DE1751435A1 - Rotary piston internal combustion engine - Google Patents
Rotary piston internal combustion engineInfo
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Description
Drehkolben-Verbrennungsmotor Dierfindun: betrifft einen Drehkolben-Verbrennungsmotor mit einem Gehäuse, das zwischen in Axialrichtung voneinander getrennten äeitenw@.nden und einer die Seitenwände verbindenden Ringwand, die auf der ein mehrfach gewölbtes Profil aufweist, eine mit einer Längsachse versehene Kammer einschließt sowie. einen in die Kammer führenden Brennstoffeinlaß und einen Auslaß zura_Ausleiten von Verbrennungsgasen und unverbranntem Brennstoff aus der Kammer aufweist, und einem in der Kamrner um eine zu deren Längsachse parallele Achse drehbar angeordneten Drehkolben, der an seinem Umfang mehrerein Umfangsrichtung versetzte Scheitelabschnitte aufweist, die jeweils mit einer mit der Innenfläche der Ringwand zusammenvrirkenden Dichtung versehen sind.Rotary piston internal combustion engine Dierfindun: relates to a rotary piston internal combustion engine with a housing between the axially separated outer walls and an annular wall connecting the side walls, which is mounted on the has a multi-arched profile, encloses a chamber provided with a longitudinal axis and. has a fuel inlet leading into the chamber and an outlet for the discharge of combustion gases and unburned fuel from the chamber, and a rotary piston which is rotatably arranged in the chamber about an axis parallel to its longitudinal axis and which has on its circumference several apex sections offset in a circumferential direction, each with a are provided with the inner surface of the annular wall cooperating seal.
Bei Drehkolben-Verbrennungsmaschinen dieser Art (USA- Patent 2.988.065) hat die auf der Innenflu.che mehrfach gewölbte Ringwand vorzugsweise die Form eines Epitrochoids . Die Anzahl der Sc@ieitelabschnitbe ist um Eins gröl'Ser als die Zahl der Wölbungen und: der Drehkolben dreht sich relativ zum GehLuse derart, da!', seine Scheitelabschnitte stUndig mit der Innenfläche des Gehäuses zusammenwirken, wodurch zwischen der Außenf1MChe des Drehkolbens und der Innenfläche der Ringwand mehrere Arbeitsräume eingeschlossen werden. Infolge der Relativdrehung zwischen Drehkolben und Gehäuse ändert sich das Volumen dieser Arbeitsräume während des Betriebs der Piaschine. Den Arbeitsräumen wird über mindestens einen '_m Gehäuse angeordneten Einlaßkanal ein Brennstoff-Luftgemisch zugeführt, und es ist eine geeignete Zündeinrichtung vorgesehen, so daß die Arbe:itsrwume ir@.hrend des Betriebs der liasch@ne nacheinander die vier Arbeitstaktes "Ansaugen, Verdichten, Entspannen und Ausstoßen" durchführen. Wie in der oben genannten USA-Patentschrift beschrieben wird, werden diese Arbeitsschritte durch die Relativdrehung zwischen Drehkolben und GehLuse erzielt. Zu diesem Zweck können entweder sowohl der Drehkolben wie auch das Geha.use umlaufen, oder nur eines c._=eser Bauteile, vorzu"rsweise der Drehl<<olben, 1C'.uft um. @r@''lirezid das andere Bauteil, vorzugsweise das Cellcl;.use, station@.r ;enaltert ist. Die Arbeitsräume der Maschine sollten im Hinblick auf einen hohen Wirkungsgrad gegen Leckverluste abgedichtet sein. Um dies zu erreichen, zwischen jedem Scheitelabschnitt des Drehkolbens und der Innenfläche der Ringwand des Gehäuses und ebenso zwischen den Stirnseiten des Drehkolbens und den Seitenwänden des Gehäuses eine wirksame Dichtung angeordnet sein.In rotary piston internal combustion engines of this type (US Pat. No. 2,988,065), the annular wall, which is arched several times on the inner surface, preferably has the shape of an epitrochoid. The number of cap sections is one greater than the number of bulges and: the rotary piston rotates relative to the housing in such a way that its apex sections constantly interact with the inner surface of the housing, whereby between the outer surface of the rotary piston and the Inside surface of the ring wall several work spaces are included. As a result of the relative rotation between the rotary piston and the housing, the volume of these working spaces changes during the operation of the machine. A fuel-air mixture is supplied to the work rooms via at least one inlet duct arranged in the housing, and a suitable ignition device is provided so that the work can be carried out one after the other during the operation of the liasch @ ne the four work cycles "suction, compression, Relax and expel "perform. As described in the US patent mentioned above, these working steps are achieved by the relative rotation between the rotary piston and the housing. For this purpose, either the rotary piston and the housing can revolve, or just one of these components, primarily the rotary piston, 1C 'circulates. @R @''lirezid the other component , preferably the Cellcl; .use, station @ .r; is obsolete. The working areas of the machine should be sealed against leakage losses in order to achieve a high degree of efficiency. an effective seal can be arranged between each apex section of the rotary piston and the inner surface of the annular wall of the housing and also between the end faces of the rotary piston and the side walls of the housing.
