DE2152517B2 - Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschine, insbesondere rotationskolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschine, insbesondere rotationskolben-brennkraftmaschine

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DE2152517B2 DE19712152517 DE2152517A DE2152517B2 DE 2152517 B2 DE2152517 B2 DE 2152517B2 DE 19712152517 DE19712152517 DE 19712152517 DE 2152517 A DE2152517 A DE 2152517A DE 2152517 B2 DE2152517 B2 DE 2152517B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine, insbesondere Rotations-Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist in der DT-PS 8 26 991 beschrieben.
Allerdings sind bei der bekannten Maschine die Einlaß- und Auslaßkanäle so untergebracht, daß sie innerhalb des Kolbenrotors einander kreuzen und daher in ihrem Querschnitt beschränkt sind. Für einen relativ niedrigen Drehzahlbereich hat dies keine negative Auswirkung. Die Drosselverluste wachsen jedoch schnell mit der Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Kolbenrotors, so daß eine Drehzahl von etwa 2000 bis U/min nicht überschritten werden darf, weil sonst der Wirkungsgrad der Maschine stark herabgesetzt würde.
Dies hat zur Folge, daß die bekannte Maschine, als Brennkraftmaschine angewendet, eine verhältnismäßig kleine Erhöhung der Literleistung im Vergleich zu konventionellen Kolbenmotoren erreichen läßt. Die vierfache Ausnutzung des Gesamtvolumens der Maschine bei zwei Umdrehungen des Kolbenrotors erhöht zwar beim Viertaktprinzip ihre Literleistung auf das Vierfache, aber gleichzeitig wirkt sich die gegenüber konventionellen Fahrzeugkolbenmotoren (etwa 4000 bis 6000 U/min) etwa zweifach niedrigere Drehgeschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung aus. Eine der Grundbestrebungen bei modernen Brennkraftmaschinen, die als Antriebsquelle für Fahrzeuge dienen könnten, würde somit nur in einem beschränktem Umfang erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einuncl Auslaßsystem einer Rotationskolbenmaschine obengenannter Art, insbesondere als Rotationskolben-Brennkraftmaschine, die als eine Antriebsquelle mit hoher Literleistung in Luft-, Wasser- und Bodenfahrzeugcn anwendbar wäre, zu entwickeln.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach der Lehre des Patentanspruchs 1. Demgemäß führen die Auslaßkanäle in axialer Richtung aus den jedem Einlaß-Auslaß-Kolben voreilenden Bereichen heraus, so daß für die Einlaßkanäle, die in im wesentlichen radialer Richtung durch die Einlaß-Auslaß-Kolben führen, praktisch die gesamte axiale Länge dieser Kolben zur Verfügung steht. Dadurch ist es möglich, insbesondere die kritischen Einlaßkanäle mit größtmöglichem Querschnitt zu gestalten, so daß sich die erfindungsgemäße Maschine mit hohen Drehzahlen im Falle von gasförmigem Medium bis hinauf zu 20 000 U/min betreiben läßt, ohne eine unzulässige Erhöhung der Drosselverluste mit sich zu bringen. Trotz der hohen Drehzahl des Kolbenrotors ergeben sich also praktisch keine Einschränkungen im Zusammenhang mit Strömungswiderständen. Durch die erwähnte radiale Anordnung der Einlaßkanäle wird auch der Ladefaktor der Maschine erhöht, weil das zugeführte Medium, ähnlich wie in einem Zentrifugalkompressor, leicht verdichtet wird.
Bei der Maschine gemäß der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, die durch jede Deckplatte des Kolbenrotors hindurchführenden Auslaßkanäle in einem ringförmigen Sammler münden zu lassen (Patentanspruch 2). Die gemeinsam mit dem Kolbenrotor drehbaren Auslaßkanäle, durch die das Arbeitsmedium ausströmt, und zwar unabhängig von der Anwendungsart der Maschine, sind somii am Umfang des Kolbenrotors mit einem ringförmigen Sammler zusammengeschlossen. Erst aus diesem Sammler wird das Arbeitsmedium aus der Maschine herausgeleitet. Dadurch erzielt man sehr günstige Strömungsbedingungen auch im weiteren Teil des Auslasses der Maschine.
Durch die besondere Lösung des ganzen Ein- und Auslaßsystems wurde die erfindungsgemäße Maschine erstmalig einer typischen Strömungsmaschine ähnlich Sie wird also durch eine hohe Drehzahl und einer kontinuierlichen Ein- und Auslaßprozeß charakterisiert wobei diese Prozesse — und bei einer Brennkraftmaschine auch die Expansion und Verdichtung — in ihrerr ganzen ringförmigen Arbeitsraum erfolgen.
Um jedoch diese Maschine als eine Rotationskolben Brennkraftmaschine benutzen zu können, ist e; erforderlich gemäß Patentanspruch 3 jedes Kolbenpaai des Kolbenrotors mit einem Expansions-Verdichtungs Kolben zu versehen.
Die vielfache Ausnutzung der Arbeitsräume und di< hohe Drehzahl des Kolbenrotors schaffen die Bedingun gen, das Ziel der Erfindung zu erreichen, d. h. ein« Rotationskolbenmaschine mit sehr hoher Literleistunj zu realisieren. Eine derartige Maschine mit z. B. fün Kammerrotoren (fünffache Ausnutzung der Arbeitsräu me auf zwei Umdrehungen des Kolbenrotors), als eim Brennkraftmaschine angewendet, kann bei 15 001 U/min eine Literleistung von etwa 1000 PS/l entwickelr d. h. etwa zehnfach höhere Literleistung als ii konventionellen Kolbenmotoren.
Daraus ergeben sich auch andere Vorzüge wie: seh geringe Ausmaße und ein kleines Gewicht de
■h
Maschine, hohe Frequenz der Arbeitszyklen, also auch ein sehr gleichmäßiges Drehmoment und ruhiger Lauf. Die Maschine ist also in dieser Hinsicht für den Antrieb verschiedenartiger Fahrzeuge, vor allem Luftfahrzeuge, besonders geeignet,
Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispielc anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Vierkolbenrotor und vier Dreikammerrotoren längs der Linie ß-ßin F i g. 2,
F i g. 2 einen Querschnitt durch die Brennkraftmaschine längs der Linie A-A in F i g. 1,
Fig.3 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Zweikolbenrotor und einem Einkammerrotor,
Fig.4 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Zweikolbenrotor und zwei Einkammerrotoren,
Fig.5 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Zweikolbenrotor und drei Einkammerrotoren,
Fig.6 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Vierkolbenmotor und drei Dreikammerrotoren,
Fig.7 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Vierkolbenmotor und vier Dreikammerrotoren, und
Fig.8 einen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Vierkolbenrotor und fünf Dreikammerrotoren.
Gemäß Fig. 1 und 2 befinden sich im Zentralteil des Maschinengehäuses 1 ein Vierkolbenrotor 2 und um ihn herum vier Dreikammerrotoren 3, die durch ein Synchrongetriebe mit dem Kolbenrotor 2 kinematisch gekuppelt sind. Das Synchrongetriebe besteht aus einem Antriebszahnrad 4 des Kolbenrotors 2 und vier Abtriebszahnrädern 5 der Kammerrotoren 3. Die Innenfläche des Gehäuses 1 ist durch einen Kreiszylinder, den Zentralsitz 6 des Kolbenrotors 2, und an seinem Umfang durch vier weitere Kreiszylinder, die zylindrischen Sitze 7 der Kammerrotoren 3, gebildet. Der Kolbenrotor 2 besitzt auf seinem Umfang zwei Einlaß-Auslaß-Kolben 8 und zwei Expansions-Verdichtungs-Kolben 9 und an seinen Stirntlachen Deckplatten 10 und 11. Er ist in Lagern 12 und 13 im Gehäuse 1 auslegerartig gelagert. Die Kolben 8 und 9 sind im Kolbenrotor 2 mit Hilfe eines Schwalbenschwanzes angebracht. Das Profil ihrer in Drehrichtung vor- und nacheilenden Flanken ist eine Epizykloide; an ihren so Umfangsflächen dagegen weisen sie eine zylindrische Gestalt auf und sind mit Labyrinthelichtungen 14 ausgestattet. In der nacheilenden Flanke: jedes Einlaß-Auslaß-Kolbens 8 befindet sich ein Einlaßkanal 15, der mit einem zentral angeordneten Lufteinlaßkanal 16 innerhalb des Kolbenrotors 2 verbunden ist. An der voreilenden Seite jedes Kolbens 8 befindet sich in der Deckplatte 10 ein Auslaßkanal 17, der zu einem im Motorgehäuse 1 angeordneten ringförmigen Sammler 18 und durch weitere Kanäle 54 au? dem Motor herausführt. Die beiden Expansions-Verdichtungs-Kolben 9 sind mit einer Zündeinrichtung 19 versehen.
An den Umfangsflächen der Deckplatten 10 und 11 sind Labyrinthdichtungen 20 und 21 ausgeführt. Der Koiibenrotor 2 besitzt in seinem Vorderteil eine 6j Labyrinthdichtung 22 und ist hinten mit einer Gleitdichtung 23 abgedichtet. An der Seite des Lufteinlaßkanals Ifi ist der Kolbenrotor 2 durch ein ringförmiges Einlagestück 24 geschlossen. Alle Kammerrotoren 3 sind in ihren zylindrischen Flächen jeweils mit drei identischen Verbrennungskammern 25 versehen. Der Abstand zwischen beiden Kanten jeder Verbrennungskammer 25 ist an die Breite der Rotorkolben so angepaßt, daß bei der Zusammenarbeit dieser Elemente eint· entsprechende Dichtung gewährleistet ist.
Alle Kammerrotoren 3 sind beiderseits mittels Drehzapfen 26 und 27 in Gleitlagern 28 und 29 gelagert. Die Gleitlager 28 und 29 können in axialer Lage so eingestellt werden, daß die Kammerrotoren 3 an ihren Stirnflächen entsprechend dicht geschlossen werden.
In den Zylinderflächen der Kammerrotoren 3 und des Kolbenrotors 2 befinden sich Längsnuten einer Labyrinthdichtung 36.
Zwischen den Kammerrotoren 3 können im Maschinengehäuse 1 Druckausgleichskanäle 37 und 38 vorgesehen werden, die die Arbeitsräume 39 im Zentralsitz 6 des Kolbenrotors 2 mit den Verbrennungskammern 25 verbinden, wenn sich diese in den zylindrischen Sitzen 7 befinden.
Zum Abführen der Reste von Verbrennungsgasen oder Spülluft können im Motorgehäuse 1 auch vier öffnungen 40 ausgeführt werden.
Am Umfang des Gehäuses 1 sind vier Kraftstoffeinspritzdüsen 41 eingebaut, und an der Seite des Lufteinlafjkanals 16, im vorderen Teil dieses Gehäuses, befindet sich eine Zündeinstellvorrichtung 42. Diese Vorrichtung ist mit einem Kommutator 43 versehen, der mittels einer Verbindungswelle 44 mit dem Kolbenrotor 2 verbunden ist. Das Kommutatorgehäuse 45 mit seinen Bürsten 46 kann in eine beliebige Winkellage eingestellt werden.
Jedes Abtriebszahnrad 5 des Synchrongetriebes ist auf dem Drehzapfen 27 des Kammerrotors 3 drehbar angebracht und mittels einer Mutter 47 an die Stirnfläche eines Nutflansches 48 angedrückt. Der Nutflansch 48 selbst ist mit Hilfe einesTreibkeiles 49 auf dem Drehzapfen 27 drehfest aufgesetzt und mittels Paßschrauben 50 mit dem Abtriebszahnrad 5 verbunden. Eine derartige Lösung ermöglicht es, alle Abtriebszahnräder 5 auf die benötigten Winkellagen einzustellen und zu blockieren.
Das Maschinengehäuse 1 besteht aus einem Teil. Es ist mit Flüssigkeit gekühlt und so gestaltet, daß die zylindrischen Sitze 7 der Kammerrotoren 3 Durchgangsöffnungen sind und sowohl im Gehäuse selbst als auch im ringförmigen Einlagestück 24, mit dem der Zentralsitz 6 des Kolbenrotors 2 abgeschlossen ist, konstanten Durchmesser haben. Das Synchrongetriebe befindet sich im Hinterteil des Maschinengehäuses 1 und ist in einem Getrieberaum 51 mit Hilfe eines Getriebedeckels 52 mit einer Ringdichtung 53 verschlossen. In diesem Raum ist auch ein Reduktionsgetriebe mit einem Innenzahnrad 55 enthalten. Dieses Innenzahnrad 55 kämmt gleichzeitig mit allen Abtriebszahnrädern 5 der Kammerrotoren 3. Es ist schwenkbar auf der Antriebswelle 56 der Maschine angebracht. Die Antriebswelle 56 ist auf der Kolbenrotorwelle 57 mit Hilfe von Lagern 58 gelagert und gegenüber dieser mittels einer Ringdichtung 59 abgedichtet. Im Getriebedeckel 52 ist die Antriebswelle Ξ-ό der Maschine in Lagern 13 gelagert. Die Nebenaggregate der Brennkraftmaschine wie z. B. Schmieröl- oder Flüssigkeitspumpe werden mittels eines auf der Antriebswelle 56 angeordneten Zahnrades 60 und mittels Zahnrädern 61 angetrieben.
