DE2500530A1 - Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Rotationskolbenmaschine

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DE2500530A1
DE2500530A1 DE19752500530 DE2500530A DE2500530A1 DE 2500530 A1 DE2500530 A1 DE 2500530A1 DE 19752500530 DE19752500530 DE 19752500530 DE 2500530 A DE2500530 A DE 2500530A DE 2500530 A1 DE2500530 A1 DE 2500530A1
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piston
housing
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radial
machine
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Mohamed Kamal El-Morakeshy
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EL MORAKESHY MOHAMED KAMAL
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EL MORAKESHY MOHAMED KAMAL
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/344Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F01C1/3441Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F01C1/3442Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Rotationskolbenmas chine Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Brennkraftmaschinen sind seit dem Beginn ihrer Verwendung lange von Hubkolben abhängig gewesen, bei denen verschiedene Abläufe eines thermischen Zyklus in einem Hub oder vier Hüben erfolgen, bis in den 60iger Jahren die Wankel-Rotationskolbenmaschine zur Anwendung gelangte, die von der Drehbewegung eines in etwa dreieckförmigen Kolbens abhängt, der sich in einem Außengehäuse in seiner Ebene dreht, dessen Umfang mit seinen drei Ecken berührt, die neue Ladung mit einer Seite ansaugt, sie mit der zweiten komprimiert und sie mit der dritten nach einem Expansionshub ausstößt. Dieser Kolben dreht sich um eine Keilwelle, die mit einer Innenverzahnung innerhalb des Kolbenkörpers exzentrisch verbunden ist.
  • Die Rotationskolbenmaschine gemäß der Erfindung zeichnet sich durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aus.
  • Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Maschine beruht auf einem bei Brennkraftmaschinen völlig neuen Prinzip und hat radiale Flügel, die von einem zylindrischen Kolben getragen werden, der alle thermozyklischen Vorgänge durchführt. Diese Maschine hat aufgrund der einfachen Konstruktion und Herstellung, der geringen Größe, der höheren Geschwindigkeiten, die erreichbar sind und der weitaus geringeren Kosten zahlreiche Vorteile.
  • Die erfindungsgemäße Maschine besteht aus einem zylindrischen Kolben, der drei bis acht Flügel trägt, die in radialen Schlitzen radial gleiten können, die zu diesem Zweck in dem Kolben ausgebildet sind. Die Flügel haben vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt und scharfe Kanten an den radial äußeren Enden. Der Kolben dreht sich zusammen mit der Hauptantriebswelle innerhalb eines zylindrischen Gehäuses größeren Durchmessers und gleicher Länge (mit einem bestimmten Zwischenraum). Die Achsen des Kolbens und des Gehäuses sind um eine Strecke gegeneinander versetzt, die den Huhraum, das Kompressionsverhältnis, die Leistung und den Wirkungsgrad der Maschine bestimmen. Die Flügel werden mit den Wänden des Gehäuses durch die Kraft einer Gruppe von Federn innerhalb des Kolbens zusätzlich zu der Zentrifugalkraft infolge der Drehung des Rotors in Berührung gehalten.
  • Das zylindrische Gehäuse endet an beiden Seiten in zwei Scheiben, die von der Hauptantriebswelle und Drehlagern (Kugel-, Rollen- oder Nadellager je nach Konstruktionsbedingungen) getragen werden.
  • An dem Gehäuse ist ein Abgas-Auslaßkanal und ein Einlaßkanal für eine neue Ladung vorhanden. Eine schwenkbare Platte kann beide Kanäle trennen, um eine Selbstansaugung und Ausstoßung bei vier Hüben pro Drehzyklus im Falle von großen, schnelllaufenden Maschinen zu bewirken, oder kann im Falle von schnellen, kleinen Maschinen weggelassen werden, bei denen ein Kompressor vorhanden ist, während der Abgas austritt durch eine neue Ladung und Verstellung des hinteren Flügels erfolgt. Diese beiden Kanäle liegen auf der gegenüberliegenden Seite der Verschiebung der Kolbenachse gegenüber der Gehäuseachse.
  • Das Gehäuse ist am Umfang mit radialen Kühlrippen versehen und mit einem weiteren Gehäuse zur Aufnahme eines Kühlmediums (Luft oder Wasser) umgeben.
