DE1813107C

DE1813107C - Swivel piston internal combustion engine as jet propulsion

Info

Publication number: DE1813107C
Application number: DE19681813107
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Kayser, Alfred Karl, Scarborough, Ontario (Kanada)
Priority date: 1967-12-15
Filing date: 1968-12-06
Publication date: 1973-04-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenkkolben-Brenn- *° der Schwenkkolben 20 zu ermöglichen. Vorzugsweise kraftmaschine als Strahlantrieb mit mindestens einem beträgt dieser Abstand weniger als 0,1 mm. Zwischen in einem Gehäuse gelagerten Schwenkkolben, dessen den Umfangsflächen 28 und den ihnen benachbarten beide Flanken mit dem Gehäuse Verbrennungs- Innenflächen der Mantelteile 12 und 14 und auch kammern begrenzen. zwischen den Stirnwänden 40 des Schwenkkolbens 20The invention relates to an oscillating piston combustion * ° to enable the oscillating piston 20. Preferably engine as jet propulsion with at least one, this distance is less than 0.1 mm. Between swivel piston mounted in a housing, its peripheral surfaces 28 and those adjacent to them both flanks with the housing combustion inner surfaces of the casing parts 12 and 14 and also limit chambers. between the end walls 40 of the pivot piston 20

Eine derartig ausgebildete Schwenkkolben- 25 und den diesen benachbarten Innenwandungen 32 Brennkraftmaschine ist aus der USA.-Patentschrift und 34 der Seitenteile (siehe F i g. 2), ist eine Dich 2 257 884 bekannt. Die bekannte Maschine weist tung vorgesehen. Wie Fig. 1 veranschaulicht, i-t mehrere Schwenkkolben auf, von denen jeder im hierzu in die Schwenkkolben 20 jeweils eine geschlo Gehäuse mit einer gesonderten Welle drehbar ge- sene Dichtung 36, 38 eingelassen. Derjenige Teil dei lagert ist und innerhalb einer bogenförmig gekrümm- 30 Dichtung 36, der sich an der Umfangsfläche 28 der ten Verbrennungskammer eine Oszillationsbewegung Schwenkkolben befindet, verläuft parallel zur Welle durchführt. Durch eine entsprechende zeitliche 24 und liegt fest an den ihm benachbarten Innen Steuerung des Eintrittes von Brennstoff und Luft flächen der seitlichen Mantelteile 12 bzw. 14 an. Die sowie der Zündfolge wird dafür gesorgt, daß die restlichen Teile 38 der Dichtung sind in die Stirn-Schwenkkolben synchron, jedoch paarweise in Gegen- 35 wände 40 der Schwenkkolben eingebettet und befinphase schwingen. den sich ihrerseits in fester Anlage an den Innen-An oscillating piston 25 embodied in this way and the inner walls 32 adjacent to it Internal combustion engine is from the USA patent and 34 of the side panels (see Fig. 2) is a you 2,257,884 known. The known machine has device provided. As Figure 1 illustrates, i-t a plurality of pivot pistons, each of which is closed for this purpose in the pivot piston 20 Housing with a separate shaft rotatably mounted seal 36, 38. That part of you is mounted and within an arcuate 30 seal 36, which is located on the peripheral surface 28 of the th combustion chamber oscillating piston is located, runs parallel to the shaft performs. By a corresponding temporal 24 and is firmly attached to the interior adjacent to it Control of the entry of fuel and air surfaces of the lateral shell parts 12 and 14, respectively. the as well as the firing order, it is ensured that the remaining parts 38 of the seal are in the forehead pivot pistons synchronously, but embedded in pairs in opposing walls 40 of the oscillating pistons and being in phase swing. which in turn are firmly attached to the interior

Die bekannte Brennkraftmaschine findet zwar nicht wandungen der Gehäuseseitenteite 32 und 34. Die Anwendung als Strahlantrieb; die einzelnen Wellen Dichtung 36 kann aus gehärtetem Stahl bestehen der Schwenkkolben arbeiten vielmehr über Zahnräder und am Schwenkkolben 20 unter Federwirkung auf eine gemeinsame Abtriebswelle. Jedoch ist es 4° stehen.The known internal combustion engine does not find walls of the housing side 32 and 34. The Use as jet propulsion; the individual shaft seal 36 can be made of hardened steel Rather, the oscillating pistons work via gears and on the oscillating piston 20 under the action of a spring on a common output shaft. However, it is 4 ° standing.

