DE2230926A1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents

Drehkolbenmaschine

Info

Publication number
DE2230926A1
DE2230926A1 DE19722230926 DE2230926A DE2230926A1 DE 2230926 A1 DE2230926 A1 DE 2230926A1 DE 19722230926 DE19722230926 DE 19722230926 DE 2230926 A DE2230926 A DE 2230926A DE 2230926 A1 DE2230926 A1 DE 2230926A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
housing
cylinder wall
wall
piston part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722230926
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Yokoi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19722230926 priority Critical patent/DE2230926A1/de
Publication of DE2230926A1 publication Critical patent/DE2230926A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/40Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member
    • F01C1/44Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member with vanes hinged to the inner member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

  • Drehkolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine brehkolbenmaschine, bei welcher ein hohizylindrisches Gehäuse mit einem darin laufenden hohlzylindrischen Drehkolben bzw. Rotor kombiniert ist.
  • Dem als Wankelmotor bezeichneten bekannten Kreiskolbenmotor haften verschiedene Mängel an. Beispielsweise ist die Drehbewegung des dreiflächigen Kreiskolbens instabil, wenn er bei seiner Drehung eine Epitrochoidkurve beschreibt, die um drei Scheitelpunkte als die Schwenkpunkte längs der doppelbogenförmigen Innenwandfläche des Gehäuses herum zentriert ist, und dabei Drehmoment an der Abtriebswelle erzeugt. Da zudem der auf die Innenwandfläche des Gehäuses einwirkende Druck ungleichmäßig verteilt ist, wird ein welliger Abrieb in Porm der sogenannten "Rattermarken" hervorgerufen. Da der Rotor nicht unmittelbar durch eine tragende Welle im Gehäuse gehalten wird, ist es unmöglich, eine Kreiskolbenmaschine großer Leistung zu konstruieren, da ihr Aufbau so kompliziert ist, daß sie sich nicht ohne weiteres realisieren läßt.
  • Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber in erster Linie die Schaffung einer verbesserten Drehkolberomaschine, welche die vorgenannten Mängel der herkömmlichen Vrehkolbenmaschinen vermeidet und die so ausgelegt ist, daß sich der zylindrische Rotor konzentrisch im zylindrischen Gehäuse befindet, wobei die zentrale Abtriebswelle die Gehäuse-Seitenwände durchsetzt und in diesen gelagert ist, der Rotor sich stabil zu drehen vermag und der auf die Gehäuse-Innenwandfläche einwirkende Druck gleichmäßig verteilt ist, so daß die "Rattermarken" kaum jemals auftreten.
  • Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Drehkolbenmaschine, bei welcher die Zylinder- bzw. Mantelfläche des Rotors an einer Stelle mit einer Öffnung versehen ist, wobei die von der einen Seitenkante der Öffnung einwärts ragende querwand und der kreisbogenförmige Kolbenteil, dessen eines Ende an der gegenüberliegenden Seitenkante der Öffnung angelenkt ist, den Brennraum bilden, wobei das Öffnen und Schließen des Kolbenteils über eine Kopplungseinrlchtung in korm eines am Ende einer zwischen den Seitenwänden des Rotors gelagerten Kurbelwelle sitzenden Ritzels und eines an der kreisförmigen Innenfläche des Gehäuses ausgebildeten innenzahnrads geschieht, wodurch ein stabiles Öffnen und Schließen des Kolbenteils gewährleistet wird.
  • Diese Drehkolbenmaschine soll so ausgelegt sein, iß sowohl die Drehbewegung des Rotors als auch das Öffnen und Schließen des Kolbenteils stabilisiert sind, so daß der Rotor für größere Leisturg ausgelegt sein kann als bei den herkömmlichen Dreh- und Krei skolbenmaschinen.
  • Weiterhin soll die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine wegen ihrer vergleichsweise einfachen Konstruktion leicht herzustellen und instandzusetzen und somit billig in Fertigung und Unterhalt sein.
