DE19841503A1 - Strömungsoptimierter Drehkolbenmotor - Google Patents
Strömungsoptimierter DrehkolbenmotorInfo
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- 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
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/18—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
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- 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
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen strömungstechnisch günstig gestalteten Drehkolbenverbrennungsmotor mit einem gegenüber anderen Motoren dieser Bauart höheren Wirkungsgrad, einem günstigen Masse-Leistungsverhältnis und relativ einfachem Aufbau. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist der aus Stator sowie exzentrisch und drehbar gelagertem, mit Schiebern versehenem, Rotor bestehende Drehkolbenmotor je einen tangential in Drehrichtung angebrachten Ein- und Auslaßkanal sowie Brennraumdichtungen am Rotor und einen mit diesen Brennraumdichtungen zusammenwirkenden, aus dem Stator ausgesparten Brennraum auf. DOLLAR A Dieser Motor kann überall dort eingesetzt werden, wo heute schon Verbrennungsmotoren wirksam sind.
Description
Die Erfindung betrifft einen strömungsoptimierten Drehkolbenverbrennungsmotor, bestehend aus
einem zylindrischen Stator, der mit Kraftstoff-Einspritz- und Zündanlage versehen ist, und einem
darin, drehbar und exzentrisch gelagertem Rotor, welcher mit Schiebern ausgestattet ist.
Es ist bereits eine Vielzahl verschiedenartiger Drehkolbenverbrennungsmotoren bekannt geworden.
Der bisher bekannteste Vertreter der Drehkolbenverbrennungsmotoren ist der Wankelmotor.
Nachteile dieser Lösung sind die strömungsungünstige Gestakung, die ungünstige Brennraumform
und die komplizierte, teure Fertigung.
Weiterhin ist durch die DE 27 31 683 eine Kolbenschieberanordnung für eine
Rotationskolbenmaschine bekannt geworden. Nachteile dieser Maschine sind das zweistufige
Wirkprinzip und der komplizierte, aus vielen Einzelteilen bestehende, und dadurch teure Aufbau.
Ferner ist ein schiebergesteuerter Drehkolbenmotor, der mit Ottokraftstoff betrieben werden kann,
bekannt, welcher in der DE 34 17 505 beschrieben wurde. Im Drehkolben dieses Motors bewegen
sich zwei Schieber, die bei einer Kolbenumdrehung vier Kompressionskammern mit dem
Außengehäuse bilden, in denen ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mittels einer Zündkerze gezündet wird.
Kolbendurchmesser und Kolbenbreite des Motors bestimmen die Leistung des Motors.
Nachteile dieses Motors sind die strömungsungünstige Gestaltung und das schlechte Verhältnis der
wirksamen Schieberflächen sowie der daraus resultierende geringere Wirkungsgrad.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehkolbenverbrennungsmotor vorzuschlagen, bei dem
durch eine strömungstechnisch günstige Gestaltung ein hoher Wirkungsgrad, ein relativ einfacher
Aufbau sowie ein günstiges Masse-Leistungsverhältnis erreicht werden.
Erfindungsgemäß weist der strömungsoptimierte Drehkolbenmotor, bestehend aus einem
zylindrischen Stator, der mit Kraftstoff-Einspritz- und Zündanlage versehen ist, und einem darin,
drehbar und exzentrisch gelagerten Rotor, welcher mit Schiebern ausgestattet ist, je einen tangential
in Drehrichtung angebrachten Ein- und Auslaßkanal auf. Durch die tangentiale Anordnung des
Ein- bzw. Auslaßkanals wird ein unnötiges Umlenken des Gasstroms vermieden und die für eine
Umlenkung benötigte Energie eingespart. Somit wird der Wirkungsgrad gegenüber einem
herkömmlichen Motor dieser Bauart erhöht.
