DE2351206A1 - Drehkolben-brennkraftmaschine - Google Patents
Drehkolben-brennkraftmaschineInfo
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Description
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PATENTANWÄLTE - £.-'--'
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MÜNCHEN J2 ■ WIDtNMAYERSTRASbE 4U ! BEHLIN-DAHLFM.I.).pOD8liL!jKIALLtt SH
BERLIN: D1PL.-ING. R. M ÜL.LE R-3ÖRNEH
MÜNCHEN: ÜIPL.-ING. HANS-H. WEY
26 068/9
IESLIE SARGEANT SAUNDERS
Sandringham, Victoria / Australien
Sandringham, Victoria / Australien
GÜNTHER PAUL ZEPERNICK
Doncaster, Victoria / Australien
Doncaster, Victoria / Australien
ROY IERBERT WATTS
East Bentleigh, Victoria / Australien MAX ALBERT
East Oakleigh, Victoria / Australien
Drehkolben-Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine zweistufige Drehkolben-Brennkraftmaschine
.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine derartige
Brennkraftmaschine mit einem auf einer Welle innerhalb eines Gehäuses drehbaren Rotor sowie Einrichtungen zum Einlassen
eines Brennstoffs in das Gehäuse und zum Zünden des Brennstoffs.
BERLIN : TELEFON (Ο3 11) 782907ZQQgIOZQQ / I*Ü N C H E N ; TELEFON (Ο811) 2255 85
K ,BEL: PROPINDUS -TELEX OI Θ4Ο57 ^)CABEL: PROPINDUS · TELEXO5 24S44
- ζ - I 3 ο f 2 υ 6
f; ist darauf gerichtet, eine uvehkQiben-iivemi.k~raf.tna^chin«-:
«i leser ΛΤΤ zu notiai'fon, die einfach, aufgebaut ist-,
wenige bewegliche teile be3list und wirtschaftlich hergestellt
werden äcann. Las Gewicht und die Abmessungen der kaschine sollen
In günsti^eui Verhiilbnis aur Leistung stehen. Jf'ernei soll die
i-iasehinenleistung direkt auf die Hauptwelle ohne swischengeschaltete
mechanische Verbindungen übertragen v/erden, die Leistung verbrauchen, wie Verbindungsstangen oder ivurbelwellen.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist gekennzeichnet durch
eine £ompressions-Karamer und eine Expansions-Kaminer, die einen
Einlaß und einen Auslaß aufweisen, durch je einen Rotor in jeder
Kammer, die sich in zeitlicher Zuordnung drehen, durch ;je
wenigstens einen i'lügel in jeder Kammer zur Bildung einer- Arbeitskammer
zusammen mit dem Kotor mit bei Hotordrehung veränderlichem
Volumen, durch einen Durchlaß zwischen den Kammern, durch Einrichtungen zur Steuerung der Öffnung und Schließung der Ein-, Aus-
und Durchlässe in zeitlicher Zuordnung zu der Kot or drehung und
durch Zündeinrichtungen für die Kompress ions kammer.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Rotoren koaxial auf einer Welle in einem Gehäuse gelagert.
Jeder Rotor weist wenigstens einen radial nach außen vorspringenden locken auf, der in Dichtberührung gegen die innere Umfangsflache
des Gehäuses anliegt. Dadurch werden zwischen den Rotoren unfl dem Gehäuse ringförmige Kammern gebildet. Ein Brennstoffeinlaß
stent mit der ersten Kammer, das heißt der Kompressionskammer
in Verbindung. Ein querverlaufender erster Abdichtflügel ist federnd in dem Gehäuse geführt und wird gegen den Umfang des
ersten fiotors gedruckt. Der Abdichtflügel liegt angrenzend an
und in Drehrichtung vor dem Einlaß» Eine der ersten Kammer zugeordnete
Zündeinrichtung zum Zünden des komprimierten Gemisches liegt vor dem ersten Flügel. Ein Durchlaß innerhalb des Gehäuses
zum Verbinden der ersten und zweiten Kammer und zum Überleiten des Verbrennungsproduktes aus der ersten Kammer in die zweite
Kammer liegt angrenzend und in Drehrichtung vor dem ersten Flügel.
