DE202009002837U1

DE202009002837U1 - Rotorkolbenmotor der inneren Verbrennung

Info

Publication number: DE202009002837U1
Application number: DE202009002837U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-28
Filing date: 2009-02-28
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2019-03-01

Abstract

Der Motor der inneren Verbrennung, bestehend aus dem Zylinder und dem hin- und zurückbewegenden Kolben, dem Rotor, der sich im Gehäuse auf der Welle dreht, die ihrerseits die Arbeitswelle bildet, und dem System der Ventile für den Einlass der Arbeitsmischung und den Ausstoß der verarbeiteten Gase, sich durch die hin- und rückführende Bewegung auszeichnend, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad, das auf dem Arbeitswelle des Rotors gelegen ist, gleichzeitig die Rolle des Exzentrikers des Kurbelschleifengetriebes erfüllt, der die Hubbewegung des Kolbens steuert.

Description

Die Erfindung gehört zum Bereich Motorenbau und verbessert Benzin-, Diesel- und andere Motoren.
Bekannt sind die Verbrennungsmotoren der klassischen Art.
Weiterhin bekannt sind Wankelmotoren, die aufgrund technologischer Schwierigkeiten keine breite Anwendung gefunden haben.
Außerdem sind Verbrennungsrotorkolbenmotoren bekannt.
In der angebotenen Konstruktion wurden die positiven Seiten der Motoren vereint.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele im Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 – Frontansicht, 2 – Draufsicht auf den Kolben, den Hebel und den Rotor im oberen Totpunkt der angebotenen Variante des Motors.
3 – Frontansicht, 4 – Draufsicht auf den Kolben, den Hebel und den Rotor im unteren Totpunkt der angebotenen Variante des Motors.
5 – Frontansicht, 6 – Draufsicht auf den Kolben, den Hebel und den Rotor im oberen Totpunkt der angebotenen Variante des Dieselmotors.
7, 9 – Frontansicht, 8, 10 – Draufsicht auf den Kolben, den Hebel und den Rotor im oberen Totpunkt des angebotenen Varianten des Motors.
11, 12, 13, 14, 15 – Variable Ausführung des Siebs.
Der angebotene Motor in 1 und 2 besteht aus dem Gehäuse 1. Im zylindrischen Teil (Zylinder) 2 befindet sich der Kolben 3, der von einer Seite gelenkig mit dem Dämpfer 4 verbunden ist. Von der anderen Seite ist der Dämpfer 4 mit der Kulisse 5 gelenkig verbunden. Im Gehäuse 1 befindet sich auch der Rotor 6, der an der Welle 7 befestigt ist. Auf dem äußeren Teil der Welle 7 ist das Schwungrad 8 befestigt, das gleichzeitig die Rolle des Kurbelrades erfüllt. Der anderen Seite der Welle 7 wird die eigentliche Leistung entnommen. Mit dem Schwungrad 8 ist der Hebel 9 verbunden, der andererseits gelenkig mit der Kulisse 5 in Kontakt kommt. Im Gehäuse 1 befinden sich die Kanäle 10 für den Durchfluss der kühlenden Flüssigkeit (statt der Kanäle können auch Rippen für die Luftkühlung zuständig sein). Außerdem befinden sich die Ventile 11, 12, 13 sowie die Zündkerze 14 am Gehäuse 1.
Der Motor arbeitet auf folgende Weise:
Beim anfänglichen Arbeitsvorgang des Kolbens 3 wird das Ventil 11 geöffnet und unter Druck die Arbeitsmischung aus Luft und Benzin (oder einem anderen zündfähigen Gemisch) in den Arbeitszylinder 2 gereicht. Daraufhin geschieht der Kompressionsprozess. Im oberen Totpunkt wird die Arbeitsmischung in die Arbeitshöhle A herausgedrückt, welche in genau dem Zeitpunkt am Verbindungspunkt mit dem Zylinderausgang ankommt, wenn sich der Zylinderausgang selbst gerade am ebenfalls an dieser Stelle befindet. In diesem Moment entsteht ein kurzer Funkenüberschlag, wodurch die Mischung von der Zündkerze 14 gezündet wird. Durch die Explosion wird der Rotor 6 ausgedehnt und ins Drehen gebracht.
