DE19711172A1 - Rotary piston engine - Google Patents
Rotary piston engineInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/12—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F01C1/126—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with elements extending radially from the rotor body not necessarily cooperating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
1. Der Rotationskolben-Motor hat im Leerlaufbetrieb im unteren Druckbereich (p1 < 1.5 bar) das Problem des Ladungsverlustes, da er im Prinzip nur durch einen Spaltwiderstand s < 0.1 [mm] von der Atmosphäre getrennt ist.1. The rotary piston engine has idle in the lower Pressure range (p1 <1.5 bar) the problem of charge loss, because in principle it only has a gap resistance s <0.1 [mm] is separated from the atmosphere.
In der Strömungstechnik wird ein hydraulischer Durchmesser dh
beschrieben, der folgende Form hat:
In hydraulic engineering, a hydraulic diameter d h is described, which has the following form:
wobei A die Querschnittsfläche darstellt und U der Umfang dieser Fläche ist.where A represents the cross-sectional area and U the circumference this area is.
Ist nun der Durchmesser der Einlaßöffnung in der Größenordnung dieses hydraulischen Durchmessers dh, kann sich in der Ladungs kammer (Brennkammer) zunächst kein Antriebsdruck aufbauen.If the diameter of the inlet opening is of the order of magnitude of this hydraulic diameter d h , no drive pressure can initially build up in the charge chamber (combustion chamber).
Bei Belastung des Motors im Leerlauf (bspw. Antrieb der Licht maschine durch Restdruck) oder durch Druckluft bricht die hohe Leistung während der Verbrennung von H2 zusammen. Ein äquivalenter Druck zum Anlaufenlassen des Motors kann sich erst aufbauen, wenn gezündet wird. Dann allerdings sind die Ladungsverluste im Promille-Bereich und vernachlässigbar klein.If the engine is loaded while idling (e.g. alternator is driven by residual pressure) or compressed air, the high output collapses during the combustion of H 2 . An equivalent pressure to start the engine can only build up when it is ignited. Then, however, the charge losses are in the per mille range and are negligibly small.
2. Ein weiterer ungünstiger Effekt ist die hohe Energiedichte des H2 bei der Verbrennung, die nicht effektiv genug ausgenutzt wird. Der Motor gibt die gewonnene thermische Energie an den Auspuff, seine Wände und Drehkolben ungenutzt ab, wo sie doch Arbeit leisten könnte. Es ist leicht festzustellen, daß der Motor sehr schnell heiß wird. Die thermische Energie muß daher konserviert und besser zur Leistung herangezogen werden können. 2. Another unfavorable effect is the high energy density of H 2 during combustion, which is not used effectively enough. The engine releases the thermal energy it receives to the exhaust, its walls and rotary pistons unused, where it could do work. It is easy to see that the engine gets hot very quickly. The thermal energy must therefore be conserved and better used for performance.
Zu 1
Nach dem Maschinenbau-Prinzip "Es können drei gegeneinander
laufende Teile nicht zueinander gedichtet werden" lassen sich
nicht in jedem Moment alle drei Teile völlig hermetisch dicht
zueinander bekommen. Das ist aber für die Anlaufphase bis zur
Zündung nicht notwendig. Mit dem hier vorgeschlagenen
Dichtungsprinzip ergibt sich für den Moment einer Drehung von
weniger als α « 60° ein Ladungsverlust von ca. 20%. Der Motor
beginnt aber sofort schon zu drehen und dies auch bei Brenn
kammerdrücken p2 unter < 1.5 bar.To 1
According to the mechanical engineering principle "Three parts running against each other cannot be sealed to each other", it is not possible to get all three parts completely hermetically sealed to each other at every moment. However, this is not necessary for the start-up phase until the ignition. With the sealing principle proposed here, a charge loss of approx. 20% results for the moment of a rotation of less than α «60 °. However, the engine starts to turn immediately, even with combustion chamber pressures p2 below <1.5 bar.
In der Fig. 1 ist gezeigt, wie das Dichtproblem gelöst werden kann.In Fig. 1 it is shown how the sealing problem can be solved.
Es sei darauf hingewiesen, daß an den Laufflächen parallel zu den flachen Seiten der Drehkolben keine Abdichtung notwendig ist. Dies ergibt sich aus der Länge des Dichtspaltes und der bekannten Relation Δp α i/dh.It should be noted that no sealing is necessary on the running surfaces parallel to the flat sides of the rotary lobes. This results from the length of the sealing gap and the known relation Δp α i / d h .
In den konvexen Enden der Drehkolben werden Nuten eingefräst, derart daß die eingelegten Dichtleisten (5) mit Anker nicht durch ihre Fliehkraft während der Drehung der Drehkolben herausgeschleudert werden können im Moment, in dem sie nicht gegen die Motorwand oder gegen den konkaven Teil des Nachbarkolbens gedrückt werden.Grooves are milled into the convex ends of the rotary lobes so that the inserted sealing strips ( 5 ) with anchors cannot be thrown out by their centrifugal force during the rotation of the rotary lobes at the moment when they are not pressed against the motor wall or against the concave part of the adjacent piston will.
Da die Kolben keine Cassinischen Kurvenformen haben, sondern aus strömungstechnischen Gründen ihr Umriß Polylinien mit Radien in den Quadranten sind, lassen sich diese Radien mit den Dichtleisten ein Stück weit entlang fahren. Die Kolben (3) trennt ein Spalt von ca. < 0.2 [mm]. Dies ist auch die Bewegung der Dichtleisten.Since the pistons do not have Cassini curve shapes, but for fluidic reasons, their outlines are polylines with radii in the quadrants, these radii can be moved a bit along with the sealing strips. The piston ( 3 ) separates a gap of approx. <0.2 [mm]. This is also the movement of the sealing strips.
