DE2130791C3

DE2130791C3 - Gemischansaugende mittelachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2130791C3
Application number: DE19712130791
Authority: DE
Original assignee: Armbruster, Max, Dr., 6200 Wiesbaden Elf: gleich Anmelder
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1977-04-21

Description

Die Erfindung betrifft eine gemischansaugende mittelachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit zwei innerhalb eines kreisringförmigen, Arbeitskammern einschließenden Gehäusemantels umlaufenden, miteinander starr verbundenen Kolbenpaaren, wovon das eine Kolbenpaar mit ungleichförmiger Geschwindigkeit und das andere Kolbenpaar mit gleichförmiger Geschwindigkeit umläuft und sowohl die voreilenden als auch die nacheilenden Stirnwände der Kolben von Arbeitsmedien beaufschlagt werden.

Eine derartige mittelachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine ist aus der DT-OS 15 26 369 bekannt. Hier sind die Kolben beidseitig für den Hauptprozeß beaufschlagbar. Die Ausnutzung von Arbeitskammern für die Nachverbrennung ist hier nicht vorgesehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine obengenannter Art eine Nachverbrennungseinrichtung vorzusehen, die mit zur Leistungssteigerung der Maschine beitragen soll.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die sich während ihres Umlaufes jeweils auf beiden Seiten der Kolben bildenden Arbeitskammern auf der einen Seite für das Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Expandieren des Brennstoff-Luft-Gemisches im Hauptprozeß und auf der anderen Seite für das Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Expandieren der mit Frischluft vermischten Abgase aus dem Hauptprozeß im Nachverbrennungsprozeß genützt werden und daß ein Sammelbehälter zwischen der Ausschubkammer des Hauptprozesses und der Ansaugkammer des Nachverbrennungsprozesses geschaltet ist.

Diese doppelte Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemsiches und der mit Frischluft vermischten Abgase innerhalb desselben Gehäusemantels hat die nachfolgenden Vorteile:

1. Die nochmalige Verdichtung des Abgas-Luft-Gemsiches bewirkt eine größere Wirksamkeit der

Verbrennung.

2. Es entfallen dadurch zusätzliche Geräte für die Vorwärmung des Abgas-Luft-Gemisches, die Verdichtung und die dafür erforderlichen Steuergeräte. 3. Die Verbrennung des Abgas-Luft-Gemisches erbringt dem Motor eine zusätzliche Leistung. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an Hand einer schematischen Zeichnung wiedergegeben. Es zeigen die A b b. 1 bis 3 ίο im Querschnitt der Rotationskolben-Brennkraftmaschine die verschiedenen Phasen des Haupt- und Nachverbrennungsprozesses mit den unterschiedlichen Kolbenstellungen.

A b b. 1 Der Gehäusemantel 1 umschließt den IS Ringraum, in welchem bei dem gezeichneten Beispiel 4 zweiseitig beaufsdilagoare Kolben Ki, K 2, K 3, K 4 umlaufen. Bei der gezeichneten Lage der Kolben ist zwischen der nachlaufenden Kolbenstirnwand bzw. der Kolbenseite K Xa und der vorlaufenden Kolbenstirnwand bzw. der Kolbenseite K2a das Abgas ausgestoßen worden, während zwischen den Kolbenseiten K 4a und K 3a das verdichtete Brennstoff-Luft-Gemisch durch die Zündvorrichtung VZa gezündet wird. Während des Arbeitstaktes »Auspuffen« strömt das Abgas des Brennstoff-Luft-Gemsiches durch die Leitung 30 in den Sammelbehälter 31 und von dort durch die Düse 32 in den Ansaugraum zwischen den auseinandergegangenen Kolbenseiten K Xb n. K 4b, wobei gleichzeitig Frischluft durch den Kanal 33 zugeführt wurde. Zwischen den Kolbenseiten K 2b und K 3b hat die Verbrennung des Abgas-Luft-Gemsiches, das 180° zuvor angesaugt und 90° zuvor verdichtet wurde, stattgefunden. Die Kanäle 34 und 35 sind während des Ablaules dieser Arbeitsgänge durch Ventile geschlossen.

