DE10245036A1

DE10245036A1 - Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE10245036A1
Application number: DE2002145036
Authority: DE
Inventors: Raoul Nakhmanson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-08

Abstract

Um die Spaltung des Kammerraums eines Verbrennungsmotors mit vier rhomenförmigen Kammern mit veränderlichen Volumina, der eine mit Ein- und Auslaßöffnungen versehene feststehende Platte und eine mit einer Welle versehene drehbare Platte sowie ein zwischen den Platten angeordnetes Gitter aufweist, das aus gelenkig und abdichtend miteinander verbundenen Gelenkteilen aufweisenden Wandelementen aufgebaut ist, die zusammen mit den Platten Arbeitskammern bilden, in zwei separate Räume in der Verbrennungsphase zu vermeiden und das Verhältnis zwischen dem Volumen und der Grenzfläche der Kammer zu erhöhen, weisen die Wandelemente eine geeignete Formveränderung auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit vier Arbeitskammern mit veränderlichen Volumina. Der Motor hat eine mit Ein- und Auslaßöffnungen versehene feststehende Platte und eine drehbare, mit einer Welle versehene Platte sowie ein zwischen den Platten angeordnetes Gitter, das aus gelenkig und abdichtend miteinander verbundenen Wandelementen aufgebaut ist und zusammen mit den Platten vier Arbeitskammern bildet.
Ein derartiger Verbrennungsmotor ist aus der DE-OS 38 14 311 und DE-OS 44 33 620 bekannt; 1 reproduziert 1 aus der DE-OS 44 33 620 .
Die Hauptparameter der Konstruktion eines solchen Motors sind (1) das Verhältnis zwischen Distanz L zwischen beiden Achsen des Wandelements und dem Gelenkradius R und (2) die relative Vergrößerung des zentralen Gelenkradius δR/R . 2 zeigt das Gitter bei L/R = 4 und δR/R = 0,4 in der Phase 0°, wenn die untere Kammer ein minimales Volumen hat. Diese Form des Gitters wiederholt sich nach jeden 90°. Ungefähr in diesem Moment fängt die Verbrennung in den unteren Kammern an.
Beim Konstruieren der Verbrennungsmotoren versucht man, ein möglichst großes Verhältnis zwischen dem Volumen und der Grenzfläche der Kammer in der Verbrennungsphase zu erreichen, damit weniger Energie durch Wärmeströme über die Wände verloren geht. Der große Nachteil des Wankel-Motors ist die zu flache Form seiner Kammern in der Verbrennungsphase; deswegen konnte er sich gegen Zylinder-Kolben-Motoren nicht durchsetzen.
In der Konstruktion nach DE-OS 38 14 311 und DE-OS 44 33 620 sind die Verbrennungsräume wesentlich kompakter als in einem Wanker-Motor. Trotzdem, wie man in 2 sehen kann, ist es nachteilig, dass der Verbrennungsraum in zwei separaten Räumen aufgeteilt ist.
Das Ziel der hier beschriebenen Erfindung ist die Verbesserung der obengenannten Verbrennungsmotoren nach DE-OS 38 14 311 und DE-OS 44 33 620 , nämlich die Erhöhung des Verhältnisses zwischen dem Volumen und der Grenzfläche der Kammer in der Verbrennungsphase.
Dieses Ziel läßt sich mittels Veränderung der Form der Wandelemente erreichen, so dass in der Verbrennungsphase statt zwei separaten Räumen in der Kammer nur ein Raum entsteht. 3 zeigt die entsprechende Veränderung für das Gitter 2. Besonders wichtig ist eine solche Verbesserung für Diesel-Motoren, wo der Verbrennungsraum wegen der größeren Verdichtung relativ klein ist. 4 und 5 stellen die entsprechende Veränderung für einen Diesel-Motor mit L/R = 2,83, δR/R = 0,5 und dem Verdichtungsverhältnis 20,73:1 dar. „Explosionszeichnung" 8 zeigt ein Motor mit dem Gitter von 3.
Für einen Motor mit dem Gitter 2 oder 4 sind beide Drehrichtungen gleichgültig. Ein Motor mit dem Gitter 3 oder 5 verliert diese Symmetrie. Wenn z.B. ein solcher Motor sich im Uhrzeigersinn dreht, ist es nicht gleichgültig, wie das Gitter steht: so wie in 3 oder so wie in 6. Im ersten Fall ist die Erwärmung der Vorderplatte gleichmäßiger, was für seine Kühlung besser ist. Im zweiten Fall ist die Erwärmung ungleichmäßiger, was zum besseren Wirkungsgrad des Motors führen kann. Die Wahl zwischen beiden Möglichkeiten hängt von den gewählten Werkstoffen und der Kühlung ab.
Es muß beachtet werden, dass die obengezeigte Formveränderung der Wandelemente nicht für jede beliebige Parameterkombination möglich ist. Zuerst entspricht jedem L/R-Wert sein maximaler δR/R-Wert. Diese Abhängigkeit zeigt Kurve 1 in 7 . Weiter zeigt Kurve 2 eine Begrenzung an minimalem δR/R-Wert, die von der Auseinandertrennung der Wandelemente stammt. Die schraffierte Fläche zwischen den beiden Kurven und das Teil der Kurve 1 vom Punkt (2; 0) bis zum Schnittpunkt (2,613; 0,414) enthalten alle für solche Formveränderung erlaubten Parameterwerte. Diese Parametermenge erschöpft aber alles, was man in der Praxis braucht.

Claims

Verbrennungsmotor mit vier rhombenförmigen Kammern mit veränderlichen Volumina, der eine mit Ein- und Auslaßöffnungen versehene feststehende Platte und eine mit einer Welle versehene drehbare Platte sowie ein zwischen den Platten angeordnetes Gitter aufweist, das aus gelenkig und abdichtend miteinander verbundenen Gelenkteile aufweisenden Wandelementen aufgebaut ist, die zusammen mit den Platten Arbeitskammern bilden, wobei das Gitter in mindestens einer Gelenkachse der Wandelemente mit der feststehenden Platte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Spaltung des Kammerraums in zwei separate Räume in der Verbrennungsphase zu vermeiden und das Verhältnis zwischen den Volumen und der Grenzfläche der Kammer zu erhöhen, eine entsprechende Formveränderung der Wandelemente aufweist.