Durch die Einwirkung der Gase beginnt der Rotor 6, sich zu drehen und der Kolben 3 versucht, in seine ursprüngliche Position zurückzukehren. Jedoch wird der Kolben 3 aufgrund der Wirkung des Dämpfers 4 kurzzeitig aufgehalten und beginnt erst seinen Rückwärtsgang, wenn die Arbeitshöhle A des Rotors die Explosionszone verlassen hat.
Ein Großteil der verarbeiteten Gase wird von der Arbeitshöhle A des Rotors 6 mitgetragen. Sobald diese Gase am Ventil 13 angelangt sind, öffnet sich dieses. Es geschieht ein Gasausbruch, wodurch der Rotor 6 einen zusätzlichen Impuls erhält, aufgrund dessen die Drehleistung erhöht wird.
Während der Rückführung des Kolbens 3 in Richtung des unteren Totpunktes (3, 4) öffnet sich das Ventil 12 und die Gasreste werden entsorgt. Sobald der Kolben 3 im unteren Totpunkt angelangt ist, wird das Ventil 12 verschlossen und das Ventil 11 geöffnet, so dass die Arbeitsmischung hindurch gereicht werden kann. Nun erfolgt wieder der Kompressionsvorgang und der Kreislauf wird wiederholt.
Das Schwungrad 8 glättet die Ungleichmäßigkeiten beim Drehen des Rotors 6. Gemeinsam mit dem Hebel 9 arbeitet es wie ein Kurbelgetriebe.
Im Fall von Dieselmotoren (5, 6) wird anstelle der Zündkerze 14 die Düse 21 verwendet. Beim anfänglichen Arbeitsvorgang wird das Ventil 11 geöffnet und Luft wird hindurch gelassen. Dadurch geschieht der Kompressionsprozess. Im oberen Totpunkt wird Diesel hinzugereicht und die Mischung explodiert, wodurch der Rotor 22 ausgedehnt und ins Drehen gebracht wird.
Für die volle Nutzung des Effektes der Erweiterung der Gase in der Arbeitshöhle B des Rotors 22 sind die Vorsprünge C und die Vertiefungen D (Relieffläche) ausgeführt.
Wenn die Arbeitshöhle sich an den Ventilen 23 und 24 befindet, öffnen sich diese und es erfolgt ein Austausch der Luft und der Abgase (5).
Sowohl bei Benzinmotoren (7, 8) als auch bei Dieselmotoren (9, 10) können entweder der Dämpfer 4 oder der Dämpfer 32 verwendet werden. Außerdem kann anstatt des Hebels 5 auch der Hebel 31 eingebaut werden.
In 7, 8 und 9, 10 sind die Varianten der Benzin- und Dieselmotoren mit den zwei Arbeitshöhlen F und G auf dem Rotor 25 abgebildet. Anstelle des Schwungsrades 8 befindet sich an der Welle 7 das Zahnrad 26. An der Achse 27 befindet sich das Zahnrad 28 und das Schwungrad 29. Die Zahnräder 26 und 28 arbeiten wie ein Zahnradgetriebe, in diesem Fall im Verhältnis 2:1, in anderen Fällen aber auch in anderen Verhältnissen.
Der Rotor 25 dieses Motors bekommt die Impulse zweimal (in anderen Fällen dreimal, vier Mal usw.) häufiger, wodurch die Leistung, die Zahl der Umläufe usw. steigen.
Zur Abschwächung des Rückschlages des Kolbens 3 nach dem Ausbruch ist der Durchmesser der Halsung im Vergleich zum Durchmesser des Arbeitszylinders (Kolbens) verringert. Anstatt dieser verkleinerten Halsung kann auch ein Sieb mit Löchern eingesetzt werden. Wenn das Schwungrad 29 eine höhere Geschwindigkeit beim Drehen erreicht, kann ein kleineres Schwungrad eingesetzt werden, um trotzdem dieselbe Leistung zu erzielen.
Für die Vergrößerung der Leistung des Motors die Einspritzung der Arbeitsmischung in die Arbeitskammer K durch die Halsung, welche wie ein Sieb ausgeführt sein kann, wie in 12 dargestellt ist. Zur besseren Füllung der Arbeitskammer mit der Arbeitsmischung kann die Stirnseite 33 – wie auf 13, 14, 15 zu sehen – vorhanden sein, um die Aufwirbelung der Arbeitsmischung zu gewährleisten.

