DE2630128A1

DE2630128A1 - Rotationskolben-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2630128A1
Application number: DE19762630128
Authority: DE
Inventors: Eiichi Kunieda
Original assignee: KUNIEDA
Current assignee: KUNIEDA
Priority date: 1975-07-05
Filing date: 1976-07-05
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2317497B3; GB1558261A; FR2317497A1

Description

MÜLLER-BORE · GROOVING · DEUF3L · SCHÖN - HERTEL

PATENTANWÄLTE

K I ZOb/Hl DR. WOUFGANG MÜLUER-BORE

(PATENTANWALTVON 1927-1975) HANS W. GROENING, DIPL.-1NG. DR-PAUUDEUFEL₁DIPU-CHEm. DR. ALFRED SCHÖN. DIPU.-CHEM. WERNER HERTEU. DIPU.-PHYS.

JUU 1978 EIICHI KUNIEDA und YOSHIKO KUNIEDA

Nagoya, Japan

Rotationskolben-Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine .

Bei den bekannten Rotationskolben-Brennkraftmaschinen der Bauweise nach Wankel erfolgen alle vier Hübe, nämlich das Ansaugen, die Kompression, das Verbrennen bzw= die Verpuffung und das Äusschieben in der gleichen Maschinenkammer, so daß sich bei einer derartigen Konstruktion verschiedene Schwierigkeiten bei der Auslegung, Leistung, Gestaltung und Herstellung ergeben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine zu schaffen £ deren iiiübau vereinfacht ist,,

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Dies wird dadurch erreicht, daß der Aufbau in eine Kammer für das Ansaugen und die Kompression und in eine Kammer für die Verbrennung und den Auspuff unterteilt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Rotationskolben-Brennkraftmaschine soll das Kompressionsverhältnis des Gases, das sich von der Saug-Kompressions-Kammer zur Verbrennungs-Auspuff-Kammer bewegt, annähernd dadurch konstant gehalten werden, daß in der Nähe des Verbindungsdurchgangs, der die beiden Kammern verbindet, ein abgestuftes Teil vorgesehen wird.

Das Kompressionsverhältnis des Gases, das sich zwischen den beiden Kammern bewegt, kann bei der Rotationskolben-Brennkraftmaschine dadurch annähernd konstant gehalten werden, daß eine Rotationsdichtung als Einrichtung, um die Saugzone und die Kompressionszone in der Saug-Kompressions-Kammer zu unterteilen, und als Einrichtung verwendet wird, um die Verbrennungszone und die Auspuffzone in der Verbrennungs-Auspuff-Kammer zu unterteilen.

Die Rotations- bzw. Drehdichtung der erfindungsgemäßen Rotationskolben-Brennkraftmaschine soll so ausgebildet sein, daß sie durch den Gasdruck nicht gedreht werden kann.

Bsi der erfindungsgemäßen Rotationskolben-Brennkraftmaschine S'3il die Leistung durch eine Gasdichtung erhöht werden ^ die entsprechend einem Gasdifferenzdruck arbeitet, wobei die Gasdichtung in dem Kanal vorgesehen ist, der die Saug-Eompressions-Kammer mit der Verbrennungs-Auspuff-Kammer verbindet, und sich zusammen mit dem Rotor dreht.

Jagenstand der Erfindung ist eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine ir;it einem Ringraumj, der zwischen dem Gehäuse -.lad dem Ro-ϊο:-: ausgebildet ist« Der Ringraum ist in di-s Saug-Komprsssions-Kammsr für das Ansaugen oder die Kos= Pression hl S. als Verbrsamings-Äuspiiff-KäKGffiss" fü~ fiio "/sr-

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Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch teilweise aufgeschnitten eine Ausführungsform einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine, bei welcher die ünterteilungseinrichtung einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt perspektivisch den Rotor aus der Maschine von Fig. 1 herausgenommen.

Fig. 3 zeigt in einer Schnittansicht die Nähe der unterteilenden Wand in der Rotationskolben-Brennkraftmaschine von Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3.

Fig. 5 bis 7 zeigen in Schnittansichten die Arbeitsstufen der Rotationskolben-Brennkraftmaschine von Fig. 1.

Fig. 8 bis 1o zeigen in Diagrammen die Änderungen des Volumens des Gases, das sich zwischen den beiden Maschinenkammern entsprechend Fig. 5 bis 7 bewegt.

Fig. 11 bis 13 zeigen in Schnittansichten die Arbeitgzustände der Ansaug-Kompressions-Kammer, wenn an der Innenwand des Gehäuses ein Vorsprung vorgesehen ist.