Desweiteren ist der strömungsoptimierte Drehkolbenmotor erfindungsgemäß mit
Brennraumdichtungen ausgestattet. Diese Brennraumdichtungen sind Verdickungen des Rotors. In
Abhängigkeit von der Herstellungstechnologie können sie als direkter Bestandteil des Rotors
gemeinsam mit ihm hergestellt werden oder nachträglich in Form eines metallischen Bleches oder
aus anderem geeigneten Material auf den Rotor aufgebracht (geschraubt, genietet, geklebt, gepreßt,
formschlüssig gesteckt, . . .) werden. Die Brennraumdichtungen sind jeweils in Drehrichtung, vor
jedem Schieberaustrift, am Rotor befestigt. Sie reichen über die gesamte Breite des Rotors und sind
so dick, daß sie den Spalt zwischen Rotor und Stator weitestmöglich verschließen, ohne den Stator
direkt zu berühren. Die Länge der Brennraumdichtungen ist von der technischen Auslegung des
gesamten Motors abhängig. Durch die Länge der Brennraumdichtung wird bei Drehung des Rotors
die Zeit des Verschließens des Spaltes zwischen Rotor und Stator sowie die Menge der
komprimierten Luft vor der Brennraumdichtung bestimmt. Im Querschnitt muß die Form der
Brennraumdichtung der Querschnittsform des Stators weitgehend entsprechen.
Die Vorderkante der Brennraumdichtung kann entsprechend den technischen Bedürfnissen des
jeweiligen Motors geformt sen. Sie bestimmt, im Zusammenspiel mit der Statorform, die Form des
Brennraumes mit. Durch die Form der Vorderkante sowie der gesamten Brennraumdichtung wird
der explodierende Gasstrom temporär, annähernd tangential auf den Stator und den vorlaufenden
Schieber gelenkt sowie vom nachlaufenden Schieber ferngehalten. Auf Grund dieser gerichteten
Wirkung wird wiederum der Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Motoren dieser Bauart
erhöht.
Um die zwischen Brennraumdichtung, Stator und nachlaufendem Schieber eingeschlossene,
komprimierte Luft entweichen zu lassen, beziehungsweise um sie nutzen zu können, können die
Brennraumdichtungen Oberflächenstrukturen, etwa eine oder mehrere Nuten in Längsrichtung,
aufweisen. Sind keine Strukturen auf der Oberfläche, so muß diese Luft durch den Restspalt
zwischen Brennraumdichtung und Stator nach vorn und/oder durch den Schieberaustritt sowie
Undichtigkeiten des nachlaufenden Schiebers entweichen.
Ferner weist der strömungsoptimierte Drehkolbenmotor einen speziell ausgeformten Brennraum
auf, der im Zusammenspiel mit der jeweiligen Brennraumdichtung eine strömungsgünstige und die
Verbrennung fordernde Brennraumform gewährleistet. Entsprechend der technischen Auslegung
des jeweiligen Motors sowie des eingesetzten Schieberdichtungssystems kann der Brennraum
unterschiedlich ausgeformt sein. Bei zylindrischem Stator ist die Ausformung gleich Null. Die
Ausformung beginnt in Drehrichtung hinter dem Punkt des geringsten Abstandes zwischen Stator
und Rotor. Der Endpunkt wird durch die technische Auslegung des Motors bestimmt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, wobei
Fig. 1 den
Drehkolbenmotor an sich und
Fig. 2 den Drehkolbenmotor im Querschnitt zeigen.
In Fig. 3 bis Fig. 7 sind mögliche Varianten des in Fig. 1 und Fig. 2 genannten Ausführungsbeispieles
dargestellt. Es zeigen im Einzelnen:
Fig. 3
- a) Seitenansicht eines Sektors des Rotors (2) mit Brennraumdichtung (8), deren gerundeter Vorderkante (13) tangential an den Rotorsektor angepaßt ist
- b) Ansicht von Unten
Fig. 4
- a) Seitenansicht eines Sektors des Rotors (2) mit Brennraumdichtung (8), deren Vorderkante (13) konkav ausgebildet ist
- b) Ansicht von unten
Fig. 5
- a) Seitenansicht eines Sektors des Rotors (2) mit Brennraumdichtung (8), deren Vorderkante (13) zweidimensional konkav ausgebildet ist
- b) Ansicht von unten
Fig. 6
- a) Seitenansicht eines Sektors des Rotors (2) mit in Längsrichtung genuteter (14 = Nut) Brennraumdichtung (8), deren Vorderkante (13) tangential an den Rotorsektor angepaßt ist
- b) Ansicht von Unten
Fig. 7a)-c) Mögliche Ausformungsvarianten des Brennraumes (6) aus dem Stator, wobei in
- a) ein kreisförmiger Stator (Ausformung = 0) gezeigt wird sowie in
- b) + c) die Abweichungen von der Kreisform (gestrichelte Linie) dargestellt werden.
