DE19918502C2 - Drehflügelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehflügelmaschine, eingesetzt als Rotations­ verbrennungsmotor mit einem optimierten Verbrennungsablauf.

Aus der Patentschrift DE 107 950 C ist eine Kraftmaschine bekannt, deren zentrisch geführte Kurbel direkt durch ein Kraftmittel betrieben wird. Exzentrisch im zylindrischen Gehäuse ist ein Hohlzylinder frei drehbar gelagert und teilweise im Gehäuse eingelassen. Ein geschlitzter Zylinder, als Walzengelenk eingesetzt, verbindet die Kurbel (Drehflügel) mit dem Hohl­ zylinder. Der mondsichelartige Raum zwischen Zylinder und Hohlzylinder wird mit dem Drehflügel in zwei Arbeitsräume unterteilt. Ein- und Auslass­ schlitze für den Gaswechsel sind beidseitig der engsten Stelle von Hohlzylinder und Gehäuse vorgesehen.

Aus der Patentschrift US 2 373 304 ist ein Rotationsmotor bekannt, bei welchem Verdichter, Steuerung und Motor achsparallel angeordnet sind. Das Brenngemisch wird in einer zwischen Verdichter und Motor angeordneten Transferkammer gezündet sobald die Verbindung zum Motorraum hergestellt ist.

Während bei DE 107 950 C das Kraftmittel direkt den zentrisch geführten Drehflügel bewegt, werden bei US 2 373 304 drei im Rotor radial geführte Schieber mit aufgesetzten Gelenkstücken druck-beaufschlagt. Somit wird die Motorwelle indirekt angetrieben und die Reibarbeit für die Schieber­ bewegung geht verloren.

Aufbauend auf diesen Stand der Technik ist eine Weiterentwicklung des Drehflügelsystems durch die Einbeziehung in einen gegliederten Aufbau vorstellbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Rotationsmotor mit verbessertem Verbrennungsablauf vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird so gelöst, dass die Verbrennung zum Unterschied zu US 2 373 304 nicht mit der Expansionsphase überlagert wird, sondern Zünden, Entflammen und Verbrennen in einem abgeschloßenen Verbren­ nungsraum stattfindet. Dabei entsteht Höchstdruck, erst danach wird die Verbindung zum Expansionsraum der Motoreinheit hergestellt, wobei für das Dieselverfahren Kraftstoff nachgespritzt wird.

Die Verbrennungskammer kann stationär im Gehäuse zwischen Verdichter und Motor angeordnet sein, wobei im Hohlzylinder eingelassene Über­ stömkanäle die zeitliche Verbindung zum Verdichter bzw. Motor her­ stellen. Die Verbrennungskammer kann auch mobil sein, indem diese in einem Walzenschieber eingebracht ist. Dabei können auch mehrere Verbren­ nungskammern gleichzeitig dem Verdichter, zur Verbrennung und dem Motor bereitstehen. Damit sich die Flammfront in der Verbrennungs­ kammer entfalten kann, sollte diese mindestens für 1/1000 Sekunde verschlossen bleiben, damit die Flammfront den gesamten Verbrennungs­ raum erfaßen kann.

Bei der Auslegung des Rotationsmotors sind Drehlage der Drehflügel und Walzenschieber aufeinander abzustimmen.

Die Drehflügelsysteme (DFS) können parallel oder hintereinander ange­ ordnet sein, ebenso können stationäre oder mobile Verbrennungskammern eingesetzt werden.

Die Größenverhältnisse der DFS zueinander sind in der gegliederten Bauweise frei bestimmbar, so kann beispielsweise eine größere Ver­ dichtereinheit einen zusätzlichen Kompressor ersetzen.

Es zeigen:

Fig. 1 Ein DFS, bestehend aus:
1 Gehäuse
2 Hohlzylinder
3 Drehflügel
4 Gelenk
5 Kompressionsraum
6 Expansionsraum

Einige Ausführungsbeispiele von verschiedenen Drehflügelmaschinen als Rotationsmotore mit motorischen Kreisprozessen mit realer Gleich­ raumverbrennung folgen in den Fig. 2 bis 11.

Claims (4)

1. Drehflügemaschine mit einem in einem zylindrischen Gehäuse umlaufenden und dabei in einem in dem Gehäuse exzentrisch und frei drehbar gelager­ ten Hohlzylinder mitnehmenden Drehflügel, welcher durch ein geschlitzes Walzengelenk mit dem Hohlzylinder verbunden ist, wobei beidseits des Dreh­ flügels zwischen dem Hohlzylinder und dem zylindrischen Gehäuse Arbeits­ kammern gebildet werden, die Einlaß- und Auslassöffnungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Verwendung als Verbrennungsmotor zwei Maschineneinheiten nebeneinander oder hintereinander angeordnet sind, wobei eine als Verdichter für das Ansaugen und Verdichten und die andere als Motor für die Expansion und das Ausschieben der Abgase vorgesehen ist, und dass zwischen dem Verdichter und dem Motor ein mit einem Zünd- und Einspritzsystem versehener Verbrennungsraum angeordnet ist, welcher durch eine Steuerung nacheinander mit dem Verdichter verbindbar, nachfolgend zum Zünden und Entflammen eines Brenngemisches unter Gleichraumbedingungen abschließbar, und schließlich mit dem Motor verbindbar ist.

2. Drehflügelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsraum in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Gaswechsel­ steuerung durch den mit Überströmkanälen versehenen Hohlzylinder erfolgt.

3. Drehflügelmaschine nah Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsraum durch einen in dem Gehäuse angeordneten und von einer Motorwelle angetriebenen Walzenschieber gebildet wird, welcher eine bis drei Verbrennungskammern aufweist.

4. Drehflügelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Gleichraumverbrennung eine Gleichdruckverbrennung bei einer mit dem Beginn der Expansion im Motorraum eingeleiteten zweiten Einspritzphase erfolgt.