Fig. 14 bis 16 zeigen in Fig. 11 bis 13 entsprechenden Schnittansichten die Arbeitszustände der Verpuffungs-Auspuff-Kammer, wenn an der Innenwand des Gehäuses ein Vorsprung vorgesehen ist.

Fig. 17 bis 19 zeigen in Diagrammen entsprechend Fig. 11 bis 13 die Änderungen des Volumens des Gases, das sich zwischen den beiden Maschinenkammern bewegt,

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Fig. 2o bis 26 zeigen in Schnittansichten oder aufgeschnittenen Schrägansichten eine weitere Ausführungsform einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine, bei welcher die unterteilende Einrichtung ein Stück mit der Innenwand des Gehäuses bildet.

Fig. 27 ist ein Schnitt längs der Linie IIVII-XXVII von Fig. 26.

Fig. 28 zeigt in einer teilweise aufgeschnittenen Schrägansicht eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine, welche eine rotierende Dichtung als unterteilende Einrichtung verwendet.

Fig. 29 ist ein Schnitt durch die Maschine von Fig. Fig. 3o ist ein Schnitt längs der Linie XXX-XXX von Fig. 29,

Fig. 31 ist ein Schnitt längs der Linie XXXI-XXXI von Fig. 29.

Fig. 32 und 33 zeigen in Schnittansichten die Arbeitsweise der Rotationskolben-Brennkraftmaschine.

Fig. 34 und 35 zeigen in Schnittansichten Teile eines Malteserrades, das als Einrichtung verwendet wird, um eine Rotation der Drehdichtungen infolge des Gasdrucks zu verhindern.

Fig. 36 zeigt in einer teilweise geschnittenen Schrägansicht eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine, bei welcher die Drehdichtung und der Rotor durch ein Zahnrad verbunden sind.

Fig. 37 ist eine Schnittansicht durch die Maschine von Fig. 36.

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Fig. 38 bis 4o zeigen in Schnittansichten den gasdichten Zustand des Kanals, der mit einer Gasdichtung versehen ist.

Das in Fig. 1 gezeigte zylindrische Gehäuse 1 hat an beiden Enden Stirnplatten 1a, 1a¹ und trägt im Inneren einen frei drehbaren Rotor 2. Die Rotorwelle 3, die den Rotor 2 trägt, geht durch die Stirnplatte 1a des Gehäuses 1 hindurch und überträgt die Drehung des Rotors 2 aus dem Gehäuse 1 nach außen. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Rotor 2 sind wenigstens zwei Ringräume ausgebildet, die voneinander durch die Trennwand 1c getrennt sind. Einer dieser Ringräume bildet die Ansaug-Kompressions-Kammer 4 für das Ansaugen und Verdichten, während die andere die Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4· für die Verbrennung bzw. Explosion und das Auspuffen bildet. Die Kammern 4 und 4¹ werden dadurch gebildet, daß die Ringräume am Umfang in mehrere Abschnitte mittels Unterteilungseinrichtungen am Gehäuse 1 und mittels des Dichtungsstücks am Rotor 2 unterteilt werden.

Zwischen den beiden Kammern 4 und 4' ist ein Kanal 5 vorgesehen, der die Kammern 4 und 4¹ verbindet. Der Kanal 5 kann geöffnet oder geschlossen werden. Die Ansaug-Kompressions-Kammer 4 ist mit einer Ansaugöffnung 6 für Gemisch versehen, die Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4' mit einer Zündeinrichtung 7, beispielsweise einer Zündkerze, und einer Auspufföffnung 8,

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Unterteilungseinrichtung einstückig an der Innenwand des Gehäuses 1 ausgebildet. Die unterteilende Einrichtung 1b steht glatt bzw. weich radial nach innen vor. Ihre Spitze steht in Gleitkontakt mit dem Umfang des Rotors 2.

Der in Fig» 2 gezeigte Rotor 2 hat wenigstens ein Dichtungsstück 9^9" für jede der Kammern 4, 4'_β RiiDxchtungsstücke 9, 9" werden dureii Federeinriclitunge« io_? 1o³ beim Rotor von Isaea aach amiSsa gedrückt, so daß sws i.a Kontakt

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mit der Innenwand des Gehäuses 1 rotieren können, wenn sich der Rotor 2 dreht. Die unterteilende Einrichtung 1b an der Innenwand des zylindrischen Gehäuses steht in Kontakt mit dem Umfang des Rotors 2. Dementsprechend können die Dichtungsstücke 9, 9', wenn sie durch die Innenwand des Gehäuses 1 gedrückt werden, nach unten auf die Höhe des Umfangs des Rotors 2 gehen.

