DE2140798A1

DE2140798A1 - ROTARY LISTON ENGINE WITH EXHAUST GAS COMBUSTION

Info

Publication number: DE2140798A1
Application number: DE2140798A
Authority: DE
Inventors: Herbert Hieronymus
Original assignee: HIERONYMUS WILFRIED H
Current assignee: HIERONYMUS WILFRIED H
Priority date: 1971-08-14
Filing date: 1971-08-14
Publication date: 1973-02-22

Description

Drehkolbenmotor mit Abgasverbrennung Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenmotor, welcher im Zusammenwirken mit seinen Zusatzaggregaten in der Lage ist, die Abgase zu verbrennen. Rotary piston engine with exhaust gas combustion The invention relates to a Rotary piston engine, which in interaction with its additional units is capable is to burn the exhaust gases.

;Angesichts der ständig steigenden Umweltverschmutzung mit ihren gesundheitlichen Gefahren und den mit Bestimmtheit zu erwartenden gesetzgeberischen Maßnahmen ist die Entwicklung eines Motors, der in der Lage ist, die Abgase zu beseitigen, eine Notwendigkeit.; Faced with the ever increasing pollution with its health Dangers and the legislative measures that can be expected with certainty the development of an engine that is able to eliminate the exhaust gases, one Need.

Es sind eine Reihe von Drehkolbenmotoren bekannt geworden, welche aus zwei mit- oder gegeneinander laufenden Drehkolben, mit exzentrischem Lauf, oder schwierig zu bearbeitenden und geformten Bau teilen, mit nur schwer lösbaren Dichtungsproblemen und zu geringer Kompression bestehen. Auch wurden die Verbrennungsräume bisher so angeordnet, daß ein großer Teil der Explosionskraft nicht oder nur unzulänglich wirksam werden kann. Aus den genannten Gründen sind die bekannt gewordenen Vorschläge auch nicht realisiert worden. There are a number of rotary piston engines known which consisting of two rotating pistons running at the same time or against one another, with an eccentric run, or Difficult to edit and shaped construction parts, with difficult to solve sealing problems and insufficient compression. So far, the combustion chambers have also been the same arranged that a large part of the explosive force is insufficient or insufficient can take effect. For the reasons mentioned, the proposals that have become known are also not been realized.

Die vorliegende Erfindung hat nicht nur die Aufgabe, eine banbare Lösung eines zentrisch gelagerten Drehkolbenmotors vorzuschlagen, sondern darüberhinaus einen Motor zu schaffen, welcher in der Large ict, die Abgase glieder zu rerbrennen. The present invention not only has the task of making a banable To propose a solution of a centrally mounted rotary piston engine, but beyond that to create an engine which, in the large ict, burns the exhaust gases.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,daß dem Drehkolbenmotor mit geteilten Verdichtungsschiebern,einem Ein- und Auslaß und einer Verbrennungskammer, ein zweiteiliger Vorverdichter vorangesetzt wird, welcher die Aufgabe hat, dem Motor einerseits Frischluftgasgemisch und andererseits die - von dem Motor nachgeordneten Exhaustor und Flüssigkeitsfilter - wieder brennbaren Abgase zur Verbrennung zuzuführen.This object is achieved in that the rotary piston engine with split Compression valves, an inlet and outlet and a combustion chamber, a two-part Pre-compressor is set up, which has the task of the engine on the one hand fresh air gas mixture and on the other hand the exhaustor and liquid filter downstream of the engine - return flammable exhaust gases for incineration.