Ein in Querrichtung verlaufender zweiter Flügel, der federnd in dem Gehäuse geführt ist und mit dem Umfang des zweiten Rotors in
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BAD ORIGINAL
Dichtberührung steht, ist angrenzend und in Drehriclitung vor dem Durchlai3 angeordnet. Sin Auslaß in Verbindung mit der zweiten
!'anner zum Auslassen des V er br ennungs produktes aus der zweiten
Kammer ist angrenzend. an und in Drehrichtung vor dem zweiten Flügel
vorgesehen. Die Hocken des ersten und zweiten Rotors sind derart geformt, daß sie die Verschiebung der zugehörigen Abdichtflügel
steuern. Die i-i.ocken sind in Bezug aufeinander derart angeordnet,
daß bei j$rreichen des Kompressionszyklus durch den ersten Rotor und nach Zünden des Brennstoffs in der ersten Kammer
der Durchlaß durch die Rotoren geöffnet wird und der zweite Rotor mit dem üinlaßzyklus zur Aufnahme des expandierenden Verbrennungsprodukts aus dem Durchlaß beginnt.
Ausdrücke wie "vor" und "hinter" und ähnliche Richtungsangaben beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Beschreibung auf die
Drehriehtung des liotors.
Vorzugsweise v/eist jeder Rotor mehrere, beispielsweise drei Hocken auf sowie eine entsprechende Anzahl von Einlassen, Durchlässen
und Auslassen, AbdichtflugeIn und Zündeinrichtungen, so
daß die leistung der Maschine verbessert.wird.
Die querverlaufenden Abdichtflügel sind zweckmäßig federbeaufschlagt
und in entsprechenden Schlitzen innerhalb des Gehäuses geführt. Wenn sich die Hocken nicht in Berührung mit den Flügeln
befinden und die Flügel sich quer über die gesamte Breite der zugehörigen
Kammer erstrecken, bilden diese einen gasdichten Abschluß gegenüber den Rotorwänden sowohl während des Ansaugzyklus
als auch während des Kompressionszyklus. Im Falle sehr großer Maschinen, beispielsweise Dieselmaschinen, können Flügel verschiedener
Art, beispielsweise Rollen, verwendet werden, die größeren Kräften standhalten oder die Reibung bei größeren Rotordurchmessern
verringern. Weiterhin können die Flügel alternativ innerhalb des Rotors angeordnet sein. In diesem Falle sind die
Hocken mit dem Gehäuse verbunden.
Die Hocken der beiden Rotoren können' einstückig angebiläeiie,
radiale Vorsprünge der Rotoren s.ein, die ihrerseits einen
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radialen Abstand von dem Gehäuse aufweisen, oder die Ifocken können
mit den Eotoren durch geeignete Einrichtungen verbunden sein, so daß sie leicht entfernt oder ausgetauscht werden können.
Die Nocken sind vorzugsweise mit etwa S-förmigen vorderen und hinteren Flächen versehen, so daß sie eine liockenwirkung in Bezug
auf die querliegenden Abdichtflügel ausüben.
Vorzugsweise sind die beiden Rotoren starr miteinander verbunden, beispielsweise verkeilt. Sie liegen in einer festen gegenseitigen
Stellung, so daß sich die Wocken in der erforderlichen relativen
Anordnung befinden, um die aufeinanderfolgenden Vorgänge des Einleitens, Komprimierens, Verbrennens, Expandierens und
Ausstoßens in der jeweiligen Kammer durchzuführen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
Pig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße
Maschine entlang den Linien A1-A und A"-A in ilg. 2 und 3ϊ
Pig. 2 ist ein Querschnitt durch die Maschine entlang der
Linie D-D in Pig. 1j
Pig. 3 ist ein Querschnitt durch die Maschine entlang der Linie B-B in ilg. 1.
V/ie aus der Zeichnung hervorgeht, umfaßt die erfindungsgemäße
Maschine zwei Eotoren 1, 2, die starr auf einer Hauptwelle 3 befestigt sind, die in Lagern 4, 5 gelagert ist. Die Lager 4,
sind an einem Gehäuse 6 befestigt, das die Eotoren 1,2 umgibt und mit diesem zwei ringförmige Kammern 7, 8 bildet, die am
besten in Hg. 2 und 3 erkennbar sind und in Ebenen senkrecht zu der Achse der Hauptwelle 3 liegen. Die Lager 4, 5 sind mit
herkömmlichen Staubdeckeln 55» 56 versehen, die an dem Gehäuse
befestigt sind.