1: Gehäuse
2: Zylinder
3: Kolben
4: Dämpfer
5: Kulisse
6: Rotor
7: Welle
8: Schwungrad
9: Hebel
10: Kanäle
11: Ventil
12: Ventil
13: Ventil
14: Zündkerze
21: Düse
22: Rotor (Variante der Ausführung)
23: Ventil (Variante)
24: Ventil (Variante)
25: Rotor (Variante mit zwei Arbeitshöhlen)
26: Zahnrad
27: Achse
28: Zahnrad
29: Schwungrad (Variante)
30: Hebel (Variante)
31: Kulisse (Variante)
32: Dämpfer (Variante)
33: Sieb
A: Arbeitshöhle des Rotors 6
B: Arbeitshöhle des Rotors 22
C: Vorsprünge des Rotors 22
D: Vertiefungen des Rotors 22
F, G: Arbeitshöhlen des Rotors 25
K: Arbeitskammer

Claims

Der Motor der inneren Verbrennung, bestehend aus dem Zylinder und dem hin- und zurückbewegenden Kolben, dem Rotor, der sich im Gehäuse auf der Welle dreht, die ihrerseits die Arbeitswelle bildet, und dem System der Ventile für den Einlass der Arbeitsmischung und den Ausstoß der verarbeiteten Gase, sich durch die hin- und rückführende Bewegung auszeichnend, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad, das auf dem Arbeitswelle des Rotors gelegen ist, gleichzeitig die Rolle des Exzentrikers des Kurbelschleifengetriebes erfüllt, der die Hubbewegung des Kolbens steuert.
Die Einrichtung nach erstens, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer die Aufgabe der Verzögerung im unteren und oberen Totpunkt erfüllt.
Die Einrichtung nach erstens, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abschwächung des rückgängigen Schlages auf den Kolben die Halsung, durch die die Arbeitsmischung hindurch gereicht wird, einen kleineren Durchmesser besitzt.
Die Einrichtung nach erstens, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergrößerung der Motorleistung die Einspritzung der Arbeitsmischung in die Arbeitskammer optimiert werden muss. Dies geschieht, indem man die richtungssteuernden Elemente oder die Stirnseiten der nicht runden Öffnungen in einem bestimmten Winkel zu einander stellt, was das Verwirbeln der Arbeitsmischung gewährleistet.
Die Einrichtung nach erstens, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung des Lüftens der Arbeitskammern eine erhöhte Übersetzung von der Welle des Rotors zum Schwungrad verwendet werden muss, wobei die Übersetzung gegenüber den Kammern der Verbrennung mindestens doppelt so hoch sein muss.
Die Einrichtung nach erstens, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steigerung der Leistung mehrere Arbeitshöhlen auf dem Rotor verwendet werden können. Dabei muss die Übersetzung von der Welle des Rotors zum Schwungrad ein Vielfaches der Anzahl der Arbeitskammern betragen.
Die Einrichtung nach erstens, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung durch eine Reliefoberfläche auf der Arbeitshöhle des Rotors gesteigert werden kann.
Die Einrichtung nach erstens, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung durch das Ventil, das sich öffnet, wenn die Arbeitshöhle daran vorbeigeht, gesteigert wird.