Die Erfindung wird in den 11 Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Querschnitt durch den Drehkolbenmotor in der Grundform Fig. 2 die Lage der Dichtleisten Fig. 3 den Verbrennungsraum des Drehkolbens Fig. 4 Längsschnitt durch Dichtleiste und Querschnitt durch Dichtstreifen Fig. 5 Lage der Dichtstreifen Fig. 6 Gehäuselagerdeckel u. im Querschnitt u. Läuferdetail im Längs schnitt Fig. 7 u. 8 Verdichtungsschieber Fig. 9 Querschnitt durch Vorverdichter Fig.10 Längsschnitt durch Vorverdichter Fig. 11 Gesamtkonzeption Der Motor besteht aus einem Gehäuse 1, in dem ein (oder mehrere) hohler Läufer 2 zentrisch läuft. Das Gehäuse hat für jeden Läufer einen Einlaß 8, einen Auslaß 9 und eine Gehäusebrennkammer 3b, in welche eine Zündkerze 3c mündet. Der Läufer bekommt eine oder mehrere Läuferbrennkammern 3a und genausoviele Verdichtungsschieber 4 Die Verdichtungsschleber werden durch Dritckfedern 5 immer an der Gehäusewand gehalten. Aufbauend auf der Grundform (Fig.1) wird in Fig. 2 und 4-8 ein Dichtungssystem vorgeschlagen, durch welches es möglich wird, alle Rauteile mit großen Toleranzen herzustellen und gleichzeitig für ausreichende Dichtung bei jedem Betriebszustand zu sorgen.The invention is illustrated in the 11 drawings and below described in more detail. They show: FIG. 1 a cross section through the rotary piston engine in FIG Basic shape Fig. 2 the position of the sealing strips Fig. 3 the combustion chamber of the rotary piston 4 shows a longitudinal section through a sealing strip and a cross section through a sealing strip in FIG. 5 Position of the sealing strips Fig. 6 Housing bearing cover and in cross-section and rotor detail 7 and 8 compression slide Fig. 9 cross section through the pre-compressor Fig. 10 Longitudinal section through the pre-compressor Fig. 11 Overall concept The engine consists from a housing 1 in which one (or more) hollow rotor 2 runs centrally. The housing has an inlet 8, an outlet 9 and a housing combustion chamber for each rotor 3b, into which a spark plug 3c opens. The runner gets one or more runner combustion chambers 3a and just as many compression sliders 4 The compression slivers are through Dritck springs 5 always held on the housing wall. Building on the basic form (Fig. 1) a sealing system is proposed in Fig. 2 and 4-8, through which it is possible is to produce all diamond parts with large tolerances and at the same time for sufficient Ensure seal in every operating condition.

Der geteilte Verdichtungsschieber 4 wird durch Druckfedern 5a seitlich an den Lagerdeckel 13 gepreßt. Der dadurch in der Mitte des Verdichtungsschiebers entstehende kleine Spalt wird durch eine Abdeckplatte 4a gedichtet(Fig. 7 und 8). Die- seitliche Abdichtung des Brennraumes 3a/3b wird durch drei Dichtstreifen lob vorgenommen, welche in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung lOc im Gehäuse liegen. Die beiden links und rechts liegenden Dichtstreifen sind so geformt, daß sie im Zusammenwirken mit dem mittlarven sowohl seitlich als auch zum Läufer hin drücken. Das Anpressen der Dichtstreifen lOb wird über jeweils zwei Einstellschrauben 10s an den beiden Enden der Dichtstreifen besorgt. Der Brennraum 3a/3b wird zum Verdichtungsraum und zum Auslaß 9 durch zwei Dichtleisten lOa gedichtet. Sie werden durch Druckfedern 11 auf den Läufer gepreßt, Eine weitere Dichtleiste lOa lFig. 2) ist in der Nähe des Einlasses 8 angebracht, um von dort ein Entweichen des Frischluftgasgemisches in andere Gehäuseteile zu verhindern.The split compression slide 4 is laterally supported by compression springs 5a pressed against the bearing cap 13. The one in the middle of the compression slide resulting small gap is sealed by a cover plate 4a (Fig. 7 and 8). The lateral sealing of the combustion chamber 3a / 3b is provided by three sealing strips made, which are located in a recess 10c provided for this purpose in the housing. The two sealing strips on the left and right are shaped so that they are in the In cooperation with the central larvae, press both to the side and towards the runner. The pressing of the sealing strips lOb is done via two adjusting screws 10s concerned about the two ends of the sealing strip. The combustion chamber 3a / 3b becomes a compression chamber and sealed to the outlet 9 by two sealing strips 10a. They are made by compression springs 11 pressed onto the runner, another sealing strip 10a fig. 2) is near of the inlet 8 attached to an escape of the fresh air gas mixture from there to prevent other housing parts.

Das letzte Element deB Dichtungssystems ist die seitliche Abdichtung des Läufers 2 durch zwei geschlitzte Dichtringe 14, die im Lagerdeckel 13 sitzen, Die Dichtringe sind so geformt, daS sie sowohl Seitwärts als auch zum Läufer hin drücken (Fig. 6). Beide Dichtringe weisen einen etwas geringeren Radius als der Läufer auf und drücken mit geringstmöglichem Druck auf ihn. Diese Dichtringe sind im Lagerdeckel untergebracht (Fig. 6) und verhindern ein Entweichen des Frischluftgasgemisches zwischen Läufer 2 und Lagerdeckel 13. Der Läufer sitzt auf einer mitlaufenden Hohlwelle 6 und wird durch eine Verdrehsicherung 7 auf ihr gehalten. Durch die Hohlwelle und durch die besondere Ausformung der Lagerdeckel 13 (Fig.6) wird die Schmierung der Lager 18 in bekannter Weise erzielt.The last element of the sealing system is the side seal of the rotor 2 by two slotted sealing rings 14 that sit in the bearing cover 13, The sealing rings are shaped so that they both sideways and towards the runner press (Fig. 6). Both sealing rings have a slightly smaller radius than the Runner up and press on him with the least possible pressure. These sealing rings are housed in the bearing cover (Fig. 6) and prevent the fresh air gas mixture from escaping between rotor 2 and bearing cover 13. The rotor is seated on a hollow shaft that moves along with it 6 and is held on it by an anti-twist device 7. Through the hollow shaft and Due to the special shape of the bearing cover 13 (Fig. 6), the lubrication of the Bearing 18 achieved in a known manner.

