DE2241808A1 - Drehkolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Drehkolben-brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE2241808A1
DE2241808A1 DE2241808A DE2241808A DE2241808A1 DE 2241808 A1 DE2241808 A1 DE 2241808A1 DE 2241808 A DE2241808 A DE 2241808A DE 2241808 A DE2241808 A DE 2241808A DE 2241808 A1 DE2241808 A1 DE 2241808A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotary piston
stator
piston
axis
drive shaft
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
DE2241808A
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst M Guenthard
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
Publication of DE2241808A1 publication Critical patent/DE2241808A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B2053/005Wankel engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2730/00Internal-combustion engines with pistons rotating or oscillating with relation to the housing
    • F02B2730/01Internal-combustion engines with pistons rotating or oscillating with relation to the housing with one or more pistons in the form of a disk or rotor rotating with relation to the housing; with annular working chamber
    • F02B2730/018Internal-combustion engines with pistons rotating or oscillating with relation to the housing with one or more pistons in the form of a disk or rotor rotating with relation to the housing; with annular working chamber with piston rotating around an axis passing through the gravity centre, this piston or the housing rotating at the same time around an axis parallel to the first axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

Ernst M. Günthard, Haldenstr. 127, 8055 Zürich,
(Schweiz)
Drehkolben-Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Drehkolben-Brennkraftmaschine, bei der in einem Stator, dessen Innenraum durch eine Mantelfläche von ovaler Form begrenzt ist, ein durch planparallele Seitenflächen des Stators axial geführter, dreieckförmiger Drehkolben so bewegt wird, daß das SchwereZentrum des Drehkolbens eine Translation längs einer geschlossenen Bahn ausführt und die Eckenpartien desselben der Innenmantelfläche des Stators entlanggleiten, wodurch drei abgeschlossene, volumenveränderliche Arbeitsräume gebildet v/erden.
Bei bekannten Drehkolben-Brennkraftmaschinen dieser Art be-
409809/0795
schreibt den Schwereκ tmtrun des Drehfcolbens eine Kreisbahn um oino im Stator zentral sologerte Triebwallo· Dor Drehkolbon ist nii; dom Stator durch ein Getriebe» verbunden, welches die Drehbewegung doa Drehkolbens hinsichtlich Brohlagö and Brüh&inn in Abhängigkeit von dar Kreisbabnbawegung des Schv.erezsntruno do3 Drohlcolbon3 feat logt. Die auf dieser kineiriotischen Baoia aufgebauten Maschinen haben Grundsätzlich Kr;chteilo in mechaniochor und theraiodynasiBchar Hinsicht, deron Lösung bisher nur in einöm "b&Gronr.ten ßahiaen möglich geworden ist.
Die Erfinduno: bezweckt dio Schaffunß öinor Drehkolbun-3ronn~ kraftmaschine der öinGanga genannten Art, dio aufgrund oinoa anderen kinematischen Konzepte rcecbanisch und thermodjnainiach bessere Lösungen orinöclicht.
Dio Drehkolben-Bronnkraftiaaachind nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daas der Orehkolbcm in aufeinanderfolgenden Drehphiifjen oit gloichor Di'ehrichtunß abv/echsolnd \im einon von zwei boi den achcnäch&ten Zonen dor Innenmanfcelflllche doa Stators liegenden Drohpunkten kippt, und zwar der Hoiho nach uia jewoilr» eine seinsr Eckonpartion, go dass der Drehkolbon ßv/isehon zwei Endlagen hin- und horpendelt und oöin Schwerezentruia dabei oine elliptische Bahn beschreibt.
