DE2529035A1

DE2529035A1 - Rotary piston combustion engine - has separate combustion compression and output rotors arranged in parallel for improved combustion

Info

Publication number: DE2529035A1
Application number: DE19752529035
Authority: DE
Inventors: Byron O Stookey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-28
Filing date: 1975-06-28
Publication date: 1977-01-20

Abstract

The compressor cylinder (13) and the working cylinder are arranged eccentric in relation to the drive shaft (10) with the combustion chamber (23) concentric to the shaft (10). The respective cylinders are each provided with a rotor (15, 25, 30) splined to the shaft which extends through both ends of the engine casing. The compression and working rotors (15, 35) are identical and each contains three equally spaced radial bores containing a piston (V1, V2, V3) able to slide outwards to make contact with their respective cylinder walls. The combustion rotor (25) has three arch shaped combustion chambers so the pre compressed air fuel mixture is passed from the adjoining compression rotor (15). The mixture is ignited by a high tension spark and the expanding gases pass to the working cylinder to turn the working rotor (35) before passing out to atmosphere.

Description

VON KREISLER SCHO'NWALü MEYE ti ElSHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTINGBY KREISLER SCHO'NWALü MEYE ti ElSHOLD FUES FROM KREISLER KELLER SELTING

Byron O. StookeyByron O. Stookey

Huntington Mills, Pennsylvania 18622 U.S.A.Huntington Mills, Pennsylvania 18622 U.S.A.

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler + 1973 Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, KölnPATENT LAWYERS Dr.-Ing. by Kreisler + 1973 Dr.-Ing. K. Schönwald, Cologne Dr.-Ing. Th. Meyer, Cologne Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Cologne Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Cologne Dipl.-Chem. Carola Keller, Cologne Dipl.-Ing. G. Selting, Cologne

Sg-Is 5 Köln ι 27. Juni 1975 DEICKMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOFSg-Is 5 Cologne ι June 27, 1975 DEICKMANNHAUS AT THE MAIN RAILWAY STATION

Lrehkolben-BrennkraftmaschineRotary piston internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Drehkolben-Brennkraftmaschine.The invention relates to a rotary piston internal combustion engine.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Maschine zu schaffen, die die Verbrennungsgase im Verbrennungszyklus erheblich später ausstößt als dies bei herkömmlichen hin- und hergehenden Maschinen der Fall ist, um eine vollständigere Verbrennung des Kraftstoffgemisches vor dem Ausschieben zu erhalten. Hierdurch soll sowohl der Wirkungsgrad erhöht als auch die Emission von Schadstoffen in die Atmosphäre hinein erheblich verringert werden.The main object of the invention is such Machine to create the combustion gases in the combustion cycle ejects considerably later than is the case with conventional reciprocating machines, to get a more complete combustion of the fuel mixture before pushing out. This is intended to both the efficiency increases and the emission of pollutants into the atmosphere is considerably reduced will.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine Kompressionseinheit und eine Arbeitseinheit, die vollständig durch eine Verbrennungseinheit getrennt sind, parallel zueinander angeordnet sind, daß jede Einheit einen Rotor aufweist, der in einem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist, wobei sämtliche Rotoren gemeinsam rotieren, daß die Rotoren der Kompressionseinheit und der Arbeits-To solve this problem, it is proposed according to the invention that a compression unit and a working unit, which are completely separated by a combustion unit, are arranged parallel to each other that each unit has one Having rotor which is arranged in a cylindrical housing, wherein all rotors rotate together, that the rotors of the compression unit and the working

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einheit exzentrisch in ihren Gehäusen angeordnet sind und sichelförmige Kompressions- und Expansionskammern bilden, daß jeder Rotor der Kompressions- und Arbeitseinheit Kolbenflügel aufweist, die gleitend von dem Rotor nach außen abstehen und in gleitender Diehtberührung mit der Innenfläche des jeweiligen zylindrischen Gehäuses stehen, daß der Rotor der Verbrennungseinheit bogenförmige Kammern aufweist und konzentrisch in seinem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist, daß eine Leitung von der Kompressionseinheit zur Verbrennungseinheit führt, daß eine Zündeinrichtung vorgesehen ist, die das komprimierte Brennstoffgemisch während eines Arbeitstaktes in der "Verbrennungskammer zündet, daß eine Leitung von der Verbrennungskammer in die Arbeitskammer führt, durch die das nach der Zündung expandierende Gas in die Arbeitskammer einströmt und gegen die Kolbenflügel drückt, daß vor der endgültigen Kompression und Zündung der nächsten Brennstoffüllung ein Ausstoßen der Verbrennungsprodukte aus jeder Verbrennungskammer erfolgt, und daß die Anzahl der Kammern in der Verbrennungseinheit gleich der Kolbenzahl in der Kompressionseinteit und gleich der Kolbenzahl in der Arbeitseinheit ist.unit are arranged eccentrically in their housings and form sickle-shaped compression and expansion chambers, that each rotor of the compression and working unit has piston vanes which slide outwardly from the rotor and in sliding die contact with the inner surface of the respective cylindrical housing stand that the rotor of the combustion unit has arcuate chambers and is arranged concentrically in its cylindrical housing that a line from the compression unit to the combustion unit leads that an ignition device is provided, which the compressed fuel mixture during of a work cycle in the "combustion chamber" ignites a line from the combustion chamber into the working chamber leads through which the expanding gas flows after ignition into the working chamber and against the piston vanes expresses that before the final compression and ignition of the next fuel charge, an expulsion of the Combustion products are made from each combustion chamber, and that the number of chambers in the combustion unit is equal to the number of pistons in the compression unit and the number of pistons in the working unit.

Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind die Kompressions- und Arbeitsphasen des Verbrennungszyklvs vollständig voneinander getrennt. Dadurch verhindert man eine Mischung der Auspuffgase mit dem einströmenden neuen Brennstoffgemisch. Eine solche Vermischung findet bei den konventioneilen Hubkolbenmaschinen zu Beginn eines jeden Ansaughubes statt.In the internal combustion engine according to the invention, the compression and work phases are the combustion cycle completely separated from each other. This prevents the exhaust gases from mixing with the new ones flowing in Fuel mixture. Such a mixture takes place in the conventional reciprocating piston engines at the beginning of each intake stroke.

Die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine erlaubt eine Zündung, die weitgehend der Zündung bei einer Hubkolbenma-The rotary piston machine according to the invention allows ignition that largely corresponds to the ignition of a reciprocating piston machine.

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schine gleicht, bei der das komprimierte Kraftstoffgemisch entweder an der Stelle der größten Kompression oder geringfügig vor dieser Stelle stattfindet, so daß die Flamme in dem komprimierten Kraftstoffgemisch genügend Zeit zur Ausbreitung hat, bevor die eigentliche Verbrennung stattfindet und der gegen den Kolben gerichtete Druck erzeugt wird. ■machine in which the compressed fuel mixture either at the point of greatest compression or slightly before this point, so that the flame enough time in the compressed fuel mixture Propagation took place before the actual combustion takes place and creates the pressure directed against the piston will. ■

Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine benötigt man keine Zahnräder, Kurbelwelle,. Pleuelstangen oder Ventile, so daß sämtliche komplizierten mechanischen Teile, die bei Hubkolbenmaschinen benötigt werden, bei dieser Maschine entbehrlich sind.No gears, crankshafts, etc. are required in the internal combustion engine according to the invention. Connecting rods or valves, so that all the complicated mechanical parts that are required in reciprocating piston machines are in this machine are dispensable.

Die erfindungsgemäße Drehkolben-Brennkraftmaschine enthält drei Haupteinheiten, nämlich die Kompressionseinheit, die Verbrennungseinheit und die Arbeitseinheit. Alle drei Einheiten sind parallel zueinander mit Abständen angeordnet. Die Kompressionseinheit komprimiert das vom Vergaser kommende Kraftstoffgemisch und gibt es über ein Rohr in die Verbrennungseinheit. Die Verbrennungseinheit dient im wesentlichen demselben Zweck wie der Zylinderkopf und die Ventilgruppe bei einer konventionellen Hubkolbenmaschine. Das komprimierte Kraftstoffgemisch wird in der Verbrennungseinheit durch eine Zündkerze gezündet. Nach einer kurzen Zeitspanne, in der sich die Flamme in dem Kraftstoffgemisch ausbreitet, wird das schnell expandierende Gas durch ein weiteres Rohr in die Arbeitseinheit geleitet. Hier sind flügelähnliche Kolben vorgesehen, die über den Rand eines auf einer Welle montierten Rotors vorstehen. Wenn das expandierende Gas gegen die flügelähnlichen Kolben stößt, laufen der Rotor und die Welle um und liefern die nach außen abzugebende Leistung.The rotary piston internal combustion engine according to the invention contains three main units, namely the compression unit, the combustion unit and the working unit. All three units are arranged parallel to one another at a distance. The compression unit compresses the fuel mixture coming from the carburetor and releases it through a pipe the combustion unit. The combustion unit serves essentially the same purpose as the cylinder head and the Valve group in a conventional reciprocating engine. The compressed fuel mixture is ignited in the combustion unit by a spark plug. After a short Time span in which the flame is in the fuel mixture spreads, the rapidly expanding gas is passed through another pipe into the working unit. here wing-like pistons are provided which protrude over the edge of a rotor mounted on a shaft. if When the expanding gas hits the wing-like pistons, the rotor and the shaft revolve and deliver the performance to be transferred to the outside.

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Die drei Einheiten sind aus zwei Gründen mit gegenseitigen seitliehen Abständen angeordnet. Zunächst werden die Kompressionsphase und die Arbeitsphase des Zyklus vollständig getrennt voneinander gehalten. Zweitens erlaubt diese Anordnung die Zirkulation von Wasser oder einem anderen Kühlmedium zur Ableitung überschüssiger Wärme, damit sänäiche Bauteile bei akzeptablen Betriebstemperaturen gehalten werden.The three units are spaced laterally from one another for two reasons. First of all, the The compression phase and the work phase of the cycle are kept completely separate from each other. Second, allowed this arrangement allows the circulation of water or another cooling medium to dissipate excess heat, so that sänäiche components are kept at acceptable operating temperatures.

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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an. einem bevorzugten Ausführungsbeiepiel näher erläutert.The invention is described below with reference to the figures. a preferred exemplary embodiment closer explained.

Fig. 1 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäß aufgebaute Maschine,Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a machine constructed according to the invention,

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Arbeitseinheit entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.,Fig. 2 shows a cross section through the working unit along the line 2-2 of Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Verbrennungseinheit entlang der Linie 3-3 der Fig. 1,FIG. 3 shows a cross section through the combustion unit along the line 3-3 of FIG. 1;

Fig. 4 zeigt eine Explosionsdarstellung der Maschine mit den flügelartigen Kolben, den kurbelähnlichen Kolbenträgern und den ringförmigen Lagern, in die die Kolbenträger eingepaßt sind.Fig. 4 shows an exploded view of the machine with the wing-like piston, the crank-like piston carriers and the annular bearings in which the piston carriers are fitted.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Maschine zur Verdeutlichung der Relativpositionen der Kolben und Rotoren am Ende eines jeden "Kolbenhubes" oder Zyklus, undFig. 5 shows a cross-sectional view of the machine to clarify the relative positions of the pistons and rotors at the end of each "piston stroke" or cycle, and

Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung der Arbeitseinheit der Maschine zur Verdeutlichung der Relativpositionen der Kolben und Rotoren zu Beginn eines jeden "Kolbenhubes" oder Zyklus.Fig. 6 shows a sectional view of the working unit of the machine to clarify the relative positions of the pistons and rotors at the beginning of each "piston stroke" or cycle.

Bei der dargestellten Maschine sind jeweils der Kompressionszylinder IJ und der Arbeitszylinder 33 exzentrisch in bezug auf die Hauptwelle 10 angeordnet, wie die Fig. 1 und zeigen. Die Verbrennungskammer 23 fet konzentrisch zurIn the illustrated machine, the compression cylinder IJ and the working cylinder 33 are each eccentrically related arranged on the main shaft 10, as Fig. 1 and show. The combustion chamber 23 is concentric with the

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Hauptwelle 10 angeordnet, wie die Fig. 1 und 3 zeigen. Die Welle 10 ist in Lagern gelagert, die in den Lagertragplatten 14 und J4 montiert sind. Der Kompressionsrotor 14, der Verbrennungsrotor 25 und der Arbeitsrotor 35 sind sämtlich so montiert, daß sie mit der Welle 10 rotieren. Diese Rotoren sind an der Welle 10 mit einer Kei lnutverbindung oder auf andere geeignete Weise befestigt. Alle drei Rotoren 15, 25 und 35 drehen sich als eine gemeinsame Einheit mit der Welle 10. Die Welle 10 ragt sowohl nach vorne als auch nach hinten aus der Maschine heraus, so daß die Möglichkeit der Leistungsabnahme und die Verwendung als Hilfsantrieb besteht.Main shaft 10 arranged, as FIGS. 1 and 3 show. The shaft 10 is mounted in bearings in the bearing support plates 14 and J4 are mounted. The compression rotor 14, the combustion rotor 25, and the work rotor 35 are all mounted so that they rotate with shaft 10. These rotors are on the shaft 10 with a keyway connection or attached in any other suitable manner. All three rotors 15, 25 and 35 rotate as a common unit with the shaft 10. The shaft 10 protrudes both forwards and backwards from the machine, so that the possibility there is a decrease in power and use as an auxiliary drive.

Die mondförmige Arbeitskammer besteht aus einem Arbeitsrotor 35, einem Zylinder 33 und den Stirnplatten 3I und 32, > s. insbesondere Pig. 1, 2 und 6. Die mondförmige Kompressionskammer besteht aus dem Kompressionsrotor 15* dem Zylinder 13 und Stirnplatten 11 und 12, s. Pig. I und 5.The moon-shaped working chamber consists of a working rotor 35, a cylinder 33 and the end plates 3I and 32, > see in particular Pig. 1, 2 and 6. The moon-shaped compression chamber consists of the compression rotor 15 * the cylinder 13 and end plates 11 and 12, see Pig. I and 5.

Bei dem dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel sind der Kompressionsrotor 15 und der Arbeitsrotor 35 in ihren ) Abmessungen einander gleich. Sie haben eine Nabe, relativ dünne Blätter, die einen schweren Rand tragen, und sind entlang ihrer Längsachse symmetrisch, wie in den Pig. I und 2 dargestellt ist. Der Randwulst ist in jedem Falle in drei gleiche Sektionen unterteilt und zur Anpassung an geteilte Kolbenbuchsen 18 axial durchbohrt. Die Kolben Vl, V2 und V3 gleiten in und aus den Buchsen 18, wenn die Rotoren I5 und 35 umlaufen. Die Kolben Vl, V2 und V3 sind radial in den Zylindern I3 und 35 montiert und sind daher in bezug auf die Rotoren I5 und 35 radial nicht versetzt, mit Ausnahme der oberen und unteren Mittelstellung. Die BuchsenIn the particular embodiment illustrated, the compression rotor 15 and the work rotor 35 are in their own ) Dimensions equal to each other. They have a hub, relatively thin leaves that bear a heavy edge, and are along their longitudinal axis symmetrical, as in the Pig. I and 2 is shown. The bead is in each case in three divided equal sections and axially drilled through to adapt to divided piston sleeves 18. The pistons Vl, V2 and V3 slide in and out of the sleeves 18 when the rotors I5 and 35 circulate. The pistons Vl, V2 and V3 are mounted radially in the cylinders I3 and 35 and are therefore related on the rotors I5 and 35 not offset radially, with the exception the upper and lower middle position. The sockets

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18 sind daher so konstruiert, daß sie eine leichte Schwingbewegung der Kolben Vl, V2 und V3 gegenüber den Rotorrandwülsten zulassen.18 are therefore designed to have a slight rocking motion allow the pistons Vl, V2 and V3 opposite the rotor rim bulges.

Auch die Zentralflächen der Rotoren 15 und 35 sind an drei Stellen zur Anpassung an die Kolben Vl, V2 und V3, wenn diese sich während der Rotation zur Mitte hin schieben, ausgeschnitten, wie Fig. 2 anhand der Kolben VIp, V2p und V3p zeigt. Die Rotoren 15 und 55 weisen Rotorringe 36 auf, die unter Federspannung stehen und damit in gleichmäßigem Kontakt mit den Stirnplatten 11, 12, 31 und 32 gehalten werden. Die Rotorringe 36 bilden eine luftdichte Abdichtung für die mondsichelförmige Kompresse onskamrner und Arbeitskammer. Zuganker 20 halten die Stirnplatten 11, 12, J>1 und 32 in der in den Zeichnungen dargestellten Weise fest in Position.The central surfaces of the rotors 15 and 35 are also cut out at three points to adapt to the pistons V1, V2 and V3 when they slide towards the center during rotation, as FIG. 2 shows with the aid of the pistons VIp, V2p and V3p. The rotors 15 and 55 have rotor rings 36 which are under spring tension and are thus held in uniform contact with the end plates 11, 12, 31 and 32. The rotor rings 36 form an airtight seal for the crescent-shaped compress on chamber and working chamber. Tie rods 20 hold the end plates 11, 12, J> 1 and 32 firmly in position as shown in the drawings.

Der Verbrennungsrotor 25 weist drei bogenförmige Verbrennungskammern 25A, 25B und 25c auf, in die von der Kompressionseinheit durch die Hülse I9 und die Einlaßöffnung I9A hindurch ein Kraftstoff-Luftgemisch eingegeben wird. Das Volumen einer jeden Kammer 25A, 25B und 25C wird von dem gewünschten Kompressionsverhältnis bestimmt. Wenn das Volumen der Kammer reduziert wird, ohne daß andere Veränderungen an der Maschine vorgenommen werden, wird das Kompressionsverhältnis entsprechend erhöht. Das Kompressionsverhältnis kann daher entweder erhöht oder erniedrigt werden, indem man lediglich den Verbrennungsrotor 25 durch einen anderen mit größeren oder kleineren Kammern ersetzt.The combustion rotor 25 has three arcuate combustion chambers 25A, 25B and 25c, into those of the compression unit through the sleeve I9 and the inlet port I9A a fuel-air mixture is entered through it. The volume of each chamber 25A, 25B and 25C is determined by the desired compression ratio determined. When the volume of the chamber is reduced without other changes are made on the machine, the compression ratio is increased accordingly. The compression ratio can therefore either be increased or decreased by just turning the combustion rotor 25 through replaced another with larger or smaller chambers.

Die federgespannten Rotorringe 26 bilden eine gasdichte Abdichtung für die Kammern 25A, 25B und 25C Die Rotor-The spring-loaded rotor rings 26 form a gas-tight seal for the chambers 25A, 25B and 25C.

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ringe 26 werden in Gleitberührung mit den Stirnplatten und 22 gehalten und verhindern so das Entweichen des komprimierten Kraftstoff-Luftgemisches durch den zwischen dem Rotor 25 und den Stirnplatten 21 und 22 notwendigerweise vorhandenen Zwischenraum hindurch sowohl vor als auch während der Verbrennung. Die Platten 21 und 22 sind mit Schrauben JO an dem Zylinder 25 befestigt.Rings 26 are in sliding contact with the faceplates and 22 and thus prevent the escape of the compressed fuel-air mixture through the between the Rotor 25 and the end plates 21 and 22 necessarily existing space through both before and during combustion. The plates 21 and 22 are with Screws JO attached to the cylinder 25.

Die mondsichelförmige Kompressionskammer und die gleichermaßen ausgebildete Arbeitskammer werden von Flügelkolben Vl, V2 und VJ gleicher Bauart in drei Abteile unterteilt. Aus Gründen der Klarheit der Zeichnungen sind die Flügelkolben der Arbeitseinheit mit VIp, V2p und VJp bezeichnet und die Flügelkolben in der Kompressionskammer oder Kompressionseinheit VIc, V2c und VJc. Gemäß Fig. h sind .die Kolben Vl, V2 und VJ fest an Kolbenträgern Bl, B2 und BJ angebracht, die nach Art von Ringzapfen ausgebildet sind und in Kanäle der auf jeder Seite der Kolben Vl, V2 und VJ angeordneten ringförmigen Lager J8 hineinpassen. Die Kolbenträger Bl, B2 und BJ sind so bearbeitet, daß sie in den ringförmigen Lagern j8 rotieren können. Zur besseren Schmierung sind die Kolbenträger Bl Jedoch mit Schrauben S oder auf andere Weise in dem Lager J8 befestigt, während die Kolbenträger B2 und BJ in den lagern J8 frei schwingen können, wenn die gesamte Baugruppe mit den Rotoren 15 und J5 umläuft.The crescent-shaped compression chamber and the similarly designed working chamber are divided into three compartments by wing pistons V1, V2 and VJ of the same design. For the sake of clarity of the drawings, the wing pistons of the working unit are designated VIp, V2p and VJp and the wing pistons in the compression chamber or compression unit VIc, V2c and VJc. According to FIG. H , the pistons V1, V2 and VJ are firmly attached to piston carriers B1, B2 and BJ, which are designed in the manner of annular journals and fit into channels of the annular bearings J8 arranged on each side of the pistons V1, V2 and VJ. The piston carriers Bl, B2 and BJ are machined so that they can rotate in the annular bearings j8. For better lubrication, however, the piston carriers B1 are fastened with screws S or in some other way in the bearing J8, while the piston carriers B2 and BJ can swing freely in the bearings J8 when the entire assembly with the rotors 15 and J5 rotates.

Zwischen der Innenseite der Außenwände der Kompressionskammer und der Arbeitskammer und den Kolben Vl, V2 und VJ sind Dichtstreifen P zur Erzielung einer gasdichten Abdichtung vorgesehen. Die Kolbenbuchsen 18 verhindern das Entweichen des Drucks zur Mitte des Jeweiligen Rotors hin.Between the inside of the outer walls of the compression chamber and the working chamber and the pistons Vl, V2 and VJ Sealing strips P are provided to achieve a gas-tight seal. The piston sleeves 18 prevent this The pressure escapes towards the center of the respective rotor.

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Alle Kolbendichtstreifen und Rotorringe dienen im wesentlichen demselben Zweck wie die Kolbenringe einer herkömmlichen hin- und herschwingenden Maschine.All of the piston seals and rotor rings serve essentially the same purpose as the piston rings of a conventional one reciprocating machine.

Die Maschine wird angelassen, indem die Welle 10 von außen gedreht wird, z.B. mit einer Kurbel oder einem Anlasser. Die Rotoren I5, 25 und 35 und die zugehörigen Kolbenbaugruppen Vl, V2 und VJ laufen zusammen mit der Welle 10 um. Wenn der Kolben VIc der Kompressionskammer gemäß Fig. 5 im Uhrzeigersinn umläuft, so wird derjenige Anteil der Kompressionskammer, der zwischen VIc und VJc eingeschlossen ist, zunehmend größer, wodurch der Druck entsprechend niedriger wird. Hierdurch wird ein Sog erzeugt, der das Kraftstoff -Luftgemisch von dem Vergaser 43 über den Krümmer und die Kompressionseinlaßöffnung 44A einzieht. Die Kompressionseinlaßöffnung 44a ist als gestrichelter Kreis angedeutet, weil sie sich in der außenliegenden Stirnplatte befindet, die nicht dargestellt ist. Wenn die Kolben VIc, V2c und V3c weiter gedreht werden, wird mehr Brennstoff -Luftgemicch in das Kompressionsabteil eingezogen, bis der Kolben VJc die Öffnung 44A passiert hat.The engine is started by rotating the shaft 10 externally, for example with a crank or a starter. The rotors I5, 25 and 35 and the associated piston assemblies Vl, V2 and VJ run together with shaft 10. When the piston VIc of the compression chamber according to FIG Rotates clockwise, that part of the compression chamber that is enclosed between VIc and VJc is, increasingly larger, whereby the pressure is correspondingly lower. This creates a suction that drains the fuel -Air mixture draws in from carburetor 43 via manifold and compression inlet port 44A. The compression inlet port 44a is indicated as a dashed circle because it is in the outer face plate is located, which is not shown. As pistons VIc, V2c and V3c are rotated further, more fuel will be used -Air mixture drawn into the compression compartment until the piston VJc has passed the opening 44A.

Von diesem Punkt an verringert sich das Volumen des Abteils zwischen VIc und VJc zunehmend, wodurch ein Druck aufgebaut wird, bis der Kolben VIc die Position von V2c gemäß Fig. 5 erreicht hat, bei der die Druckauslaßöffnung I9A gerade aufgedeckt wird. Sobald die öffnung I9A von dem Kolben VIc freigelegt ist, treibt der in dem Druckabteil herrschende Druck das Kraftstoff-Luftgemisch aus der öffnung I9A heraus, durch ein Rohr I9 hindurch und in die Verbrennungskammer 25A hinein, die sich in der ersten Drittelumdrehung der Welle 10 gemäß obiger Beschreibung in derFrom this point on, the volume of the compartment between VIc and VJc gradually decreases, causing pressure to build up is until the piston VIc has reached the position of V2c shown in FIG. 5, at which the pressure outlet port I9A is being revealed. As soon as the opening I9A of that Piston VIc is exposed, the pressure prevailing in the pressure compartment drives the fuel-air mixture out of the opening I9A out through a pipe I9 and into the combustion chamber 25A, which is the first third of a turn of the shaft 10 as described above in FIG

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in Pig. J5 dargestellten Position befindet. Das komprimierte Kraftstoff-Luftgemisch tritt durch die Einlaßöffnung 19B in die Kompressionskammer 25A ein.in Pig. J5 is in the position shown. The compressed The air-fuel mixture enters the compression chamber 25A through the inlet port 19B.

Für einige Umdrehungsgrade legt die Verbrennungskammer 25A sowohl die Einlaßöffnung 19B als auch die zu der Hilfsauspuffleitung 29E führende Auslaßöffnung 29D frei. Das Kraftstoff-Luffcgemisch, das durch die Einlaßöffnung 19B in die Kammer eintritt, treibt daher die bei der vorherigen Verbrennung angefallenen Verbrennungsprodukte_; die sich noch in der Kammer 25A befinden, durch eine Spülung durch Leitung 29E aus. Bei den bekannten Maschinen führt häufig eine unzureichende Spülung zu einer Herabsetzung des Wirkungsgrades und zu unerwünschten Abgasen. Durch die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine werden beide Schwierigkeiten überwunden. Die Öffnung 29D bleibt offen, bis die Verbrennungsprodukte der vorhergehenden Verbrennung vollständig aus der Kammer 25A herausgespült sind. Die Öffnung 29D wird bei der Weiterdrehung des Rotors 15 geschlossen, bevor eine erhebliche Menge an frischem Kraftstoff-Luftgemisch durch die Auspuffleitung 29E entweichen kann.For a few degrees of rotation, the combustion chamber 25A exposes both the inlet port 19B and the outlet port 29D leading to the auxiliary exhaust line 29E. The fuel-air mixture entering the chamber through inlet port 19B therefore drives the combustion products from the previous combustion _; which are still in the chamber 25A, by flushing through line 29E. In the known machines, insufficient purging often leads to a reduction in efficiency and to undesirable exhaust gases. The rotary piston machine according to the invention overcomes both difficulties. The opening 29D remains open until the combustion products of the previous combustion are completely flushed out of the chamber 25A. The opening 29D is closed as the rotor 15 continues to rotate before a considerable amount of fresh fuel-air mixture can escape through the exhaust line 29E.

Bei einer Weiterdrehung der Welle 10 gelangen der Kolben VIc und die Kammer 25A in die Position von V2c bzw. 25B gemäß Fig. 5. In dieser Stellung ist das Kraftstoffgemisch der größten Kompression ausgesetzt. Zu dieser Zeit ist der größte Teil des neuen Kraftstoffgemisches zwischen den Kolben VIc und V2c in die Verbrennungskammer 25A eingetrieben worden. Einige Winkelgrade später erreicht die Kammer 25A die Stellung der Kammer 25B gemäß Fig. 3· Die Verbrennungseinlaßöffnung 19B ist überschritten worden und die Kammer 25A ist vollständig abgeschlossen.If the shaft 10 continues to rotate, the piston will move VIc and chamber 25A in the position of V2c and 25B, respectively according to FIG. 5. In this position, the fuel mixture is subjected to the greatest compression. To this Time is most of the new fuel mixture between pistons VIc and V2c in the combustion chamber 25A has been driven. Reached a few degrees later the chamber 25A the position of the chamber 25B according to FIG. The combustion inlet port 19B has been exceeded and chamber 25A is completely sealed.

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Die Zündkerze 27 ragt durch die Zündkerzenöffnung 28 hindurch und zündet das komprimierte Brennstoffgemisch in Kammer 25A. Der variable Zeitgeber 41 steuert den Zündzeitpunkt. Der Zeitgeber 41 ist mit der Zündspule h2 verbunden und kann entweder manuell oder automatisch eingestellt werden. Dies sind genau diejenigen Verhältnisse, die man auch bei den üblichen Hubkolbenmaschinen mit Zündung kennt* Dort kann die Zündung vorverlegt werden, d.h. sie findet vor Erreichen des oberen Totpunktes statt, damit sich die Flamme in dem komprimierten Brennstoffgemisch ausbreiten kann, bevor dieses sich unter Druck-entwicklung gegen den bewegten Kolben ausdehnt .The spark plug 27 protrudes through the spark plug opening 28 and ignites the compressed fuel mixture in chamber 25A. The variable timer 41 controls the ignition timing. The timer 41 is connected to the ignition coil h2 and can be set either manually or automatically. These are exactly those conditions that are also known in the usual reciprocating piston engines with ignition * There the ignition can be brought forward, i.e. it takes place before the top dead center is reached, so that the flame can spread in the compressed fuel mixture before it is under pressure -development expands against the moving piston.

Die Zündung des Brennstoffgemisehes kann jederzeit erfolgen, nachdem die Kompressionskammer 25A die Zündkerzenöffnung 28 freigelegt hat. Alle Rotoren und Kolben der Maschine setzen den Umlauf fort, wenn die Flamme sich in der Kammer 25A ausbreitet. Wenn die Kammer 25A die Verbrennungsauslaßöffnung 29A freigibt, strömt das schnell expandierende Brennstoffgemisch durch.das Rohr 29 über die Öffnung 29B in die Arbeitseinheit, s. insbesondere Fig. 3 und 6. Die Relativposition der Verbrennungskammer 25A und der Kolben VIp und VJp in der Arbeitseinheit sind am Beginn des Arbeitstaktes dargestellt. Das expandierende Brennstoffgemisch stößt gegen den Kolben VIp in der Arbeitseinheit und treibt den Rotor 35, der seine Drehung im Uhrzeigersinn fortsetzt und dadurch die Welle 10 mitdreht. Auf diese Weise werden durch die Motorenergie sowohl die anderen. Rotoren 15 und 25 als auch die Welle 10 zum Anschluß externer Arbeitsmaschinen gedreht.The fuel mixture can be ignited at any time, after the compression chamber 25A opens the spark plug hole 28 exposed. All of the rotors and pistons of the machine continue to rotate when the flame is down spreads in chamber 25A. When the chamber 25A the Releases combustion outlet port 29A, it flows quickly expanding fuel mixture through the pipe 29 over the opening 29B in the working unit, see in particular Figures 3 and 6. The relative position of the combustion chamber 25A and the pistons VIp and VJp in the working unit are shown at the beginning of the work cycle. The expanding fuel mixture hits the piston VIp in the Working unit and drives the rotor 35, which continues its clockwise rotation and thereby rotates the shaft 10. In this way, both the others are powered by the engine. Rotors 15 and 25 as well as the shaft 10 rotated to connect external machines.

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Am Ende des Arbeitstaktes hat die Kammer 25A die Position der Kammer 25C gemäß Pig. j5 erreicht und ist dabei, die Auslaßöffnung 29A zu passieren. Der Kolben VIp hat die in Pig. 2 dargestellte Position erreicht. Wenige Winkelgrade weiter beginnt der nächste Arbeitshub, da die neue Brennstoffladung in Kammer 25C bereits gezündet worden ist. Der Verbrennungsverlauf in der Verbrennungseinheit erfolgt abwechselnd in einer Kammer nach der anderen und quasl-kontinuierlich.At the end of the work cycle, the chamber 25A has the position the chamber 25C according to Pig. j5 and is in the process of completing the To pass outlet port 29A. The piston VIp has the in Pig. 2 position shown is reached. The next working stroke begins a few degrees further, as the new one Fuel charge in chamber 25C has already been ignited is. The combustion process in the combustion unit takes place alternately in one chamber after the other and quasl-continuous.

Die Verbrennungsprodukte werden durch die Auspufföffnung 4OA aus der Arbeitseinheit in das Auspuffrohr 40 ausgestoßen. Die Auspufföffnung 4OA ist in bezug auf die öffnung des Auslaßventils in einer Hubkolbenmaschine ziemlich spät im Verbrennungszyklus angeordnet. Man erhält auf diese Weise leicht eine längere Verbrennungsperiode von der Zündung des Brennstoffgemisches bis zur Freilegung der Auslaßöffnung 4OA. Die Verbrennungsperiode kann 200 Wellendrehung und mehr betragen. Diese längere Verbrennungsperiode erlaubt eine vollständigere Verbrennung des Brennstoffgemisches, wodurch sowohl der Wirkungsgrad erhöht als auch die Schadstoffemission des Motors verringert wird.The products of combustion are exhausted from the working unit through the exhaust port 40A into the exhaust pipe 40. The exhaust port 40A is with respect to the port of the exhaust valve in a reciprocating engine rather late in the combustion cycle. You get in this way easily a longer combustion period from ignition of the fuel mixture to exposure the outlet port 40A. The combustion period can be 200 shaft rotations and more. This longer burn period allows a more complete combustion of the fuel mixture, increasing both the efficiency increases and the engine's pollutant emissions are reduced.

Wenn im vorhergehenden auf die Kompressionseinheit Bezug genommen worden ist, die das "Brennstoffgemisch" komprimiert, so ist eine Maschine vom Vergasertyp beschrieben worden. Von dieser Maschine ist es ein kurzer Weg zur Brennstoffinjektion, bei der durch den Kompressor nur Luft komprimiert und der Brennstoff in dem die Verbrennungs- und die Kompressionseinheit verbindenden Rohr 19 in die komprimierte Luft injiziert wird.When reference has been made above to the compression unit which compresses the "fuel mixture", thus a carburetor-type machine has been described. From this machine it is a short walk to the Fuel injection, in which the compressor only compresses air and the fuel in which the combustion and the compression unit connecting pipe 19 into which the compressed air is injected.

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Die erfindungsgemäße Drehkolben-Brennkraftmaschine enthält eine Kornpr ess ions einheit und eine Arbeitseinheit, die durch eine Verbrennungseinheit vollständig voneinander getrennt sind. Alle diese drei Einheiten sind mit gegenseitigem Abstand parallel zueinander angeordnet. Ihre Rotoren sind an einer gemeinsamen Welle befestigt, die in einem zylindrischen Gehäuse gelagert ist, so daß alle drei Rotoren gemeinsam rotieren. Die Rotoren der Kompressionseinheit und der Arbeitseinheit sind exzentrisch in ihren zylindrischen Gehäusen gelagert, so daß in diesen Gehäusen mondsichelförmige Kompressionsund Expansionskammern gebildet werden. Jeder Rotor der Kompressionseinheit und der Arbeitseinheit weist Kolbenflügel auf, die gleitend von den Rotoren nach außen abstehen. Die Kolben stehen in Gleitberührung mit der Innenfläche des jeweiligen zylindrischen Gehäuses. In der Kompressionseinheit wird das Brennstoffgemisch zunächst komprimiert und dann in die Verbrennungseinheit geleitet, wo es während eines Arbeitstaktes gezündet wird, so daß es ein expandiei^endes Gas bildet. Das expandierende Gas wird dann von der Verbrennungseinheit in die Arbeitseinheit geleitet und stößt die Flügelkolben der Arbeitseinheit vorv/ärts. Hierdurch wird der Arbeitsrotor zusammen mit den anderen rotierenden Teilen der Maschine in Bewegung versetzt. Die Verbrennungsrückstände werden aus jeder \iirbrennungskammer ausgestoßen, te/or die abschließende Kompression und Zündung der nächsten Brennstoffüllung stattfindet. Die Anzahl von Kammern in der Verbrennungseinheit ist gleich der Kolbenzahl in der Kompressionseinheit und gleich der Kolbenzahl in der Arbeitseinheit.The rotary piston internal combustion engine according to the invention contains a compression unit and a working unit, which are completely separated from each other by a combustion unit. All of these three units are with spaced parallel to each other. Their rotors are attached to a common shaft, which is mounted in a cylindrical housing so that all three rotors rotate together. The rotors the compression unit and the working unit are eccentrically mounted in their cylindrical housings, so that in these cases crescent-shaped compression and Expansion chambers are formed. Each rotor of the compression unit and the working unit has piston vanes that slide outwardly from the rotors. The pistons are in sliding contact with the inner surface of the respective cylindrical housing. The fuel mixture is first compressed in the compression unit and then passed into the combustion unit, where it is ignited during one work cycle, so that it forms an expanding gas. The expanding gas is then from the combustion unit to the working unit guided and pushes the wing pistons of the working unit forwards / backwards. This brings the working rotor together set in motion with the other rotating parts of the machine. The combustion residues will be out of everyone Combustion chamber ejected, te / or the final Compression and ignition of the next fuel charge takes place. The number of chambers in the combustion unit is equal to the number of pistons in the compression unit and equal to the number of pistons in the working unit.

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Claims

Expectations

1. Rotary-piston internal combustion engine, characterized ge kennzei cn net that a Compr-essionseinheit and a working unit, which are completely separated by a combustion unit, are arranged parallel to one another, that each unit has a rotor (15, 25, 35) in a cylindrical housing (13, 23, 33) is arranged, with all rotors rotating together, that the rotors (I5, 35) of the compression unit and the working unit are eccentrically arranged in their housings (I3, 33) and form sickle-shaped compression and expansion chambers that each rotor of the compression and working unit has piston blades (Vl, V2 and V3) which protrude outwardly from the rotor and are in sliding sealing contact with the inner surface of the respective cylindrical housing (I3, 33), that the rotor (25 ) the combustion unit has arcuate chambers and is arranged concentrically in its cylindrical housing (23) that a conduit (19) from the compression unit This leads to the combustion unit that an ignition device (27) is provided which ignites the compressed fuel mixture during a working cycle in the combustion chamber, that a line leads from the combustion chamber into the working chamber, through which the gas that expands after ignition flows into the working chamber and presses against the piston vanes (VIp, V2p, V3p) so that before the final compression and ignition of the next fuel charge, the combustion products are expelled from each combustion chamber,

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and that the number of chambers in the combustion unit is equal to the number of pistons in the compression unit and equals the number of pistons in the working unit.

2. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the ignition device is a spark plug (27).

5 »rotary cylinder internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the Wing pistons (Vl to VJ) mounted on supports (Bl, B2, BJ) are the. inside a circular storage channel are arranged.

H. Rotary piston internal combustion engine according to one of Claims 1 to 3i, characterized in that the rotating parts have sealing strips for sealing against the respective cylindrical housing.

5. Rotary piston internal combustion engine according to one of the claims 1 to 4, characterized in that each of the rotating parts fixedly on a common Straight lines leading through the units Shaft are mounted.

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