Dadurch, daB der Läufer 2 hohl und ein Zwischenraum zwischen ihm und dem Lagerdeckel 13 vorgesehen ist, kann eine Ausreichende Menge Schmierstoff in diesem Raum vorhanden sein. Der Schmierstoff wird durch das eitliche Herausragen der Verdichtungsschieber 4 (Fig.6) an die Lagerdeckel geschleudert4 wo es in die dafür vorgesehenen-Auffangrinneni6 durch Bohrungen 17 zur Anfangs schmierung zu den Lagern 18 läuft.Because the rotor 2 is hollow and there is a space between it and the bearing cover 13 is provided, a sufficient amount of lubricant in be present in this room. The lubricant is made by sticking out the compression slide 4 (Fig. 6) flung against the bearing cover 4 where it enters the The collecting channels provided for this purpose are closed through holes 17 for initial lubrication the bearings 18 is running.

Der Schmierstoff sorgt aber darüberhinaus auch noch für die Schmierung der Dichtringe 14 und des gesamten Gehäuseinnenraumes dadurch, daß er durch den Dichtringschlitz, der in diesem Fall bei u (Fig.6) unten in den Lagerdeckeln liegt, unter den Läufer kriecht. Soll Statt einer Umlaufschmierung eine Gemischschmierung erfolgen, so wird der Dichtringschlitz nach o oben verlegt. Um ein Mitlaufen der Dicht ringe 14 zu verhindern, werden sie durch bekannte Maßnahmen in ihrer Lage gehalten.The lubricant also provides lubrication the sealing rings 14 and the entire housing interior in that it is through the Sealing ring slot, which in this case is at u (Fig. 6) at the bottom of the bearing caps, crawls under the runner. Should a mixture lubrication instead of a circulating lubrication take place, the sealing ring slot is moved o upwards. To keep the To prevent sealing rings 14, they are in their position by known measures held.

Diesem Hauptmotor ist ein Vorverdichter(Fig.9 und 10) vorangesetz.A pre-compressor (Fig. 9 and 10) is placed in front of this main motor.

Er besteht aus einem Gehäuse 19, in welchem zwei durch eine Gehäusezwischenwand 29 getrennte Nockenläufer 20 laufen. Zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 27 ist ein Dichtschieber 21 angeordnet, welcher in ein angeflanschtes Federgehäuse 22 hineinragt und durch Druckfedern 23 auf den Nockenläufer drückt. Beide Nockenläufer sitzen auf einer mitlaufenden Hohlwelle 24, die durch eine Verdrehsicherung 25 gesichert ist. Durch die Hohlwelle 24 erfolgt die Schmierung der Lager 30 auf bekannte Weise.It consists of a housing 19, in which two by a housing partition 29 separate cam followers 20 are running. Between the inlet 26 and the outlet 27 is a sealing slide 21 is arranged, which protrudes into a flanged spring housing 22 and presses on the cam follower by compression springs 23. Both cam followers are seated on a revolving hollow shaft 24, which is secured by an anti-rotation device 25 is. The bearings 30 are lubricated by the hollow shaft 24 in a known manner.

Arbeitsablauf: Zuerst wird durch den größeren Teil des Vorverdichters (Fig. 10) das Frischluftgasgemisch vom Vergaser angesaugt und in den Verdichtungsraum des Hauptmotors (im Verlauf als Hauptverdichter bez.) gedrückt. Dadurch, daß der Vorverdichter in einem festgelegten oder in Stufen schaltbaren Übersetzungsverhältnis zur Hauptwelle 6 steht, kann eine beliebig festzulegende Vorverdichtung erfolgen.Workflow: First, the larger part of the pre-compressor is used (Fig. 10) sucked the fresh air gas mixture from the carburetor and into the compression chamber of the main motor (referred to in the course as main compressor). Because the Pre-compressor in a fixed or in steps switchable transmission ratio is to the main shaft 6, any pre-compression can be specified.

Eine bis jetzt noch unbekannte Möglichkeit bietet sich aber, wenn die Drehzahl des Voryerdichters auf bekannte Art stufenlos geändert werden kann, und zwar derart, daß dies durch ein Pedal geschieht, wobei die gleichzeitig betätigte Drosselklappe des Vergasers das notwendige Gemisch zur Verfügung stellt. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, den Motor, je nach Bedarf, mit einer niedrigen bis sehr hohen Verdichtung zu fahren. Das in den Hauptverdichter gedrückte und gesaugte Gemisch wird von dem nachfolgenden Verdichtungsschieber in die Gehäusebrennkammer 3a/3b komprimiert und dort gezündet. Nach der Explosion werden die Abgase durch den Exhaustor C (Fig. 11) abgesaugt. Der Exhaustor besitzt einen .lustierbaren Frischlufteinlaß, wodurch die Abgase sowohl gekühlt als auch wieder brennbar gemacht werden. Die so gemischten Abgase werden in einen bekannten geteilten Flüssigkeitsfilter gedrückt, wo sich die nicht brennbaren Festteilchen ablagern. Durch die Zusammensetzung der Flüssigkeit werden auch noch andere, die Wiederverbrennung störende Abgasprodukte abgebaut. Das aufsteigende wieder brennbare Gas wird jetzt vom kleineren Teil des Vorverdichters (Fig. 10) angesaugt. Von dort aus wird es auf dem Weg zum Einlaß 8 des Hauptverdichters gedrückt und mit dem Frischluftgasgemisch vermischt. Abgesehen von der auf diese Weise erreichten weitestgehenden Beseitigung der Abgase, ergibt sich auch eine größere Wirtschaftlichkeit des Treibstoffverbrauches.A hitherto unknown possibility arises, however, if the speed of the Voryer sealer can be changed continuously in a known way, in such a way that this is done by a pedal, which is operated at the same time The carburetor's throttle valve provides the necessary mixture. From it there is the possibility of running the engine with a low up to to drive very high compression. The one pressed and sucked into the main compressor The mixture is fed into the casing combustion chamber by the downstream compression slide 3a / 3b compressed and ignited there. After the explosion, the exhaust gases are through sucked off the Exhaustor C (Fig. 11). The exhaustor has an adjustable fresh air inlet, whereby the exhaust gases are both cooled as well as made flammable again will. The exhaust gases thus mixed are passed into a known split liquid filter where the non-flammable solid particles are deposited. Through the composition The liquid also releases other exhaust gas products which interfere with reburning reduced. The rising re-combustible gas is now taken from the smaller part of the Pre-compressor (Fig. 10) sucked in. From there it becomes on the way to the inlet 8 of the main compressor pressed and mixed with the fresh air gas mixture. Apart from that of the extensive elimination of the exhaust gases achieved in this way there is also greater economy in fuel consumption.

Claims

Patent claims:

Rotary piston engine with exhaust gas combustion, consisting of a main engine (A), a supercharger placed in front of the main engine (B), one of the main engine downstream exhaustor (C), a downstream liquid filter (D) and the connecting pipes (E), characterized in that the main engine consists of a Housing (1), one or more centrally mounted runners (2), with a or several rotor combustion chamber (s) (3a) and the same number assigned to them Verdichtunsschiebern (4) and a DithtungSsystem (lOa, lOb u. 14) is that the pre-compressor is in two parts in series, that the exhaustor is adjustable Air inlet is provided, that the liquid filter is divisible and that the whole system connected to each other by pipes.

2. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 1, characterized in that that the housing (1) for each rotor has an inlet (8), an outlet (9) and one Has housing combustion chamber (3b).

3. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 1, characterized in that that the runner (2) is hollow.

4. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 1, characterized in that that the compression slide (4) are divided, a cover plate (4a) and holes to receive compression springs (5, 5a).

5. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 1, characterized in that that the rotor (s) on a hollow shaft (6) with anti-twist device (7) in bearing caps (13) sit / sit.

6. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 5, characterized in that that the bearing cover has collecting channels «16), bores (17) for bearing lubrication and one Have space to accommodate the sealing rings (14).

7. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 1, characterized in that that the sealing system consists of three sealing strips (10a), three lateral sealing strips each (10b) and two sealing rings (14) each.

8. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 7, characterized in that that the sealing strips (10a) in front of and behind the combustion chamber and in front of the inlet (8) are arranged and that they are pressed by compression springs on the runner.

9. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 8, characterized in that that the compression springs (11) sit in) bores in the housing through a cover are locked.

lo. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to Claim 7, characterized in that characterized in that the lateral sealing strips (10b) have a slightly larger radius have as the rotor, sit in a housing recess (ion) and through two Adjusting screws (loe) can be adjusted.

11. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 7, characterized characterized in that the two sealing rings (14t have a slightly smaller radius than the Have runners that are slotted, due to their shape both laterally and towards the runner press down

12. Rotary piston engine with exhaust gas combustion according to claim 1, characterized in that that the pre-compressor (B) consists of two cam runners (20) with one or more cams, is mounted centrally in a divided housing (19, 29) and the inlet 26) through a sealing slide (21) is separated from the outlet (27).