Anhand dor Zeichnung wird in folgenden οin Auoführungabei&piol dor Erfindung nbhor erläutert. In dor Zeichnung zeigt:
Pig· 1 einen Län^aschnitt der erfindunssgeinüjRön Drc-hkolban-Brennkraf tiaaachino noch dor Linie 1-1 in
409809/0795
BAD ORIGINAL
22418G8
den Iflg· 2 und Ji
x'i'g. 2 öinüji Querschnitt nach dar Linie IX-II in ÜFig. 1; Fig. 3 einen Queroehnitt nach dor Linie III-2II in Fig· I;
Pig. 4 ein« Darstellung der geometrischen Vcrhältnisae des Dr^hkolbons und der Statorinnenmantelflache;
Fig. 5 Ms 10 eine schemotinche Darstellung von 18 Betriebspässen dar Kanchine«
Die dargestellte BrehliDlben-Bronrikraftnaschine besitzt einen Stator 1, dessen Innenraun durch, eins Kantelfläche 2 von oval©r Form und planparallele Söitönf lachen 3 und 4 begrenat- ist. Der ßtator 1 besteht aui3 zwei Teilen la und Ib, von denen der Teil la die Ksnfcelflache 2 und dia eine Seitenfläche 5 und der ϊβϋ Ib die andere Söitenflächa 4- zuia Innenraum bildet·
Im Stator 1 ist eino Triebwelle 5 sontral gelagert, v/elche'in zwei Toila 5a und 5b unterteilt ist, woböi sich die beiden Triobwellontöilo 5a und 5b von aussen her mit den einander zur· gewandten Enden je bin an die Seitenfläche 5 bziw. 4 zum Innenraum des Stators 1 erstrecken.
Im Irmönraum dos Stators 1 bofindot sich ein durch die plonparallclen Seitunflächen 3 und 4· de3 Stators 1 achsial geführtor, droieckförmigor Drohkolben 6, der in seinen Schv/erezeh~ trum auf einer Kolbonwelle ? drohbar ist· Die Kolbenwello 7 ist sviischen don einander zugewandten Enden der 3?riobwellentei-1θ 5a und 5b angeordnet und rait diesen durch einen Exzenter verbunden· Moser Exzenter besteht aus svel koaxialen ExzenapTen 8a und 8b, die sich on der .Sböllo 9 ge^ensoitig &1>»
409809/0795
Augsburg, den 13. März 1973
Amtl.Az.: P 22 kl 8O8.2
Anmelder: Ernst M. Günthard, Zürich
Anw. Az.: S. 203
stützen und von denen der eine Exzenter-Zapfen 8a mit dem Triebwellenteil 5a und der andere Exzenter-Zapfen 8b mit dem Triebwellenteil 5b fest verbunden ist. Die Kolbenwelle 7 ist auf dem Exzenter-Zapfen 8a frei drehbar. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Exzenteraxe 10 sowohl in bezug . auf die Kolbenwellenaxe 11 als auch in bezug auf die Triebwellenachse 12 exzentrisch ist.
Um beim Anlassen der Maschine durch Antreiben der Triebwelle 5a, 5b den Drehsinn des Drehkolbens 6 festzulegen, ist ein Hilfsgetriebe vorgesehen (Fig. 1 und 3), das den Drehkolben bezüglich des Stators 1 in die entgegengesetzte Drehrichtung zu derjenigen der Triebwelle lenkt. Das HiIfsgetriebe ist an einer Seite des Drehkolbens 6 angeordnet und besteht aus einem innenverzahnten Zahnkranz 13, der koaxial zur Kolbenwellenaxe angeordnet und mit dem Drehkolben 6 fest verbunden ist, und vier außenverzahnten Zahnrädern I2J, 15, 16 und 17, von denen das für die Funktion des Hilfsgetriebes wesentliche, mit dem Zahnkranz 13 kämmende Zahnrad Ik koaxial zur Exzenteraxe 10 angeordnet und mit dem Triebwellenteil 5b fest verbunden ist. Die übrigen Zahnräder 15, 16 und 17 sind an der Kolbenwelle 7 frei drehbar gelagert. Der Teilkreisradius des Zahnkranzes 13 ist drei' mal so groß wie derjenige der unter sich gleich großen Zahnräder Ik, 15, l6 und 17, entsprechend einem Verhältnis von 1:3 der Drehzahl des Drehkolbens 6 zur Drehzahl der Triebwelle.