Die unterteilende Wand 1c, welche den zwischen dem Gehäuse

1 und dem Rotor 2 ausgebildeten Ringraum wenigstens in zwei Abschnitte unterteilt, ist einstückig an dem Gehäuse 1 ausgebildet. Die Innenseite der unterteilenden Wand 1c, welche auf die Seite des Rotors 2 vorsteht, kann einen Gleitkontakt mit der Außenseite des Rotors 2 ausüben.

An der unterteilenden Wand 1c ist eine sich nach innen öffnende Nut 1d ausgebildet, in der im Gleitsitz eine Abschirmplatte 11 sitzt, die an dem Rotor 2 befestigt ist oder ein Stück damit bildet.

Die. Figuren 3 und 4 zeigen den Aufbau des Durchlasses 5 in der Nähe der Abschirmplatte 11. Der Durchlaß 5 besteht aus Kanälen 5a, 5a¹, die an der unterteilenden Wand 1c vorgesehen sind, sowie einem langen Schlitz 5b an der Abschirmplatte 11. Die Kanäle 5a und 5a' sind an der unterteilenden Wand 1c auf beiden Seiten der Abschirmplatte 11 durch Bohrungen derart vorgesehen, daß sie von der Seitenfläche der Abschirmplatte 11 mit den Kammern 4, 4· sine Verbindung herstellen. Die Kanäle 5a, 5a' können zueinander se angeordnet werden, daß sie in Drehrichtung bezüglich des Teils versetzt sind, an dem die Spitze der unterteilenden Einrichtung Ib an der Innenwand des Gehäuses 1 mit dem Rotor

2 in Kontakt steht. Der an der Abschirmplatt© 11 vorgesehene lange Schlitz 5b erstreckt sich radial so, daß die Kanäle 5a _t 5~⁵ miteinander über den langem Schilfes 5fe In, ¥eribin£uiic:

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Die Figuren 5 bis 7 zeigen die Arbeitszustände der Maschine von Fig. 1. Bei einer Maschine der unterteilenden Einrichtung 1b, welche das in den Figuren 5 bis 7 gezeigte Schnittprofil aufweist, ändert sich das Volumen des Gases, das sich von der Kammer 4 zur Kammer 4' bewegt, wie dies in den Figuren 8 bis 1o dargestellt ist, wodurch sich auch das Kompressionsverhältnis des sich bewegenden Gases ändert. Um eine solche Änderung des Kompressionsverhältnisses zu verhindern, steht, wie in den Figuren 11 bis 16 gezeigt ist, ein Teil 1g der Innenwand des Gehäuses 1 dort, wo die Dichtungsstücke 9, 9' in Kontakt kommen, wenn der lange Schlitz 5b die Kanäle 5a, 5a¹ in Verbindung setzt und als Ergebnis davon das komprimierte Gas von der Kammer 4 zur Kammer 4' strömt, weiter zum Rotor 2 vor als ein Teil 1h, wo die Dichtungsstücke 9, 9' in Gleitkontakt kommen, wenn der lange Schlitz . 5b die Verbindung zwischen den Kanälen 5a, 5a¹ unterbricht. Der Übergang zwischen den beiden Teilen ist glatt bzw. weich abgestuft. Auf diese Weise kann das Volumen des Gases, welches sich zwischen den Kammern 4 und 4¹ bewegt, geändert werden, wie dies in den Figuren 17 bis 19 dargestellt ist. Demzufolge kann das Kompressionsverhältnis des sich bewegenden Gases annähernd konstant gehalten werden.

Mehrere Beispiele solcher Maschinen, bei welchen die unterteilende Einrichtung am Gehäuse 1 befestigt ist, werden im folgenden erläutert.

Fig. 2o zeigt ein Ausführungsbeispiel mit mehreren unterteilenden Einrichtungen 1b an dem Gehäuse 1 (bei diesem Beispiel zwei unterteilende Einrichtungen). Bei einer solchen Maschine mit zwei unterteilenden Einrichtungen 1b, 1b' an der Innenwand des Gehäuses 1 erfolgt ein Ansaugen-Verdichten oder ein Verbrennen, Auspuffen zweimal bei einer Umdrehung der Rotorwelle 3.

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Bei der in Fig. 21 gezeigten Ausführungsform werden die Dichtungsstücke 9, 9' radial ohne die Hilfe einer Federkraft bewegt. In diesem Fall ist innerhalb des Rotors 2 ein Innenrad 12 vorgesehen, dessen Außenfront der Kontur der unterteilenden Einrichtung 1b folgt, die von der Innenwand des Gehäuses 1 vorsteht. Die Dichtungsstücke 9, 9¹ sind zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem Innenrad 12 angeordnet. Die Dichtungsstücke 9, 9¹ können durch Drehung des Rotors 2 bewegt werden.