  • Die erfindungsgemäße Drehkolbeemaschine, bestehend aus einem hohlzylindrischen Gehäuse und einem darin drehbar geführten hohlzylindrischen Rotor, kennzeichnet sich dadurch, daß die zentrale Antriebswelle des Rotors die Gehäuse-Seitenwände durchsetzt und sich zur Außenseite des Gehäuses erstreckt, daß in die eine Seitenwand des Gehäuses ein Ansaug- und ein Auslaßschlitz eingeschnitten sind, daß die kreisförmige Innenwandfläche an der anderen Gehäuse-Seitenwand mit einem Innenzahnrad versehen ist, daß am Oberteil der Gehäuse-Zylinderwand eine Zündkerze angeordnet ist, daß in der Zylinderwand des Rotors eine Öffnung ausgebildet ist, von deren einer Seitenkante sich eine Querwand einwärts erstreckt, daß ein kreisbogenförmiger Kolbenteil mit seiner einen Seite an der gegenüberliegenden Seitenkante der Öffnung angelenkt ist, wobei der Umriß des Kolbenteils so ausgebildet ist, daß er längs der Flächen beider Seitenwände sowie der Querwand zu gleiten vermag, wodurch ein durch den Kolbenteil, die OUuerwand und die Seitenwände des Rotors umschlossener Brennraum festgelegt wird, daß der Kolbenteil mit einer Kurbelwelle verbunden ist, deren eines Ende die eine Seitenwand des Rotors durchsetzt und nach außen ragt, wo sie mit einem Ritzel verbunden ist, das mit dem genannten Innenzahnrad des Gehäuses kämmt, so daß bei der Drehbewegung des Rotors die Eurbelwelle in Drehung versetzt wird und auf diese Weise das Öffnen und Schließen des Kolbenteils bewirkt, und daß im Rotor ein durch einen Ausschnitt in seiner eine Wand des Brennraums festlegenden Seitenwand gebildeter Ansaug/Auslaßschlitz vorgesehen ist, welcher in dem Ansaugschlitz und dem Auslaßschlitz des Gehäuses gegenüberliegende Lage verbringbar ist.
  • Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Drehkolbenmaschine mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung der Drehkolbenmaschine gemäß Fig. 1, von der anderen Seite her gesehen, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Rotors der Drehkolbenmaschine gemäß Fig. 1, von der Gegenseite her gesehen, Fig. 4 eine im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht der Drehkolbenmaschine gemäß Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung der Drehkolbenmaschine gemäß Fig. 5, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Kolbenteils der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine und Fig. 8a - h Schnittansichten zur Veranschaulichung des Arbeitsprinzips der Drehlrolbenmaschine gemäß Fig. 1 bis 6.
  • Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung das gesamte Gehäuse einer erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine, die ein hohlzylindrisches Gehäuse 1 mit einer Zylinderwand 3 und Seitenwänden 4 und 5 aufweist, von denen die Seitenwand 4 mit einem fächerförmigen Ansaugschlitz 7 und einem ähnlich geformten Auslaßschlitz 8 versehen ist. Weiterhin weist die Drehkolbenmaschine eine Abtriebswelie 13 des noch zu erläuternden Rotors sowie eine Zündkerze 26 auf.
  • Gemäß Fig. 2, in welcher das Gehäuse von der Fig. 1 entgegengesetzten Seite her dargestellt ist, ist die Seitenwand 5 mit einer durchgehenden Lager-Bohrung 6 versehen, während die kreisförmige Innenfläche der Zylinderwand 3 ein Innenzahnrad 10 aufweist, längs dessen Innenseite ein kreisförmiger Ansatz 9 vorgesehen ist.