  • An der Hochdruckseite, dem Verdichtungsraum, sind Zündkerzen (eine oder mehrere) in axialer Richtung bzw. Brennstoffeinspritzdüsen je nach Art der Zündung und Brennstoffzufuhr an einer bestimmten Stelle (bzw. auf einem bestimmten Winkel) je nach der gewünschten Geschwindigkeit bei der errechneten Zündverzögerungsperiode angeordnet. Mit der Hauptantriebswelle sind die notwendigen Zusatzeinrichtungen wie der Funkengenerator oder die Brennstoffeinspritzpumpe, der Anlasser, die Kühlwasserpumpe, der Luftkompressor, die Schmierölpumpe und die Lastkupplung verbunden.
  • Einzelheiten und besondere Eigenschaften: a) Leistung und Größe: Die Maschine hat aus den folgenden Gründen bei gleicher Größe die bisher größte bekannte Leistung: 1. Nichtvorhandensein eines nicht wirksamen Teils des Hubraums; das vorhandene Volumen ist die Summe tatsächlich wirksamer Teile eines jeden Zylinders (ein Zylinder ist der Raum zwischen zwei Flügeln, dem Gehäuse, der Kolbenoberfläche und den seitlichen Scheiben); 2. Wegfall vieler üblicher Maschinenteile, wie noch gezeigt wird; a. schneller Zweihub-Zyklus mit Kompression oder langsamer Vierhub-Zyklus pro Umdrehung; 4. hoher volumetrischer Wirkungsgrad, da keine Ventile vorhanden sind; große Auslaßöffnung relativ zu der Zylindergröße und kurzes, glattes Ansaugrohr; 5. hohes Kompressionsverhältnis, das zu einem höheren Wirkungsgrad und höherer Leistung bei gleicher Größe führt (im Falle von Funkenzündungwie noch gezeigt wird); 6. hohes Verhältnis des eingespritzten Brennstoffes zur Luft infolge der Bewegung der gesamten Ladung, die der Einspritzdüse zugewandt ist, so daß eine bessere Brennstoffverteilung, eine gute Mischung und eine hohe Turhulenz für die kontinuierliche Umwälzung der Ladung erreicht werden; diese Gründe ermöglichen es, daß mehr Brennstoff eingespritzt und besser verbrannt wird, wobei einfachere Einspritzeinrichtungen verwendet werden können, da kein hohes Eindringungsvermögen und keine komplizierte Zündpunkteinstellung erforderlich sind, wie noch erläutert wird.
  • b) Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad ist höher als bei Hubkolbenmaschinen, da das Kompressionsverhältnis über die Grenzen bei Maschinen mit Funkenzündung erhöht werden kann, weil alle Teile der Ladung an den Zündkerzen vorbeilaufen, unterliegen alle der Funkenzündung, so daß die Möglichkeit der Selbstzündung vermieden wird, die zu Klopfen führt; es ist daher möglich, das Kompressionsverhältnis und die Vorverdichtung und damit den Wirkungsgrad zu erhöhen.
  • Die gute Mischung des Brennstoffs mit Luft bei der zuvor erwähnten Kompressions- bzw. Eigenzündung führt daher zu einer Verringerung der Verluste bei schlechter Verbrennung und zu einer Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades.
  • Außerdem führt die Erhöhung des mechanischen Wirkungsgrades infolge der geringen Reibungskräfte wegen der sehr geringen Anzahl gleitender Teile und ihrer niedrigen relativen Geschwindigkeiten und der Vollkommenheit und Kontinuität des Schmierölfilms (wird später erläutert) zu einer Wirkunqsgraderhöhung und längeren Lebensdauer der Maschine.
  • c) Zündung: Die Funkenzündung ist bis zu höheren als üblichen Kompressionsverhältnissen möglich, wie erwähnt wurde, und es können eine oder mehrere Zündkerzen verwendet werden, wenn die Maschine in der Konstruktion länger ist, um eine unerwünschte Selbstzündung in axialer Richtung zu vermeiden.
  • Aufgrund der Proportionalität zwischen den maximalen und minimalen Größen ist theoretisch ein Kompressionsverhältnis bis zu 40 : l möglich, jedoch ist kein Material bekannt, das diese Grenze in der Festigkeit erreicht.