Bei den bekannten Drehkolben-Maschinen der eingangs erwähnten Art
sind ein oder mehrere radial bewegbare Dichtstreifen 3.n einer in jedem Scheitelabschnitt
des Drehkolbens ausgebildeten Nut angeordnet, so daß jeweils zwei benachbarte Arbeitsräume
durch einen oder mehrere Scheitel-Dichtstreifen voneinander getrennt werden. Diese
Dichtungen sollen den hohen Verbrennungsdrücken und -temperaturen widerstehen, die
auftreten, wenn jeder Arbeitsraum den Ansaug-, Verdichtungs-, Entspannungs- und
Ausstoßtakt durchläuft. Während des Betriebs der Maschine kann es unter bestimmten
Bedingungen vorkommen, daß sich die Scheiteldichtungen von der Innenfläche der Ringwand
abheben, ihre Berührung mit dieser verlieren und sich gegenüber der Ringwand radial
nach innen bewegen. Dies kann auf verschJedene Faktoren zurückzuführen sein, beispielsweise
auf feine Aushöhlungen oder Vorsprünge in der Innenfläche
der r3_ngwand,
die zu Spaltb3.ldunp en zwischen der Wand und den Dichtungen führen. Außerdem suchen
die Scheiteldichtungen aus der gewünschten Radi alausri_chtung zu verkippen, so
daß die Berührung zwi_-s chen einer Dichtung und der Wand der Nut, J .n der die
Di.chtunC, angeordnet i.st - von einer flächeberührung in eine Li ni.enberührung
überr,eht. Das Verki.ppen der Di_chtunren ist auf die Gasdruckdi fferenz benach-
Der Ausstoß unverbrannten-Erennstoffes aus Drehkolben-Verbrennungsmotoren hat die Entwicklung und Verwendung derartiger =Maschinen beträchtlich behindert. Insbesondere bei Verbrennungsmaschinen ist es heutzutage von großer #,ii chti gkeit, daß der Ausstoß unverbrannten Brennstoffes überwacht und verhindert wird. . Die bisherigen Versuche, den Ausstoß unverbrannten Brennstoffes aus Drehkolben-Verbrennungsmotoren zu verringern, haben nicht den erwünschten ßrfblg gehabt Demzufolge i.st es Aufgabe der Erfindung, einen Drehkolben-Verbrennungsmotor zu schaffen, bei dem ein Ausstoßen unverbrannten Brennstoffes weitgehend verhJndert ist.The emission of unburned fuel from rotary piston internal combustion engines has significantly hampered the development and use of such machines. In the case of internal combustion engines in particular, it is now that the emission of unburned fuel is monitored and prevented. . the previous attempts to expel unburned fuel from rotary piston internal combustion engines to reduce, did not have the desired ßrfblg Therefore it is the task the invention to provide a rotary piston internal combustion engine in which exhaust uncombusted fuel is largely altered.
Bei einem Drehkolben-Verbrennungsmotor der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Scheiteldichtung mit dem Einlaß über einen innerhalb des Drehkolbens angeordneten Entlüftungskanal verbunden ist und daß zur Verbrennung von unverbranntera, an den Scheiteldichtungen durchgeleckten und aus der Kammer ausgestoßenen Brennstoff ein mit dem Auslaß verbundener Nachbrenner vorgesehen ist.In a rotary piston internal combustion engine of the type mentioned at the beginning this object is achieved in that each apex seal with connected to the inlet via a ventilation duct arranged inside the rotary piston is and that for the combustion of unburntera, leaked through the apex seals and fuel expelled from the chamber an afterburner connected to the outlet is provided.
Erfindungsgemäß wird ein Teil des unverbrannten Brennstoff-LuftgemJsches, das an den Scheiteldi chtungen durchzulecken sucht, über den im Drehkolben angeordneten Entlüftungskanal zum Brennstoffeinlaß des Motors zurückgeleitet und der übrige unverbrannte Brennstoff, der an den Schei teldi.chtungen vorbei geleckt ist, wird mit Hilfe des Nachbrenners verbrannt; nachdem er aus den Auslaßöffnungen der Drehkolben-Kammer ausgebracht wurde, wodurch ein Ausstoßen unverbrannten Brennstoffes in die Atmosphäre weitgehend unterbunden wird. Neben diesen Gebrauchsvorteilen zeichnet sich der erfi.ndunGsgemäße Drehkolbenmotor durch einen einfachen Aufbau und einen hohen Wirkungsgrad äus .According to the invention, a part of the unburned fuel-air mixture, that seeks to leak through the top seals, via the one arranged in the rotary piston Vent channel returned to the engine's fuel inlet and the remainder unburned Fuel that has leaked past the cap seals is removed with the aid of the Afterburner burned; after coming out of the outlet openings of the rotary piston chamber was discharged, causing unburned fuel to be expelled into the atmosphere is largely prevented. In addition to these advantages of use, the according to the invention stands out Rotary piston engine through a simple structure and a high degree of efficiency äus.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen F3 g. 1 .eine schematische tei lwei.se geschnittene Ansicht auf einen erfi ndungsgemc.ßen Drehkolben-VerbrennunGsmötor, wobei. die Abmessungen verschiedener Bauteile aus Gründen der besseren Verständlichkei t übertrieben dargestellt sind, Fi.g ® 2 eine vergrößerte Teilansicht der F3 g . 1, Fi-g. 3 eine vergrößerte Teß lansi cht der Fig. 2, Fi_g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3 r wobei verschiedene Bauteile zur besseren Verstänclichkei.t fortgelassen sind, Fi g . 5 einen Schnitt lü:n@;s der Linie 5-5 der F3 g . 4, F3 gii . 6 und 7 Schnitte längs der Li.ni en 6-6 bzw. 7-7 der F3 b . 3, wobei. verschiedene Bauteile aus Gründen der Deutlichkeit weggclassen wurden, F3:;. £i einen Schnitt längs der L3 n3.e ß-8 der Fi g. 2, F3 g . 9 einen Schnitt längs der Uni e 9-9 der F3 g . 2, Fig. 10 einen Schnitt längs der Li ni.e 10-10 der Fi g . 1, Fi.g. 11 eine EndanS7.cht auf den i n Fi g . 1 dargestellten Motor, Fi g . 12 einen Schnitt längs der Li.ni e 12-12 der Fi_g. 10 und Fi.g. 13 eine Stirnansicht auf die im Sinne der Fi g . 10 linke Sti rnsei.te des 1P@otors.Further advantages and features of the invention emerge from the subclaims and from the following description, in which an exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows F3 g . 1. A schematic, partially cut-away view of a rotary piston combustion engine according to the invention, wherein. the dimensions of various components are shown exaggerated for reasons of better understanding, FIG. 2 an enlarged partial view of FIG. 1, fig. 3 is an enlarged view of FIG. 2, FIG. 4 shows a section along the line 4-4 of FIG. 3r, with various components being omitted for better understanding, FIG. 5 a section lü: n @; s of the line 5-5 of the F3 g. 4, F3 gii. 6 and 7 cuts along lines 6-6 and 7-7 of F3 b. 3, where. various components have been omitted for the sake of clarity, F3:;. £ i a section along the L3 n3.e ß-8 of the Fi g. 2, F3 g. 9 a section along the plain 9-9 of F3 g. 2, FIG. 10 shows a section along the line 10-10 of FIG. 1, fig. 11 an EndanS7. Refers to the in Fi g. 1 shown engine, Fi g. 12 a section along the Li.ni e 12-12 of the Fi_g. 10 and Fi.g. 13 is a front view of the in the sense of Fi g. 10 left side of the 1P @ otor.
Der in den Zeichnungen dargestellte Drehkolbenmotor 1 mit innerer Verbrennung besteht aus einem Gehäuse 3, ei -nem Drehkolben 5, der eine Dicht- und Entlüftungsei.nrJchtunk 7 aufweist, die die Scheß telabschni tte 9 gegen die Innenflc-'lche des Gehäuses 3 abdichtet und unverbrannten Lrennstoff zur Linlaßöffnung 11 zurückführt, sowie einem Nachbrenner 13 zum Verbrennen unverbrannten Brennstoffes, der an den an den Scheitelabschnitten angeordneten Dicht-und Lntlüftungsei.nri chtungen 7 vorbei gedrückt worden ist. Im einzelnen weist das Gehäuse 3 i n AXß alri chtung voneß nander getrennte Se9.tenwände 25 und 27 (siehe Fig. 8) und eine zwischen den Seitenwänden verlaufende Ringwand 29 auf, wobei. die Wände 25, 27 und 29 eine Kammer 31 bilden. Das gezeigte Gehäuse ledigli ch eine einzi ge Kammer 31, jedoch kann der Motor erforderlichenfalls mit mehreren nebeneinander liegenden Kammern versehen sein. So ist der gezeigte Nachbrenner 13 für ein Gehause 3 ausgelegt, das zwei nebeneinander liegende Kammern 31 In einem quer zur Achse 39 der Kammer 31 verlaufenden Schnitt weist die Innenfläche 28 der Ringwand 39 der Kammer ein mehrfach gewölbtes Profil auf, das vorzugsweise die Grundform eines Epi_trochoids mit vorzugsweise zwei Wölbungen hat.The rotary piston engine 1 shown in the drawings with internal combustion consists of a housing 3, egg -nem rotary piston 5, which has a sealing and venting device 7, which seals the Scheß telabschni tte 9 against the inner surface of the housing 3 and returns unburned fuel to the inlet opening 11, as well as an afterburner 13 for burning unburned fuel which has been pressed past the sealing and ventilation devices 7 arranged at the apex sections. In detail, the housing 3 has side walls 25 and 27 which are separate from one another in an axial direction (see FIG. 8) and an annular wall 29 extending between the side walls, wherein. the walls 25, 27 and 29 form a chamber 31. The case shown just a single chamber 31, however, the engine can be provided with a plurality of adjacent chambers if necessary. The afterburner 13 shown is designed for a housing 3 that has two adjacent chambers 31 In a section running transversely to the axis 39 of the chamber 31, the inner surface 28 of the annular wall 39 of the chamber has a multi-arched profile, which preferably has the basic shape of an epitrochoid with preferably two arches.
Eine Welle 41 verläuft koaxial zur Achse 39 durch das Gehäuse und ist in an den Seitenwänden 25 und 27 gehalterten Lagern 43 bzw. 45 gelagert. Die Welle 41 weist einen Exzenter 47 auf, auf dem der Drehkolben 5 gelagert ist. Der Drehkolben 5 hat i n Axialri chtung voneinander getrennte Stirnflächen 51 und 53, die neben den Seitenwänden 25 bzw. 27 des Gehäuses angeordnet sind WJ e oben erwähnt, ist der Drehkolben mit mehreren in Umfangsrichtung auf Abstand gehaltenen ScheJtelabschni.tten 9 versehen, deren Anzahl um eins größer !st als die Zahl der Wölbungen J n der Kammer 31. Die insgesamt mit 7 bezeichneten Dicht- und Entlüftungsej nri chtungen, die weg ter unten 1m einzelnen beschrieben werden, wirken Achtend mit der Innenfläche 28 der ftJ newand zusammen. Di.e Stirnflächen 51 und 53 weisen Enddichtungen 63 auf, die dichtend mit den Sei.temvänden 25 und 27 zusammenwi rken, wodurch mehrere Arbei tsräume 65 gebildet werden, deren Volumen sich bei einer Relativdrehung zwischen Drehkolben 5 und Gehäuse 3 verändert. Die geometrische Achse des Drehkolbens i.st parallel zur Achse 39 des Gehäuses versetzt angeordnet. Bei dem dargestellten Notor sei angenommen, daß das Gehäuse 3 stationär ist, während der Drehkolben 5 iin Gehäuse umläuft. Um die Bewegung des Drehkolbens 5 gegenüber dem statt onLren Gehäuse 3 zu erhalten. ist im Inneren des Drehkolbens 5 ein innen verzahntes Zahnrad 6 7 (siehe F'i f, . 8) angeordnet, das mit einem Zahnrad 69 kämmt, das an dem an der Seitenwand 25 des Gehäuses 3 befestigten Lager 43 angebracht ist. Das gehäusefeste Zahnrad 69 ist koaxial zur Welle 41 angeordnet.A shaft 41 runs coaxially to the axis 39 through the housing and is supported in bearings 43 and 45 held on the side walls 25 and 27, respectively. The shaft 41 has an eccentric 47 on which the rotary piston 5 is mounted. The rotary piston 5 has end faces 51 and 53 which are separate from one another in the axial direction and which are arranged next to the side walls 25 and 27 of the housing one greater than the number of bulges J n of the chamber 31. The sealing and venting devices designated as a whole by 7, which are described in detail below, work together with the inner surface 28 of the newand. Di.e end faces 51 and 53 have end seals 63 which cooperate in a sealing manner with the side walls 25 and 27, as a result of which several working spaces 65 are formed, the volume of which changes with a relative rotation between the rotary piston 5 and the housing 3. The geometric axis of the rotary piston is arranged offset parallel to the axis 39 of the housing. In the case of the notor shown, it is assumed that the housing 3 is stationary while the rotary piston 5 rotates in the housing. In order to maintain the movement of the rotary piston 5 in relation to the housing 3 instead of the internal one. an internally toothed gear 6 7 (see FIGS. 8) is arranged in the interior of the rotary piston 5, which meshes with a gear 69 which is attached to the bearing 43 attached to the side wall 25 of the housing 3. The gear 69 fixed to the housing is arranged coaxially to the shaft 41.