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Das Gehäuse 6 umfaßt zwei Stirnwände 9, 10 und eine Zwischenwand
11, die im wesentlichen in Ebenen senkrecht zu der Achse der Hauptwelle 3 liegen. Die Zwischenwand 11 ist von den beiden Stirnwänden
9, 10 über zwei im wesentlichen ringförmige ümfangswände
12, 13 beabstandet. Auf den äußeren flächen der Stirnwände 9, 10
sind eine Einlaß-Rohrleitung 14 und eine Auslaß-Rohrleitung 15 vorgesehen. Die Rohrleitungen 14,^15, die Stirnwände 9, 10, die'
Zwischenwand.11 und die ümfangswände 12, 13 sind miteinander
durch eine Anzahl von im wesentlichen im gleichen Abstand liegenden Zugankern 16 verbunden, die sich axial durch das Gehäuse 6
erstrecken. Die verschiedenen Teile des Gehäuses 6 können auf jede herkömmliche Art abgedichtet sein. Bei der beschriebenen
Ausführungsform erfolgt die Abdichtung über eine Anzahl von,
0-Ringen 17.
Die Rotoren 1, 2 haben im wesentlichen dieselbe Form und sind in
fester lage in Bezug aufeinander und in Bezug auf die Hauptwelle angeordnet. Die Hauptwelle 3 weist einen in der Mitte angeordneten,
radial erweiterten Bereich auf, der einen Vorsprung 18 bildet.
Dieser Vorsprung liegt nach der Montage angrenzend und innerhalb der Zwischenwand 11. Die Rotoren 1, 2 sind mit dem Vorsprung 18
durch einen Stift 19 verbunden, so daß sie auf beiden Seiten der Zwischenwand 11 des Gehäuses 6 liegen. Gleitdichtungen 20, 21 befinden
sich zwischen dem einlaßseitigen Rotor und der Stirnwand sowie der Zwischenwand 11. Dadurch wird eine ringförmige Kammer
7 abgedichtet, die am besten in lig* 2 erkennbar ist und zwischen
der äußeren Umfangsflache 24 des einlaßseitigen Rotors -1 und den
Innenflächen der Wände 9, 11 und 12 ausgebildet ist. Auf ähnliche Weise sind Gleitdichtungen 22, 23 zwischen dem auslaßseitigen
Rotor 2 und der Zwischenwand 11 sowie der Stirnwand 10 vorgesehen.
Diese Dichtungen dichten eine ringförmige Kammer 8 (Pig.3) ab, die zwischen der äußeren Umfangsflache 25 dieses Rotors 2 und
den Innenflächen der Wände 10, 11 und 13 gebildet wird„
In Fig. 2 ist der einlaßseitige Rotor 1 gezeigt, der drei im
gleichen Abstand liegende Vorsprünge oder Hocken 26, 26*, 26"
auf dem Umfang aufweist. Die, Nocken 26, 26*, 26» sind der Form
gleich und nehmen etwa ein Sechstel des Umfangs des Rotors 1
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ein. Jeder Hocken füllt etwa den gesamten Querschnitt der ringförmigen
Kammer 7. Die äußere Umfangsfläche 24 des einlaßseitigen
Rotors 1 weist eine im wesentlichen glatte Umfangsform auf. Auf
gleiche Art (Fig. 3) besitzt der auslaßseitige Rotor 2 drei im gleichen Abstand liegende Hocken 27, 27'» 27"» die im wesentlichen
den gesamten Querschnitt der ringförmigen Kammer S einnehmen. Die äußere Umfangs fläche 25 des Rotors 2 weist wiederum eine im
wesentlichen glatte umfangsform auf. Die Rotoren 1 und 2 sind mit
gegeneinander versetzten Nocken 26, 26», 26« und 27, 27S 27"
verkeilt, so daß bei einer Ansicht in Axialrichtung der maximale Durchmesser der Hocken auf den Rotoren 1 und 2 am Punkt von 60°
überlappend angeordnet ist, von dem aus der Durchlaß geöffnet wird, so daß sichergestellt ist, daß der Durchlaß an diesem Punkt
nicht geöffnet wird. Das heißt, daß die hintere Fläche des Einlaßnockens und die vordere Fläche des Auslaßnockens einander soeben
überlappen. Das Ausmaß der gegeneinander versetzten, nichtüberlappenden Anordnung der anderen Enden der jeweiligen Hocken
wird zur Steuerung des Kompressionsverhältnisses eingestellt.