grundsätzlich bereits bekannt, das Prinzip der Erzeu- Die Zuführung von Brennstoff zur Verbrennungs-already known in principle, the principle of generating The supply of fuel to the combustion

gung einer Antriebskraft in Form eines Strahlantrie- kammer 42 innerhalb des Gehäuses 10 erfolgt über bes, wie es bei Hubkolbenmaschinen ausgeübt wird, eine Rohrleitung 46, ein T-Stück 4&, eine gebogene auf Maschinen mit oszillierenden Kolben zu über- Rohrleitung 50, eine F¹". Kniestück ausgebildete Eintragen (vgl. USA.-Patentschrift 3 188 805). 45 Iaßdüse52 und eine Bohrung 54. In ähnlicher Weise Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine erfolgt die Zuführung des Brennstoffes zur Ver-Schwenkkolben-Brennkraftmaschine der eingangs ge- brennungskammer 44 über eine Rohrleitung 46, ein schilderten Art hinsichtlich, des Zündmechanismus T-Stück 48, eine gebogene Rohrleitung 56, eine Ei nkonstruktiv zu vereinfachen. laßdüse 58 und eine Bohrung 60. Die Luft wird über Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß 5° ein Rohr 62, ein Kniestück 64 und eine Bohrung <>6 die Verbrennungskammern über eine in einer Stirn- in die Verbrennungskammer 42 und über eine Leitung wand des Schwenkkolbens und/oder in der gegen- 68, ein Kniestück 70 und eine Bohrung 72 in die überliegenden Innenwandunj des Gehäuseseitenteils Verbrennungskammer 44 eingeführt. Die Dichtung vorgesehene Nut miteinander in Verbindung stehen. 36 und die der Innenfläche des seitlichen Mantelteils Die erfindungsgemäße Ausbildung bringt den Vor- 55 14 gegenüberliegende Umfangsfläche 28 der Schwenkteil mit sich, daß die, gegebenenfalls elektrische, kolben wirken als Schieberventil, durch das der Zündung der Brennkraftmaschine bereits nach Zufluß von Brennstoff und Luft in die Verbrennungs-Durchführung weniger Verbrennungszyklen abge- kammer 42 unterbrochen wird, wenn sich der schaltet werden kann, weil von da ab die heißen Schwenkkolben 20 im Uhrzeigersinn aus der in Verbrennungsgase gesteuert von einer Verbrennungs- 60 Fig. 1 gezeigten Stellung verschwenkt. Wenn dabei kammer in die andere gelangen und die Zündung des die Dichtung 36 des Schwenkkolbens 20 die Bohrung eingeführten Brenngemisches bewirken. Zwar ist bei 66 erreicht, wird der Zufluß von Brennstoff und Luft der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine eine unterbrochen, wenn der Leitungsdruck bei Brenn-Startzündung erforderlich, jedoch ist diese nicht stoff und Luft gleich demjenigen Druck ist, der in aufwendig und auf keinen Fall vergleichbar mit der 65 dem Raum zwischen den Innenflächen des Gehäuses herkömmlichen, in Abhängigkeit von der Arbeite- 10 und den Umfangsflächen 28 des Schwenkkolbens geschwindigkeit des Motors gesteuerten Fremd- 20 zwischen den Dichtungsabschnitten 36 und 38 zündung. herrscht. Brennstoff und Luft gelangen wieder zumA drive force in the form of a jet drive chamber 42 within the housing 10 is generated via a pipe 46, a T-piece 4 &, a bent pipe 50, an F to machines with oscillating pistons ¹ ". Elbow-shaped entries (cf. USA. Patent 3 188 805). 45 Iaßdüse52 and a bore 54. In a similar manner, the invention is based on the object of supplying the fuel to the rotary piston internal combustion engine of the initially ge Combustion chamber 44 via a pipeline 46, a described type with regard to the ignition mechanism T-piece 48, a curved pipeline 56, an egg to simplify construction ° a pipe 62, an elbow 64 and a bore <> 6 the combustion chambers via a wall in a front in the combustion chamber 42 and via a line of the pivot piston Then and / or in the opposite 68, an elbow 70 and a bore 72 are introduced into the overlying inner wall of the housing side part of the combustion chamber 44. The groove provided for the seal are in communication with one another. 36 and that of the inner surface of the lateral shell part. The design according to the invention brings the front 55 14 opposite peripheral surface 28 of the pivoting part with it, so that the, possibly electric, pistons act as a slide valve through which the ignition of the internal combustion engine is initiated after the influx of fuel and air Combustion execution of a few combustion cycles is interrupted when the chamber 42 can be switched because from then on the hot pivoting pistons 20 are pivoted clockwise from the position shown in combustion gases controlled by a combustion 60 FIG. When this chamber get into the other and the ignition of the seal 36 of the pivot piston 20 cause the combustion mixture introduced into the bore. Although it is reached at 66, the flow of fuel and air to the internal combustion engine according to the invention is interrupted when the line pressure is required for internal combustion start ignition, but this is not material and air is equal to the pressure that is expensive and in no way comparable with the 65 the space between the inner surfaces of the housing conventional, depending on the work 10 and the circumferential surfaces 28 of the rotary piston speed of the engine controlled external ignition 20 between the sealing sections 36 and 38. prevails. Fuel and air come back to the

Fließen, sobald die Bewegungsrichtung des Schwenk- die Schwenkkolben 20 sich synchron jeweilsFlow as soon as the direction of movement of the pivoting piston 20 is synchronized in each case

kolbens umgeschaltet wird und sich die Dichtung 36 ander entgegengesetzten Winkelnchtunge*££ piston is switched and the seal 36 at opposite angles * ££

an den Bohrungen 66 und 54 vorbeibewegL Auf Zum Anlassen des Motoß weroen die ZündMove past the bores 66 and 54. The ignition is opened to start the engine

diese Weise wird der Zustrom von Brennstoff und 76 und 78 durch ^hd^Srthis way the influx of fuel and 76 and 78 through ^hd ^ Sr

Luft zur Verbrennungskammer42 in zeitlicher Ab- 5 tätigt und es wird ^.^Air to the combustion chamber42 in time and it becomes ^. ^

hängigkeit von der Schwenkbewegung des Schwenk- Außerdem wird Luft in die .dependence on the swivel movement of the swivel In addition, air is in the.

kolbens 20 entsprechend gesteuert eingeleitet, wobei die in die eine ^£^piston 20 initiated accordingly controlled, with the one ^ £ ^

Wie aus der ausschnittsweisen Darstellung in mer gelangende Luft einen höheren DrucKjDesnzi aά Fig. 1 deuüich wird, ist in der Fläche 90 des die Luft in der anderen Verbrennungska^erdaniK Schwenkkolbens 20 eine bogenförmige Vertiefung 92 io auf diese Weise ein ^Omc}™^nteTSC™*~™Z\ran\? ausgebüdet, durch die erreicht wird, daß ein wesent- beiden Verbrennungsbereichen gescnanen wir . licher Teil der durch die Explosion des Gemisches ser Druckunterschied muß «' ^am™ ™ erzeugten Expansionsenergie an der Vertiefung 92 sein, um die Schwenkkolben 20 aufeinander zu zu De^ zur Wirkung gelangt Wie aus Fig. 2 deutlich wird, wegen, so daß das Brennstott«»¹»⁰^ ist die Ausnehmung oder Vertiefung 92 in der Plan- 15 einen Verbrennungsbereich durch die ^P™»™ *> sieht im wesentlichen rechteckig ausgebildet. zündet wird. Normalerweise reicht fur diesen ^weiAs a higher DrucKjDesnzi from the fragmentary view in mer reaching air a ά Fig. 1 is deuüich, is in the surface 90 of the air in the other Verbrennungska ^ erdaniK rotary piston 20 has an arcuate recess 92 io in this way ^OMC} ™ ^nteTSC ™ * ~ ™ Z \ ran \? by means of which it is achieved that an essential two areas of combustion are scanned. Licher part of the pressure difference generated by the explosion of the mixture must be "' ^{on the} ™ ™ at the recess 92 in order for the swivel pistons 20 to come into effect, as is clear from FIG «» ¹ » ⁰ ^ is the recess or depression 92 in the plan- 15 a combustion area through which ^ P ™» ™ *> looks essentially rectangular. is ignited. Usually enough for this ^ white

Am oberen Mantelteil 16 bzw. am unteren Mantel- ein Druckunterschied von etwa Z, 1 ^K»^cm *"Λ teil IE sind zwei Zündkerzen 76 und 78 angeordnet. Zündung des Brennstofr-Luft-üemiscnβ kw ik ... In der Innenwandung 32 des Gehäuseseitenteils ist der Verbrennungskammer 44 eine "™£~t. ',':; eine flache, im allgemeinen halbkreisförmige Nut 80 »o wodurch die Schwenkkolben in der ourcn ^Ul* ' ■ ausgeschnitten. Diese Nut 80 macht es möglich, daß angedeuteten Richtung verschwenKt *^e™:"- ' ^ die Verbrennung von einem Bereich auf den anderen langen Brennstoff und Luft so lange inι cue ve _ übergehen kann nungskammer 42, bis die Leitkante des Schwen,-Two spark plugs 76 and 78 are arranged on the upper casing part 16 or on the lower ^{casing - a pressure difference of about Z, 1 K} » ^cm *" part IE. Ignition of the fuel-air mixture ... In the inner wall 32 of the On the side of the housing, the combustion chamber 44 is a "™ £ ~ t. ',':; a flat, semi-circular groove 80 is generally "o thereby cut the pivot piston in the ourcn ^Ul * '■. This groove 80 makes it possible that the indicated direction is pivoted * ^e ™: "- '^ the combustion from one area to the other long fuel and air as long as inι cue ve _ can transition chamber 42 until the leading edge of the pivot, -

ih d Einlaßöffnungen vorbeibewesih d inlet openings

ergehen kann nungskammer 42,can result in chamber 42,

Im Gehäuseseitenteil sind öffnungen 82 und 84 kolbons sich an den Einlaßöffnungen vorbeibewes--rgesehen, durch welche große Mengen an Abgas 25 Die Leitkanten der beiden SchwenkKoioenm ¹^ .-"In the side part of the housing, openings 82 and 84 are seen past the inlet openings, through which large amounts of exhaust gas 25 The leading edges of the two pivoting corners m ¹ ^ .- "

bker 42 setzen ihre: aurunaneubker 42 put your: aurunaneu

mitWith

esehen, durch welche große Mengen an Abgas 25 Die Leitkanten der beiden Sch^ . hohem Druck nach außen ausströmen. Aus der der Verbrennungskammer 42 setzen ihre: aurunaneuesehen through which large amounts of exhaust gas 25 The leading edges of the two Sch ^. to the outside under high pressure. From the combustion chamber 42 put your: aurunaneu

B dn noch weiter™J'™ ^L B dn even more ™ J '™ ^L

mit hohem Druck nach außen ausströmen. Aus der der Verbrennungsk Verbrennungskammer 42 strömen die Abgase dabei zu gerichtete Bewegung dann noch weiter ö d ih den Leitkanten f^flow outwards with high pressure. From the combustion chamber 42, the exhaust gases then continue to flow in a directional motion ö d ih the leading edges f ^

Verbrennungskammer 42 strömen die Abgase dabei zu gerichtete gg J Combustion chamber 42, the exhaust gases flow to directional gg J

so lange durch die öffnung 82 nach außen, bis die sich der zwischen den Leitkanten f^gKcmthrough the opening 82 to the outside until the between the leading edges f ^ gKcm

Leitkante 104 des Schwenkkolbens 20, der sich ent- Winkel bis auf 15° vermindert. Sobald dieser gegen dem Uhrzeigersinn bewegt, an der Öffnung 82 30 erreicht ist, zündet die Zündkerze 70 dasι inι uw .Leading edge 104 of the swivel piston 20, which is reduced to an angle of 15 °. As soon as this moves counterclockwise, 30 is reached at the opening 82, the spark plug 70 ignites dasι inι uw.

vorbeigelangt, wobei dann diese Öffnung 82 blockiert brennungskammer 42 befindliche ^üre""^^u -passed, with this opening 82 then blocked combustion chamber 42 located ^üre "" ^ ^u -

wird, so daß keine weiteren Abgase mehr nach außen Gemisch. Dabei kommt es nunmehr zu einem au»is so that no more exhaust gases to the outside mixture. There is now an au »

treten können. In ähnlicher Weise erfolgt der Auslaß ordentlich raschen Druckaufbau, wodurcn α.can kick. In a similar way, the discharge takes place quite rapidly, causing α.