Wie oben beschrieben ist, hat das Gehäuse in den Seitenwänden 25 und 27 Li nlalldffnuri#.;en 11, über die die Arbeitsräume 65 mit' Lrennstoff gefüllt werden, sowie Auslaßdffnungen 73, über die die Verbrennungsgase aus cler Maschine ausgestoßen werden. Zur ZünclunL; des arit;esauf;ten Brenns toff-Luft genii sehes ist eine Zündei nri chtung in Form einer Zündkerze 75 vorüesehen. Irii Sinne der F!,---1'.1 und 2 dreht sich der Drehkolben i m Uhrzeß -Viersinn, so daß jeder Schei telabschnitt 9 nacheinander an üer üi.nlafz)öffizunö 11, der Zündherze 75 und der Aus-1aßöffnuny-. 73 vorbei wandert In dem den Exzenter 47 und die benachbarten Zänrwder ü7 und 69 einschließenden ßäuzr: ist Schraieröl enthalten. Uri ein Durchlecken von Sclimß eröl in die Arbeitsräume 65 zu verhindern, kann i n den Sti rnflC.c-len 51 und 53 des Drehkolbens eine Öldi chtun , i n Form eines oder mehrerer ül-Di clitri nge 77 vorgesehen sein. Diese Dichtringe liegen ;Zlei tend an den benachbarten Sei tenwö.nden 25 und 27 des -Geh.uses an.As described above, the housing has in the side walls 25 and 27 Li nlalldffnuri # .; en 11, over which the working spaces 65 are filled with fuel are, as well as outlet openings 73, through which the combustion gases from the machine be expelled. To the ZünclunL; the arit; esauf; t fuel-air enjoy is an ignition device in the form of a spark plug 75. Irii sense of the F!, --- 1'.1 and 2 the rotary piston rotates in the clock process - four sense, so that each Schei telabschnitt 9 consecutively to üi.nlafz) öffizunö 11, the Zündherze 75 and the Aus-1aßöffnuny-. 73 wanders past where the eccentric 47 and the neighboring Zänrwder ü7 and 69 including ßäuzr: contains oil. Uri to prevent leakage of critical oil into the work spaces 65 can i Put an oil seal in the pins 51 and 53 of the rotary piston, in the form of a or several ul-Di clitri nge 77 can be provided. These sealing rings lie; Zlei tend to the neighboring side walls 25 and 27 of the housing.
Insoweit entspricht der gezeigte Motor der in dem oben erwähnten USA-Patent 2:988.065 beschriebenen Vorrichtunk;, auf die zur Erläuterung weiterer Einzelheiten h3 ngewßeseii sei.In this respect, the motor shown corresponds to that in the US patent mentioned above 2: 988.065 described device, to the explanation of further details h3 ngeweseii is.
Wie bereits oben erwähnt; ist jeder Arbeitsraum 65 voll dem benachbarten
Arbeitsraum durch eine Dicht- und Entlüftun(:seinri.chturi7 getrennt. Da sämtliche
Dicht-und Entlüxtungseinrß.chtungen 7 identisch ausgebildet sin e... s'd nur eine
caJ nz'2.r"-'re ni@her beschrJeben .d .sa
Schestelabschnitt 9 ist
mit einer im wesentlichen rechteckig geformten Nut 91 (siäze Fi.g. 2 bis 4) versehen,
die quer zwischen den sich gegenüberliegenden Stirnflächen 51 und 53 verläuft. Jede
Nut 91 ist an den Sti rnflIchen 51 und 53 mit einer zylindrischen Bohrung versehen,
in der zylindrisch ausgebildete Dichtstifte aufgenommen sind, in denen Schlitze
95 (Fig. 5) ausgebildet sind, die mit der entsprechenden Nut 91 im Drehkolben fluchten.