Damit die Dichtleisten ohne Impakt wieder an der Wand entlang gleiten können, ist eine Gleitrampe (4) für die Dichtleisten vorgesehen. Diese Gleitrampe bewirkt einen kantenlosen Über gang der Dichtleisten vom konkaven Teil des Nachbardrehkolbens bis zum Kontakt wieder mit der Wand. Diese Gleitrampe (4) ist zwar mit dem gleichen Radius der Außenabmessung der Drehkolben vorgesehen, ist aber um ca. 5∘ gegen die Tangente im Berührungspunkt mit der Wand geneigt.A sliding ramp ( 4 ) is provided for the sealing strips so that the sealing strips can slide along the wall again without impact. This sliding ramp causes an edgeless transition of the sealing strips from the concave part of the neighboring rotary piston to the contact with the wall again. This sliding ramp ( 4 ) is provided with the same radius of the outer dimension of the rotary lobes, but is inclined by approx. 5∘ against the tangent at the point of contact with the wall.
Ein weiterer günstiger Umstand verbessert das Dichtproblem erheblich, wie im folgenden gezeigt wird.Another favorable circumstance improves the sealing problem significantly, as shown below.
Zu 2
Die Konservierung der Energie aus der Wasserstoffverbrennung
und besseren Ausnutzung dieser könnte wie folgt erreicht
werden:To 2
The conservation of energy from hydrogen combustion and better use of it could be achieved as follows:
Im Moment der Ansaugphase wird über eine Sprüh-Düse (6) Wasser (1) in den Verbrennungsraum (2) gesprüht werden. Bei der Zündung durch die Glühkerze (oder andere Zünd mechanismen) wird nun erreicht, daß die hohe Energie dichte sich in überhitzten Wasserdampf verteilt, sich der Druck erheblich erhöht und mehr Arbeit geleistet werden kann. Es wird sich ein höherer Druck einstellen, als das bis jetzt der Fall war. Das Leck durch die Sprühöffnung ist vernachlässigbar klein.At the moment of the suction phase, water ( 1 ) is sprayed into the combustion chamber ( 2 ) via a spray nozzle ( 6 ). When igniting by the glow plug (or other ignition mechanisms) it is now achieved that the high energy density is distributed in superheated steam, the pressure increases significantly and more work can be done. There will be a higher pressure than has been the case up to now. The leak through the spray opening is negligible.
Der Dichtungseffekt durch das sich auf den Kolben niederschlagende Wasser liegt auf der Hand. Da das Δp direkt proportional der Viskosität η ist, ergibt sich ein höherer Spaltwiderstand dadurch, daß das η für die Flüssigkeit Wasser eingesetzt werden muß und nicht mehr das für den H2 oder die Luft. Das Ergebnis variiert um 10-er Potenzen gegenüber dem der Gasphase.The sealing effect due to the water depositing on the piston is obvious. Since the Δp is directly proportional to the viscosity η, a higher gap resistance results from the fact that the η must be used for the liquid water and no longer that for the H 2 or the air. The result varies by powers of 10 compared to that of the gas phase.
Mehr noch da ja auch die Mediumsdichte ϕ für das Δp herangezogen werden muß, errechnet sich ein weit höheres Δp für die Flüssigphase als eben für die Gasphase.Even more so is the medium density ϕ for the Δp must be used, a much higher one is calculated Δp for the liquid phase as just for the gas phase.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Drehkolben-Motor mit der Anordnung der Dichtleisten und der Sprühdüse für Wasser. Fig. 1 shows a cross section through the rotary piston engine with the arrangement of the sealing strips and the spray nozzle for water.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997111172 DE19711172A1 (en) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Rotary piston engine |
EP97118154A EP0837219A1 (en) | 1996-10-21 | 1997-10-20 | Rotary piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997111172 DE19711172A1 (en) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Rotary piston engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19711172A1 true DE19711172A1 (en) | 1998-09-24 |
Family
ID=7823730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997111172 Ceased DE19711172A1 (en) | 1996-10-21 | 1997-03-18 | Rotary piston engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19711172A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10004153A1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-08-09 | Heinz Anton Selic | Hydrogen motor operating process, in which water has sealing and line resistance increasing effect |
WO2002097272A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-05 | Domiko Trading, Ltd. | Rotary pump |
CN113389637A (en) * | 2021-06-29 | 2021-09-14 | 北京工业大学 | Air inlet humidifying quality adjusting hydrogen rotor machine and control method |
DE102022103992A1 (en) | 2022-02-21 | 2023-08-24 | ELMA Immobilien- und Vermögensverwaltungsgesellschaft mbH | rotary engine |
-
1997
- 1997-03-18 DE DE1997111172 patent/DE19711172A1/en not_active Ceased
Cited By (5)
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CN113389637A (en) * | 2021-06-29 | 2021-09-14 | 北京工业大学 | Air inlet humidifying quality adjusting hydrogen rotor machine and control method |
CN113389637B (en) * | 2021-06-29 | 2023-01-31 | 北京工业大学 | Air inlet humidifying quality adjusting hydrogen rotor machine and control method |
DE102022103992A1 (en) | 2022-02-21 | 2023-08-24 | ELMA Immobilien- und Vermögensverwaltungsgesellschaft mbH | rotary engine |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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