  • Vorzugsweise wird eine kontinuierliche Zündung bzw. Brennstoffeinspritzung angewandt, da die Zündpunkteinstellung von der Lage der Zündkerzen bzw. Einspritzdüsen am Umfang des Gehäuses und die Dauer der Zündung bzw. Einspritzung in einem Zylinder von der Anzahl der Flügel und der Geschwindigkeit und nicht von den Zündkerzen- bzw. Einspritzdüsenbedingungen abhängt, und da ein Zylinder den Ziindkerzen bzw. Einspritzdüsen eine Periode lang zugewandt ist, die gleich dem Winkel zwischen zwei Flügeln ist, der konstant ist (45°, 60°, 90°, 120°).
  • Dieses Verfahren vermeidet Komplikationen bei der Zündpunkteinstellung, vereinfacht den Zündzyklus und das Einspritzsystem und vermeidet eine Unterteilung bei beiden.
  • d) Klopfgeräusche: Die Klopfgrenzen sind höher als bei den Hubkolbeninaschinen, so daß Brennstoffe mit niedriger Oktanzahl verwendet werden können.
  • So verringert bei Dieselmaschinen die schnelle Erhitzung der Maschine infolge des geringen Durchdringungsvermögens der Wärme zum Kühlmedium wegen des geringen Strömungsquerschnittes relativ zu der Energiegröße zusätzlich zu der guten Mischung und Vorverdichtung die Verzögerungsperiode des eingespritzten Brennstoffs und begrenzt die Klopfintensität bei kalter Maschine.
  • e) Kühlung: Die Schwierigkeit der Kühlung der Maschine infolge ihrer Kompaktheit, die zu einer geringen Übergangs fläche der Wärme zum Kühlmittel führt, muß in Kauf genommen werden.
  • Dies muß beim Entwurf des Kühlkreises und der ETmwalzgeschwindigkeit des Kühlmediums und dessen Wärmeübertragungskoeffizienten berücksichtigt werden.
  • Es ist jedoch nur eine kleine Fläche für eine kurze Zeit des Zyklus den Abgasen ausgesetzt, weshalb es für den größten Teil der erzeugten Wärme schwierig ist, durch die Wände zum Kühlmittel überzugehen; sie tritt daher zusammen mit den Abgasen aus und bewirkt, daß die Abgase heißer und damit sauberer sind und die Durchschnittstemperatur der Maschine verringert wird.
  • Die Wände des Gehäuses sind mit Kühlrippen versehen, deren Länge von der an dieser Stelle erwarteten Temperatur abhängt.
  • Sie sind von einem weiteren Gehäuse zur Aufnahme des Kiihlmittels (Luft oder Wasser) umgeben. Die Maschine ist somit mit einem vollständigen Kühlkreis versehen (eine Pumpe, ein Gebläse, einem Wasserkühler oder einem Kreiselverdichter zur Luftkühlung). Wenn möglich, kann der Luftstrom infolge der Bewegung wie bei Motorrädern angewandt werden.
  • Die erwähnten Zusatzeinrichtungen sind mit der Hauptwelle verbunden. Der Lüfter kann von einem getrennten Elektromotor angetrieben werden.
  • f) Zusatzeinrichtungen: 1. Brennstoffkreis (Tank, Filter, Brennstoffpumpe, Vergaser oder Einspritzstoffpumpe und eine oder mehrere Einspritzdüsen); 2. Kühlkreis (wie erwähnt Luft oder Wasser); 3. kontinuierlich arbeitender Funkengenerator (Wechselstromgenerator), der direkt mit der Hauptwelle gekoppelt ist; 4. Kreisel- oder Axialvorverdichter, der direkt mit der Hauptwelle unter Berücksichtigung der erforderlichen Geschwindigkeit gekoppelt ist, oder Turbolader, dessen Turbine von an einer Stelle an dem Expansionsbereich vor dem Austrittsbereich abgeleiteten Abgasen angetrieben wird; 5. Schmierölkreis (Pumpe, Tank, Rückschlagventil, Filter und Auffangbehälter an der Ansaug- und Auslaßöffnung) in einem Druckölschmiersystem z.B. bei kleinen Maschinen; 6. ein elektrischer, federbetriebener oder hydraulischer Anlasser; 7. eine Batterie für den elektrischen Anlasser und ggf.