Zum Andrücken der Dichtstifte 93 nach außen gegen die Seitenwände 25 und 27 des
Gehäuses 3 sind Beilagscheiben 97 und Federn 99
Der Teil 109 der hinteren Dichtung 103 hat zwei Öffnungen 145, die von den Ausnehmungen 137 zur Außenseite der Dichtung verlaufen. Die Öffnungen 145 sind mit Öffnungen 147 im Drehkolben 5 ausgerichtet und die Öffnungen 147 münden i n zwei. Rohre 149, die im wesentlichen radial durch den Drehkolben 5 zu einem InnentrC,'Lger eines auf dem Exzenter 47 gelagerten Lagers 151 verlaufen. Wie i n F'i g . 8 gezeigt ist, 's i nd die Rohre 149 an ihren inneren Enden durch Stopfen 153 verschlossen, die in den Rohren durch einen Stift 155 gehaltert sind, der sich außerdem durch einen Steg 157 im Drehkolben 5 erstreckt und die Rohre 149 drehfest haltert.The part 109 of the rear seal 103 has two openings 145 which extend from the recesses 137 to the outside of the seal. The openings 145 are aligned with openings 147 in the rotary piston 5 and the openings 147 open in two. Pipes 149, which are substantially radially through the rotary piston 5 to a Inner doors of a bearing 151 mounted on eccentric 47 run. Like i n F'i g. 8, the tubes 149 are plugged at their inner ends 153 closed, which are held in the tubes by a pin 155, which also extends through a web 157 in the rotary piston 5 and the tubes 149 rotatably holds.
Die Rohre 149 haben axial miteinander fluchtende Durch-
Brüche
15g, die i n einer Leitung 161 liegen, welche i n hxi alri chtung von der Sti.rnfl@.che
51 zur Sti.rnfläche 53. verläuft : Die Leitung 161 ist an ihren beiden Lnden durch
Stopfen 163 verschlössen. Di.e Stopfen 163 sind von einem verhältni sinafi)ß g engen
Kanal 165 durchsetzt, der vom Innenraum der Leitung 161 zu den Stirnflächen 51 und
53 verlr««t.uft.-Di.c- Stirnflü.cheil 51 und .ä3 sind bei 167 zwischen den Sti rndi
ciitun;en 63 und Gien Öldichtungen 77 mß.t eß-ner Ausnehriun- versehen. Jede Ausnehmung
verlauft vollständi-ü# um di.e entsprechende StirnflC.che 51 bzw. 53 herum und ist
durch axial verlaufende ß@.nder 169 und 171 begrenzt (siei@e FS Cn . 2 und
8). Mit abnehmender Breite der Ausnehrrung 167 niimnt deren Tiefe zu, wie i: n Cen
F3 cri . 2 und 3 k-";ezei gt ist. Die han 'le 165 müncter, i n d3 e Ausneimiungen
167, so -daß her d3 e Öffnungen 131 i n den Dichtungen 101 und 103 durchströmende
unverbrannte Erennstoff über die durch die aneinander anepaLten ex-wei.terten Ausnehin.ungen
135 und 137 gebildete 1#ntlüfungskammer, die Öffnungen 145 und 147, die r,ohre 149,
die Durchbrüche 159" die Le3.tung 161 und die Kanäle 165 3 n die Ausnehmung 167
gelangt.
Der Nachbrenner 13 besteht aus einem Außenzyli nder 193 .von im wesentlichen
ellß.ptischem Querschnitt und weist ein oder mehrere Verbß ndungsrohre 195 auf,
die zwischen dem Außenzylinder 193 und der oder den Auslaßöffnungen 73 verlaufen.
Nach der Darstellung der Fig. 10 besitzt
der Nachbrenner 13 zwei
Verbindungsrohre 195 und kann an ein Drehkolben-Gehäuse 3 angeschlossen werden,
das zwei. Sei.te-an-Sei te l3 e-ende Kammern 31 aufweist. Die Verbindungsrohre 195
Izaben I'Li n@flarische 197, die am Gehäuse 3 angebracht werden, und ein konzentrisch
i n jedem Verbi ndungsrohr angeordnetes Inncnrohr 198, das am rzaschi nensei
t3 gen fnüe jedes Verbi ndunF@sz@ohres Über
Der Außenzylinder 193 besteht aus im wesentlichen elliptisch aus-ebildeten Seß_terl@r".nderi 201 und 203 (rag. 10), die bei spi:elswei se durch r;chwei fz:en mit ei nera fiantelrohr 205 verbunden sind.The outer cylinder 193 consists of essentially elliptical shapes Seß_terl @ r ".nderi 201 and 203 (rag. 10), which in spi: elswei se through r; chwei fz: en with a nera fiantel tube 205 are connected.
Inseltag der Seitenwände 201 bzw. 205 sind durch L-fürniic-e Abstandhalter
211 Trennplatten 207 und 209 auf Abstand t-ehalten, die die gleiche, jedoch kleinere
Form wi e die Sei tenwände 201 und 20> haben. Die Ränder der
Die SeJ tenwand 201 des Außenzy19 ncxers 195 weist eine Öffnung 245 auf, an die ein Auslaßrohr 247 angeschlossen i_st, das mittels eines Anschlußstückes 249 an der Seitenwand 201 befestß-t ist. Die erfß.ndunE;sgemäße Dauweß se des- Lachbrenners 15 sorgt dafür, ciäß dem aus den Auslaßdffnunüeri 73 ausgestoßenen,unverbranntem Brennstoff ein gewundener Strömungsweg aufGezwungen wird. v3 es hat den /.weck, daß die Verbrennung unverbrannten Drennstöffes, der aus den Auslahdffnungen ausgestoßen wurde, in der Kammer 235, und in ;_;erJnLerer-,ifaf'@ im Topf' 221, wird.The side wall 201 of the outer cylinder 195 has an opening 245 to which an outlet pipe 247 is connected, which is fastened to the side wall 201 by means of a connection piece 249. The determined duration of the laughing burner 15 ensures that a tortuous flow path is enforced according to the unburned fuel expelled from the outlet openings 73. v3 it has the purpose of ensuring that the combustion of unburned fuel, which was expelled from the discharge openings, in chamber 235, and in; _; erJnLerer-, ifaf '@ in the pot' 221, will.