A b b. 2 Durch Drehung der treibenden Ringscheibe 5 mit ihren daran festverbundenen Kolben K 1 und K 3 um 90° ergibt sich am Lnde dieser Drehung die Lage der Kolben gemäß der A b b. 2, während die Kolben K 2 und K 4 durch die Zahnradübersetzung der beiden Zahnradsegmente 7 und 10 langsamer umlaufen, so daß sich zwischen den Kolbenseiten K Ij und K 2a ein Ausdehnungsraum bildete, wodurch in diesen Raum ein neues Brennstoff-Luft-Gemisch angesaugt wurde. Der Ansaugkanal 34 ist während dieses Vorganges geöffnet worden. Zwischen den Kolbenseiten KIb und K4b ist das 90° zuvor angesaugte Abgas-Luft-Gemisch verdichtet und gezündet worden, während der Rest des zuvor verbrannten Abgas-Luft-Gemisches durch den jetzt geöffneten Kanal 35 ins Freie ausgepufft wurde.

A b b. 3 Durch den weiteren Umlauf der treibenden Ringscheibe 5 mit den damit kraftschlüssig verbundenen Kolben KX und K 3 um 90° und die Schließung der Kanäle 34 und 35 ergibt sich wiederum die Annäherung der Kolbenseiten K la und K 2a sowie der Kolbenseiten K3a und K4a wie bei Abb. 1. Das 90° zuvor angesaugte Brennstoff-Luft-Gemisch ist verdichtet und durch die Zündvorrichtung VZa gezündet worden, während gleichzeitig durch die Kolbenseiten K 4a und K3a das Abgas des Brennstoff-Luft-Gemisches durch die Kanäle 30 und 31 des Sammelbehälters ausgepufft und von dort durch den Kanal 33 unter Mischung mit Frischluft in den Raum zwischen den Kolbenseiten K 3b und K 2b geleitet wird. Durch die gleichmäßig umlaufenden Ringscheiben 5 und 8 sowie die Zahnringe 9 und 6, welche Zahnsegmente sind, werden die Kolben K 2 und K 4 schneller als die Kolben KX und K 3 in Umlauf versetzt, so daß die Kolbenseiten K 1 a und K 2a das 90° zuvor angesaugte Brennstoff-Luft-Gemisch

verdichtet und dann gezündet wird.

In der Folge wiederholen sich die Arbeitsgänge, so daß jeweils zwischen den Kolbenseiten a und das neue Brennstoff-Luft-Gemisch nach einom Umlauf von 90° angesaugt, verdichtet, verbrannt und deren Abgase dem Sammelbehälter zur weiteren Nachverbrennung zugeleitet wird. Es wird also kein Abgas des Brennstoff-Luft-Gemisches ohne Nachverbrennung ins Freie geleitet.

Zur Verstärkung der Nachverbrennung des Abgases und dessen Reinigung können in bekannter Weise noch Katalysatoren 36 und Filter in den Umlauf des Abgases 37 zusätzlich angeordnet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch: V^

Gemischansaugende mittelachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit zwei innerhalb eines kreisringförmigen, Arbeitskammern einschließenden Gehäusemantels umlaufenden, miteinander starr verbundenen Kolbenpaaren, wovon das eine Kolbenpaar mit ungleichförmiger Geschwindigkeit und das andere Kolbenpaar mit gleichförmiger Geschwindigkeit umläuft und sowohl die voreilenden als auch die nacheilenden Stirnwände der Kolben von Arbeitsmedien beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daft die sich während ihres Umlaufes jeweils auf beiden Seiten der Kolben (Ki, K 2, K 3, K 4) bildenden Arbeitskammern auf der einen Seite (a) für das Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Expandieren des Brennstoff-Luft-Gemisches im Hauptprozeß und auf der anderen Seite (6) für das Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Expandieren der mit Frischluft vermischten Abgase aus dem Hauptprozeß im Nachverbrennungsprozeß genützt werden und daß ein Sammelbehälter (31) zwischen der Ausschubkammer des Hauptprozesses und der Ansaugkammer des Nachverbrennungsprozesses geschaltet ist.