Andere Ausführungsbeispiele der ßrennkraftmaschi-
ne sind in den Fig.3 bis 8 dargestellt. Diese Varianten sind der Maschine nach F i g. 1 und 2 im Prinzip ähnlich. Sie unterscheiden sich vor allem in der Anzahl ihrer konstruktiven Hauptelemente wie Rotorkolben 8, 9 Kammerrotoren 3, Verbrennungskammern 25, Kraftstoffeinspritzdüsen 41, Zündeinrichtungen 19 oder z. B. in der Größe der Einlaßkanäle 15 und der Auslaßkanäle 17.
In gewissen Fällen können in den Kammerrotoren 3 und eventuell auch im Kolbenrotor 2 zusätzliche Flüssigkeitskühlkanäle 69 vorgesehen werden.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Rotationskolben-Brennkraftmaschine ist in sämtlichen möglichen Konstruktionsabänderungen ähnlich. Die Drehung des Kolbenrotors 2 hat zur Folge, daß sich die Arbeitsräume 39 der Maschine, die an der nacheilenden Seite eines jeden Rotorkolbens 8, 9 liegen, vergrößern, während sich die auf der voreilenden Seite eines jeden Rotorkolbens 8, 9 gelegenen Arbeitsräume 39 verringern. Infolgedessen werden die Arbeitsräume, die den Einlaß-Auslaß-Kolben 8 nacheilen, mit Luft gefüllt, während aus den Arbeitsräumen, die diesen Kolben voreilen, die expandierenden Abgase herausgepreßt werden.
Gleichzeitig sind die nacheilenden Flanken der Expansions-Verdichtungs-Kolben 9 der Druckwirkung von expandierenden Verbrennungsgasen ausgesetzt, während die voreilenden Flanken dieser Kolben 9 die zuvor angesaugte Luft verdichten.
Die Luft wird in die Maschine durch den zentralen Lufteinlaßkanal 16 eingesaugt. Danach strömt sie durch den Kolbenrotor 2, ähnlich wie es in einem Zentrifugalverdichter geschieht. Durch die Einlaßkanäle 15, die im Inneren des Kolbenrotors 2 und der Einlaß-Auslaß-Kolben 8 angebracht sind, fließt die Luft, leicht verdichtet, zu den Arbeitsräumen, die diesen Kolben nacheilen. Die angesaugte Luft wird dann mit Hilfe der F.xpansions-Verdichtungs-Kolben 9 verdichtet. Während der Kompression erfolgt mittels der Kraftstoffeinspritzdüsen 41 die Kraftstoffeinspritzung. Wenn die Expansions-Vcrdichtungs-Kolben 9 in die Verbrennungskammern 25 der Kammerrotoren 3 eindringen, erfolgt mit Hilfe der Zündeinrichtung 19 die Zündung. Der Druck der Verbrennungsgase verursacht durch seine Einwirkung auf die nacheilende Flanke der Expansions-Verdichlungs-Kolbcn 9 die Drehung des Kolbcnrotors 2. Dadurch vergrößern sich die ArbeitsriUimc 39 auf den nacheilenden Seiten dieser Kolben und die Verbrennungsgase expandieren. Die sich ausdchenclen Gase werden > mit Hilfe der Einlaß-Auslaß-Kolben 8 z. B. durch die Auslaßkanäle 17 der vorderen Deckplatte 10 des Kolbenrotors 2 in den ringförmigen Sammler 18 gedrüngt. Von dort werden die Abgase durch die Kanüle 54 aus dein Motor nach außen geleitet.