Arbeitsweise der erfi ridunGs[;ernäoen Ei nri chtung Wenn sich der Drehkolben 5 i n der i n fß t_; . 2 F;ezei gten Stellung, befindet, wird der Kammer >1 über den F-;i rilä P" 11 ein Brennstoff-Luftgend s eh zugeführt. Das Brennstoff-LuftgernJ seil i n dem an deri öffnungen 11 befß ndlß -chen Arbeitsraum wird komprßmi.ert, wenn sich der Drehk 1 Ur f a nr: s ab olben Jm '(Jlirzei#"-ersinn dreht-, bis der schnitt des Drehkolbens a der ursprü n;°li ch an der Einlaßöffnung 11 lac; (diese Stellun` ist durch das Bezugs zei chen A J .n r i -,; . 2 dargestellt), die Stellunf ß neben der Zündkerze 73 ei nrii.inr.t . In c'.3 eser Stellung ist das Brennstoff-Luft":;emiscii am strUrl_-sten koinpri.i,#li.ert, uncder Druck an vier an, Scheitelabschnitt befi rdli ölen Di crit- unCL L:ntlüftunc,;sei nri chtuni,r 7 drückt die Di chtunr--,en 101 und 103 des vorderen Scheitelabschnittes als Li nhei t cremen die vordere Seite der entsprechenden ilut 91 (siehe Fi " . 3) . Aus dem glei.clien Grund werden die Di chtunren 101 und 103 des hinteren Scheitelabschnittes als L3 nhei_t gegen die 1ü nteräei te der zuhehöri z,en :liut 511 gedrückt. Wenn sich die Di chtunC° 101 am vorderen Schei -telabschnitt von der Mutwand, die dem unter Hochdruck stehenden Brennstoff-LuftEehiß sch benachbart ist.. fortbewegt, strömt ein Tei 1 des urter Hochdruck stehenden Brennstoff-Luftc,-eini sches zwischen der Di_chtun- 101 und der Mutwand vorbei uhd in den um die Feder 113 zwischen den Innenkanten der Dichtungen und dem ilutgrund gebildeten Raum ein. Infolgedessen drückt zusclitzlI ch zur Feder 113 dieser hohe Druck des Brennstoff-Luftgeini sches die Dichtungen gegen die Innenflc.clie der Ring,-wand. Jedoch kann der Druck am äußeren der hanteren Di chtune; -101 des vorderen Scheitelabschnittes so hoch sein, daß die Dichtung 101 g'erin g;fügi C von der Innenfläche 28 der Ringwand 29 abgehoben wird:. Bei ei.-ner derartigen Bewegung der hinteren Dichtung 101 leckt ein Teil des unverbrannten Brennstoff-Luft-;emisches an der Di chtuni vorbei-.How the fulfillment works . 2 is in the position shown, the chamber> 1 is supplied with a fuel / air end via the air / fuel line 11. The fuel / air line in the working space located at the openings 11 is compressed .ert, if the rotary lobe 1 Ur f a nr: s ab olben Jm '(Jlirzei # "- ersinn rotates - until the intersection of the rotary lobe a der original n; ° li ch at the inlet opening 11 lac; (this position is represented by the reference sign AJ .nri - ,;. 2), the position next to the spark plug 73 egg nrii.inr.t. In this position, the fuel-air ":; emiscii am strUrl_- sten koinpri.i, # li.ert, and the pressure on four, apex section befi rdli oil Di crit- unCL L: ntlüftunc,; sei nri chtuni, r 7 presses the dichtunr -, en 101 and 103 of the front apex section as Li nhei t cream the front side of the corresponding groove 91 (see Fig. 3). For the same reason, the diameters 101 and 103 of the rear apex section as L3 close to the rear of the top ehöri z, en: liut 511 pressed. When the seal 101 advances on the front crest section of the gutter wall, which is adjacent to the high pressure fuel-air heater, part of the originally high-pressure fuel-air unit flows between the 101 and the courage wall and into the space formed around the spring 113 between the inner edges of the seals and the bottom. As a result, in addition to spring 113, this high pressure of the fuel-air mixture presses the seals against the inner surface of the ring or wall. However, the pressure on the outside the harsher ditties; -101 of the front apex section must be so high that the seal 101 is lifted from the inner surface 28 of the annular wall 29 :. With such a movement of the rear seal 101, some of the unburned fuel-air mixture leaks past the seal.
Da die 1_,i nlaZöffnungen 11 mi=t den zwischen den Di chtun-Cen befii<dliclhen Öffnunr;en 131 in Verbindung stehen und da der Druck in den Einlaßöffnungen erheblich geringer als der Druck des Brennstoff-Luftgemisches am vorderen Scheitelabschnitt 7 ist; wenn der Drehkolben die Stellung Z einnimmt, wird ein 2.1 des Brennstoff-Luftgemischen, das die Öffnungen 131 3m vorderen Scheitelabschnitt erreicht, infolge der Druckunterschiede über die von den aneinander angepaßten Ausnehmungen 135 und 137 gebildete Entlüftungskammer. die Öffnungen 145 und 147, die Rohre 149, die Durchbrüche 159, die Leitung 161, die Kanäle 1E5 und die neben den Seitenwänden 25 bzw. 27 befindlichen Aüsnehmun;en 167 um die ei_tenwünde neruiügeleß t.et, bis das Brennstoff-Luftgemisch die Kanäle 181 erreicht. Von dort strömt das Brennstoff-Luftgeruisch zu den Einlaßöffnungren 11, von wo es dem Arbeitsrum für den nächsten Arbeitstakt zugeführt wird-0 Eine betrclcht 1 i che Verminderung der ,an dem vorderen Scheitelabschnitt vorbeileckenden, i n di.e Auslaßleitunen gelangenden Menge unverbrannten Brennstoff-Luftgemisches wird dadurch erzielt, daß die Druckdifferenz zwischen den Ei_nlaßöffnungen 11 und dem ß.m Zündbereß_ch befl ndl_i_chen Arbeitsraum ausreichend groß ist, so daß ein erheblicher Anteß_1 des durchleckenden Brennstoff-Luftgemisches über di.e Entlüftungskanö.le abgeleitet wird.Since the inlet openings 11 are in communication with the openings 131 located between the sealing points and because the pressure in the inlet openings is considerably lower than the pressure of the fuel-air mixture at the front apex section 7; When the rotary piston assumes the position Z, a 2.1 of the fuel-air mixture, which reaches the openings 131 3m front apex section, is due to the pressure differences across the ventilation chamber formed by the mutually adapted recesses 135 and 137. the openings 145 and 147, the tubes 149, the openings 159, the line 161, the channels 1E5 and the openings 167 located next to the side walls 25 and 27 respectively around the outer walls until the fuel-air mixture flows through the channels 181 reached. From there, the fuel-air smell flows to the inlet openings 11, from where it is fed to the working area for the next work cycle is achieved in that the pressure difference between the inlet openings 11 and the ß.m Zündbereß_ch befl ndl_i_chen working space is sufficiently large so that a considerable amount of the leaking fuel-air mixture is diverted via the venting channels.
In der Stellung B des Drehkolbens ist der Druck, der nahe dein in
Drenri chtung hinteren Scheitelabschnitt )3.m Brennstoff-Luftgemisch herrscht, ebenfalls
verhö,ltnismcllP#i g -;ror" und die D3_clztungen 101 und 203 werden, wie oben beschrieben
Ist, als Einheit gegen di.e hintere Seitenwand der entsprechenden Nut 91 gedrückt.
IJ i_erdurch entsteht ein Spalt zwischen der Dichtung 103 und der benachbarten Nutwand,und
durch diesen Spalt strömt eine bestimmte Menge Brennstoff-Luftgemisches zu den Öffnungen
147. Diese Lockmenge w3.rd auf die gleiche 1-Jei se, die oben beschrieben wurde,
zu den Einlaßöffnungen 11 zurückgeführt. Natürlich ist es erwünscht, diese Lockmenge
möglichst gering zu halten. Dies kann durch geeignete Wahl des maximalen Spiels
zwischen der Dichtung 103 und der benachbarten Nutwand und duz°cä geeignete
1wahl der Größe der Öffnungen 147
erreicht werden, derart, daß
an den öffnune-;en 1l!7 ein Gegendruck geschaffen wird, der die maximal entweichende
Brennstoffmenge begrenzt. jric-'thrend es vorteilhaft ist, ein Durchlecken von Brennstoff
an der
:i-,ntlüftun@s- und Dichtungseinrichtung 7 zu unterbinden, damit lein Leistungsverlust
auftritt. ist ein Durchlecken von Lrennstoff an der vorderen Dichtung 103 oder der
hinteren DichtunG 101 des hinteren Scheitelabschnittes 9 in der Stellung; ü des
Drehkolbens hinsichtlich des Drennstoff-Ausströmens nicht beüenkli.ch, da die am
hinteren Scheitelabschnitt (; auftretenden Leckverlüste nicht verlorengehen, sondern
Dieses Brennstoff-Luftgemisch strömt von den Auslal3öffnungen 73 über die Innenrohre 198 in die Nachbrennkammer 235, die durch die RinCwand 223: die Seitenplatten 227 und 229, die Leitplatte 237 und die Abdeckung; 241 gebildet wird. Die Temperatur des aus Luft unä unverbranntem Brennstoff bestehenden Gemisches 1-st sehr hoch, da dieses Gemisch unmittelbar vorher aus einer Zone des Motors ausgestoßen wurde, in der der größte Teil des Brennstoff-Luftgemisches verbrannt wurde. Lwenn das aus den Auslaßöffnungen 73 ausgestoRjene L')rennstoff-LuftE@emisch in einen entsprechend großen Raui-1 geführt und vor einer zu schnellen Abkühlung geschützt wird, brennt es, selbst nachdem es aus dem NotorGehäuse 3 auscestoßen wurde, weiter, wodurch die Menge unverbrannten hrenn-Stoffes, die i n die Atmosphäre gelangt., herabgesetzt wird. Die Nachbrennicamner 235 schafft einen ausreichend großen Raum für eine Fortführung der Verbrennung, und der Strömungspfad der die Nachbrennkammer 235 verlassenden Verbrennungsgase bildet,- wie im folgenden beschrieben wird, eine Isolierschicht um die Kammer und erhält die für eine Fortführung der Verbrennung i n der Ka.@uner erforderlichen hohen Temperaturen aufrecht. Infol@edesser@ findet eine ununterbrochene Verbrennung des in die 1,achbrennkaruner 235 einströmenden unverbrannten Brennstoffes statt.This fuel-air mixture flows over from the outlet openings 73 the inner tubes 198 into the afterburning chamber 235, which is through the RinC wall 223: the side plates 227 and 229, the guide plate 237 and the cover; 241 is formed. The temperature of the mixture consisting of air and unburned fuel 1-st very high, as this mixture was expelled from a zone of the engine immediately before, in which most of the fuel-air mixture was burned. Lwenn that out the outlet openings 73 ejected L ') of fuel-air into a corresponding one large Raui-1 and protected from cooling too quickly, burns it continues even after it has been ejected from the notor housing 3, whereby the amount of unburned fuel released into the atmosphere is reduced will. The Nachbrennicamner 235 creates a sufficiently large space for a continuation of combustion, and the flow path that exits afterburning chamber 235 Combustion gases forms, as will be described below, an insulating layer around the chamber and receives what is necessary for a continuation of the incineration in the Ka. @ unver high temperatures. Infol @ edesser @ finds uninterrupted combustion of the unburned fuel flowing into the 1, achbrennkaruner 235 instead.