Das Gehäuse 6 weist in jeder Umfangswand 12 und 13 absperrende
Einlaßflügel 28, 281, 28» und Auslaßflügel 29, 29! und 29" auf.
Diese absperrenden Flügel, die in jeder umfangswand angebracht sind, sind gleich aufgebaut, so daß lediglich der Einlaßflügel
im einzelnen beschrieben werden soll. Der Einlaßflügel 28 wird gebildet durch eine rechtv/inkelige Platte 30, die gleitend in
einem im wesentlichen radial verlaufenden Schlitz 31 in der Umfangswand
12 angeordnet ist. Die Platte 30 erstreckt sich in die ringförmige Kammer 7, so daß die radial innere Kante 31r der
Platte 30 gleitend mit der äußeren Umfangs fläche 24 des Rotors 1
in Eingriff tritt. Auf diese Art versperrt die Platte 30 im wesentlichen den gesamten Querschnitt der ringförmigen Kammer 7.
Ein Stößel 33 drückt gegen die obere Kante 32 der Platte 30. Der Stößel weist einen Flansch 34 auf, auf den der Druck einer Feder
ausgeübt wird, die sich in einem Zylinder 35 auf der Außenseite der Umfangswand 12 befindet. Der Stößel 34 wird durch die Feder
36 radial nach innen gedruckt, durch die eine Berührung aufrechterhalten
wird zwischen der inneren Kante 31 der Platte 30 und der Umfangs fläche 24 des Rotors 1. Die Federkraft der Feder kann auf
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herkömmliche Art durch eine Schraube 37 gemäß Mg. 3 einstellbar
sein. Die Zylinder 35 können an der Umfangswand 12 durch Bolzen unter Verwendung herkömmlicher Dichtungen 39 "befestigt sein·
Die Einlaß- und Auslaßflügel 28, 28», 28" und 29» 29 % 29" sind
nicht "alle in der Zeichnung im einzelnen gezeigt, jedoch ist jeder
der Flügel auf die .oben beschriebene Art ausgebildet.
Die Erfindung ist nicht auf die bestimmte Art der beschriebenen
flügel beschränkt. Vielmehr können verschiedene Arten von Flügeln
für verschiedene Anwendungsbedingungen verwendet werden. Beispielsweise kann es bei großen Maschinen wünschenswert sein, die Flügel
zur Aufnahme größerer Kräfte auszubilden, während es in anderen Fällen vorteilhaft sein kann, die Beibkräfte zu verringern,
so daß Flügel in Form von Rollen vorteilhaft sein können.
Die Flügel 28, 28», 28» und 29, 29' und 29" weisen jeweils einen
gegenseitigen gleichen Abstand im Umfang der Umfangswände 12, 13 auf. In Axialrichtung gesehen sind die Einlaßflügel 28, 28», 28"
hinter den Auslaßflügeln 29, 291, 29" in Bezug auf die Drehrichtung
der Hauptwelle 3 angeordnet, die durch die Pfeile in Fig. 2 und 3 gekennzeichnet ist.. Jedem Einlaß flügel 28, 28', 28M ist
eine Zündkerze oder eine andere, nicht gezeigte Zündeinrichtung zugeordnet, die bei 40 vorgesehen ist und angrenzend, jedoch vor
jedem Einlaßflügel in Bezug auf die Drehrichtung der Hauptwelle liegt.
Die Einlaßrohrleitung 14 umfaßt einen im wesentlichen U-förmigen,
ringförmigen Kanal 41» der mit der offenen Seite der Stirnwand 9 des Gehäuses 6 zugewandt ist. Zwischen diesem Kanal 41 und einer
nicht gezeigten Brennstoff-Luft-Quelle ist zur Zufuhr einer brennbaren Ladung zu der Maschine eine herkömmliche Verbindungs—
einrichtung vorgesehen. In der Stirnwand 9 sind in in Umfang in gleichem Abstand liegenden Positionen drei Einlasse 42, 42*, 4211
vorgesehen, die den Kanal 41 mit der ringförmigen Einlaß-Kammer 7 verbinden. Die Anzahl der Einlasse ist gleich der Anzahl der
ITocken auf dem Einläß-Botor und der Anzahl der Einlaßflügel in
der Umfangswand 12, und die Einlasse sind angrenzend an, jedoch
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hinter den EinlaßflugeIn in Bezug auf die Drehrichtung der
Hauptwelle 3 vorgesehen. In der Zwischenwand 11 sind drei Durchlässe 43, 43f>
43" ausgebildet, deren Anzahl wiederum mit derjenigen der Hocken auf jedem der Rotoren 1, 2 übereinstimmt.
