DE1551101A1

DE1551101A1 - Centrifugal piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE1551101A1
Application number: DE19671551101
Authority: DE
Inventors: Horst Dierolf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-05-09
Filing date: 1967-05-09
Publication date: 1970-07-16

Description

Fliehkolbenverbrennungsmotor. Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, der von einer beliebigen Anzahl von Fliehkolben angetrieben wird, Der speziell auf Zeichung 1 ausgearbeitete Motor hat 6 Kolben. Er kann als Antriebsmotor für Kraftfahrzeuge, aber auch für Schiffe und Flugzeuge verwendet werden. Zur Verbrennung wird Ottokraftstoff veravendet, Die bisher verwendeten Verbrennungsmotoren sind der Ottomotor (2-Takt und 4-Takt) Der Dieselmotor unde!der Wankelmotor. Es ist bekannt ,.daß die beiden ersten mit Hubkolben arbeiten, zu deren Kraftübertragung auf die Antriebsachse, Pleuel, Kurbelwelle und somit auch ein meist sehr groß ausgelegtes Kurbelgehäuse benötigen. Beim 1Ynkelmotor erfolgt der Antrieb über ein Innenzahnrad im Drehkolben, welches bei der Erfindung ebenfalls wegfällt.Centrifugal piston internal combustion engine. The invention relates to an internal combustion engine which is driven by any number of centrifugal pistons. The engine specially developed in drawing 1 has 6 pistons. It can be used as a drive motor for motor vehicles, but also for ships and airplanes. Otto fuel is used for combustion. The internal combustion engines used so far are the Otto engine (2-stroke and 4-stroke), the diesel engine and the rotary engine. It is known that the first two work with reciprocating pistons, for their power transmission to the drive axle, connecting rods, crankshaft and thus also a mostly very large crankcase. With the 1Ynkelmotor, the drive takes place via an internal gear in the rotary piston, which is also omitted in the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde maximale Leistung , bei geringen Ausmaßen und geringem Gewicht, zu erzeugen, Die große Leistung wird dadurch erzielt, daß bei einer Umdrehung ebensoviele Explosionen stattfinden, wie Kolben vorhanden sind. Im Fall 1 also sechs.The invention has the object of maximum power to produce in small size and light weight, the high power is achieved in that in one revolution as many explosions take place, such as pistons are present. So in case 1 , six.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fliehkolben' am Umfang eines Antriebsrades 1 beweglich gelagert sind und bei der Drehung ( auf der Zeichnung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn) än den-Führunnsring 2 des Gehäuses geprellt werden.The object is achieved according to the invention in that the centrifugal pistons' are movably mounted on the circumference of a drive wheel 1 and when rotating (on counterclockwise the drawing) än the guide ring 2 of the housing be cheated.