  • einen Kühlgebläsemotor, und ein Generator zur Wideraufladung (der auch zur Funkenerzeugung verwendet werden kann); 8. Lastanschluß an der Hauptwelle.
  • g) Schmierung: Entweder Druckölsystem, wobei öl in die Kolbenmitte am Schnittpunkt der Flügelschlitze durch die Achse der Hauptwelle von außen, dann durch und um die Flügel gepumpt wird, um ihre Schlitze zu schmieren, und danach zur Gehäusewand austritt und die Berührungslinien zwischen diesen und den Flügeln schmiert, und dann durch die Ein- und AuslaßkanAle nach außen und über Auffangbehälter zurück in den Sammelbehälter gelangt.
  • Zusatz von öl zum Brennstoff bei kleinen Maschinen mit Vergaser, wobei der Aufprall und Rückstoß der eintretenden Ladung die Schmierung des Kolbens und der Flügelschlitze sicherstellt. Das öl bewegt sich infolge der Zentrifugalkraft und der Flügelbewegung innerhalb des Kolbens radial nach außen zu der Gehäusewand. Das Restöl tritt nach einer Umdrehung zusammen mit den Abgasen aus. Dieses Verfahren ist bei kleinen. leichten, schnellen Maschinen vorzuziehen.
  • h) Verschleißeigenschaften: 1. Das Gehäuse kann mit einer inneren, verschleißbaren Auskleidung versehen sein, um es von innen zu schützen.
  • Wenn ein Verschleiß auftritt, beeinträchtigt er die Leistung nicht so sehr, sondern verringert nur den Wirkungsgrad, da die Abnahme des Wirkungsgrades infolge der Zunahme des seitlichen Zwischenraums zwischen dem Kolben und dem Gehäuse im Bereich des minimalen Volumens, die das Kompressionsverhältnis verringert, durch eine Zunahme der Leistung infolge der Erhöhung des Volumens ausgeglichen wird, die durch die Vergrößerung des Durchmessers der Auskleidung hervorgerufen wird, die die Leistung nahezu konstant hält.
  • 2. Außerdem beeinträchtigt die Abnützung der Auskleidung und der Flügelenden die Druckdichtung nicht sehr, da die Flügel durch die Kraft der Federn mit der Auskleidung noch in Berührung gehalten werden, im Gegensatz von Hubkolhenmaschinen, bei denen die Abnützung direkt einen Druckverlust bewirkt und die Leistung und den Wirkungsgrad in nachteiliger Weise verringert.
  • 3. Die Abhängigkeit der Flügel bei der Dichtung zwischen diesen und der Wand von Federn verringert die Abnutzungsrate und erleichtert ihre Kühlung und Schmierung im Gegensatz zur Wankel-Rotationskolbenmaschine, die von der formschlüssigen Berührung der Kolbenecken bzw. -dichtleisten mit der Wand in Form einer Druckdichtung abhängt, wodurch die Lebensdauer der Maschine erheblich verringert und die Temperatur an den Ecken erhöht wird, die Dichtungseigenschaft bei der Abnutzung verlorengeht, besondere Materialien bei der Herstellung der Ecken bzw. Leisten erforderlich sind und das Kühlsystem komplizierter wird.
  • 4. Einfachheit der Herstellung von Teilen und des Aufbaus, geringe Qualität der benötigten Materialien und ihre Behandlung mit Ausnahme der Flügel, die eine etwas höhere Oberflächenhärte haben müssen, die durch einfache Oberflächenhärtung erhalten wird, wonach sie geschliffen werden, um einen geeigneten Zwischenraum zwischen den Flügeln und den Wänden der Kolbenschlitze zu erhalten, die vorzugsweise oberflächengehärtet sind und einen höheren Härtegrad haben, damit leichter die Flügel als der Kolben insgesamt ausgewechselt werden können.
  • Gerade, rechteckige Metalldichtungen (in der Wirkung entsprechend Kolbenringen) sollten in die Wände der Kolben schlitze eingesetzt werden, um als Flügelhalter und -dichtungen anstelle des Kolbenmetalls zum Halten der Flügel zu dienen, so daß der Kolben nicht gehärtet und die Schlitze nicht feinstgeschliffen werden müssen.