Jeder dieser Durchlässe 43» 43', 43" liegt in Umfangsrichtung
zwischen den Einlaßflügeln 28, 28', 28" und den zugehörigen Auslaßflügeln
29, 29', 29».
Die Auslaß-Rohrleitung umfaßt einen im wesentlichen U-förmigen,
ringförmigen Kanal 44» der mit der offenen Seite der Stirnwand 10 des Gehäuses 6 gegenüberliegt. Zwischen diesem Kanal 44 und
einer herkömmlichen Auspuffeinrichtung ist eine nicht gezeigte Verbindungseinrichtung vorgesehen. In der Stirnwand 10 sind in
im Umfang gleichen Abständen drei Auslässe 45, 45'» 45" vorgesehen,
die den Kanal 44 mit der ringförmigen Auslaß-Kammer 8 verbinden. Die Anzahl der Auslässe stimmt mit der Anzahl der
Nocken auf dem Auslaß-Rotor 2 überein, und die Auslässe sind angrenzend an, jedoch in Bezug auf die Drehrichtung der Hauptwelle
3 vor den Auslaß flügeln 29, 29 S 29" vorgesehen.
Hg· 3 zeigt die Umfangslage der Auslässe 45, 45*, 45" in gestrichelten
Linien, die dem jeweils dargestellten Abschnitt unterlegt sind.
Die Einlasse 42, 42», 42", die Durchlässe 43, 43', 43" und die
Auslässe 45» 45f, 45" sind radial angeordnet und ermöglichen
somit .eine enge Verbindung zwischen den ringförmigen Kammern 7, 8 und den Einlaß- und Auslaßrohrleitungen 14, 15 in Abhängigkeit
von der Stellung der Nocken des jeweiligen Rotors 1, 2.
In den Einlaß- und Auslaßrohrleitungen 14» 15 sind ebenfalls
ringförmige Kanäle 46, 47 vorgesehen, durch die ein Kühlfluid durch das Gehäuse 6 zirkulieren kann. Die Kanäle 46, 47 sind jeweils
radial außerhalb der Kanäle 41, 44 angeordnet und sind mit einem Einlaß 48 und einem Auslaß 49 versehen, die eine Verbindung
mit einem beliebigen herkömmlichen Kühlsystem ermöglichen. In
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Umfangsrichtung im Abstand auf den Umfangs wänden 12, 13 angeordnet
"befindet sich eine Anzahl von Kammern 50, 51. Sine Anzahl
von Bohrungen 52, 55» 54 in der Stirnwand 9, der Zwischenwand
und der Stirnwand 10 gestattet eine Zirkulation des Kühlfluids durch die Einlaß-Rohrleitung 14, die Umfangswände 12, 15 und die
Auslaß-Rohrleitung 15.
Zuvor wurde eine bevorzugte Aus führ ungs form der Erfindung "beschrieben.
Eine praktisch arbeitende Maschine erfordert weitere Hilfsaggregate, die als solche bekannt sind und der Einfachheit
halber nicht im einzelnen beschrieben werden sollen. Derartige Hilfsaggregate sind beispielsweise verschiedene Brennstoffzufuhreinrichtungen,
Auspuffeinrichtungen, Kühlsysteme, Zündvorrichtungen, Anlaßvorrichtungen und Kraftübertragungseinrichtungen.
Eine Form der Kraftübertragung ist in Pig. 1 gezeigt.
Dort ist eine !Riemenscheibe 57 vorgesehen, die auf herkömmliche Weise auf der Hauptwelle 3 befestigt ist, jedoch kommen verschiedene
andere Formen ebenso für eine erfindungsgemäße Maschine in Betracht.
Nunmehr soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
unter Bezugnahme auf einen Arbeitszyklus beschrieben werden. Ein derartiger Zyklus kann bei einer Drehung der Hauptwelle
so oft wiederholt werden, wie sich Nocken auf jedem der Rotoren befinden. Im folgenden beziehen sich Ausdrücke wie
"vorwärts", "rückwärts", "hinten" und "vorne" auf die Drehrichtung
der Hauptwelle 3.