Im Stator (1), der mit Brennraum (6), Zündeinrichtung (7) und Einspritzanlage (12) ausgerüstet ist,
befindet sich ein symmetrisch mit Schiebern (9 und 10) versehener, drehbar und exzentrisch
gelagerter Rotor (2) der mit Brennraumdichtungen (8) ausgestattet ist. Die Vorderkante (13) der
Brennraumdichtung kann von der hier gezeigten Form abweichen. Die Brennraumdichtung kann
mit Nuten oder anderen Strukturen versehen sein. Tangential in Drehrichtung ist je ein
Ansaugstutzen (3) und ein Abgasstutzen (4) angebracht. Die Rotorseitenteile (11) verleihen dem
Rotor (2) die erforderliche Stabilität. Fakultativ ist in diesem Ausführungsbeispiel im Abgaskanal
(4) ein Leitblech (5) enthalten.
Ein Motor dieser Bauart ist strömungsgünstig gestaltet, relativ einfach im Aufbau und läßt ein gutes
Masse-Leistungsverhältnis sowie einen hohen Wirkungsgrad bei vertretbarem Aufwand erwarten.
Diese Eigenschaften versprechen ebenso Umweltfreundlichkeit bei Herstellung und Betrieb.
Claims (1)
- Strömungsoptimierter Drehkolbenmotor, bestehend aus einem zylindrischen Stator (1), der mit Kraftstoff-Einspritz- (12) und Zündanlage (7) versehen ist, und einem darin, drehbar und exzentrisch gelagertem Rotor (2), welcher mit Schiebern ausgestattet ist (9 + 10), gekennzeichnet dadurch, daß der Ein- (3) und Auslaßkanal (4) tangential in Strömungsrichtung angebracht sind und sich am Rotor (2) in Drehrichtung vor jedem Schieberaustritt je eine Brennraumdichtung (8), welche mit Nuten (14) versehen sein kann, befindet, die während des Verbrennungsvorganges gemeinsam mit dem aus dem Stator (1) herausgearbeiteten Brennraum (6) die Form des Brennraumes so gestaltet, daß der Gasstrom annähernd tangential in Drehrichtung auf den vorlaufenden Schieber wirkt, aber eine Wirkung auf den nachlaufenden Schieber temporär vermieden wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998141503 DE19841503A1 (de) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Strömungsoptimierter Drehkolbenmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998141503 DE19841503A1 (de) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Strömungsoptimierter Drehkolbenmotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19841503A1 true DE19841503A1 (de) | 2000-03-23 |
Family
ID=7880566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998141503 Ceased DE19841503A1 (de) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Strömungsoptimierter Drehkolbenmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19841503A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100348844C (zh) * | 2005-06-30 | 2007-11-14 | 魏宏兵 | 一种旋转式内燃机 |
WO2021088135A1 (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-14 | 何金潜 | 具有泽仑圆形状的腔体、流体工作装置以及发动机 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1576929A1 (de) * | 1967-09-19 | 1970-05-27 | Kurt Schultheiss | Drehkolbenmotor |
DE19600492A1 (de) * | 1996-01-09 | 1997-07-10 | Heiner Dipl Ing Krannich | Drehkolbenverbrennungsmotor |
-
1998
- 1998-09-04 DE DE1998141503 patent/DE19841503A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1576929A1 (de) * | 1967-09-19 | 1970-05-27 | Kurt Schultheiss | Drehkolbenmotor |
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Legal Events
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