  • 5. Die Oberflächenabnutzung der Flügel wird trotz der anscheinend hohen ausgeübten Kräfte auf einem Minimum gehalten, da ihre radiale Geschwindigkeit weitaus geringer als die von entsprechenden Teilen bei Hubkolbenmaschinen (Kolben, Pleuelstangen und Kurbelwelle) ist.
  • 6. Keine Erschütterung infolge einer Hubbewegung, da nahezu keine auftritt.
  • 7. Anzahl der die Hauptwelle tragenden Lager ist konstant (gleich zwei) unabhängig von der Leistung und Größe, wodurch die Kosten stark verringert und der mechanische rSirkuncsgrad erhöht wird.
  • Die Lager müssen gehkühlt werden, da ihre Schmierung von dem restlichen Teil der Maschine getrennt ist; sie müssen Kugel-, Rollen- oder Nadellager sein, um eine feste Lage des Kolbens relativ zu dem Gehäuse zu halten, da die Leistung und der Wirkungsgrad durch diese Lage beeinflußbar ist.
  • 8. Die beiden Endzwischenräume zwischen dem Kolben und den seitlichen Scheiben müssen genau eingehalten werden und metallische bogenförmige Dichtungen müssen zwischen den ebenen Seiten des Kolbens nahe dem Umfang angeordnet werden, von denen jede mit ihren Enden zwei aufeinanderfolgende Flügel berührt, um die Dichtung in diesem Bereich herzustellen und die Notwendigkeit der Präzisionsbearheitung beider Kolbenenden zu vermeiden.
  • 9. Die Maschinenteile werden vorzugsweise aus gewöhnlichem unlegiertem Stahl mit Ausnahme der Auskleidung und der Dichtungen hergestellt, um sie ohne Notwendigkeit einer Härtung schleifen zu können. Wenn möglich, wird das Gehäuse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt, um die Kühlung zu unterstützen.
  • 10. Die Maschine benötigt die folgenden Teile nicht, die bei Hubkolbenmaschinen verwendet werden, bzw. hat folgende weitere Vorteile: 1. Zylinderblock und Zylinderkopft, die durch das Gehäuse und die seitlichen Scheiben ersetzt sind; 2. Kolben, die durch die Flügel ersetzt sind; 3. Verbindungsstangen, Kurbelwelle und ihre Lager; 4. Kurbelgehäuse, das durch einen kleinen ölbehälter ersetzt ist; 5. Schwungrad und Ausgleichsgewichte; 6. Nockenwelle, Lagert StePseangen, Ventilkipphebel, Ventile und Führungen; 7. elektrisches Verteilersystem bei Maschinen mit Funkenzündung und Hochdruckeinspritzsystem mit Mehrkolbenpumpe; 8. mehrere Zündkerzen und Einspritzdüsen; 9. Einstellsystem (Zahnräder) für die Zündung bzw. Brennstoffeinspritzung; 10. Einsparungen bei Montage-, Maschinenaufhängungs- und -befes tigungseinri chtungen.
  • Diese Faktoren verringern die Größe und das Gewicht der Maschine, die Herstellungsmaterialien und -kosten erheblich.