Wenn die hintere Seite eines ersten Nockens 26 an einem ersten
Einlaßflügel 28 und anschließend an einem zugehörigen ersten Einlaß 42 vorbeiläuft, wird eine Ladung eines brennbaren .Brennstoffs
in die ringförmige Kammer 7 gezogen, das heißt in den Zwischenraum zwischen dieser hinteren Fläche des Nockens 26 und
der rückwärtigen Seite des Flügels 28. Die Einleitung des Brennstoffs
wird so lange fortgesetzt, bis die vordere Seite des
Nockens 26' ,den Einlaßflügel 28 in seinen Schlitz schiebt und ,
anschließend den ersten Einlaß 42 schließt.
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Da die Hauptwelle 3 umläuft, wird der Brennstoff zu dem ersten
Einlaßflügel 28» mitgenommen und gegen die rückwärtige Fläche
dieses zweiten Einlaßflügels 28» komprimiert. Während des Komprintierens
des Brennstoffs bleibt der Durchlaß 43", der dem zweiten Einlaßflügel 28" zugeordnet ist, geschlossen, da der
erste Bocken 27! auf dem aus laßsei tigen Rotor 2 an dem Durchlaß
vorbeiläuft, bis diese Kompressionsstufe nahezu vollständig beendet
ist. In diesem Augenblick öffnet der erste Hocken 27! auf
dem aus laßsei ti gen Rotor 2 den Durchlaß 43", der Brennstoff wird gezündet und durch den Durchlaß in die ringförmige Ausdehnungs-Kannner
8 geleitet, die dem auslaßseitigen Rotor 2 zugeordnet ist. Bei weiterer Drehung der Hauptwelle 3 läuft das hintere Ende
des Hockens 26f über den zweiten Einlaßflügel 28" hinaus und eine
weitere ladung wird in die Kammer 7 gezogen, so daß der Vorgang wiederholt werden kann. Die Stellung des Auslaß-Rotors 2 in Bezug
auf den Einlaß-Rotor 1 ist derart gewählt, daß die sich ausdehnenden Brennstoff gase, die in die Ausdehnungs-Kammer 8 durch
den Durchlaß 43" hindurchgeleitet werden, zwischen dem hinteren Ende des Nockens 27" und der rückwärtigen Pläche des Auslaßflügels
29"» der dem Einlaßflügel 28" zugeordnet ist, eingeschlossen
werden. Der Durchlaß 42" wird sodann durch den einlaßseitigen Hocken 26' geschlossen, und die sich ausdehnenden Verbrennungsgase
üben eine !Treibkraft auf die hintere Seite des auslaßseitigen
Hoc kens 27" aus. Bei weiterer Drehung des Rotors 2 wird der Auslaß 45f, der dem nächstfolgenden Auslaßflügel 29'
zugeordnet ist, durch Vorbeilaufen der rückwärtigen Fläche des Auslaß-Hockens 27" geöffnet.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der Maschinenzyklus
die gemeinsamen Eigenschaften des Ansaugens, Komprimierens, Zündens, Ausdehnens und Ausstoßens aufweist, die für
Brennkraftmaschinen üblich sind. Weiterhin wird bei jeder Drehung der Hauptwelle der Zyklus entsprechend der Anzahl der Hocken auf
einem der Rotoren wiederholt. Das Kompressionsverhältnis kann in einfacher Weise in Anpassung an die Konstruktionsanforderungen
durch einfache Veränderung der relativen Lage der Hocken auf den Rotoren 1 und 2 zueinander variiert werden. Auf ähnliche Art
läßt sich die wirksamste Ausdehnung der Brenngase* für besondere
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Anwendungszwecke und Brennstoffe durch Veränderung der länge der
Hocken und Kammern und der anderen Raumabmessungen erzielen.
Die erfindungsgemäßen Brennkraftmascliinen können eine beliebige
Anzahl von-Hocken innerhalb praktisch realisierbarer Grenzen
aufweisen, und im Idealfall nimmt die Kraft proportional zu dem
Quadrat der Anzahl der Nocken pro Rotor zu, sofern die verbleibenden Abmessungswerte gleich bleiben. Eine erhöhte leistung
und ein erhöhtes Drehmoment lassen sich auch erzielen, indem die Größe oder der Durchmesser der Rotoren erhöht wird. Da die Baulänge
der Maschine in Axialrichtung relativ gering ist, ist es ferner möglich, zwei oder mehrere derartiger Maschinen zur Erzielung
einer größeren Leistung miteinander zu verbinden.