Auf der dem HiIfsgetriebe abgewandten Seite des Drehkolbens ist eine Führung vorgesehen (Fig. 1 und 2), welche bewirkt,
409809/0795
dass während der Bsvegung den Drchkolbona 6 dossen Schwere- »entrurn (Kolhenwellemnco 11) olno elliptische Balm boschreibt, und welche susanraen mit dem KiI fs got riebet die Lage* des Drehkolbens 6 aura Stator 1 festlegt· Biese Führung besteht aus einem an der Kolbenv/elle 7 angeordneten Pührungszapfen 10, der in oiner am Stator 1 fest engaox-dnoton, durch, dia beiden Backen 19 nM 20 gebildeten GeradfUhrungsbahn 21 gleitet, wobei zur Verminderung dor ßeibung der direkte Gleitkontakt durch ein auf dom IPührungszapfen 18 sitzendes Rollenlager 22 ersetzt ist* Die Axe 23 des Führungszapfens 18 liegt in der durch die Kolbenviellenaxo 11 und die Bxsenterax© 10 göbildüton Ebene und zwischen diosen boiden Axon und hat von der Kolbcnwöllenaxs 11 einen Abstand, dar gleich iöfc dom kleinsten Abstand (b in #ig· 4) des SchviereaontruBis des Drehkolbens 6 von der Trlebwellenaire 12·
Statorteil la ist ein Schlitz 24 Tür den Einlass (E) dos Brennstoffgemisches und ein Schlitsd 25 £ür den Auslass (A) der Vorbronnunsngasa vorgesehen· Ferner besitzt der Stator 1 in beidon Teilen la und Ib Oeffnungen 25 für den Ein- und Auslass von Schmieröl. Kit 27 ist die Zündkerze bezeichnet·
An den drei Ecken des Drehkolbens 6 sind axenparallel vorlaufende Dichtloisfcen 23 angeordnet, wolcho radial böweglich in Nuten 29 gelagert sind und während der Bewegung des Drehkolbons 6 der Kantelflächo' 2 dos Statorinnenraumeo ontlangslei« ten. Zur seitlichen Abdichtung das Drehkolben« 7 gegenüber den Seitenflächen 3 und 4 dos Statorinnenreuraö^ sind Dichtleisten 30 nm Drohkolbon 6 vorgoaehon· i'erner bosits&t die Kolbenv/elle 7 durchgehend» Bohrungen 31 für <M Zirkulation des Schmieröls· An dar Aussuaiaantelflache 52 dos DröhkolbenfJ 6 befinden sich
4098097 07 9 6
drei Aussparungen 35» doren Auananoc entsprechend dom gewünschten Vürdichbuncnvorhültnis der Maschine gewühlt verdon.
Wie aus Fig. 4· hervorjpht, beruht dor geometrincho Aufbau der Iniienmantelflächo 2 des Stators 1 und der Ausscniaanfcelflachü 32 de» Drehkolbens 6 aus kongruenten, gleichseitigem Dreiecken· Der Statorinnonraum Ksiot vior durch dio Ecken A, Bt C und D einoa au3 zwei gleichseitigen Dreiecken nit der SoI-tonlänce s gebildeten Rhombus bestimato Raunizontren und dor Drehkolben δ drei in dor dargoatollten Lago durch dio Ecken A9 B und D ein:i3 gleichseitigen Dreiecke Bit der &aitenläns'> 8 bestimmte Körperzonbron auf, v,'olch letztere dio Kittelpunkte von Krünsmungskreinon voa Hßdius r^ der dio Auseenaiantolfl§chö 32 der» Drohkolbono 6 in den Eckcmpnrtien begrenzenden Kreisbogen π bildon· Der Krüranuijscsradiun r, ist frei wählbar· Vorzugsweise botragt or otwa ein Drittel der 3eitanlanga a der gleichzeitigen Dreiecke· Die Kreisbögen ο sind ia vorliegenden Boinpiol durch flache Kreisbogen η von Hßdius Γρ miteinander verbunden, v/obai dar Radius r2 srönnar sein noil air? die Sunuasf aus Seitenlange β und Radius r-, und je nach des gewünschten Yerdichtun^averhaltnis d«r Hüschinc go'A-ählt wird. Unter ÜJEütändcn können die Kreisbögen η durch di« Tangenten t (eine Tangente ist strichpunktiert angedeutet) an dio Κταίπ-bögen m ernetzt \ierden.
Kit ΓΪ iat das Schwereaontrum (Kolbonwellcnaxe 11) des Drahkolbons 6, mit £ das Zontruia doa Exaentoro 0 (Exzenteraxe 10) und mit Z dtia Stator?, ant rum (Tric-bwollynaxe 12) bezaichn-it· Dar ßrössbo Abstand η und dor kleinnto Ab at and b dor KoIb c-nvellonaxo 11 (M) von dar Triobwellonaxo 12 (Z) unl dar Ab»
A09809/0795
#W1 F «Μ
k dor· Exaonterax«! IO (2) von dor Kolben;·!1 α llonaxe 11 (Π) und iltir Abntanl r der Lxjscnteraxo 10 (Jj) von dar TriebwellGnaxö .12 (3) rind so gcvnhlt, dass folgende B-szlchung&n gelten:
. Jt « r umi k * r + b (k + r).