  • 11. Die Erhöhung der Anzahl der Flügel erhöht das Kompressionsverhältnis und den Hubraum, verringert jedoch das vorfügt arme Drehmoment; 12. Die Maschine erzeugt ein verfügbares Drehmoment, das üblicherweise größer als das ist, das für die erzeugte Leistung bei der Bemessungsgeschwindigkeit (berechnet bei dem durchschnittlichen Druck bzw. m.e.f.), was ein gutes Drehmoment innerhalb höherer Grenzen als das von Hubkolbenmaschinen in einem großen Geschwindigkeitsbereich sicherstellt; 13. das Nichtauftreten von Totzeiten, die Hubkolbenmaschinen haben, führt zu einer Gleichmäßigkeit und St-oßfreiheit des erzeugten Drehmoments; 14. die Drehung der Ladung ergibt eine gleichmäßige Verteilung der Temperatur über das gesamte Gehäuse und die Seitenwände, wodurch das Kühlmittel und die Kühlrippen unterstützt und die Maschinenteile gegen eine Konzentration von Wärmespannungen geschützt werden; 15. der größte Teil der durch den hohen Druck ausgeübten Kraft wird auf die Wände des Gehäuses relativ zu den Kräften auf die seitlichen Scheiben konzentriert, wenn man die Flächen beider vergleicht, die dem gleichen Druck unterliegen, so daß die Kraftkonzentration hauptsächlich auf die Wand und den Kolben, und nicht auf die Spannbolzen der seitlichen Scheiben wirkt, im Gegensatz zu derjeniqen der Zylinderkopfschrauben, die alle Arbeitskräfte aufnehmen; 16. die Maschine hat weit höhere Drehzahlgrenzen, denn: 16.1 die Kontinuität der Berührung der gleitenden Teile und die Gleichmäßigkeit ihrer Geschwindigkeiten stellen einen ausreichenden ölfilm dazwischen bei geeignetem Druck sicher, der die metallische Berührung zwischen diesen vermeidet; 16.2 die Einfachheit der Bewegunqsform der sich bewegenden Teile verhindert plötzlich Trägheitskräfte; 16.3 sich hin- und herbewegende Teile sind nicht vorhanden; 16.4 die Amplitude der Zentrifugalkräfte ist gering und das statische und dynamische Gleichgewicht des Kolbens ist leicht erreichbar; 16.5 die Vorverdichtung hängt direkt von der Kopplung mit der Hauptwelle oder abgeleiteten Gasen ab und führt zu einem hohen volumetrischen Wirkungsgrad und höheren Grenzgeschwindigkeiten; 16.6 die volumetrische Wirkungsgrad ist von der Geschwindigkeit nahezu unabhängig, so daß ein gleichmäßiges Drehmoment und ein großer Geschwindigkeitsbereich erreichbar sind, die zu einer hohen Beschleunigung in diesem Gesamtbereich führen; 17. die geringe Größe, die geringeren Kosten und die einfache Konstruktion machen eine Uberholung durch Auswechseln der Maschine durch eine neue leicht; dies verspricht im Hinblick darauf, daß die Maschine eine weitaus längere Lebensdauer als alle anderen äquivalenten Maschinen (val. z.B.
  • Punkt h,3) hat, eine gute Absatzmöglichkeit; 18. die wirksame Verbrennung bei der Funkenzündunq und auch bei der Kompressionszündung führen außer zu einem höheren Kompressionsverhältnis zu sauereren Abgasen als bei Hubkolben- und Rotationskolbenmaschinen, so daß die UmgeFungsluft rein gehalten wird; 19. die Leichtigkeit und Kleinheit der Maschine zusätzlich zu den höheren Drehzahlen und ihre Stoßfreiheit und ihre beliebige Einsatzfähigkeit wegen der Unabhängigkeit von einem ölbehälter ermöglichen die Verwendung in Fällen, in denen andere Typen nicht geeignet sind; 20. Zahnräder oder Getriebesysteme werden nicht verwendet, so daß die Maschine hinsichtlich der Herstellung, der Materialien und der Kosten der Wankel-Maschine überlegen ist.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt: Figur 1 einen Querschnitt und Figur 2 einen Axialschnitt der erfindungsgemäßen Maschine.
  • Wie Fig. 1 zeigt, hat die erfindungsgemäße Maschine einen zylindrischen Kolben 11, der in einem zylindrischen Gehäuse 13 angeordnet ist. In dem Kolben 11 sind zwei durchgehende, radiale Schlitze ausgebildet, in denen vier Flügel 12 mit rechteckigem Querschnitt angeordnet sind. Die Flügel sind durch Federn 14 in radialer Richtung vorgespannt, so daß sie an der ggf. mit einer Auskleidung versehenen Innenwand des Gehäuses 13 anliegen und vier Kammern begrenzen. Die Achsen des Kolbens 11 und des Gehäuses 13 sind gegeneinander versetzt. An der dieser Versetzung gegenüberliegenden, in Fig. 1 der rechten Seite des Gehäuses 13 sind ein Einlaßkanal 15 und ein Auslaßkanal 16 ausgebildet. Dem Einlaßkanal 15 ist ein Vorverdichter 17 vorgeschaltet.
  • Das den Kolben 11 enthaltende Gehäuse 13 ist zum großen Teil von einem weiteren Gehäuse 18 umgeben, das ein Kühlmittel enthält, das über einen Einlaß 19 zugeführt und über einen Auslaß 20 abgeleitet wird.