Bei Maschinen mit mehreren Hocken zünden die Zündeinrichtungen
alle zur gleichen Zeit, da sie einen gleichen Abstand um den Umfang der Maschine herum aufweisen, so daß nur eine geringe oder
gar keine Belastung auf die Lager der Hauptwelle übertragen wird. Die Maschine selbst weist sehr wenige bewegliche iCeile
auf und ist daher in Bezug auf Betrieb und Aufbau einfach. !Folglich zeichnet sich die Maschine aus durch eine einfache und
billige Herstellbarkeit und geringe Unterhaltungsanforderungen.
Die Kraft der Maschine wird direkt an die Hauptwelle abgegeben, und es sind keine eingefügten mechanischen Übertragungseinrich—
tungen wie Kurbelwellen, Pleuelstangen und zugehörige Lager erforderlich, die einen Leistungsverlust bedeuten. Folglich hat
die Maschine ein sehr hohes Verhältnis von Leistung zu Gewicht, so daß eine größere konstruktive" Flexibilität für spezielle Verwendungszwecke
und Raumverhältnisse ermöglicht wird.
Geringere Reibungsverluste,· geringere Reibungs-Wärmeverluste
und eine direktere Kraftübertragung führen gemeinsam zu einer besseren Ausnutzung der Energie einer gegebenen Brennstoffmenge.
Die wirksamere Ausnutzung des Brennstoffs führt zu einem saubereren
Abgas, durch das weniger Schmutzstoffe in die Atmosphäre abgegeben werden. -
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Claims (7)
- "Patentansprüchehy Zweistufige Drelifcolben-Brennkraftinaschine, gekennzeichnet durch eine Kompre s s i pns-Kammer (7) und eine Expansions-Kammer (8), die einen Einlaß und einen Auslaß (42, 45) aufweisen, durch je einen Rotor (1, 2) in jeder Kammer (7, 8), die sich in zeitlicher Zuordnung drehen, durch je wenigstens einen !flügel (28, 29) in jeder Kammer (7, 8) zur Bildung einer Ar"beitskammer zusammen mit dem Rotor (1,2) mit bei Rotordrehung veränderlichem Volumen, durch einen Durchlaß (43) zwischen den Kammern (7, 8), durch Einrichtungen (26, 27) zur Steuerung der Öffnung und Schließung der Ein-, Aus- und Durchlässe (42, 43, 45) in zeitlicher Zuordnung zu der Rotordrehung und durch Zündeinrichtungen (40) für die Kompressions-Kammer (7).
- 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (1, 2) koaxial auf einer Hauptwelle (3) in einem Gehäuse (6) angeordnet sind.
- 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dad urch gekennzeichnet, daß jeder Rotor (1, 2) wenigstens einen radial nach außen vorspringenden Nocken (26, 27) aufweist, der dichtend gegen die Umfangsfläche (25) des Gehäuses (6) anliegt und mit dieser ringförmige Kammern (7, 8) bildet.
- 4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Brennstoff-Einlaß (14, 41, 42) in Verbindung mit der Kompressions-Kammer (7).
- 5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (28) in der Kompressions-Kammer (7) in Radialrichtung federnd409818/0843in den Gehäuse (6) geführt ist und dichtend gegen den Umfang des Rotors (1) anliegt, und daß der Flügel (28) in Drehrichtung des Rotors vor dem zugeordneten Einlaß (42), dem Durchlaß (43) und der Zündeinrichtung (4P) angeordnet ist.
- 6. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (29) in der Expansions-Kammer (8) in Radialrichtung federnd in dem Gehäuse (6) geführt ist und dichtend gegen die Umfangsfläche des zweiten Rotors (2) anliegt, und daß der Flügel (29) in Drehrichtung angrenzend an und vor dem Durchlaß (43) und dem Auslaß (45) angeordnet ist.
- 7. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (26, 27) des ersten und zweiten Rotors (1, 2) die Bewegung der zugehörigen Flügel (28, 29) steuern, und daß die Nocken derart in Bezug aufeinander angeordnet sind, daß am Ende des Kompressionszyklus des ersten Rotors (1) und nach Zündung des Brennstoffs in der ersten Kammer (7) der Durchlaß (43) durch die Nocken (26, 27) der Rotoren (1, 2) freigegeben wird und der zweite Rotor (2) den Einlaßzyklus zur Aufnahme ,des expandierenden Verbrennungsprodukts aus dem Durchlaß (43) beginnt.09818/0843HtLeerseite
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