DE2320998A1

DE2320998A1 - INTERNAL ENGINE, ESPECIALLY IN THE FORM OF A RADIAL ENGINE

Info

Publication number: DE2320998A1
Application number: DE2320998A
Authority: DE
Inventors: Jose David Peraza
Original assignee: DELGADO BENIGNO
Current assignee: DELGADO BENIGNO
Priority date: 1972-04-22
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1973-10-25
Also published as: ES402024A1; FR2182485A5; IL42091A0; JPS4954708A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J. Pfenning Dip!.-Phys. K. H. MeinigDipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J. Pfenning Dip! - Phys. K. H. Meinig

278211-G278211-G

1 Berlin 191 Berlin 19

Oldenburgallee 10 Tel. 0311/304 55 21 3O4 55 22Oldenburgallee 10 Tel. 0311/304 55 21 3O4 55 22

Drahtwort: Seilwehrpatent Postscheckkto. Bln.W.5938Wireword: cable rescue patent Postscheckkto. Bln.W.5938

19. April 1973 Pf/anApril 19, 1973 Pf / an

Abraham M. Dubno
7 Gaylord Drive North, Brooklyn, New York, N.Y., USAAbraham M. Dubno
7 Gaylord Drive North, Brooklyn, New York, NY, USA

Benigno Delgado
c/o Abraham M. Dubno, 7 Gaylord Drive North, Brooklyn,Benigno Delgado
c / o Abraham M. Dubno, 7 Gaylord Drive North, Brooklyn,

David Peraza
c/o Abraham M, Dubno, 7 Gaylord Drive North« Brooklyn« David Peraza
c / o Abraham M, Dubno, 7 Gaylord Drive North "Brooklyn"

Brennkraftmaschine, insbesondere in Gestalt eines SternmotorsInternal combustion engine, in particular in the form of a radial engine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, insbesondere in Gestalt eines Sternmotors, die vorzugsweise nach dem Ottoprinzip arbeitet und einen Rotor mit einem oder mehreren radial beweglichen Kolben aufweist.The invention relates to an internal combustion engine, in particular in the form of a radial engine, which preferably works according to the Otto principle and has a rotor with one or more radially movable pistons.

Die Gattung von Brennkraftmaschinen, die der Erfindung zugrundeliegt, weist Kolben auf, die radial verschiebbar innerhalb eines Rotors nach Art eines Sternmotors gelagert sind. Andererseits werden derartige Umlaufmotoren deshalb gern verwendet, weil sie geringere Schwingungen zeigen als die anderen konventionellen Maschinen. Ferner sind sie gewöhnlich von geringerem Umfang und weisen einen höheren Wirkungsgrad auf.The genus of internal combustion engines covered by the invention it is based on pistons which are mounted radially displaceably within a rotor in the manner of a radial engine. On the other hand, such rotary motors are often used because they show lower vibrations than the others conventional machines. Furthermore, they are usually smaller in size and more efficient.

Die prinzipiellen Schwierigkeiten, die solche Maschinen andererseits zeigen, bestehen im Aufwand, die Brennkammer ausreichend abzudichten. Solche Maschinen der stationären FormThe fundamental difficulties that such machines show on the other hand, consist in the effort, the combustion chamber to seal sufficiently. Such machines of stationary form

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zeigen solche Schwierigkeiten nicht, weil die Seitenwände unddo not show such difficulties, because the side walls and

die eine Endwand die Kammer bilden, während die andere Endwand I one end wall form the chamber, while the other end wall I.

¹ vom Kolben gebildet wird. Demgegenüber werden bei Umlaufmotoren die Seitenwände gewöhnlich vom Rotor gebildet, während der Kolben die eine Endwand und der Stator die andere Endwand bil- ; det. Bei anderen bekannten Ausgestaltungen einer Brennkraftmaj schine bilden die Kolben zwei von den Trennwänden der Kammern, während der Rotor und der Stator die inneren und äußeren Endwände bilden. Bei allen diesen Maschinengattungen erfolgt die Bewegung des Kolbens im Zustand der Druckbelastung oder während des Expansionshubes, so daß das Dichtungsproblem von besonderer Bedeutung ist. ^{1 is formed} by the piston. In contrast, in rotary engines, the side walls are usually formed by the rotor, while the piston is one end wall and the stator is the other end wall; det. In other known embodiments of a Brennkraftmaj machine, the pistons form two of the partitions of the chambers, while the rotor and the stator form the inner and outer end walls. In all of these types of machines, the piston moves in the state of pressure load or during the expansion stroke, so that the sealing problem is of particular importance.

Bei vielen der neueren Konstruktionen von Umlaufmaschinen treten verschiedene Nachteile vereinigt auf, die im einzelnen bei den bisher bekannten Brennkraftmaschinen beobachtet werden konnten, und die sich mit jenen Nachteilen kombinieren, die bei Umlauf maschinen festgestellt worden sind. Das klassische Beispiel für eine derartige Umlaufmaschine weist je ein kompliziertes Einlaß- und Auslaßventil auf,die störanfällige Nockenantriebe erfordern. Andere Umlaufmaschinen erfordern komplizierte Getriebe, um die hin- und hergehenden Bewegungen der Kolben in die normalerweise geforderte Umlaufbewegung umzuwandeln. \In many of the newer designs of rotary machines, various disadvantages occur in combination, the individual could be observed in the previously known internal combustion engines, and which combine with those disadvantages, which have been found in rotary machines. The classic one An example of such a rotary machine has a complicated inlet and outlet valve, which is prone to failure Require cam drives. Other rotary machines require complicated gears to handle the reciprocating movements of the To convert the piston into the normally required orbital movement. \