  • Die Lage einer Zündkerze oder einer Einspritzdüse ist bei 24 schematisch angedeutet.
  • Bei 25 ist eine zwischen dem Einlaßkanal 15 und dem Auslaßkanal 16 schwenkbar gelagerte Platte 25 angedeutet, die insbesondere bei langsam laufenden Maschinen zur Trennung der Ein- und Auslaßbereiche zur Anwendung gelangt. Die Platte 25 wird durch die Flügel 12 aus einer in Fig. 1 etwa horizontalen Lage, in die sie durch eine Feder vorgespannt wird, nach unten geschwenkt. Um die Drehung der Flügel 12 nicht zu beeinträchtigen, ist an der Innenseite des Gehäuses 13 eine nicht gezeigte Ausnehmung zur Aufnahme der Platte 25 vorgesehen.
  • Wie Fig. 2 zeigt, ist das den Kolben 11 enthaltende Gehäuse 13 an der Außenseite mit radialen Kühlrippen 26 versehen.
  • Das Innere des Gehäuses 13 ist seitlich durch Scheiben 23 begrenzt.
  • Der Kolben bildet zusammen mit der Hauptantriebswelle 28 eine Einheit. Die Welle 28 ist in Lagern 21 gelagert und durch Dichtungsringe 22 abgedichtet. Ein zentraler Schmiermittelkanal durchsetzt die Welle 28 und mündet in die radialen Schlitze in dem Kolben 11.

Claims (15)

  1. Ansprüche
    tationskolbenmaschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten, den Gehäuseinnenraum in mehrere Kammern unterteilenden Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) und das Gehäuse (13) zylindrisch ausgebildet sind, daß die Achsen des Kolbens (11) und des Gehäuses (13) gegeneinarider versetzt sind rund daß der Kolben (11) mehrere, in radialen Schlitzen verschiebbare Flügel (12) aufweist, die bei Drehung des Kolbens an der Innenseite des Gehäuses (13) anliegen.
  2. 2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens drei radiale Flügel (12).
  3. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Flügel (12) in radialer Richtung vorspannende Federn (14), die in den radialen Schlitzen des Kolbens (11) angeordnet sind.
  4. 4. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Einlaßkanal (15) und einen Auslaßkanal (16) in dem der axialen Verschiebung des Kolbens (11) und des Gehäuses (13) gegenüberliegenden Bereich des Gehäuses (13).
  5. 5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (15) und der Auslaßkanal (16) nebeneinander liegen.
  6. 6. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) von einem weiteren, ein Kühlmittel enthaltenden Gehäuse (18) umgeben ist.
  7. 7. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch radiale Kühlrippen (26) an der Außenseite des den Kolben (11) enthaltenden Gehäuses (13).
  8. 8. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen zentralen Schmierkanal (27) in dem Kolben (11), der in die radialen Schlitze für die Flügel (12) mündet.
  9. 9. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch ölauffangbehälter an dem Einlaßkanal (15) und dem Auslaßkanal (16).
  10. 10. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch rechteckige Metalldichtungen in den radialen Schlitzen des Kolbens (11), die an den Enden scharfe Kanten aufweisen.
  11. 11. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Endscheiben (23), die das den Kolben (11) enthaltende Gehäuse (13) seitlich begrenzen.
  12. 12. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Trennplatte (25), die zwischen dem Einlaßkanal (15) und dem Auslaßkanal (16) schwenkhar gelagert und durch eine Feder in einerin etwa radial in das Gehäuseinnere verlaufenden Richtung vorgespannt ist.
  13. 13. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine oder in axialer Richtung des Kolbens (11) mehrere Zündkerzen oder Einspritzdüsen (24).
  14. 14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze und Einspritzdüse kontinuierlich betrieben werden.
  15. 15. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Abzweigung für Abgase im Expansionsbereich zum Antrieb eines Turboladers. Leerseite
DE19752500530 1974-10-28 1975-01-08 Rotationskolbenmaschine Pending DE2500530A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EG47374A EG11901A (en) 1974-10-28 1974-10-28 The sliding vanes rotary internal combustion

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DE2500530A1 true DE2500530A1 (de) 1976-05-06

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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DE (1) DE2500530A1 (de)
EG (1) EG11901A (de)

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