Auf Grund dieser Boaiehungsn und dos Vorhandenseins ä.or Geradführung 18, 21 (Fig. 1 "bis 5) beschreibt daa Schvierazentrura H
d<is Dx'iihkolbons 6 bsi oirier voIIöd liaaröliuag der Trisbwello 5 um ihre Axe 12 (2) eins, elliptische Bahn, e» wobei s die grosse und b die kleine Halbasö der Bahnallipije ο ist, deren Zentrum in der Triobv/ellenrrxe 12 (Z-) liegt.
Eine von der Triebwella 5 ausgehende, .durch das Hilfsgetriobe 13, IA xxn$. die Geradführung 18t 21 erzwungene Brehiing den Brehkolbens 6 usi die Kolbönwellenaxe 11 (M) bewirkt nun, dass dor Drchkolbon 6 in aufeinandcrfolgöndon Drehphasen sit gleicher Drchrichtung abwechselnd um eines der beiden Rauiazentrcn B, B des ütatorirnonrsirnös kippt, ao dajjs der Drohkolöcn 6 awicchen av<?ei iäidlßgen hin- und her pond alt;. In don 'beiden Eippendlagen des Drobkolbenö- 6 d^ckt fsic-h das diö Eörpsraentren des Drolikolbons böiätinncmdö Draiock (ABD) ^oweilis Kit einem der beiden dia 2?ams2.:mtron den StafeoriunGnrsiiises bentimnicGäsn Dreiecko ABD und BCD. Der 3tatorinneni*aura entcpriclit dem .vom Drahkoll»;:n 6 bai ooincr Bewegung bDaiiaprucht-en Raum, d.h. die Hüllliurvo h aller ffioglichen Lasen des bewegten Drchkolbens 6 stellt; diu Iraicnraantolflächi; 2 des Stators' 1 dar. Praktisch verläuft die Iimorjjnankoliläcliö 2 vsgon der erforderlichen ccb;'. solbntverstiliidlich etwas ausserhalb der Hüll-
40980970795
BAD
kurve h.
Dae jeweilige Kippzontrum bleibt während eines Xippvorganges von der einen zur anderen Xippendlose dog Drehkolbens 6, ganau gonoiamuu, nicht ganz an Ort dos betreffenden Rauiazontrums B bzw. I), sondern bewegt eich auf einer kloinen, flachen Schleife ua dienes Rauozontrua·
Angenommen, die Triebwelltj 5 drehe sich in Richtung dca Pfeiles 34 (Eiß· 2 und 3)» dann bewegt sich das Schwerezentrum H (Kolbenwollonaxo 11) dea Drehkolbuna 6 in entgegengesetzter Richtung um das Statorzontrum Z (Triebvellenaxe 12), und dor Drehkolben 6 droht sich bezüglich dos Stotorn 1 ebenfalls in entgegengesetzter Drehrichtung (Pfeil 55 la den Fig· 2 und 3) zu derjenigen der Triebvelle 5· Bezüglich der Kolbenwelle 11 1st die Drehrichtung des Drehkolbens 6 umgekehrt·
Zwischen der Aussenzaantelfläche 32 dea Drehkolbena 6 und der Innancantelflache 2 de3 Stators 1 werden drei durch die an der Inncntaantalfläche 2 entlanggleitenden Eckenpartien deo Dre-hkolbena 6 abgedichteto ArböitsrUume gebildet, deren Volumen eich bei der Bowogung de3 Drehkolb^ns 6 zwischen einem Mini-Bum und einem Maximum Endern·
Vährend einer vollen Umdrehung des Drahkolbena 6 in bezug auf den Stator 1 pendolt dor Drohkolben β sechs al von der einen zur anderen Kippendlage· Dabei ändert sich dan Volumen jedes der drei ArboitsrUuae vieraal zviochen den beiden Extremwerten, so dasa die Maschine in Viertaktverfahren betrieben vierdcn kann· Die Triebvolle 5 führt i/iihrenddosmm drai Umdrehungen aus· Da eich bei einer Umdrehung des Drßhkolbena in einoia
409809/0795
