenn das Abgas im Horizontalflug, für das Lagesteuerungssystem nicht benutzt wird, einfach in den Luftstrom von Triebwerk durch die Flansche (20) der Auslassöffnung (30) ausgelassen wird und dabei die Energie des Luftstroms erhöht.A rotary engine with continuous combustion process after Claim 1 in that exhaust gas, which can be used as a working medium for control nozzles, is directed to the gas pipeline system of the aircraft through the discharge nozzle (18) and if the exhaust gas in horizontal flight is not used for the attitude control system, simply into the airflow of the engine through the flanges ( 20) of the outlet opening (30) is discharged, thereby increasing the energy of the air flow. Eine Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess nach einigen von Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames Getriebe für Nebenläufern und Hauptläufer als Antrieb der Triebwerkanlage, der aus Zahnrad und Ritzel besteht, für etliche Verwendungen der Drehkolbenkraftmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess an vorderen anstatt an hinteren Teil des Drehkolbenkraftmaschine vorgesehen ist.A rotary engine with continuous burning process after some of Claims 1 and 2 , characterized in that a common transmission for secondary rotors and main rotor as the drive of the power plant, which consists of gear and pinion, is provided for quite a few uses of the rotary engine with continuous combustion process at the front instead of at the rear of the rotary piston engine.
DE102017113550.2A 2017-06-20 2017-06-20 Three-stage rotary engine with continuous combustion process with three or four secondary rotors and an increased diameter ratio of the compression chamber to secondary rotor of 2.66: 1 Pending DE102017113550A1 (en)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020001621A1 (en) 2020-03-10 2021-09-16 Oleg Tchebunin The hypersonic aircraft carrier with STOL flight platform as a take-off / landing base for cosmic aircraft
DE102021001227A1 (en) 2020-03-10 2021-10-14 Oleg Tchebunin Airplanes with different designs, engines and types of VTOL / STOL platforms

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DE102012011068A1 (en) * 2012-06-02 2013-12-05 Oleg Tchebunin Rotary piston engine e.g. aircraft engine, has displacement combs that cross out a portion of revolution at rest, such that memory usage optimization of engine which works with small and average powers is established in the combs
DE102013016274A1 (en) 2013-09-28 2015-04-02 Oleg Tchebunin Three-stage rotary engine with continuous combustion process

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Title
Dieser Material in verkürzten Version enthält das Buch „Drehkolbenmaschine mit kontinuierlichem Brennprozess", ISBN 978-3-95404-751-2, Cuvillier Verlag, Göttingen, 2014
TCHEBUNIN, Oleg: Eine Hybride von Drehkolbenmotor und Turbine mit riesigem Synergieeffekt. 1. Aufl.. Göttingen: Cuvillier, 2014. S. 19-68. - ISBN 978-3-95404-751-2. *

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DE102020001621A1 (en) 2020-03-10 2021-09-16 Oleg Tchebunin The hypersonic aircraft carrier with STOL flight platform as a take-off / landing base for cosmic aircraft
DE102021001227A1 (en) 2020-03-10 2021-10-14 Oleg Tchebunin Airplanes with different designs, engines and types of VTOL / STOL platforms
DE102020001621B4 (en) 2020-03-10 2023-08-10 Oleg Tchebunin Hypersonic aircraft carrier with flight platform as launch base for cosmic planes

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