Das Luftansaugen und der Auspuff der Abgase sind keine intermittierenden Prozesse wie bei anderen Verbrennungsmotoren, sondern kontinuierlich wie beispielsweise bei Turbinen. Sie erfolgen der Reihe nach in allen diesen Arbeitsrüumen 39, durch welche sich die Einlaß-Auslaß-Kolben 8 bewegen. Zyklisch wiederholen sich nur der Expansionsprozeß (Arbeitstakt) und der Prozeß der Luftkomprimierung. Diese erfolgen der Reihe nach in allen den Arbeitsräumen, durch welche sich die Expansions-Verdichtungs-Kolben 9 bewegen. In jedem Arbeitsraum der Maschine, der zwischen den Kammerrotoren gelegen ist, folgen nacheinander alle Takte eines Viertaktzyk' % also: Auspuff, Ansaugen, Verdichten, Arbeitstakt.
Die zwischen den beiden Seiten des gleichen Rotorkolbens 8,9 liegenden Arbeitsräume 39 werden zu jeder Zeit durch die äußeren Umfangsflächen dieses Kolbens, die sich auf der inneren Oberfläche des Zentralsitzes 6 des Kolbens 2 verschieben, oder durch eine der Kanten der Verbrennungskammern 25 der Kammerrotoren 3, welche über die nach- oder voreilende Fläche des entsprechenden Rotorkolbens 8, 9 gleiten, getrennt. Die beiderseits des gleichen
ίο Kammerrotors 3 gelegenen Arbeitsräume 39 werden jederzeit durch die Labyrinthdichtungen 36, die an den Walzflächen des Kolbenmotors und der Kammerrotoren ausgeführt sind, voneinander abgedichtet.
Bei dem System mit einem Vierkolbenrotor 2 und vier Dreikammerrotoren 3 entsprechen zwei Umdrehungen des Kolbenrotors 2 sechzehn vollen Viertaktzyklen. Die Arbeit einer derartigen Maschine kann in bezug auf die Frequenz der Arbeitszyklen und die Schwankung des Drehmoments mit einem 16-Zylinder-Viertaktmotor,
jo der eine Kurbelversetzung von jeweils 90° besitzt, verglichen werden. Bei zwei Umdrehungen des Kolbenrolors erfolgt eine vierfache Ausnutzung sämtlicher Arbeitsräume der Maschine. Das bedeutet eine vierfache Nutzung ihres gesamten geometrischen Volumens. Deshalb kann eine derartige Maschine mit einem Viertaktmotor verglichen werden, der einen vierfach größeren Hubraum besitzt.
Die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschine mit einem Zweikolbenrotor 2 und einem Einkammerrotor 3 (Fig.3) ist der Wirkungsweise eines 2-Zylinder-Viertaktmotors ähnlich. Einmal pro Umdrehung des Kolbenrotors erfolgt ein Arbeitstakt. Der Ausnutzungsfaktor des Arbeitsvolumens während zwei Umdrehungen des Kolbcnrotors 2 beträgt 1, die Drehzahlunterselzung von Kolbenrotor zu Maschincnantricbswelle 4:1.
Die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschine mit
Zweikolbenrotor 2 und zwei Einkammerrotoren 3 (F i g. 4) entspricht einem 4-Zylinder-Viertaktmotor mit um 180° versetzten Kurbeln. Der Ausnutzungsfaktor des Arbeitsvolumens pro zwei Umdrehungen des Kolbenrotors 2 ist 2, die oben definierte Untersetzung 4 :1.
Die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschine mit einem Zwcikolbenrotor 2 und drei Einkammerrotoren 3 (F i g. 5) entspricht einem 6-Zylindcr-Vicrtaktmotor mil um 120° versetzten Kurbeln mit dem Unterschied, daß die Ansaug- und Auspuffprozesse im Verhältnis zu den Arbcits- und Verdichtungszyklcn um 60° verschoben sind. Der Ausnutzungsfaktor des Arbeitsvolumens pro
zwei Umdrehungen des Kolbenrotors ist 3, die Untersetzung 4 :1.
Die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschine mil einem Vierkolbenrotor 2 und drei Dreikammerrotoren 3 (F i g, 6) ist hinsichtlich der Frequenz der Arbeitszy-
klen einem 12-Zylinder·Viertaktmotor mit um 60" versetzten Kurbeln ähnlich. Der Ausnutzungsfaktor des Arbeitsvolumens pro awe'i Umdrehungen des Kolbenrotors 2 ist 3, die Untersetzung 10:3. Die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschine mil
einem Vierkolbenrotor 2 und vier Dreikammerrotoren 3 (Fig.7) ist, wie vorher beschrieben, ähnlich einem
16-Zylinder-Viertaktmotor mit um 90° versetzten
Kurbeln. Der Ausnutzungsfaktor des Arbeitsvolumens
' pro zwei Umdrehungen des Kolbenrotors 2 ist 4, die
6S Untersetzung 10 i3.
Die Wirkungsweise einer Brennkraftmaschine mit einem Vierkolbenrotor 2 und fünf Dreikammerrotoren 3 (Fig.8) entspricht einem 20-Zylinder-Viertaktmotor
mit um 36° versetzten Kurbeln mit dem Unterschied, daß die Ansaug- und Auspuffprozesse im Verhältnis zu den Arbeits- und Verdichtungszyklen um 18° verschoben sind. Der Ausnutzungsfaktor des Arbeitsvolumens pro zwei Umdrehungen des Kolbenrotors 2 beträgt 5, die Untersetzung 10 :3.
Falls die erfindungsgemäße Rotationskolbenmaschine als Gebläse, Kompressor, Pumpe oder als hydraulischer, Dampf bzw. Gasmotor angewendet werden soll, muß jedes ihrer Kolbenpaare jeweils zwei Einlaß-Auslaß-Kolben besitzen. Die Drehrichtung des Kolbenrotors und die Strömungsrichtung des Arbeitsmediums bleibt bei allen erwähnten Anordnungen unveränder-
lieh. Die Wirkungsweise der Maschine ist in solchen Anwendungsfällen selbstverständlich und verlangt keine besondere Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Rotationskolben-Brennkraftmaschine kann z. B. auch als selbstantreibender Rotationsvcrbrennungskomprcssor arbeiten. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, z. B. einen Motor mit einem Vierkolbcnrotor und vier Dreikammerrotoren anzuwenden. Zwei gegenüberliegende Kamnierrotoren
ίο arbeiten dann mit einem Vierkolbenrotor zusammen als Rotationskompressor, die beiden übrigen, in denen die Verbrennung des Kraftstoffes erfolgt, als Rotationsverbrennungsmotor.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
709634/186

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine, insbesondere Rotationskolben-Brennkraftmaschine, mit ringförmigem Arbeitsraum und kämmartigem Eingriff zwischen einem Kolbenrotor, der an seinem Umfang wenigstens ein Paar von Kolben aufweist, von denen jeweils mindestens einer ein Einlaß-Auslaß-Kolben ist, und mindestens einem Kammerrotor, der an seinem Umfang wenigstens eine die Kolben aufnehmende Kammer hat und mit dem Kolbenrotor über ein Synchrongetriebe kinematisch gekuppelt ist, mit einem Einlaßsystem, das einen koaxial angeordneten Lufteinlaßkanal und von diesem zu der in Drehrichtung nacheilenden Flanke jedes Einlaß-Auslaß-Kolbens führende Eir.laßkanäle umfaßt, sowie mit einem Auslaßsyslem, dar aus einem jedem Einlaß-Auslaß-Kolben voreilenden Bereich herausführende Auslaßkanäle enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Einlaßkanal (15) über den wesentlichen Axialbereich jedes Einlaß-Auslaß-Kolbens (8) erstreckt und jeder Auslaßkanal (17) durch mindestens eine, an wenigstens einer der Kolbenrotor-Stirnwände festen Deckplatte (10) hindurchgeführt ist.
2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder durch jeweils eine Deckplatte hindurchführende Alislaßkanal (17) in einen ringförmigen Sammler (18) mündet.
3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 in Anwendung als Rotationskolben-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Kolben jedes Kolbenpaares ein Expansions-Verdichtungs-Kolben (9) ist.
DE19712152517 1970-10-22 1971-10-21 Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschine, insbesondere rotationskolben-brennkraftmaschine Granted DE2152517B2 (de)

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GB (1) GB1367955A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19606541A1 (de) * 1996-02-22 1996-07-11 Kurt Huber Drehverschluß-Bogenverbrennungsraum-Kolbenrotor-Motor (DBK-Motor)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3990409A (en) * 1975-12-16 1976-11-09 Beverly Harvey W Rotary engine
US4057035A (en) * 1976-03-11 1977-11-08 Cherng Yi Su Internal combustion engines
FR2491544A1 (fr) * 1980-10-03 1982-04-09 Praner Frank Moteur rotatif a turbine
FR2508113A1 (fr) * 1981-06-17 1982-12-24 Zimmern Bernard Machine volumetrique a vis et pignons
DE3905081A1 (de) * 1989-02-18 1990-08-23 German Bolter Rotationskolbenmaschine
GB8918932D0 (en) * 1989-08-18 1989-09-27 Shepherd Nicholas P Rotary internal combustion engine
AU642132B2 (en) * 1989-11-28 1993-10-14 Waldemar H. Kurherr Displacement-type rotary system steam-turbine engine
GB2307949B (en) * 1995-12-05 1998-06-10 John Lindsay Douglas A rotary engine
US6132197A (en) * 1996-11-01 2000-10-17 Medis El Ltd Toroidal internal combustion engine
CZ133498A3 (cs) * 1998-04-30 1999-11-17 Petr Ing. Šíp Stroj s rotujícími písty
US6212994B1 (en) * 1999-06-07 2001-04-10 David A. Estrabrooks Positive displacement rotary machine
AU2002365599A1 (en) * 2001-11-27 2003-06-10 Paul Stafford Rotary internal combustion engine
USRE41373E1 (en) 2003-05-19 2010-06-15 Gehman Grant G Rotary engine
US6935300B2 (en) * 2003-05-19 2005-08-30 Grant G. Gehman Rotary engine
WO2005083233A1 (de) * 2004-02-26 2005-09-09 Matthias Richard Voser Drehkolbenmaschine
CN100398794C (zh) * 2006-08-22 2008-07-02 许天鹏 啮合曲线转子发动机
UA89251C2 (ru) * 2008-02-22 2010-01-11 Жараниец, Кристоф Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
DE102011109966B4 (de) * 2011-08-02 2016-12-01 Brands & Products IPR-Holding GmbH & Co.KG Rotationskolbenmotor, insbesondere mit zündkammerumlaufenden Rotationskolben
WO2013049898A1 (en) * 2011-10-06 2013-04-11 Grabovac Drazen Rotary-piston engine
IL216439A (en) 2011-11-17 2014-02-27 Zettner Michael Rotary engine and process for it
WO2013137337A1 (ja) * 2012-03-14 2013-09-19 国立大学法人名古屋工業大学 ローター・セット、内燃機関、流体ポンプ、流体圧縮機、および機械
WO2015069209A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-14 Szaraniec, Christoph Rotor-piston internal combustion engine
US10533492B2 (en) 2015-02-20 2020-01-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with mount cage
US9869240B2 (en) 2015-02-20 2018-01-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with cantilevered compressor and turbine
US10408123B2 (en) 2015-02-20 2019-09-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine assembly with modular compressor and turbine
US10428734B2 (en) 2015-02-20 2019-10-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with inlet lip anti-icing
US10533500B2 (en) 2015-02-20 2020-01-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with mount cage
US10371060B2 (en) 2015-02-20 2019-08-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with confined fire zone
US20160245162A1 (en) 2015-02-20 2016-08-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with offset turbine shaft, engine shaft and inlet duct
WO2019177494A1 (ru) * 2018-03-13 2019-09-19 Алексей Михайлович ОРЁЛ Двигатель внутреннего сгорания
RU2699864C1 (ru) * 2018-08-03 2019-09-11 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Роторная машина объемного типа
WO2020145808A1 (ru) * 2019-01-10 2020-07-16 Зуфар Хурматуллович ГАЙДУЛЛИН Роторно-лопастной двигатель
WO2020250218A1 (en) * 2019-06-09 2020-12-17 Smartive Tech Ltd Erez engine - an internal combustion rotary engine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2275205A (en) * 1938-07-18 1942-03-03 Edward L Straub Rotary engine
US2722201A (en) * 1953-08-14 1955-11-01 John K Muse Rotary internal combustion engine
BE561136A (de) * 1955-04-01
US2977939A (en) * 1960-01-19 1961-04-04 Fearing Alfred Rotary internal combustion engines
US3354871A (en) * 1965-12-02 1967-11-28 George M Gibson Rotary internal combustion engine
US3584984A (en) * 1968-02-03 1971-06-15 Zaklady Mechanizzne Tarrow Rotary device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19606541A1 (de) * 1996-02-22 1996-07-11 Kurt Huber Drehverschluß-Bogenverbrennungsraum-Kolbenrotor-Motor (DBK-Motor)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2152517C3 (de) 1978-04-13
US3780710A (en) 1973-12-25
GB1367955A (en) 1974-09-25
FR2113141A5 (de) 1972-06-23
DE2152517A1 (de) 1972-04-27
CA951645A (en) 1974-07-23

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