Arbeitsraum ein ganzer» vier Takte umfassender Arbeitszyklus abopialt; und zugleich in allein droi Arbeitoräuiasn Arbeitszyklen init verschobener Phase ablaufen* ergibt sich pro Umdrehung dor Triobviöll«* ein
Jn den Fig. $ bis 10 sind sechs aufeinanderfolgende Positions© des Drohkolbena 6.'dargestellt» wobei sich der Drehkolben 6 im Gegamihru'Jigersinn droht· Anhand dieser Figuren werdea nach·» stehend die einzelnen Setriebsphosea in daß drei Arboitsräuaon ti, Y und W beschrieben»
Die Fig· 5 zeigt den DrehkoXben 6 iß der linken Iia Arbeitsraum U beginnt gerade das Ansaugen do miöches durch doa Einlass Bas Ansaügon ist beendet?* wenn der Drehkolbsn 6 di© rechte Kippsudlas« ©rröicht hat (Fig· 8)· Die Fig. 9 und IO zeigen die Komproaaionophase im Arbeitsraum U» welche praktisch beendet ist, wenn der Brehkolban 6 v/ieder die linke Kippendlagö erreicht hat· In Fig« 5 ist dieser Zaötand für den Arbeitsraum ¥ dargestellt* Von dieser 8i:8llung des Drehkolbena β bis znm Erreichen seinar rechtes.Kippendlago (Pig· 0) wird der Arbeitsraum ? und damit das Gas-Luft-Gemisch im Zustand der Kompression praktisch ohne Volumenändeverschoben, wobei ein© starke ¥orw.irböluns des Gas- Lu ft-
stattfindet (in Pig· 6 angedeutet). In der ZwSschönsteilung das ßröhkolben» 6 genäsa Pig· 7 örlolgfc die Zündung des Gaa-Luft-Gdiaiachea im Arbeitsraum V· Sobald d©r Dröhkolben 6 die rechte Kippe.nalago gamiias Fig. S erreicht» iat die Verbrennung praktisch abgenchlonijen, also vor Beginn dar Sx:- panoion· Die Fig· 9 und 10 'eei^on dio Exponaionophaae im Ax^
V. Der durch dio verbrannten Gaeo «aii'otandend Druok 409809/0791
erzeugt im Schwer<3zentrum dos Drehkolbens 6 die Kraft, welche über den Exzenter δ dor Triobwolle 5 das gewünschte Drehmoment vermittelt· Gegen das Ende dar Expaneionsphiasa (i'ig. 10) beginnt dor Au3puff der Vcrbrönnungogaso aus dom Arbeitaraum V durch den Auslass A. Die Fortsetzung dor Auspuffphsso ist in den Fig. 5 bis θ für den Arbeitsraum V dargestellt. Während der Bewegung des Drohkolbens 6 von der rochten in die linke Kippondlaga (I?ig. Q bis 10) wird dor Arbcitoraum W praktisch ohne Volumenänderung verschoben, wobei die restlichon Vorbrennungsgase untor faot να 11-Btändlger Entspannung auagestosaen werden und dor Uebergang zur Ansaugphaoe eingeleitet wird·
Ein ganzer Arbeitszyklus setzt sich aus sechs Phasen zusammen, während denen sich der Drohkolben 6 jeweils um 60° in Stator 1 droht und dabei von der einen Kippendlage in die andere gelangt, nämlich au« der Anaaugphaso (Volumenvergrößerung), der Koinpres- aionsphase (Volumenverkleinerung), der Expansionsphase (Volumenvcrgröaserung)t der Auspuffphaae (Voluaenverkloinerung) und je einer Phase mit praktisch konstantem Arbeitsvolumen am Ende dor Kompreaaion3pheoG und am Ende der Auspuffphase. Die vier Arbeitstakte der Maschine dauern also verschieden lang, und zwar eratrok- ken sich der Kompressionatakt und der Auspufftakt über eine doppelt so lange Zeitdauer wie der Ansaugtukt und der Expansionstolct.