l bi Shkklb in entgegengesetzter ^K1™'5l bi Shkklb in opposite ^K1 ™ '5

treten können. In ähnlicher Weise erfolgt der Auslaß ordentlichcan kick. Similarly, the exhaust is neat

der Abgase durch die Auslaßöffnung 84 so lange, bis · Schwenkkolben in entgegengesetzter ^K1™'5 der Auslaß durch den Schwenkkolben 20 gesperrt 35 schwenkt werden und sich somit wiedeir\ oneindnuc, wird. Die Auslaßöffnungen 82 und 84 können auch weg bewegen. Im Zuge dieser"Bewegung werdendu. im oberen Mantelteil 16 und im unteren Mantelteil 18 von dem vorhergehenden Zundungsvorgang ιππι,γna.,. vorgesehen sein. Die heißen Abgase können über die der Verbrennungskammer 44 erzeugten uase: uuil , Öffnungen 82 und 84 und entsprechende Rohrleitun- die Öffnung 84 und die Rohrleitung 88 so lange nach gen 86 und 88 in ein Abgasrohr geleitet werden, wo 40 außen getrieben, bis die Leitkante iuo oe* « die sich aus der Reaktionskraft der Gasableitung Schwenkkolben ein weiteres Ausströmen £" übergebende Schubkraft voll zur Wirkung gelangen verhindert. So werden große unter nonem uruu kann stehende Gasmengen im Wechsel jeweils durch die Wie die F i g. 2 veranschaulicht, ist die Welle 24 eine und dann durch die andere Öffnung!nach aulien durch öffnungen in den Gehäuseseitenteilen hin- 45 gestoßen. Sobald die Schwenkkoben mmde ns drei durchgeführt und ihre Enden sind in Lagern 91 und derartige Arbeitszyklen vollendet haben können oh 92 drehbar gelagert. Das Lager 91 ist dabei an der Zündkerzen abgeschaltet werden und ⁰^ brennbaren Stirnplatte 94 und das Lager 93 an der Stirnplatte 96 Gemische aus Brennstoff und ^L.uft weroen aani befestigt. Zwischen dem Lager 91 und dem Gehäuse- durch den Funken gezündet, der jeweils am oruna seitenteil sind an den Wellen entsprechende Zahn- ₅o der vorhergehenden Zündung in der Le tnut β« von räder 98 befestigt, die derart ineinandergreifen, daß einem Zündbereich zum anderen wandert.of the exhaust gases through the outlet opening 84 until the pivot piston swivels in the opposite ^K1 ™ '5, the outlet is blocked 35 by the pivot piston 20 and is thus closed again. The outlet ports 82 and 84 can also move away. . As part of this "motion werdendu in the upper shell portion 16 and the lower shell portion 18 ιππι of the preceding Zundungsvorgang, γna be provided The hot exhaust gases may via the combustion chamber 44 uase generated:... Uuil, openings 82 and 84 and corresponding Rohrleitun - The opening 84 and the pipeline 88 are passed as long as 86 and 88 into an exhaust pipe, where 40 is driven outside until the leading edge iuo oe * «the thrust force which gives rise to a further outflow from the reaction force of the gas discharge swivel piston» "gives full thrust Effect prevented. Thus, under nonem uruu, large quantities of gas can be alternated by the As in FIG. 2, the shaft 24 is pushed through one opening and then out through openings in the housing side parts. As soon as the Schwenkkoben mmde ns three carried out and their ends are in bearings 91 and such work cycles can oh 92 rotatably mounted. The bearing 91 is to be turned off while at the spark plugs and ⁰ ^ combustible faceplate 94 and the bearing 93 on the end plate 96 mixtures of fuel and ^L .uft weroen attached AANI. Between the bearing 91 and the housing ignited by the spark, which are each at Oruna side part on the shafts corresponding tooth ₅ of the preceding ignition in the Le T-groove β "o fastened by wheels 98 which engage one another such that an ignition region on the other wanders.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

An embodiment of the present invention claim: subject matter is hereinafter referred to on the basis of

Drawing explained in more detail. It shows

Swivel piston internal combustion engine as a jet Fig. 1 is a side view of an inventive

Drive with at least one internal combustion engine in a housing 5 with the side part removed mounted pivot piston, the two flanks of which the housing and

with the housing limit combustion chambers Fi g. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1.

zen, characterized in that the motor shown in Fig. 1 has a total

Combustion chambers (42, 44) via a housing designated by 10 with casing parts 12 and End wall (40) of the swivel piston (20) and / or "14" and upper and lower casing parts 16 and 18. in the opposite inner wall (32) within the housing 10 are pivot des Groove (80) provided on the housing side part with piston 20. The pivot pistons 20 are each on communicate with each other. a shaft 24 held and have in the area of

Inner surfaces of the jacket parts 12 and 14 each have a 15 arcuate circumferential surface 28

Distance between the peripheral surface 28 and the

these adjacent inner surfaces of the jacket parts 12 or 14 is no larger than what is absolutely necessary for free reciprocating rotation