Aufbau: Das Gehäuse hat angenähert ovale Form. Es besteht aus dem Führungsring und zwei Gehäusedeckeln *3. Die beiden Gehäussdeckel sind gleichzeitig als Lagerschilde ausgeführt. Die Antriebswelle ist durchgehend. Auf der Antriebswelle ist mit einer Fallfeder das Antriebsrad befestigt. Das Antriebsrad trägt die Kolben Q. Diese sind im Aufhängepunkt mit Hilfe eines Steckbolzens 5, drehbar Belag ert. Auf der Rückseite schmiegt sich der Kolben an die kreisförmige Ausfräsung im Antriebsrad a ne Zur Abdichtung zwischen Verbrennungsraum und Innenraum werden, entsprec'aez,: von Zeichung 1, Dichtstäbe 6 (Stahl) eingeschoben bzs. eingelegt. Zur ibereinfachung der Zeichnung wurden die seitlichen Dichtstäbe an den Kolben nur einmal eingezeichnet. Die Dichtstäbe ruhen auf Pedern 7, die die Form eines gespaltenen Rohren haben, Die Kolben werden durch zwei Führungsnocken 8 an den-Führungaring geproßt. Um zu große Fliehkräfte bei hohen Drehwahlen in den Kolben zu vermeiden, ist es vorteilhaft Hartaluminium (Dural) zu verwenden und die Kolben hohl zu Die Zündkerze hat eine etwas andere Form als herkömmliche Kerzen, da die Kerzenöffnung möglichst klein gehalten werden nuß. Funktion: a) AnsaucVorgang: Die Ansaugöffnung 9 ist in dem Führungsring eingei;essen, jedoch ni=t sie nicht die ganze Breite desselben ein, damit die Kolben noch am anliegen. Kolben 1 befindet sich nm =Anfang der Ansaugöffnung. Kolben 2 am i:nde der Auspufföffnung. '3eide Kolben sind geschlossen. (Geschlossen heißt, der Kolben liegt ganz in der Ausfräsune fies Antriebsrades, das die Stirn f 1«che des Kolbens mit der Antriebsradoberfläche einen Kreis bildet.) Durch Drohung entgegen dem 1Jhrzeigersinn wird Kolben 1 durch die Pührungsnocke nach außen gepreßt, :;s bildet sich zischen der Rückseite von Kolben 1 und der Stirnseite von Kolben 2 ein der sich solange vergrößert, bis Kolben 2 das Ende der Ansaugöffnung erreicht hat.Construction: The housing has an approximately oval shape. It consists of the guide ring and two housing covers * 3. The two housing covers are designed as end shields at the same time. The drive shaft is continuous. The drive wheel is attached to the drive shaft with a drop spring. The drive wheel carries the pistons Q. These are rotatably coated in the suspension point with the help of a socket pin 5. On the back, the piston nestles against the circular cutout in the drive wheel Drawing 1, sealing rods 6 (steel) inserted or. inserted. To simplify the drawing, the sealing rods on the side of the pistons have only been drawn in once. The sealing bars resting on Pedern 7, which have the form of a split tubes, Flasks are geproßt by two guide cams 8 on the-Führungaring. To avoid large centrifugal forces at high rotational elections in the piston, it is advantageous Hard aluminum (duralumin) and to use the piston hollow to the spark plug has a slightly different shape than conventional candles, as the plug hole are kept as small as possible nut. Function: a) Suction process: The suction opening 9 is incorporated in the guide ring, but not the entire width of the guide ring so that the pistons are still in contact. Piston 1 is located nm = the beginning of the suction opening. Piston 2 at the i: end of the exhaust port. 'Both pistons are closed. (Closed means that the piston lies entirely in the milled groove of the drive wheel, which forms the face of the piston with the surface of the drive wheel in a circle.) By threatening counterclockwise, piston 1 is pressed outwards by the guide cam, forming a circle between the back of piston 1 and the face of piston 2, which increases in size until piston 2 has reached the end of the suction opening.

b) Verdichtung: Kolben 1 erreicht die Engstelle C und schließt wieder. Der Raum zwischen den beiden Kolben verkleinert sich. Kolben 1 ,geht über die Engstelle C hinweg und öffnet wieder. Die verdichteten Oase strömen über die Ausfräsung 9 am Leitrad hinweg und werden somit von der Stirn leite von Kolben 2 auf den Raum hinter der Rückseite von Kolben 1 gopreBt. Kolben 2 erreicht die Engstelle C und schließt.b) Compression: piston 1 reaches constriction C and closes again. The space between the two pistons is reduced. Piston 1 , goes over the constriction C and opens again. The compressed oasis flow over the cutout 9 on the stator and are thus gopreBt from the face of piston 2 to the space behind the back of piston 1. Piston 2 reaches constriction C and closes.

o) Verbrennung; Beim Start wird durch äinen Dauerfunken (schnell wechselnde Induktionsspannungen) das verdichtete Gemisch hinter Kolben 1 zur rxplosion gebracht... Ist der Motor angelaufen, erfolgt die Zündung selbstständig ohne Zündfunken. Durch die Öffnung in der Zündkerze schlägt, aus dem vorhergehenden Verbrennungsraum brennendes Gas in den neu verdichteten Raum über. Dies geschieht deshalb, weil der Druck im vorhergehenden Verbrennungsraum noch relativ hoch ist. Die dazu notwendige i)ff nung in der Kerze muß experimentell bestimmt werden. o) incineration; When starting, a continuous spark (rapidly changing induction voltages) causes the compressed mixture behind piston 1 to explode ... Once the engine has started, ignition takes place automatically without an ignition spark. Through the opening in the spark plug, burning gas leaks from the preceding combustion chamber into the newly compressed chamber. This happens because the pressure in the preceding combustion chamber is still relatively high. The necessary opening in the candle must be determined experimentally.