Der verlängerte Koinpreasionstakt ermöglicht eine praktisch totale Verbrennung der Treibstoffgase und on ergeben sich daher nahezu gift- und cmogfreie Abgase. Porner gelingt es unter don genannten Umständen, den Verbrennungovorgang vor Beginn dor Expensionspbnac abzu3Chliü3scn, so dasa bei der beochriobenon Maschine im Gegen-
A09809/079€
- Il -
satz zu bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art die Expansion ßdiabatisch erfolgen kann, woiait der Arbeltsablauf dein idealen Kreisprozess näher kommt, was einen besseren themi schon Wirkungsgrad und damit eine höhere Literloiatung der Maschine zur Folge hat·
Aufgrund des gewählten kinematischen Konzepts können bei der· beschriebenen Kaschine grössere Voluiuemändßrungen dor Arbeitsraum© erzielt werden ala boi bokonnten Drehkolben-Brennlcraftmaschinen, bei denen das Schweresantrum des Drehkolbens ein© Kreisbahn beschreibt · Die Haschine kann sowohl mit höher ala auch mit extras niedriger Verdichtung konzipiert werden, so dass sowohl mit Erdgas oder niederoktimigeia Benzin zu betreibende Ottomotoren als auch Dieselmotoren nach dem beschriebenen Grundprinzip der Maschine gebaut werden können·
Bai einer nach dem Diese!prinzip zu arbeiten bestimmten Maschine wird tiit Vorteil auf Jeder Seite des Drehkolbens eine Geradführung der genannten Art und das Hilfsgetrieba in der Mitte des Drehkolbens unter Zweiteilung der Kolbenwelle angeordnet· Bei einer solchen Bauweise können die beidseitlgen. Exzenterzapfen kräftiger gestaltet werden.
Ein weiterer Vorteil dar beschriebenen Maschine besteht darin, dass das Drehkolben-Schvere sr. en tr um und die Triebwelle einander entgegengesetzte Drehrichtungön haben. Dieser Umstand bedeutet, das3 dos Drehmoment an der Triebwelle und das im Verbrennungsraum auf den Stator ausgeübte iieaktionsßoinent (Kippmoment) gleichgerichtet sind, wodurch die Aufhängung dö3 Stators der belasteten Maschine veniger einseitig belastet vdLrd·
Selbstverständlich können stehrore der beschriebenen Maschlnendin-
409809/0795
heiton in bekannter Waiae au einer Hehrkclbenmaschino vereinigt werden·
409809/0796

Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    IJ Drehkolben-Brennkraftmaschine, bei der in einem Stator, dessen Innenraum durch eine Mantelfläche von ovaler Form begrenzt ist, ein durch planparallele Seitenflächen des Stators achsial geführter, dreieckförmiger Drehkolben so bewegt wird, dass das SchwereZentrum des Drehkolbens eine Translation längs einer geschlossenen Bahn ausführt und die Eckenpartien desselben der Innenmantelfläche des Stators entlanggleiten,, wodurch drei abgeschlossene, volumenveränderliche Arbeitsräume gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben (6) in aufeinanderfolgenden Drehphasen mit gleicher Drehrichtung abwechselnd um einen von zwei bei den achsnächsten Zonen der Innenmantelfläche (2) des Stators (1) liegenden Drehpunkten (B,D) kippt, und zwar der Reihe nach um jeweils eine seiner Eckenpartien, so dass der Drehkolben zwischen zwei Endlagen hin- und herpendelt und sein ScHwerezentrum (M) dabei eine elliptische Bahn (e) beschreibt.
  2. 2. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Aufbau der Innenmantelfläche (2) des Stators (1) und der Aussenmantelfläche (32) des Drehkolbens (6) auf kongruenten, gleichseitigen Dreiecken beruht, wobei der Statorinnenraum vier durch die Ecken eines aus zwei solchen Dreiecken gebildeten Rhombus bestimmte Raumzentren (A,B,C,D) und der Drehkolben (6) drei durch die Ecken eines solchen Dreiecks bestimmte Körperzentren (A,B,C) aufweist, welch letztere die Mittelpunkte von Krümmungskreisen der die Aussenmantelfläche (32) des Drehkolbens (6) in den Eckenpartien begrenzenden Bögen (m) bilden, und
    U0 9 8 0 9/0 7 9 S
    dass sich das die Körperzentren des Drehkolbens bestimmende Dreieck in den beiden Kippendlagen des Drehkolbens jeweils mit einem der die Raumzentren des Statorinnenraumes bestimmenden Dreiecke deckt.