Alle bisher erwähnten Maschinen mit Ausnahme jener vom Schaufelprinzip arbeiten nach dem Tiertaktverfahren mit radial verschiebbaren Kolben und Expansionskammern (Saughub). Während dieses Hubes wird das Brennstoff luftgemisch in die Kammer des Zylinders eingesaugt. Bei der Radialbewegung des Kolbens inAll machines mentioned so far, with the exception of those based on the paddle principle, work according to the animal cycle method with radial sliding piston and expansion chambers (suction stroke). During this stroke, the fuel air mixture is in the chamber of the Cylinder sucked. With the radial movement of the piston in

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entgegengesetzter Richtung wird das Gemisch komprimiert [ (Kompressionshub). Eine Radialbewegung des Kolbens in der zu-' erst erwähnten Richtung erfolgt durch die Explosion nach er-in the opposite direction, the mixture is compressed [ (compression stroke). A radial movement of the piston in the first mentioned direction takes place through the explosion after

folgter Zündung (Expansions- oder Terbrennungshub). Eine ra- ! diale Verschiebung des Kolbens in der an zweiter Stelle er-followed by ignition (expansion or combustion stroke). A ra- ! dial displacement of the piston in the second place

! wähnten Richtung treibt das verbrannte Gas aus (Auspuff hub). j Mindestens der zuletzt erwähnte Hub bedeutet einen Kraftverj lust für die Maschine durch den der Wirkungsgrad herabgedrückt • wird.! mentioned direction drives out the burnt gas (exhaust stroke). j At least the last-mentioned stroke means a loss of power for the machine, which depresses the efficiency • will.

: Zum Schluß sei noch auf die turbinenartigen Maschinen: Finally, let's talk about the turbine-like machines

! verwiesen, bei welchen eine äußere Verbrennung angewendet wird,! referenced in which external combustion is used,

! wobei das sich ausdehnende Gas gegen die Schaufeln am Rotor ge-! the expanding gas against the blades on the rotor

j richtet wird. Falls derartige Turbinen leistungsfähig arbeiten ¹ sollen, sind hohe Umlaufgeschwindigkeiten erforderlich sowie i eine große Anzahl von Schaufeln und ein hoher Druck des Treibgases. Diese Einschränkungen haben es verhindert, den Turbi- ' nenantrieb bei ausreichend hohem Wirkungsgrad für Kraftfahrzeuge auszunutzen, so daß bis zum heutigen Tage nur Brennkraft-I maschinen bei Kraftfahrzeugen Anwendung gefunden haben. ; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine, insbesondere als Sternmotor ausgebildete Brennkraftmaschine zu konstruieren, die einfach im Aufbau und bei geringem Umfang leicht und sicher im Betrieb ist sowie eine lange lebensdauer J aufweist, so daß die Maschine für Kraftfahrzeuge anwendbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in "Zwitterausbildung" eine Umlaufmaschine derart gestaltet j wird, daß sie teilweise als Radialkolbenmaschine und zum Teil j nach dem Turbinenprinzip arbeitet. In spezieller Ausgestaltungj is directed. If such turbines are to work efficiently ¹ , high rotational speeds are required as well as a large number of blades and a high pressure of the propellant gas. These limitations have prevented the turbine 'machine drive at sufficiently high efficiency for automobiles exploit, so that to this day only combustion-I machines in motor vehicles application found. ; The invention is based on the object of constructing an internal combustion engine, in particular designed as a radial engine, which is simple in structure and small in scope, easy and safe to operate and has a long service life J, so that the machine can be used for motor vehicles. According to the invention, this object is achieved in that a rotary machine is designed in "hybrid training" in such a way that it operates partly as a radial piston machine and partly according to the turbine principle. In a special design

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der Erfindung besitzt die Maschine einen Rotor und einen coaxial zum Rotor angeordneten Stator. Der Rotor weist mindestens ^; einen Kolben auf, der innerhalb eines Zylinders hin und her beweglich ist, wobei der Zylinder in Richtung auf den Stator offen ist. Der Kolben steht unter der Einwirkung einer Nockenscheibe mindestens über einen Teil des Zyklus des Kolbens. Währens des Saug- und Kompressionshubes bewegt sich der Kolben über den Bereich zweier Hübe, während deren eine Nockenscheibe im wesentlichen jede Bewegung des Kolbens verhindert, wobei es sich um die Expansions- und Auspuffgase handelt. Der Kolben ist so gestaltet, daß er während dieser genannten Phasen wie eine Turbinenschaufel wirkt, so daß die im wesentlichen zur Wirkung kommende Kraftkomponente tangential gerichtet ist.According to the invention, the machine has a rotor and a stator arranged coaxially to the rotor. The rotor has at least ^; a piston reciprocable within a cylinder, the cylinder being open towards the stator. The piston is under the action of a cam for at least part of the cycle of the piston. During the suction and compression strokes, the piston moves over the range of two strokes, during which a cam disc essentially prevents any movement of the piston, which is the expansion and exhaust gases. The piston is designed in such a way that it acts like a turbine blade during these phases, so that the force component which is essentially effective is directed tangentially.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das innere Element der Maschine als Rotor und das äußere Element als Stator ausgebildet, während die Nockenscheibe coaxial innerhalb des Rotors gelagert ist. Die Nockenscheibe ist fest in der Maschine angeordnet und weist Schrägflächen zwecks Steuerung der Bewegungen der Kolben auf, die in gleichmäßiger Winkelverteilung im Rotor angeordnet sind. Sofern die Vorrichtung als Brennkraftmaschine wirken soll, weist sie lediglich drei Hübe auf. Die Kolben werden durch die Nockenscheibe (oder durch die Zentrifugalkraft außer Eingriff mit der Nockenscheibe) in enger Berührung mit der Innenfläche des ringförmigen Stators sowohl während des Zünd- als auch des Brennhubes und des Auspuffhubes gehalten.In a preferred embodiment of the invention, the inner element of the machine is a rotor and the outer one Element designed as a stator, while the cam disk is mounted coaxially within the rotor. The cam is fixed in the machine and has inclined surfaces for the purpose Control the movements of the pistons on that in more evenly Angular distribution are arranged in the rotor. Unless the device to act as an internal combustion engine, it only has three strokes. The pistons are driven by the cam disk (or disengaged from the cam disc by centrifugal force) in close contact with the inner surface of the annular Stator held both during the ignition and the combustion stroke and the exhaust stroke.

In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Brennstoffzuführeinrichtung zwischenIn accordance with another embodiment the invention is a fuel supply device between

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den Einlaß- und Auslaßkanälen vorgesehen. Der Kolben wird während eines ersten Hubes radial auswärts bewegt, um ein Brennstoffluftgemisch zu komprimieren (wie dies beim Ottoprinzip der Fall ist, oder es wird reine Luft wie beim Dieselprinzip komprimiert), das vorher aus dem Ansaugkanal in die Brennkammer eingesaugt worden war. Alsdann wird dieses Gemisch gezündet, während der Kolben durch die Nockenscheibe in seiner Stellung gehalten wird (oder dieses Halten erfolgt von der Zentrifugalkraft aus). In dieser oberen (bzw. äußeren)Stellung,j wird durch die erfolgte Explosion eine ausschließlich tangen- ithe inlet and outlet channels are provided. The piston will moved radially outward during a first stroke in order to compress a fuel-air mixture (as is the case with the Otto principle is the case, or pure air is compressed as in the diesel principle), which was previously drawn from the intake duct into the Combustion chamber had been sucked in. Then this mixture is ignited while the piston is in its Position is held (or this holding takes place from the centrifugal force). In this upper (or outer) position, j if the explosion occurs, an exclusively tangential i

tiale Triebkraft auf den Rotor ausgeübt. Dadurch kommt die !tial driving force exerted on the rotor. This is how she comes!

Kammer oberhalb des Kolbens in den Bereich des Austrittskanals,Chamber above the piston in the area of the outlet channel,

j so daß das Gas unter Druck austritt. Auf diese Weise wird eine j ideale Turbinenwirkung erzielt, durch die andererseits ein be- ■ sonderer Verdichter angetrieben werden kann. Auf diese Weise ι wird bei radialem Stillstand des Kolbens ein kombinierter Ex- ' pansions- und Auspuffhub bei der Maschine erreicht. Alsdann ■ wird der Kolben einwärts bewegt, während er an den Eintritts- j kanal gelangt, womit der Zyklus von vorn beginnt. Diese Einlaßbewegung stellt den dritten Hub des Kolbens dar.j so that the gas exits under pressure. In this way, a j ideal turbine effect achieved through which, on the other hand, a ■ special compressor can be driven. In this way ι a combined expansion and exhaust stroke is achieved in the machine when the piston is at a radial standstill. Then ■ the piston moves inward while reaching the inlet port, starting the cycle over. This inlet movement represents the third stroke of the piston.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist die Nockenscheibe innerhalb des Rotors gelagert, wobei sich jeder Kolben auf die Nockenscheibe mittels seines Fußes abstützt. Dadurch kann sich der Kolben während des Einlaßhubes einwärts bewegen, während er im Verlauf des Kompressionshubes nach außen bewegt wird. Schließlich wird er in unbeweglicher Stellung im Verlauf des kombinierten Expansions- und Auslaßhubes gehalten. Erfindungsgemäß wird eine Schraubenfeder verwendet, die coaxialAccording to a further characteristic of the invention is Cam disc mounted within the rotor, each piston being supported on the cam disc by means of its foot. This allows the piston to move inward during the intake stroke, while it can move outward during the compression stroke is moved. Finally, it is held in an immobile position during the combined expansion and exhaust strokes. According to the invention, a helical spring is used which is coaxial

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um die Kolbenstange herum gelagert und bestrebt ist, den Kolben einwärts zu drücken, umso einen einwandfreien Einlaß zu gewährleisten. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Anordnung von ganz besonderem Vorteil ist, wenn die Maschine in Verbindung mit einem Turboverdichter benutzt wird, um ein hochkomprimiertes Brennstoffluftgemisch in die Kanäle oberhalb der Kolben während des Einlaßhubes zu drücken. Bei hoher Umlaufgeschwindigkeit des Rotors werden die Kolben durch diefZentrifugalkraft auswärts gedrückt, wodurch eine gute Abdichtung gegenüber der Statorwand erreicht und somit der Druck auf die Nockenscheibe reduziert und deren Abnutzung damit verringert wird.mounted around the piston rod and strives to the piston inward to ensure proper inlet. It has been shown that such an arrangement of It is particularly advantageous if the machine is used in conjunction with a turbo compressor to produce a highly compressed Fuel-air mixture in the channels above the piston to press during the intake stroke. When the rotor is rotating at high speed, the pistons are driven by the centrifugal force pushed outwards, which achieves a good seal against the stator wall and thus the pressure on the cam disk and their wear and tear is reduced.

In weiterer Ausgestaltung ist es möglich, die Nockenscheibe auch außerhalb des Rotors und des Stators anzuordnen, so daß die Brennkammern auch radial einwärts von den Kolben vorgesehen werden können. Alternativ ist es auch erfindungsgemäß möglich, den Rotorteil stillstehend anzuordnen, während die Nockenscheibe und der Stator umlaufen. Dadurch werden die Funktionen umgekehrt, üben jedoch die gleiche Wirkung aus. Die Erfindung gestattet die Kombination der Vorteile, die aus der hohen Kompression resultieren, welche Maschinen mit hin- und hergehenden Kolben zu eigen sind, mit jenen Vorteilen, die Maschinen mit rotierenden Kolben sowie Turbinen haben.In a further embodiment, it is possible to arrange the cam disk outside of the rotor and the stator, so that the combustion chambers can also be provided radially inward of the pistons. Alternatively, it is also according to the invention possible to arrange the rotor part stationary while the cam disk and the stator rotate. This reverses the functions but has the same effect. the Invention allows the combination of advantages resulting from the high compression that machines with reciprocating conventional pistons, with the advantages that machines with rotating pistons and turbines have.

Der erfindungsgemäße Motor läuft frei von Vibrationen. Eine Motorkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung mit sechs Kolben im Innern des Rotors und drei Zündkerzen am Stator hat 18 Krafthübe pro Umdrehang des Rotors. Eine solche Maschine hat eine beachtliche Torsionskraft bei relativ niedriger Ge-The engine according to the invention runs free from vibrations. An engine construction according to the present invention with six pistons inside the rotor and three spark plugs on the stator has 18 power strokes per turn of the rotor. Such a machine has a considerable torsional force at a relatively low gear.

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schwindigkeit; sie liefert 40 bis 50% mehr. Energie als die bisher bekannten sechszylindrischen Brennkraftmaschinen.speed; it delivers 40 to 50% more. Energy than that previously known six-cylinder internal combustion engines.

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'■ Die Zeichnung stellt die Erfindung in Ausführungsbeii - " -'■ The drawing shows the invention in execution - "-

I spielen dar. Es zeigen:I play. It show:

' Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Maschine gemäß der 'Erfindung,'Fig. 1 is an axial section through the machine according to 'Invention,

Fig. 2 einen Radialschnitt durch die Maschine der Fig.1, Fig. 3 einen teilweisen Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform der Maschine gemäß Fig.1 und dieFIG. 2 shows a radial section through the machine of FIG. 1, FIG. 3 shows a partial axial section through another Embodiment of the machine according to Figure 1 and the

Fig. 4A und 4D schematische Darstellungen der Maschine in den einzelnen Betriebsphasen.4A and 4D are schematic representations of the machine in the individual operating phases.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht der Motor aus einem feststehenden Stator 1 aus Stahl, der als massive zylindrische Buchse ausgebildet ist. Innerhalb dieses Stators 1 ist drehbar ein massiver, aus Stahl bestehender Umlaufkörper 2 ringförmiger Gestalt angeordnet, der mit seiner äußeren zylindrischen Fläche satt innerhalb des Stators 1 gelagert ist.As can be seen from Fig. 1 and 2, the motor consists of a fixed stator 1 made of steel, which is a massive cylindrical Socket is formed. Within this stator 1, a solid circulating body 2 made of steel is rotatable arranged annular shape, which is mounted with its outer cylindrical surface snug inside the stator 1.

Der Stator 1 ist auf der einen Stirnseite mittels einer Deckelplatte 5 verschlossen, die eine axiale Bohrung 13 aufweist. An der Außenfläche dieser Platte 5 ist in einer Ausspa-The stator 1 is closed on one end face by means of a cover plate 5 which has an axial bore 13. On the outer surface of this plate 5 is in a recess

- ! rung ein Kugellager 7a gelagert und an der Platte 5 mittels einer Scheibe 6 befestigt. An der Deckelplatte 5 ist einwärts gerichtet eine axiale luchse 14 vorgesehen, an welcher eine Nockenscheibe 12 mittels Schrauben 15 befestigt ist. Zwischen dieser Büchse 14 und der inneren Oberfläche des Rotors 2 ist ein weiteres Kugellager 7b angeordnet, das dafür sorgt, daß der Rotor um die Mittelachse Ä der Maschine drehbar ist. Im Bereich der freien Stirnseite des Rotors 2 ist dem Kugellager 7b gegenüberliegend ein weiteres Kugellager 7c zwischen dem inneren Umfang-! tion a ball bearing 7a and mounted on the plate 5 by means of a Disk 6 attached. On the cover plate 5 there is an inwardly directed axial bushing 14 on which a cam disk 12 is fastened by means of screws 15. Between this sleeve 14 and the inner surface of the rotor 2 is another one Ball bearing 7b arranged, which ensures that the rotor is rotatable about the central axis Ä of the machine. In the field of Free end face of the rotor 2 is the ball bearing 7b opposite another ball bearing 7c between the inner circumference

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-9-des Stators 1 und dem Außenumfang des Rotors 2 vorgesehen.-9- of the stator 1 and the outer circumference of the rotor 2 are provided.

Eine Antriebswelle 3 ist mit einer Mutter 15' verkeilt, die von der freien Stirnseite in den Rotor 2 mittels Gewinde \ eingeschraubt ist. Die Mutter weist achsparallel verlaufendeA drive shaft 3 is splined to a nut 15 ', which is screwed on the free end side in the rotor 2 by means of threaded \. The mother has axially parallel

i
Bohrungen 16 auf, die zur Luftkühlung dienen. Die Welle 3 ist an ein anzutreibendes Aggregat 17, beispielsweise an die Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, angeschlossen. Die Welle 3 ist in einem am Gestell angeordneten Lager 7d gelagert. IEs kann sich hierbei um das Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges !handeln. Im mittleren Bereich weist die Welle 3 ein verjüngtes Zwischenteil 18 auf, das in einen Zapfen 19 von noch geringerem Durchmesser übergeht und sowohl durch die Nockenscheibe 12 als !auch durch die Bohrung 13 in der Deckelplatte 5 hindurchgeführt ist. Der Zapfen 19 der Welle 3 ragt aus dem Deckel 5 der Maschine heraus und ist mit dem Zündverteiler 20· in an sich bekaniiter Weise verbunden.i
Bores 16, which are used for air cooling. The shaft 3 is connected to a unit 17 to be driven, for example to the drive device of a motor vehicle. The shaft 3 is supported in a bearing 7d arranged on the frame. It can be the chassis of a motor vehicle! In the central area, the shaft 3 has a tapered intermediate part 18 which merges into a pin 19 of an even smaller diameter and which is passed both through the cam disk 12 and through the bore 13 in the cover plate 5. The pin 19 of the shaft 3 protrudes from the cover 5 of the machine and is connected to the ignition distributor 20 in a manner known per se.

i Der Rotor 2 weist gleichmäßig über den Umfang verteilt !6 Zylinderbohrungen 8 auf, die durch je eine Zylinderbuchse 21 'ausgekleidet sind und in denen je ein hin und her beweglicheri The rotor 2 has 6 cylinder bores 8 distributed evenly over the circumference, each of which is threaded through a cylinder liner 21 'are lined and in each of which one can move back and forth

!Kolben 9 gelagert ist. In jedem Kolben ist eine nach innen ge-! Piston 9 is mounted. In each piston there is an inwardly

!richtete, radial verlaufende Kolbenstange 22 vorgesehen, von Idenen jede an ihrem inneren Ende ein Fußteil 23 hat, mit dem Idie jeweilige Kolbenstange auf der Oberfläche der Nockenschei-'be zur Anlage kommt. An einem Schulterabsatz der nach innen verijungten Kolbenstange 22 ist eine Federscheibe 24 befestigt, gegen die sich eine um die Kolbenstange 22 gewundene Schraubenfeder mit einem Ende abstützt. Das andere Ende der Feder stützt jsich an die innere Fläche des Bodens der Buchse 21 ab, so daß! directed, radially extending piston rod 22 provided by I each inner at its end a foot part 23, has the Idie respective piston rod on the cam surface of the ticket-'be comes to rest. A spring washer 24 is attached to a shoulder of the inwardly tapered piston rod 22, against which a helical spring wound around the piston rod 22 is supported at one end. The other end of the spring is supported on the inner surface of the bottom of the socket 21 so that

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die Kolbenstange 22 und damit der.Kolben 9 radial einwärts gedrückt wird. Jede Kolbenstange 22 weist eine iängsnut 25 auf, ! in die ein Zapfen 20 eingreift, der am Rotor 2 befestigt ist. Damit wird erreicht, daß jeder Kolben und die zugehörige Kolbenstange 22 sich bei den Axialbewegungen nicht um die jeweilige Achse innerhalb der Zylinderbohrung drehen kann. Wahlweise kann man auch ovale oder in anderer Weise unrunde Kolben benutzen. In diesem Falle sind die oben beschriebene Längsnut 25 und der zügehörige Zapfen 20 nicht erforderlich. Jeder Kolben 9 weist an seinem Kolbenboden eine Aushöhlung 27 (Fig.2) auf, die sich, in Drehrichtung des Rotors gesehen und auf die Achse A gerichtet, vertieft. Der Grund 28 der Aushöhlung 27 verläuft, wie aus Fig.2 ersichtlich, schräg zur Kolbenachsrichtung, wobei die beiden äußeren diametral gegenüberliegenden Stellen zu beiden Seiten der Aushöhlung in der Nähe des Kolbenumfanges bei der am weitesten nach außen gerichteten Stellung des Kolbens mit der Innenfläche des Stators 1 in Berührung stehen. Je eine ähnliche, jedoch um 180° verdrehte Aussparung 40 ist im Bereich der Innenfläche des Stators 1 vorgesehen. In den Stellungen, in denen die Aussparungen 27 und 40 miteinander fluchten, entsteht aus diesen beiden Aussparungen im Innern der Maschine je eine Brennkamin er 41 flacher Gestalt, die in einem spitzen Winkel zur jeweiligen Tangente verläuft. Auf diese Weise stellt der Kolbenboden hinsichtlich der Funktion gewissermaßen eine Turbinenschaufel dar, so daß bei der Explosion des Kraftstoffgemisches eine auf Drehung des Rotors wirkende Kraftkomponente entsteht.the piston rod 22 and thus the piston 9 radially inward is pressed. Each piston rod 22 has a longitudinal groove 25! into which a pin 20, which is fastened to the rotor 2, engages. This ensures that each piston and the associated piston rod 22 cannot rotate about the respective axis within the cylinder bore during the axial movements. Optional you can also use oval or otherwise non-round pistons. In this case, the longitudinal groove described above 25 and the associated pin 20 are not required. Each piston 9 has a cavity 27 on its piston crown (Fig.2), which, seen in the direction of rotation of the rotor and directed to the axis A, deepens. The reason 28 of the hollowing out 27 runs, as can be seen from Figure 2, obliquely to the piston axis direction, the two outer diametrically opposed locations on either side of the cavity close by of the piston circumference in the most outwardly directed position of the piston with the inner surface of the stator 1 in contact stand. A similar recess 40, which is however rotated by 180 °, is in the area of the inner surface of the stator 1 intended. In the positions in which the recesses 27 and 40 are aligned with each other, is created from these two recesses Inside the machine there is one fireplace each 41 shallower Shape at an acute angle to the respective tangent runs. In this way, in terms of function, the piston head represents a turbine blade, so to speak, so that When the fuel mixture explodes, there is a rotation of the The force component acting on the rotor arises.

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Der Stator 1 wfeist winkelversetzt Einlaßkanäle 29 und Auslaßkanäle 30 auf, zwischen denen mit Gewinde versehene Bohrungen 31 vorhanden sind, die zur Aufnahme der Zündkerzen 11 dienen. Die Einlaßkanäle 29 sind mit einem Verdichter 32 und einem Vergaser 33 verbunden, während die Auslaßkanäle 30 mit einer Abgasturbine 35 verbunden sind, die zum Antrieb des Verdichters 32 dient. Die Abgase gelangen schließlich in einen Auspufftopf 34. Es sind drei Satz Kanäle 29,30 vorgesehen. Die Zündkerzen 11 sind parallel zum Zündverteiler 20 geschaltet.The stator 1 wfeist angularly offset inlet channels 29 and Outlet channels 30, between which there are threaded bores 31 which are used to receive the spark plugs 11 to serve. The inlet channels 29 are connected to a compressor 32 and a carburetor 33, while the outlet channels 30 with an exhaust gas turbine 35, which is used to drive the compressor 32. The exhaust gases eventually get into one Muffler 34. There are three sets of channels 29,30 provided. the Spark plugs 11 are connected in parallel with ignition distributor 20.

' Die Nockenscheibe 12 weist drei Nocken 36 auf, von denen jeder Nocken eine geneigte Oberfläche hat, die in zwei Re-Igionen 37 und 38 unterteilt ist. Jede geneigte Nockenoberfläche 'geht in die nächste durch einen Absatz 39 über. Die eine Region 31 eines jeden Nockens 36 ist als Spirale geformt, deren Achse mit der Achse A zusammenfällt. Die andere Region 38 ist als Kreisbogen gebildet, dessen zugehöriger Mittelpunkt mit der (Achse A zusammenfällt. Der Absatz 39 verläuft radial zur Achse ,A. Die Anlagefläche eines jeden Kolbenstangenfußes 23 ist nach einer Kurve geformt, die eine passende Anlage des Fußes am jeweiligen Nocken gestattet. Sowohl der Fuß 23 als auch die Nokikenscheibe 12 sind mit einer gehärteten Oberfläche beschichtetThe cam disk 12 has three cams 36, each cam of which has an inclined surface which is divided into two regions 37 and 38. Each inclined cam surface merges with the next through a shoulder 39. One region 31 of each cam 36 is shaped as a spiral, the axis of which coincides with the axis A. The other region 38 is formed as an arc of a circle whose center coincides with the (axis A. The shoulder 39 runs radially to the axis, A. The contact surface of each piston rod foot 23 is shaped according to a curve that allows the foot to contact the respective cam Both the foot 23 and the cam disk 12 are coated with a hardened surface

!bzw. oberflächlich gehärtet. Die Schmierung dieser Elemente er- !folgt in üblicher Weise.!respectively. hardened on the surface. The lubrication of these elements ! follows in the usual way.

! Der Stator 1 weist unterhalb einer jeden Zündkerze 11 tüber einen Verbindungskanal eine Aushöhlung 40 auf, die zusam-! The stator 1 has a cavity 40 below each spark plug 11 via a connecting channel, which together

jmen mit der am Boden des Kolbens 9 vorgesehenen Aushöhlung 27 die Brennkammer 41 bildet. Diese Brennkammer 41 weist relativjmen with the cavity 27 provided in the bottom of the piston 9 the combustion chamber 41 forms. This combustion chamber 41 has relatively

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zur Drehrichtung des Rotors 2 eine Frontalwand auf, die an j ! der Aushöhlung 40 vorhanden ist. Aus Fig.1 erkennt man je einen' • Ring 42, die sowohl in eine Ringnut an der Innenfläche des \ to the direction of rotation of the rotor 2 on a front wall, which at j! the cavity 40 is present. From Fig.1 you can see a '• ring 42, which both in an annular groove on the inner surface of the \

;■ j; ■ j

I Stators 1 als auch in eine Ringnut an der Außenfläche des Ro- :I stator 1 as well as in an annular groove on the outer surface of the Ro-:

tors 2 eingreifen. Die Ringe 42 sind zu beiden Seiten der Zylinn ; derhülsen 21 vorgesehen und dienen zur Abdichtung der Brennkam-' jgate 2 intervene. The rings 42 are on either side of the cylinder ; derhülsen 21 are provided and serve to seal the combustion chamber 'j

ι mern 41. " " ;ι mern 41. "";

In Fig.3 ist eine andere Ausführungsform der Deckel- ι platte 5 dargestellt, die ein Lager 7e hat. j"In Figure 3 is another embodiment of the cover ι plate 5 shown, which has a bearing 7e. j "

Die Wirkungsweise der obigen Maschine ist folgende: iThe operation of the above machine is as follows: i

Sofern bei Drehung des Rotors 2 in Pfeilrichtung bzw.
im Uhrzeigersinn (in den Fig.4a bis 4d ist jeweils nur ein Kolben aus Gründen der Übersichtlichkeit dargestellt) der Kolben 9 ; I in den Bereich des Einlaßkanals 29 gelangt, kommt der Fuß 23 j der zugehörigen Kolbenstange an das Ende der Oberfläche 38 und
gleitet hierbei am Absatz 39 ab. Die Feder 10 drückt alsdann ^[ den Kolben einwärts, wobei ein Gemisch aus Brennstoff und Luft ι in den Zylinder 8 mittels des Kolbens 9 eingesaugt wird. Bei j Maschinen mit Vorverdichtung unterstützt das vorverdichtete Gemisch die Einwärtsbewegung des Kolbens. |Provided that the rotor 2 rotates in the direction of the arrow or
clockwise (in Figures 4a to 4d, only one piston is shown for reasons of clarity) the piston 9; I reaches the area of the inlet channel 29, the foot 23 j of the associated piston rod comes to the end of the surface 38 and
slides off at paragraph 39. The spring 10 presses then ^[the piston inwardly, whereby a mixture of fuel and air ι into the cylinder 8 by means of the piston 9 is drawn. In j machines with pre-compression, the pre-compressed mixture supports the inward movement of the piston. |

Alsdann wird, wie aus Fig. 4B ersichtlich, bei der wei- j teren Winkeldrehung des Rotors 2 der Fuß 23 an der Fläche 37 ' weitergleiten, so daß der Kolben in Pfeilrichtung radial nach j außen innerhalb der Kolbenbohrung bewegt wird. Gleichzeitig
verläßt der Kolben 9 den Eintrittskanal 29, wodurch die Kolbenbohrung geschlossen wird. Dadurch entsteht eine Kammer, in welcher das Brennstoffluftgemisch verdichtet wird.Then, as can be seen from FIG. 4B, during the further angular rotation of the rotor 2, the foot 23 will slide on the surface 37 ', so that the piston is moved radially outward in the direction of the arrow within the piston bore. Simultaneously
the piston 9 leaves the inlet channel 29, whereby the piston bore is closed. This creates a chamber in which the fuel-air mixture is compressed.

Nachdem der Fuß 23 die kreisförmige Region 38 der Nok-After the foot 23 crosses the circular region 38 of the nok-

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kenscheibe 12 erreicht hat, ist der Kolben 9 in seine äußerste Lagegelangt und das Gemisch maximal verdichtet worden. In diesem Zustand fluchten beide Aushöhlungen 27 und 40 und bilden so die Brennkammer 41. In diesem Augenblick erfolgt die Zündung über die Zündkerze 11 und den Verteiler 2.0. Durch die Explosion und die Ausdehnung während der Verbrennung wird der Rotor im Uhrzeigersinn angetrieben, indem der Kolben wie eine Turbinenschaufel wirkt. Währendjdieses Teiles des Kreislaufes kann der Kolben sich nicht einwärts bewegen, da die Auflage des Fußes 23 auf dem Nocken dies verhindert. Dadurch kann sich die Explosionswirkung vollständig in tangentialer Richtung auswir- ; ken und den Rotor 2 in Drehrichtung bewegen. Wenn die Maschine mit hoher Tourenzahl läuft, wird der Kolben gegen die Innenwand des Stators durch die Zentrifugalkraft gedrückt, wobei j der Fuß sich von der Nockenscheibe abheben kann.has reached kenscheibe 12, the piston 9 has reached its outermost position and the mixture has been compressed to the maximum. In this Both cavities 27 and 40 are aligned and so form the combustion chamber 41. At this moment, the ignition takes place via the spark plug 11 and the distributor 2.0. Because of the explosion and the expansion during combustion, the rotor is driven clockwise by the piston like a turbine blade works. During this part of the circuit the piston cannot move inwards because of the rest of the foot 23 on the cam prevents this. As a result, the explosion effect can work completely in the tangential direction. ; ken and move the rotor 2 in the direction of rotation. When the machine is running at high speeds, the piston is against the inner wall of the stator is pressed by centrifugal force, whereby the foot can lift off the cam disk.

. Schließlich bewegt sich die Kolbenbohrung bis in den Bereich des Auspuffkanals 30, so daß die hoch komprimierten ' Gase austreten können und gleichzeitig zum Antrieb der Abgasturbine 35 dienen!, die den Verdichter 32 antreibt. Die Abgas- !turbine kann auch zum Antrieb anderer Aggregate, beispielsweise ι eines Generators für eine Klimaanlage des Kraftfahrzeuges, ¹ dienen. Anschließend gleitet der Fuß 23 am Absatz 39 ab, wobei die Kolbenfröhrung 8 den Auspuffkanal 30 verläßt und in den Bereich des Einlaßkanals gelangt. Damit beginnt der Kreislauf von ί
neuem.. Finally, the piston bore moves into the area of the exhaust duct 30 so that the highly compressed gases can escape and at the same time serve to drive the exhaust gas turbine 35! Which drives the compressor 32. The exhaust gas turbine can also be used to drive other units, for example a generator for an air conditioning system of the motor vehicle ¹ . The foot 23 then slides off the shoulder 39, the piston tube 8 leaving the exhaust duct 30 and entering the region of the inlet duct. This begins the cycle of ί
new.

i Bei der obigen Einrichtung beschreibt jeder Kolben 3 i dreiphasige Zyklen bei jeder Umdrehung des Rotors 2. Eine ge-i In the above setup, each piston describes 3 i three-phase cycles with every revolution of the rotor 2. One

I ringere als die oben erwähnte, aber auch eine größere AnzahlI lower than the above, but also a greater number

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von Zyklen pro Umdrehung sind möglich, wobei eine entsprechende ί Anzahl von Nocken auf der Nockenscheibe und von Kanälen vorgesehen sein müssen. Bei der beispielsweise dargestellten Maschine können 18 Kraft^hübe pro Umdrehung des Rotors erreicht werden. Trotzdem sind die Kolben in ihren Abmessungen verhältnismäßig klein. Die Masse der Kolben dient dazu, sie nach außen während des Kompressionshubes zu drücken und sie in die- ; ser äußersten Stellung während der Expansions- und Auspuffphase zu halten.of cycles per revolution are possible, with a corresponding ί Number of cams provided on the cam disk and channels must be. In the machine shown as an example, 18 power strokes per revolution of the rotor can be achieved will. Nevertheless, the dimensions of the pistons are relatively small. The mass of the pistons is used to track them down to push the outside during the compression stroke and put it in the-; this extreme position during the expansion and exhaust phase to keep.

Sofern das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren für das Diesel-Prinzip angewendet werden soll, wird der Brennstoff eingespritzt, und zwar während des Zündzeitpunktes über einen besonderen Einspritzkanal. Die Luftverdichtung wird während der Kompressionsphase vorgenommen.If the method on which the invention is based is to be used for the diesel principle, the fuel injected during the ignition point through a special injection channel. The air compression is during made during the compression phase.

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Claims

Expectations

1. / In particular, an internal combustion engine designed as a radial engine with a rotor rotating inside an annular stator, which rotates uniformly in the radial direction in the circumferential direction distributed piston bores moving back and forth. Has bare piston, above which between the rotor and stator an expansion chamber is formed, which upon rotation of the Ro-ι tors successively connectable to an inlet and an outlet, characterized in that the piston (9) during the Ignition and exhaust phase - during the latter the expansion

imer (41) with the outlet channel (30) is in communication - against

ί radial displacement is blocked.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that that the locking of the piston (9) against radial displacement by a cam disk attached to the stator (1) (12) or the like. he follows.

3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that in known Veise a number Pistons (9) are provided in the rotor (2) in an angularly uniform distribution over the circumference.

4. Internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized characterized in that the inlet (29) and outlet channels (30) and the ignition devices (11) at an angle over the circumference of the same

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moderate distribution in the rotor (2) are provided, and that a corresponding number of contact surfaces for controlling the movement of the pistons (9) are arranged on the cam disk (12) are.

5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that each piston (9) has a cavity (27) or the like on its piston head. has that, in the direction of rotation of the rotor (2) seen, and directed to the shaft axis (A) deepened.

6. Internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the base (28) of the cavity (27) obliquely to Piston axis direction runs.

7. Internal combustion engine according to claim 5 or 6, characterized in that the cavity (27) in the radial section has a substantial wedge shape, the wedge tip running counter to the direction of rotation of the rotor (2).

8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the region of the bore (31) the spark plug (11) and connected to it on the Inner surface of the stator (1) has a recess (40) or the like. is provided.

9. Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the recess (40) is one of the cavity (27) in the bottom of the piston (9) has a similar shape, but is rotated by 180 ° to this cavity (27).

10. Internal combustion engine according to claim 8 or 9, characterized in that in those positions in which the

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The cavity (27) is aligned with the recess (40), these with one another a combustion chamber (41) with in radial section substantially form a flat rectangular shape, the main surface direction of which runs at an acute angle to the circumferential rod, that the angle tip is in the direction of rotation of the rotor (2)

shows.

j

11. Internal combustion engine according to one of claims 1 to ι

| 10, characterized in that the free end of the piston rod (22) has a foot (23) which is connected to the cam disk (12) in the 'The intervention is on.

I.

12. Internal combustion engine according to claim 11, characterized in that that the foot (23) can be pressed onto the cam disk (12) by means of a spring (10).

13. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the cam disk (12) consists of a number of cams corresponding to the number of pistons (9), the contact surfaces (37) of which spiral with progressing in the direction of rotation of the rotor (2)! increasing distance from the axis of rotation (A), the length of these contact surfaces corresponding to the angular movement of the rotor (2) from the suction phase to the ignition phase and that the contact surface (37) is followed by a respective cam surface (38), which form an arc of a circle corresponds, whose center corresponds to the shaft axis (A) and whose length corresponds to the angular movement of the rotor (2) from the ignition phase to the exhaust phase.

14. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 13, characterized in that when trained as a diesel engine

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A fuel injector is provided next to the spark plug and the exhaust is valve-free.

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