  • Fig. 9 veranschaulicht den zylindrischen Drebkolben bzw. Rotor 2, der eine Zylinderwand 14 sowie Seitenwände 11 und 12 aufweist. Die Abtriebswelle 13 durchsetzt beide Seitenwände 11 und 12 und ist an diesen befestigt. In der Zylinderwand 14 ist durch einen Ausschnitt eine rechteckige Öffnung festgelegt, um deren Umfang herum ein Dichtglied 16 angeordnet ist. Der Innenaufbau des Rotors 2 ist aus den Fig. 4 usw. ersichtlich. An der einen Seitenkante der rechteckigen Öffnung ist eine radial verlaufende, gekrümmte Querwand 15 vorgesehen, während die andere Seite der Öffnung mittels eines Stifts 20 mit dem einen Ende eines Kolbenglieds 19 verbunden ist, dessen Oberfläche kreisbogenförmig ausgebildet ist und die gleiche Krümmung besitzt wie die Oberfläche des Rotors 2. Drei Seiten dieser gekrümmten Fläche des Kolbenglieds 19 sind mit einem Dichtglied 25 versehen, das so ausgebildet ist, daß sein an der Stirnseite des Kolbenglieds angebrachter Abschnitt in Gleitberührung mit der Fläche der Querwand steht, während seine an den Kolbenglied-Flanken befestigten Abschnitte an den Innenflächen der Seitenwände 11 und 12 des Rotors 2 entlanggleiten. Die Seitenwand 11 des Rotors 2 ist mit einem fächerförmigen Ansaug/Auslaßschlitz 24 versehen, dessen Form derjenigen des Ansaugschlitzes 7 und des Aus laßschlitzes 8 des Gehäuses 1 entspricht und der in dem dem Bewegungsbereich des Kolbentaeiis 19 entsprechenden Abschnitt der Seitenwand angeordnet und von einem Dichtglied 22 umgeben ist. Der Kolbenteil 19 ist mittels einer Pleuelstange 21 mit einer Kurbelwelle 17 verbunden, die im Inneren des Rotors 2 drehbar gelagert ist. Das eine k½de der Kurbelwelle 17 durchsetzt die Seitenwand 12 des Rotors 2 zu dessen Außenseite hin und trägt am äußersten Ende ein Ritzel 28. Dieses Ritzel 18 wird bei der Drehung eines Ritzels 28 über ein koaxial angeordnetes Ritzel 27 in Drehung versetzt.
  • Der Einbauzustand des Rotors 2 Lm Gehäuse 1 ist in den Sig.
  • 4 usw. veranschaulicht. Die Abtriebswelle 13 des Rotors 2 ragt über die Seitenwände 4 +nd 5 des Gehäuses 1 nach augen, und das Ritzel 28 kämmt mit dem Innenzahnrad 10 des Gehäuses 1. bas Zähnezahlverhältnis zwischen Ritzel 18 und Innenzahnrad 10 ist so gewählt, daß sich die R1rrbe1welle 17 bei jeder Halbumdrehung des Rotors 2 einmal dreht und dabei einen Hub des Kolbenteils 19 bewirkt. Genauer gesagt, wird beim einen Hub des Kolbenteils 19 während der ersten Halbumdrehung des rotors 2 der Ansaug-und Verdichtungstakt durchgetührt, während beim nächsten Hub des Kolbenteils 19 bei der nacKsten Halbumdrehung desHotors 2 Verbrennungls- und Auspufftakt erfolgen. Wenn der in das Gehause 1 eingebaute Rotor 2 auf die gleiche Weise wie bei herkömmlichen Drehkolbenmaschinen in Drehung versetzt wird, drehen sich die (unmittelbar bzw. mittelbar) mit dem an der Innenfläche der Zylinderwand 3 des Gehäuses 1 vorgesehenen Innenzahnrad 10 kämmenden Ritzel 28, 27 und 18 zusammen mit dem Rotor 2, während sie sich auf ihren an der Außenseite der Seitenwand 12 des Rotors 2 befindlichen Achsen drehen, wobei die das Ritzel 18 tragende Kurbelwelle 17 in Drehung versetzt wird und dabei den Kolbenteil 19 über die Pleuelstange 21 um den Stift 20 herum einwärts und auswärts schwingen läßt. Bei der Einwärtsbewegung des Kolbenteils 19 bilden dessen Fläche, die Querwand, die Innenfläche der Seitenwände sowie die gewölbte Innenfläche des Gehäuses den Brennraum 23.
  • Im folgenden ist die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine anhand der Fig. 8a bis 8h näher erläutert.
  • Fig. 8a und 8b veranschaulichen den Ansaugtakt für das Gasgemisch, Fig. 8c und 8d zeigen den Verdichtungstakt, Fig. 8e und 8f den Verbrennungstakt und Fig. 8g und 8h den Auspufftakt.
  • Die gestrichelte Linie um die Pleuelstange 17 herum gibt jeweils deren Stellungen an.