  3. 3. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben (6) in seinem Schwerezentrum (M) auf einer Kolbenwelle (7) drehbar ist, die durch einen Exzenter (8) mit einer im Stator (1) zentral gelagerten Triebwelle (5) verbunden ist, wobei die Exzenteraxe (10) sowohl in bezug auf die Kolbenwellenaxe (11) als auch in bezug auf die Triebwellenaxe (12) exzentrisch angeordnet ist und der Exzenter (8) wenigstens einseitig frei drehbar in der betreffenden Welle (5 bzw. 7) gelagert ist.
  4. 4. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der grösste Abstand (a) und der kleinste Abstand (b) des Schwerezentrum (M) des Drehkolbens (6) von der Triebwellenaxe (12) und der Abstand (k) der Exzenteraxe (10) von der Kolbenwellenaxe (11) und der Abstand (r) der Exzenteraxe (10) von der Triebwellenaxe (12) so gewählt sind, dass folgende Beziehungen gelten:
    a + b = k, a - b = r und k = r + b(k + r).
  5. 5. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Hilfsgetriebe, das den Drehkolben (6) bezüglich des Stators (1) in die entgegengesetzte Drehrichtung zu derjenigen der Triebwelle (5) lenkt, und eine Drehkolbenführung, welche zusammen mit dem Hilfsgetriebe die Stellung des Drehkolbens (6) zum Stator (1) festlegt.
    409809/0796
  6. 6. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsgetriebe aus einem innenverzahnten Zahnkranz (13)» der koaxial zur Kolbenwellenaxe (11) angeordnet und mit dem Drehkolben (6) fest verbunden ist, und wenigstens einem aussenverzahnten Zahnrad (14·), das koaxial zur Exzenteraxe (10) angeordnet und mit der Triebwelle (5) fest verbunden ist, besteht, wobei der Teilkreisradius des Zahnkranzes (13) dreimal so gross ist wie derjenige des Zahnrades (14). ' -
  7. 7· Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebwelle (5) unterteilt ist und dass die Kolbenwelle (7) zwischen den einander zugewandten Enden der Triebwellenteile (5a, 5t>) angeordnet und mit diesen durch je einen Exzenterzapfen (8a, 8b) verbunden ist.
  8. 8. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch'-'5» dadurch gekennzeichnet, dass an der Kolbenwelle (7) ein Pührungszapfen (18) vorgesehen ist, der in einer am Stator (1) fest angeordneten Geradführungsbahn (21) gleitet und dessen Axe (23) in der durch die Kolbenwellenaxe (11) und die Exzenteraxe (10) gebildeten Ebene und zwischen diesen beiden Axen liegt und von der Kolbenwellenaxe (11) einen Abstand hat, der gleich ist dem kleinsten Abstand (b) des Schwerezentrums (M) des Drehkolbens (6) von der Triebwellenaxe (12).
    A09809/0795
    Leerseite
DE2241808A 1972-08-19 1972-08-25 Drehkolben-brennkraftmaschine Pending DE2241808A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1226072A CH545413A (de) 1972-08-19 1972-08-19 Drehkolben-Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2241808A1 true DE2241808A1 (de) 1974-02-28

Family

ID=4381364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2241808A Pending DE2241808A1 (de) 1972-08-19 1972-08-25 Drehkolben-brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3799705A (de)
JP (1) JPS4946009A (de)
CH (1) CH545413A (de)
DE (1) DE2241808A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19852743A1 (de) * 1998-03-21 2000-05-25 Ernst Juraschka Epi- und hypozykloidische Drehkolbenmaschine mit dünnwandigen Dichtmodulen für gleichbleibende Abdichtkräfte durch elastische Verformung

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5712206Y2 (de) * 1972-12-06 1982-03-10
JPS5053746A (de) * 1973-09-14 1975-05-13
JPS50109332A (de) * 1974-02-12 1975-08-28
US3967594A (en) * 1975-01-27 1976-07-06 Campbell Donald K Rotary power unit
US3970050A (en) * 1975-03-07 1976-07-20 Hoadley Harry W Two-stage rotary engines
JPS5232435A (en) * 1975-09-08 1977-03-11 Mitsubishi Electric Corp Engine ignition time controlling device