Der Explosionsdruck wirkt radial, auf die Rückseite den sich öffnenten Kolbens 1, ras eine angenähert tangentiale resultierende Kraft im Aufhängepunkt ergibt,, Bin Kolben 1 die Auspufföffnung erreicht, ist hinter Kolben 2 bereits die nschate Explosion erfolgt. The explosion pressure acts radially on the back of the opening piston 1, resulting in an approximately tangential resulting force at the point of suspension . When piston 1 reaches the exhaust port, the next piston 2 has already exploded .

d) Ausstoßt Die Verbrannten Oase entweichen größtenteils durch den herrschenden Überdruck. Der Rest wird durch Verkleinerung den Haumes, bei Annäherung auf FeteZle D, ausgedrückt. Der geringe Teil der Gase, der in der Ausfräsung destitrdes-vr. bleibt, wirkt sich auf den Ansaugvorgang kaute aua. achmierungs In den Innenraum wird ßel eingefüllt, (Einfüll- -und llblaßschraube 10) das durch dieliotation des Antriebsrades ständig in Bewe,ung ist. Dadurch werden Kolben, Lager und Lauffläche zwischen Antriebsrad und Gehäuacdeckal gleichzeitig geschmiert.d) Ejects Most of the burnt oasis escape due to the prevailing overpressure. The rest is expressed by reducing the size of the skin as it approaches FeteZle D. The small part of the gases that is destitrdes-vr. remains, affects the intake process chewed ouch. achmierungs In the interior, oil is filled, (filling and blow screw 10) which is constantly in motion due to the insulation of the drive wheel. This means that the piston, bearing and running surface between the drive wheel and the housing cover are lubricated at the same time.

Dieser Motor läßt sich auch mit mehr als sechs Kolben bauen. Als Beispiel Zeichnung 2 mit einem 12-Kolbenmotor. Dieser he_t zwei Zündstellen, tto daß pro Umdrehung 24 Zündungen erfolgen. Er wäre als %angsumläufer mit hohen Drehmomentan geeignet.This engine can also be built with more than six pistons. As an an example Drawing 2 with a 12 piston engine. This means two ignition points, tto that pro Rotation of 24 ignitions. It would be a% angular rotor with high torque suitable.

s ist zweckmäßig, ihn nicht in so kleiner Ausführung Wie ihn die Zeichnung zeigt zu verwenden.It is advisable not to make it as small as the drawing shows to use.

Erzielbare Vorteile: Geringe Ausmaße bei großer Leistung.Achievable advantages: Small dimensions with great performance.

Kraft Wirkt angenähert tangential zum Antriebsrad. (Guter Rundlauf.) Kein zusätzliches Keine Ventile.Force Acts approximately tangential to the drive wheel. (Good runout.) No additional no valves.

steine gesteuerte Zündanlage.stone controlled ignition system.

Leichte Hintereinsndersehaltung mehrerer Motoren. Umlaufschmierung durch Rotation des'Antriebsraäos. It is easy to put several engines together. Circulating lubrication through rotation of the drive unit.

Es besteht die röglichkeit, den Verbrennungsraum größer zu machen als den An3augraum. (In Zeichnung 1 ca. 2ü;5). Dadurch erhält man eine bessere Verbrennung den Benzin-Luftgemisches. Zusatz besciireibung; Die entscheidene Neuerung dieses Umlaufkolbenmotors besteht darin, daß durch diese Spezielle Kolben- und Gehäuseform im Augenblick der maximalen Verdichtung die Abdichtung vom Kolben auf das Gehäuse übergeht. (Von der oberen Abdichtsstange des Kolbens auf die xbdichtsstangen an der Engstelle C). Das bedeutet, daß im Zündaugenblick der Explosions-. druckabgesehen vom radialen Druck auf den Rotor) nur auf die Rückwand des arbeitenden Kolbens wirkt. Das wäre zwar auch bei der Maschine von-Baro et'Yiaginot theoretisch möglich, (Nr.126 oo9) jedoch nur über den Umweg einer speziellen Kompressormaschine. Ebenso bei Maudiquet et Motte (Nr. 454 099).It is röglichkeit to make the combustion chamber is larger than the An3augraum. (In drawing 1 approx. 2 o; 5). This results in better combustion of the gasoline-air mixture. Additional description; The decisive innovation of this rotary piston engine is that, thanks to this special piston and housing shape, the seal changes from the piston to the housing at the moment of maximum compression. (From the upper sealing rod of the piston to the sealing rods at the constriction C). This means that at the moment of ignition the explosion. pressure apart from the radial pressure on the rotor) acts only on the back wall of the working piston. This would theoretically also be possible with the von-Baro et'Yiaginot machine, but only via a special compressor machine. Likewise with Maudiquet et Motte (No. 454 0 99).