  • Gemäß Fig. 8a stimmt der Ansaugschlitz-7 des Gehäuses 1 mit dem Ansaug/Auslaßschlitz 24 des Rotors 2 überein, während der Kolbenteil 19 durch die Pleuelstange 21 nach innen gezogen ist.
  • Nachdem das Gasgemisch über die Schlitze 7 und 24 in den so gebildeten Brennraum 23 hinein angesaugt worden ist, verdreht sich der Rotor 2 in die Stellung gemaß Fig. 8b, in welcher der Ansaugtakt abgeschlossen ist. Sobald sich der Rotor 2 über die Stellung gemäß Fig. 8b hinausbewegt, bewegt sich der Kolbenteil 19 entgegengesetzt zur Richtung gemäß Fig. 8a nach außen, wobei das im Brennraum 23 befindliche Gasgemisch bei der Weiterdrehung des Rotors 2 gemäß den folgenden Fig. 8c und 8d durch den Kolbenteil 19 verdichtet wird, worauf der Verdichtungstakt abgeschlossen ist.
  • Wenn der Rotor 2 iiber die Stellung gemäß Fig. 8d hinausläuft, wird die Zündkerze 26 betätigt, so daß sie das derart verdichtete Gasgemisch entzündet. Infolge der durch die Verbrennung dieses Gasgemisches erzeugten Explosionskraft wird dem Rotor 2 ein gemäß den Figuren im Uhrzeigersinn gerichteter Drehimpuls verliehen, so daß er sich in die in Fig. 8f dargestellte Richtung weiterbewegt, während sich der Kolbenteil 19 gleichzeitig einwärts verlagert. Hierauf ist der Verbrennungs takt abgeschlossen.
  • Wenn sich der Rotor 2 über die Stellung gemäß Fig. 8f hinausbewegt, kommt der Schlitz 24 des Rotors 2 in Ausrichtung auf den Auslaßschlitz 8 des Gehäuses 1 und verlagert sich gleichzeitig der Kolbenteil 19 entgegengesetzt zur vorherigen Richtung auswärts, so daß er das im Brennraum 23 befindliche Verbrennungsgas über die Schlitze 24 und 8 nach außen verdrängt.
  • Sobald sich der Kolbenteil 19 gemäß Fig. 8h am weitesten nach außen verlagert hat, ist der Auspufftakt abgeschlossen.
  • Bei der vorstehend dargestelltan Ausführungsform ist der Rotor 2 mit einem einzigen Kolbenglied 19 versehen. Durch zusätzliche Anordnung eines weiteren, ähnlichen Kolbenglieds symmetrisch zam ersten Kolbenglied kanrs das Aufnshmevolumen des Brennraums verdoppelt werden. Außerdem erfolgen dabei je Rotorumdrehung zwei Verbrennungstakte, wodurch sich erhöhte Abtriebsle stwng und stabilisiertere Drehmomentabgabe ergeben.
  • Auch bei dieser Abwandlung brauchen im Gehäuse 1 keine zusätzlichen Ansaug- und Auslaßschlitze 7 bzw. 8 vorgesehen zu sein und braucht auch nur eine einzige Zündkerze 26 vorhanden zu sein.