JPS5247148A (en) * 1975-10-11 1977-04-14 Mitsubishi Electric Corp Controlling device for engine ignition time
JPS5285828U (de) * 1975-12-23 1977-06-27
JPS52104635A (en) * 1976-02-27 1977-09-02 Hitachi Ltd Negative pressure reacting apparatus
JPS52158234U (de) * 1976-05-26 1977-12-01
JPS5930909B2 (ja) * 1976-06-23 1984-07-30 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JPS53335A (en) * 1976-06-24 1978-01-05 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas cleaner of internal combustion engine
JPS5310025U (de) * 1976-07-10 1978-01-27
JPS5324928A (en) * 1976-08-19 1978-03-08 Fuji Heavy Ind Ltd Ignition timing control means for internal combustion engine
US4417862A (en) * 1981-09-03 1983-11-29 Fenton John W Rotary motor with multilobed rotor and orbiting coupling means
EP0132469A1 (de) * 1983-07-29 1985-02-13 John W. Fenton Rotationsmotor
JPS60259726A (ja) * 1984-06-06 1985-12-21 Takehiro Miyazaki 偏心運動ロ−タリ−エンジン
JPS63160343U (de) * 1986-12-29 1988-10-20
JPH0819856B2 (ja) * 1991-02-21 1996-02-28 保夫 倉増 遊星運動型エンジン
JP2631626B2 (ja) * 1994-02-14 1997-07-16 弘 中村 ロータリーエンジン
DE10139286A1 (de) * 2001-08-09 2003-02-27 Lev B Levitin Rotationskolbenmaschinen (RKM-1) mit einer Abtriebswelle
DE10308831B3 (de) * 2003-02-27 2004-09-09 Levitin, Lev, Prof. Dr., Brookline Rotationskolbenmaschine mit einem in einer ovalen Kammer geführten ovalen Rotationskolben

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3056391A (en) * 1960-07-07 1962-10-02 Harry W Hoadley Rotary internal combustion engine
US3205872A (en) * 1961-05-23 1965-09-14 Pomasanow Nikolay Rotary internal combustion engine
DE1158752B (de) * 1961-05-25 1963-12-05 Daimler Benz Ag Rotationskolben-Brennkraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19852743A1 (de) * 1998-03-21 2000-05-25 Ernst Juraschka Epi- und hypozykloidische Drehkolbenmaschine mit dünnwandigen Dichtmodulen für gleichbleibende Abdichtkräfte durch elastische Verformung

Also Published As

Publication number Publication date
US3799705A (en) 1974-03-26
JPS4946009A (de) 1974-05-02
CH545413A (de) 1973-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2241808A1 (de) Drehkolben-brennkraftmaschine
DE1451761C3 (de) Parallel- und innenachsige Zweitakt-Rotationskolbenmaschine mit Kämmeingriff
DE19639503C1 (de) Schwenkkolbenmaschine
DE2317427A1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2603893A1 (de) Maschine mit gleichachsigen drehkolben
DE3127155A1 (de) Bewegungswandler
DE2512547A1 (de) Drehkolbenmaschine
DE2848220A1 (de) Rotationskolbenmotor
DE2537427A1 (de) Kurbellose drehmaschine
EP0548297B1 (de) Schwenkkolbenmaschine
DE3800947C2 (de)
DE2248137A1 (de) Kompressor
DE4115289A1 (de) Bahngesteuerte rotationskolbenmaschine
DE2365050A1 (de) Umlaufkolbenmaschine, insbesondere verbrennungskraftmaschine
DE2520778A1 (de) Umlaufende brennkraftmaschine
DE3205207C2 (de) Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit exzentrisch gelagertem Kolben
DE2349247A1 (de) Verbesserungen an verbrennungsmotoren
DE3623969C2 (de)
DE2615644C2 (de) Führungsgetriebe für eine Kreiskolbenmaschine
DE1934262A1 (de) Dichtungssystem fuer Motoren oder Pumpen mit umlaufendem Kolben und/oder Gehaeuse
DE885023C (de) Brennkraftmaschine mit Zylindern, deren Achsen sich parallel zur Achse der Maschinenwelle erstrecken
DE2917467A1 (de) Ventilanordnung fuer hydrostatische drehkolbenmaschinen
DE2020882A1 (de) Verbrennungsmotor mit innerhalb eines Motorgehaeuses mit einer praktisch zylindrischen Innenwandung rotierendem unrundem hohlem kastenfoermigem Kolben
DE1776240C2 (de) Parallel- und innenachsige Zweitakt-Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit Kämmeingriff
DE2032459C3 (de) Rotationskolben-Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OHA Expiration of time for request for examination