Bei Paul Jeanne (Idr.145868o) und ebenfalls beim ',-ankelmotot wirkt im Zündmoment ein ebensogroßer Druck entgegen der Drehrichtung. Das heißt das l,;oment bei 4 = 0 ist = 0 (Abgesehen vorn Schwungmoment des Rotor;) . Bei Berdin (lir.1293484) ist ein recht umständlicher Ansaugkanal im Rotor notwendig. Zudem ist diese I,;iaschine mit nur einem Leisungsteil ausführbar. Diese Tatsache ist deshalb so wichtig, da bei l = 0 der maximale Druck auftritt, (siehe Diagramm) der bei Wankel und Paul Jeanne für das L@:otoroment unwirksam bleibt. Das bedeutet, daß sich bei der Erfindung wesent-.,.ich höhere Momente und angenähert Konstan±e Momentenverläufe, aufgetragen über den Drehwinkel ergeben.With Paul Jeanne (Idr.145868o) and also with the ', -ankelmotot in the ignition moment an equally high pressure against the direction of rotation. That means the moment at 4 = 0 = 0 (apart from the moment of inertia of the rotor;). At Berdin (lir.1293484) a rather cumbersome suction channel is necessary in the rotor. In addition, this is a machine can be carried out with only one part of the service. This is why this fact is so important there at l = 0 the maximum pressure occurs (see diagram) that of Wankel and Paul Jeanne for the L @: otoroment remains ineffective. This means that in the invention essential -.,. i higher moments and approximately constant moment curves, plotted result from the angle of rotation.

Aus thermodynamischen Berechnungen i.--t bekannt, daß im Zündaugenblick (V-. 121 .,Oder Max. Druck; erfolgt. Mit Zunahme des Volumens, also auch durch Zunahme des Drehwinkeltnimmt der Druck exponentiell ab. ( Dia -gramm 1). Durch die gleichzeitige Druckpb-und Flächen zunahme _ bei der Erfindung bleibt nach " :N7 = p. F. r" das :oment angenähert Konstant.From thermodynamic calculations it is known that at the moment of ignition (V-. 121. , Or max. Pressure; occurs. With an increase in volume, i.e. also with an increase in the angle of rotation, the pressure decreases exponentially. (Diagram 1). Due to the simultaneous increase in pressure and area in the invention, according to ": N7 = p. F. r", the: moment remains approximately constant.

Auf Diagramm 2 -sind außerdem die ungefähren Momentenverläufe von @7ankel und Jeanne gegenübergestellt.Diagram 2 also shows the approximate torque curves of @ 7ankel and Jeanne juxtaposed.

Ein zusätzlicher, nicht unwichtiger Punkt der Erfindung, der bei keinem der aufgeführten '-LCkotoren er-rrähnt ist, ist die I.nöglichkeit einer Vergrößerung des Verbrennungsraumes gegenüber dein Ansaugraum (siehe " Erzielbare Torteile " der Patentanjpeldung und Zeichnung 1) .An additional, not unimportant point of the invention that does not apply to any of the listed '-LCkotoren is mentioned, the possibility of an enlargement is possible of the combustion chamber opposite your intake chamber (see "Achievable door parts" of the patent application and drawing 1).

Es ist thermodynamisch leicht nachzuweisen, daß sich daraus ein größerer i;iricun@;sgrad ergibt. (Diagramm: 3) außerdem wird dadurch eine weiter = gehende Verbrennung als bei allen bisherigen -Motorene1,.Ylrleistet, ie gleichzeitig eine Abgasentgiftungmit sich bringt.It is easy to prove thermodynamically that this results in a larger one i; iricun @; sgrad results. (Diagram: 3) in addition, this creates a further = going one Combustion than with all previous engines1, .Ylr, ie at the same time a Exhaust gas detoxification brings with it.

chließ lich ist durch die besondere Zündpunktanordnung die Möglichkeit ainer Eigenzündung (siehe Patenanme7dzng "Zündung") gegeben.Finally, the special ignition point arrangement makes it possible a self-ignition (see patent notice "ignition").

Claims

Claims :. 1. Kä: amein,; reef-like U: aluminum piston engine with 6 torsionally vibrating power parts according to drawing 1, characterized in that the 'last parts in the shape of a spherical triangle on the circumference of a wheel (Rotor) are arranged and a compression due to the special shape of the housing the gases behind the piston is made possible. The outer surface of the pistons is the same Curvature like the rotor. This ensures that the ignition point occurring at the time of ignition maximum pressure only acts in the direction of rotation. A seal must therefore not only from Power part take place on the housing, but at the constriction C from the housing the outer surfaces of the power units .. The purpose of the control cam Motor even at low speed, at which the power parts are not affected by centrifugal force are held on the outer profile, remains functional ..

2. More like a comb grip Rotary piston engine with any number of rotary engines. vibrating power parts, the-after the same special principle works. With a larger number of power units, you can also arrange several ignition points (drawing 2), the hot through the The number of ignition points can be searched for. in any desired Keep greatness.

3. The enlargement of the combustion chamber compared to the intake chamber in such rotary piston engines, whereby a higher degree of efficiency is achieved.