  • Obgleich vorstehend zur Erläuterung bevorzugte Ausführungs formen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sind dem Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    X Drehkolbenmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse und einem darin drehbar geführten hohlzylindrischen Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß das hohlzylindrische Gehäuse (1) aus einer Zylinderwand (3) und zwei sicll unter einem rechten Winkel daran anschließenden Seitenwänden (4, 5) besteht, daß in der Zylinderwand eine an der entsprechenden Stelle angeordnete Zündkerze (26) vorgesehen ist und die Zylinderwand am einen Ende ihrer kreisförmigen Innenfläche ein Innenzahnrad (10) trägt, daß beide Seitenwände mit Lagerbohrungen (6) zur Lagerung der Abtriebswelle (13) des Rotors (2) versehen sind, daß in der Seitenwand (4) des Gehäuses, welche der neben dem Innenzahnrad befindlichen Seitenwand (5) gegenüberliegt, ein Ansaugschlitz (7) und ein Auslaßschlitz 8) ausgebildet sind, daß der hohlzylindrische Rotor (2) eine Zylinderwand (14), deren Außendurchmesser praktisch dem Innendu chme sser der Gehäuse-Zylinderwand (3) entspricht, und zwei sich unter einem rechten Winkel an diese anschließende Seltenwände t11, 12) aufweist, daß in der Zylinderwand des Rotors durch eine Aussparung eine Öffnung ausgebildet ist, die mit einer gekrümmten Querwand (15) versehen ist, welche sich längs der einen Seitenkante der Öffnung radial einwärts erstreckt, und die einen Kolbenteil (19) aufnimmt, dessen Oberfläche kreisbogenförmig mit der Oberfläche des Rotors entsprechender Krümmung ausgebildet ist und dessen Basis (bei 20) an der gegenüberliegenden Seitenkante angelenkt ist, daß eine mit der Rückseite des Kolbenteils verbundene Kurbelwelle (17) in den beiden Rotor-Seitenwänden gelagert ist, daß sich das eine Ende der Kurbelwelle über die eine Rotor-Seitenwand nach außen erstreckt und am äußersten Ende ein (mittelbar) mit dem Innenzahnrad des Gehäuses kämmendes Ritzel (18) trägt, so daß der Kolbenteil bei der Drehung des Rotors im Gehäuse infolge des (mittelbaren) Eingriffs des Ritzels (18) mit dem Innenzahnrad (10) in schwingende Bewegung versetzt wird, wobei die bei der Einwärtsbewegung des Kolbenteils festgelegte Kammer als Brennraum wirkt, rund daß die eine Seitenwand des Rotors, welche eine Seitenwand dieses Brennraums bildet, mit einem Ansaug/Auslaßschlitz (24) versehen ist, der sowohl mit dem Ansaugschlitz (7) als auch dem Auslaßschlitz (8) des Gehäuses (1) in Verbindung bringbar ist.
  2. 2.) Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwand des Rotors (2) mit zwei symmetrisch angeordneten Öffnungen versehen ist, die jeweils einen Kolbenteil (19) aufweisen, welche durch den Eingriff der für jede der beiden Kurbelwellen zur Betätigung der'Kolbenteile vorgesehenen Ritzel mit dem an der kreisförmigen Innenfläche des Gehäuses ausgebildeten Innenzahnrad abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, so daß der Reihe nach der Gasgemisch-Ansaug-, der Verdichtungs-, der Verbrennungs und der Auspufftakt bei jeder Rotorumdrehung jeweils zweimal stattfinden.
DE19722230926 1972-06-23 1972-06-23 Drehkolbenmaschine Pending DE2230926A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722230926 DE2230926A1 (de) 1972-06-23 1972-06-23 Drehkolbenmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722230926 DE2230926A1 (de) 1972-06-23 1972-06-23 Drehkolbenmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2230926A1 true DE2230926A1 (de) 1974-01-17

Family

ID=5848659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722230926 Pending DE2230926A1 (de) 1972-06-23 1972-06-23 Drehkolbenmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2230926A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60225773T2 (de) Brennkraftmaschine
EP1417396B1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2317427A1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2225025A1 (de) Rotations-Brennkraftmaschine
DE2603893A1 (de) Maschine mit gleichachsigen drehkolben
DE3150654C2 (de) Rotationskolben-Brennkraftmaschine
DE3127155A1 (de) Bewegungswandler
DE2215007A1 (de) Antriebsmaschine, insbesondere brennkraftmaschine, mit kurbelwellenfreier kraftuebertragung
DE3543944A1 (de) Brennkraftmaschine
DE2230926A1 (de) Drehkolbenmaschine
CH622582A5 (de)
DE2520778A1 (de) Umlaufende brennkraftmaschine
DE2153946C2 (de) Führungsgetriebe für eine Umlaufkolben-Brennkraftmaschine
DE3820033A1 (de) Verbrennungskraftmaschine
DE3205207C2 (de) Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit exzentrisch gelagertem Kolben
DE2611642A1 (de) Drehkolben-brennkraftmaschine
DE3725806A1 (de) Drehkolbenverdichter
DE2037696A1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2529351A1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2201427C3 (de) Parallel- und auBenachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine
DE3404172A1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE3329536C2 (de)
DE2739326A1 (de) Kraft- oder arbeitsmaschine und verfahren zu deren betrieb
DE2325253A1 (de) Kreiskolbenmotor
DE3610108C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee