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Rotati onsinotor
Beschreibung.
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Die Erfindung betrifft einen Rotationsmotor für alle Verwendungszwecke
eines Verbrennungsmotors, bei dem die Rotoren direkt durch die Ausdehnung der entzündeten
Gase in Umdrehung gebracht werden.
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Der Motor kann durch einfache Abänderungen als Benzinmotor oder Diese7-motor
sowie als Zweitaktmotor arbeiten und ist äusserst einfach in der Konstruktion.
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Bisher bekannte Motoren sind kompliziert, dadurch teuer in der Herstellung,
haben Abdichtungsmängel, hohen Kraftstoffverbrauch and führen eine unerwünschte
hohe Verunreinigung der Aussenluft herbei.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass der Motor eine Frischluftzuführung hat, dass Kolbenweg und Angriffspunkt unabhängig
voneinander sind und das dieser Motor mehr Arbeitstakte bei jeder Umdrehung leistet,
als jeder andere Motor gleicher Art bei gleicher Zylinderzahl.
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Einige AusfUhrungsbeispiele des Rotationsmotors sind im folgenden
beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt Es zeigen Figur 1 (Zeichnung 1 a)
einen Motor mit nur einem Rotor In einem Gehäuse 1 ist ein Rotor 2D drehbar mit
seinen Wellen gelagert und gegen das Gehäuse und dessen Deckel abgedichtet. Durch
den ganzen Durchmesser des Rotors 2 führt eine Zylinderbohrung 8 in welche zwei
Kolben 3 eingepasst sind.
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Die Zylinderbohrungen haben Schlitze 9 durch welche die Kolbenbolzen
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geführt sind. Die Kolbenbolzen 10 stehen mit den Kurven 4 in
ständiger Berührung. Die ständige Berührung wird sichergestellt-.durch Innenkurven
oder z.B, durch-Rtckzugfedern. Die Kurven sind an den Deckeln angebracht oder in
diese eingearbeitet, also stationär.
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Bei Drehung des Rotors (hier im Uhrzeigersinne) folgen die Kolbenbolzen
den Kurven,werden ab und aufbewegt und somit die Kolben zum unteren bzw. oberen
Totpunkt geführt, wie verständlich ist. Der Verbrennungsraum ist mit 6 bezeichnet.
Der Motor kann auch in entgegengesetzter Drehrichtung laufen, wenn der Einlasskanal5
als Auslasskanal7 benutzt wird und umgekehrt.
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Damit sollte auch die Arbeitsweise des Motors erklärt sein, dem Einlasstakt
folgt komprimieren; Zündung, Arbeitstakt, Auslass u.s.f.
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Die Tätigkeit von Rotor und Kolben ist die gleiche bei jedem dargestellten
Motor und deshalb nur einmal beschrieben. Eine Ausnahme ist der Zweitaktmotor welcher
noch ausführlicher beschrieben wird.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist die im folgenden beschriebene
Frischluftzufdhrung.
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Die Welse des Rotors ist bis in die Zylinderbohrung 8 durchbohrt.
In die Bohrung 11 ist ein automatisches Einlassventil eingebaut.
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Während der, in der Zeichnung obere Kolben den Ansaugtakt durchführt,
leistet der andere Kolben den Arbeitstakt, beide Kolben gehen also zum unteren Totpunkt
und komprimieren gleichzeitig im Raum unterhalb frische Luft, da ein Entweichen
der Luft durch das automatische Einlassventil verhindert wird.
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Der Raum unterhalb der Kolben und der Raum oberhalb derselben, haben
Verbindung durch einen überströmkanal. (Allgemein bekannt durch den Zweieaktmotor
und nicht eingezeichnet.) Wenn die Kolben nun den unteren Totpunkt erreicht haben,
werden die Auslass64nungen der UberstrdmkanAle frei, die unterhalb der Kolben
komprimierte
Luft strömt beim oberen Kolben in den Raum oberhalb des Kolbens und ladet das dort
angesaugte Gemisch auf. (Der Einlasskanal ist inzwischen durch den sich weiterdrehenden
Rotor verschlossen worden.) Beim unteren Kolben wird die einstrümende Luft zur KUhlung
und zur -Verdllnnung der verbrannten Gase genutzt. Wenn die Kolben dann in Folge
der Rotordrehung zum oberen Totpunkt gehen wird wieder frische Luft in den Zylinderraum
unterhalb der Kolben angesaugt u.s.f.
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Es bestehen noch andere Möglichkeiten die Bewegung der Kolben zu
bewerkstelligen, statt der Kurven, dieser AusfUhrung wird aber der Einfachheit wegen
voraussichtlich der Vorzug gegeben werden.
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Figur 2 (Zeichnung la) zeigt einen Motor mit zwei Rotoren nebeneinander.
Die Tätigkeit von Rotor und Kolben ist wie bereits gesagt die Gleiche.
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Die Rotoren sind durch an den Wellen befestigte Zahnräder in Gleichlauf
gebracht, ein Zwischenrad bewirkt, dass beide Rotoren (wie durch Pfeile angedeutet)
die gleiche Drehrichtung haben.
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Einlasskanäle 5 sowie Auslasskanäle 7 sind der'Drehrichtung der Rotoren
zu Folge - im Gehause dort eingearbeitet, wo die diesbezueglichen Takte erfolgen,
Beide Kolben haben einen gemeinsamen Verbrennungsraum 6.
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Figur 3 (Zeichnung 2a) zeigt den Motor als Zweitaktmotor.
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Bei dieser Ausführung sind die Auslasskanäle 7 und 7a um 180" gegeneinander
versetzt im Gehause eingearbeitet, also ungefahr dort, wo die Kolben den unteren
Totpunkt haben. Der Einlasskanal im Gehause fällt fort, Einlasskanal ist die Bohrung
11 in der Welle, Oberstrümkanäle wie bekannt. Das automatische Einlassventil kann
auch im Vergaser eingebaut sein.
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Beide Kolben führen die gleichen Takte zu gleicher Zeit aus, was
zu einem erschütterungsfreien Lauf führt, zumal alle beweglichen Teile genauestens
ausgewuchtet sind. 1 A
Hohe Leistung dieses Motors ist garantiert,
denn bei Verwendung von nur zwei Kolben in einem Rotor werden bei einer Umdrehung
bereits vier Arbeitstakte geleistet. Durch das Vorkomprimieren unterhalb der Kolben,
werden die verbrannten Gase durch das Uberstrbmende Gemisch ausgedrUckt u,s,f. (Zweitaktprinzip).
Verglichen mit einem anderen Zweitaktmotor gleicher Grösse, gleichem Zylinderinhalt
und gleicher Umdrehungszahl in der Minute, hat dieser Motor eine um vielfach höhere
Leistung.
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Ohne die Notwendigkeit den Motor in den Abmessungen vergrbssern zu
müssen, kann die Leistung noch erhöht werden, wenn mehr Kolben im Rotor angeordnet
werden.
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Ein gutes Anzugsvermögen ist vorhanden; denn der Angriffspunkt für
die sich nach der Entzündung ausdehnenden Gase, liegt am aussehen Durchmesser des
Rotors und kann also nach Bedarf gewählt werden. (Hebelarm gleich Rotorhalbmesser).
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Der Kolbenhub wird bestimmt durch die Form der Kurven 4, kann also
auch nach Bedarf gewählt werden. Angriffspunkt (Hebelarm) und Kolbenhub sind also
unabhängig voneinander. (Im Gegensatz zu einer Kurbelwelle bei welcher der Hub unabänderlich
durch den Kurbelarm bestimmt wird.) Das Gewicht und die Grösse des Rotors sind so
gewählt worden, dass er gleichzeitig die Aufgabe der Schwungscheibe erfüllt.
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Da der Kanal 11 nun Einlasskanal für das Gemisch ist, hat diese Ausführung
keine Frischluftzuführung. Bei der Vielzahl der Arbeitstakte bei bei einer Umdrehung
kann aber ein mageres Gemisch verwandt werden und so wird auch hier die Aussenluft
durch die Abgase weniger verunreinigt als bei bekannten Motoren.
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Mit zwei Kolben hat dieser Motor vier Arbeitstakte in jeder Umdrehung.
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Bei-mehr Kolben in einem Rotor, entsprechend mehr.
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Der nur kleine Raum unterhalb der Kolben, (verglichen mit dem Kurbelraum
anderer Motoren) gestattet eine hohe Vorverdichtung des Gemisches bzw.
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der Frischluft.
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Ausser den Kolbenringen und dem automatischen Einlassventil, sind
weitere Abdichtungen nicht erforderlich.
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Es geht kein Gemisch verloren, da der Zylinderraum der Vorverdichtung
keine Verbindung zum Kurbel gehäuse hat.
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Für Druckausgleich und ausreichende Reinigung des Verbrennungsraumes
nach der Zündung ist gesorgt worden durch eine Vertiefung 12 (Zeichnung 2a) Fig.
3 im Rotor sowie durch die Saugwirkung der Rotorabdichtungen und wird für alle AusfUhrungen
des Rotationsmotors- angewandt.
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Die Zündung bei den bis hier beschriebenen Motoren erfolgt durch
Z0ndkerzen. 13 Es folgt-nun eine Beschreibung des Rotationsmotors als Dieselmotor:
Figur 4 (Zeichnung 2a) zeigt statt der Zündkerze eine Einspritzdüse 14 eingebaut.
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Die notwendige Verdichtung und Erhitzung der Luft ist erreicht dadurch,
dass beide Kolben jeweils in den gleichen Verbrennungsraum 6 komprimieren sowie
durch die Vorverdichtung der Luft.
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Wenn in Einzelfällen eine noch höhere Verdichtung erwünscht ist,
kann der Hub vergrössert werden oder aber die Rotoren werden von vornherein näher
zueinander gelagert, wodurch der Verbrennungsraum ebenfalls verkleinert wird. Es
ist kein zusätzlicher Kompressor erforderlich.
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Ein Kanal 15 Figur 4, bewirkt, dass durch den noch in den Zylindern
verbliebene Oberdruck ein weiterer Vorschub der Rotoren erfolgt und nicht, wie bei
vielen Motoren, ungenutzt und geräuschvoll ins Freie entweicht.
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Bei allen Ausführungen des Motors sind ausreichend grosse Einlass-
und Auslasskanäle vorhanden und so ungehinderter Ein-und Aus lass gewährleistet.
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Es ist verständlich, dass Kolben auch unmittelbar hintereinander
(in Drehrichtung) oder nebeneinander (bei breiterem Rotor) angeordnet werden können,
sowie auch mehr als ein Rotor hintereinander.
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In Figur 4, (Zeichnung 2a) ist ersichtlich, dass die Rotoren sich
in gegeneinandergesetzter Richtung drehen. Dies wird erreicht dadurch, dass die
Räder an den Achsen direkt (ohne Zwischenrad) in Eingriff sind.
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Jeder der beschriebenen Motoren kann ohne grosse Abänderung zum Zweitakt-
oder Dieselmotor umgebaut werden oder umgekehrt.
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Schmierung und Kühlung des Motors erfolgt auf bekannte Art.
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Es werden handelsübliche Kraftstoffe zum Betrieb verwandt.