Die Verbrennungsprodukte verlassen die Nachbrennkammer 2j5 über die
Auslaßöffnun243 in der Leitplatte 237 und ströirieri ins Innere des Topfes 221.
Die form der Kammer 231# und des Topfes 221 bewirkt, daf die Produkte (Auspuffr-ase)
beim Durchströmen verwirbelt werden. Die Auspuffgase durchströmen .den Topf 221
i n LG.n,#rsri chtung vom im Sinne der F--i"'. 10 rechter: zum linken Ende zwischen
der ßin,zaanü 223 und der Leitplatte 237. lisch Erreichen des linken Lnüeä des Topfes
2121 umströmen die Auspuffgase das Ende der Leitplatte 237 und fließen Zum rechten
Ende des Topfes zurück, wobei si c über die Abdeckung -241 der jachbreiazkammer
235 strömen. Vom rechten Ende des Topfes 221 werden sie über den Ausschnitt 235
in der Seitenplatte 229 ausgestoßen. Ein Teil der Auspuffgase trifft auf die Trennplatte
209 um die Öffnung 215 auf unu wi rd zwischen der Trennplatte 209 und der Seiten-
die Trennplatten 207 und 209 wirken ebenfalls als St-rahlungsschutz zwischen den Wänden 229 und 203 bzw. 201 und 227: Bei. Vervleichsuntersuchungen zwischen einem erfindunsgemäß ausgebildeten und einem Drehkolbenmotor, der ohne die erfindungsgemäßen Scheiteldicht- und -entlüftungseinrichtungen und ohne den erfindungsgemäßen Nachbrenner ausgerüstet war, hat sich herausgestellt, daß der erfindungsgemäße Motor unter bestimmten Betriebszuständen einen Kohlenwasserstoff-Ausstoß aufwies, der - in Volumenantellen pro Million - etwa um 80`0 geringer als der Kohlen-Wasserstoff-Ausstoß des nicht erfIndungsgemüß ausgebildeten Motors war. Es sei darauf hingewiesen, daß der Raum aufierialb der Dichtungen 63 zwischen den Stirnflc;ichen 51 und 53 des Drehkolbens und den benachbarter Sei tenwisnden 25 und 27 des Gehäuses relativ dünn und flach ist. Unverbrannter Brennstoff, der in diese Bereiche einströmt, verbleibt daher c;ewöhnlich nach der Zündung der Hauptbrennstoffmenge durch die Zündkerze 75 i m unverbrannten Zustmd . Der Brennstoff in diesen dünnen flachen Bereichen, die häufig; als bezeicinet werden, wird nicht verbrannt, da diese erei ehe zu eng ausgebildet sind, als daß sie eine vollstc,ä,nc,*ig,e Zündung: und Verbrennung gewahrlei sten könnten. Es sei betont, daß die Abschreckberei ehe erfi ndungs@;emäß verhältnismäßig klein sind, da die Dichtungen 63 in unmittelbarer Nähe des Außenumfanges des Drehkolbens 5 angeordnet sind. Daher ist die Men; ;e unverbrannt en Brennstoffes , di e sich -in den Abschreckbereichen ansammeln kante, ebenfalls verhältnismäßig gering. Außerdem sei darauf hingewiesen, daß zusätzlich zu einer Verringerung: des Kohlen-6-:asserstoff-Ausstoßes die unverbrannten Kohlewasserstoffe, die zu den Einlaßöffnungen 11 zurückgeleitet werden, wC'.hrend des nachfolE;enden Arbeitstaktes erneut verwendet werden können, wodurch der Brennstoffverbrauch des Motors herabgesetzt wird.the partition plates 207 and 209 also act as protection against radiation between the walls 229 and 203 or 201 and 227: at. Comparative studies between a rotary piston engine designed according to the invention and a rotary piston engine which was equipped without the apex sealing and ventilation devices according to the invention and without the afterburner according to the invention, it has been found that the engine according to the invention had hydrocarbon emissions under certain operating conditions which - in volume percentages per million - was about 80`0 lower than the carbon-hydrogen emissions of the engine, which was not designed in accordance with the invention. It should be noted that the space on the outside of the seals 63 between the end faces 51 and 53 of the rotary piston and the adjacent side walls 25 and 27 of the housing is relatively thin and flat. Unburned fuel flowing into these areas therefore usually remains in the unburned state after the main amount of fuel has been ignited by the spark plug 75. The fuel in these thin flat areas that often; as are not burned, since these rows are too narrow to guarantee complete ignition and combustion. It should be emphasized that the quenching range before the invention is relatively small, since the seals 63 are arranged in the immediate vicinity of the outer circumference of the rotary piston 5. Hence the men; The amount of unburned fuel that accumulates in the quenching areas is also relatively small. It should also be noted that, in addition to a reduction in carbon-6-hydrogen emissions, the unburned hydrocarbons which are returned to the inlet ports 11 can be reused during the subsequent working cycle, thereby reducing the fuel consumption of the Motor is reduced.
Anstelle.einer direkten Entlüftung zu den Einlaßöffnungen
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681751435 DE1751435A1 (en) | 1968-05-29 | 1968-05-29 | Rotary piston internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681751435 DE1751435A1 (en) | 1968-05-29 | 1968-05-29 | Rotary piston internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1751435A1 true DE1751435A1 (en) | 1971-07-08 |
Family
ID=5692303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681751435 Pending DE1751435A1 (en) | 1968-05-29 | 1968-05-29 | Rotary piston internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1751435A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011001551A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Philipp Diem | Internal combustion engine with a rotatable about its axis rotor |
-
1968
- 1968-05-29 DE DE19681751435 patent/DE1751435A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011001551A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Philipp Diem | Internal combustion engine with a rotatable about its axis rotor |
DE102011001551B4 (en) * | 2011-03-25 | 2017-11-02 | Philipp Diem | Internal combustion engine with a rotatable about its axis rotor |
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