Fig. 22 zeigt eine Ausfuhrungsform, bei welcher eine vorstehende unterteilende Einrichtung 1b an der Innenwand des Gehäuses 1 vorgesehen ist. Ein ortsfestes Innenrad 12, dessen Außenform der Kontur der Einrichtung 1b folgt, ist innerhalb des Rotors 2 vorgesehen, der gleitend verschiebbar acht Gleitstücke 9, 9¹ in Radialrichtung hält. Es handelt sich um eine Maschine mit einer einzigen Kerze mit acht Verbrennungskammern bzw. Expansionskammern, wobei die Maschine wie eine 8-Zylindermaschine arbeitet. Bei diesem Beispiel sind acht Dichtungsstücke vorgesehen, es ist jedoch insgesamt möglich, eine Maschine zu bauen, die in der Leistung einer n-Zylinder-Maschine äquivalent ist, indem η Dichtungsstücke vorgesehen werden.

Bei der in Fig. 23 gezeigten Ausfuhrungsform sind die unterteilende Einrichtung 1b und die Dichtungsstücke 9 axial bei gleicher Leistung und Funktion anstelle radial wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen vorgesehen.

Bei der Ausführungsform von Fig. 24 ist das Schnittprofil der Innenwand des Gehäuses 1 ein zum Umfang des Rotors 2 exzentrischer Kreis. Der Durchmesser des Kreises ist gleich der Länge des Dichtungsstücks 9. Die Dichtungsstücke 9, die den Rotor 2 durchdringen, haben eine konstante Länge und sind drehbar, wobei sie gegen die Innenwand des Gehäuses 1

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gedrückt v/erden. Da zwei Dichtungsstücke am umfang vorgesehen sind, arbeitet die Maschine wie eine Zweizylindermaschine .

Fig. 25 zeigt eine Maschine, bei welcher die Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4' mit jeder Ansaug-Kompressions-Kammer 4 verbunden ist. Mit diesem Aufbau kann das Drehmoment der Maschine erhöht werden.

Fig. 26 und 27 zeigen eine Maschine, die innen und außen mit der Saug-Kompressions-Kammer 4 und der Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4' versehen ist. Auf diese Weise kann die axiale Länge der Maschine verringert werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bildet die unterteilende Einrichtung 1b ein Stück mit dem Gehäuse 1. Die unterteilende Einrichtung 1b kann jedoch durch eine rotierende Dichtung ersetzt v/erden, was anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele erläutert wird.

Wie aus Fig. 28 zu ersehen ist, ist die Ansaug-Kompressions-Kammer 4 mit einer Drehdichtung 13, die Verbrennungs-Auspuff -Kammer 4¹ mit einer Drehdichtung 13' versehen. Die Drehdichtungen 13, 13' sitzen drehbar in einer Ausnehmung 1f des Gehäuses 1, wobei ihre beiden Stirnflächen und ihre Zylinderflächen an der Innenfläche der Ausnehmung 1f anliegen, um ein Vorbeiströmen bzw. einen Nebenstrom des Gases zu verhindern. Die Drehdichtungen 13, 13* haben mehrere Blätter, beispielsweise vier Blätter 13a, 13a¹. Zwischen den Blättern 13a oder 13a¹ sind Nuten 13b, 13b* ausgebildet, die luftdicht mit den Spitzen bzw. Kanten der Dichtungsstücke 9, 9' in Eingriff kommen, wenn die Stücke rotieren. Fig. 29 bis 31 zeigen Konstruktionseinheiten der Drehdichtung 13' in der Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4', wenn zwei Kammern 4, 4¹ vorgesehen sind. Fig. 32 und 33

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zeigen die Passung zwischen dem Dichtungsstück 9' und der Nut 13b_r während sich der Rotor 2 dreht. Der Aufbau der Drehdichtung 13 entspricht im einzelnen etwa dem der Drehdichtung 13*. Die Drehdichtung 13, welche die Saugzone und die Kompressionszone in der Kammer 4 trennt und die Drehdichtung 13', welche die Verbrennungszone und die Auspuffzone in der Kammer 4¹ trennt, sind dem Drehmoment infolge der Druckdifferenz zwischen den beiden Zonen ausgesetzt. Wenn diese Dichtungen sich frei drehen könnten, wären sie nicht in der Lage, die Dichtungsfunktion auszuführen. Deshalb müssen sie auch dann unbeweglich bleiben, wenn sie einem starken Gasdruck ausgesetzt sind, während sie zu anderen Zeiten drehbar sein müssen, wenn die Dichtungsstücke 9, 9' vorbeigehen.

Aus diesem Grund ist ein Anschlagmechanismus bei der Maschine vorgesehen, wie er in Fig. 29 und 31 bei der Verbrennungs-Auspuff -Kammer 4¹ gezeigt ist. Die Beschreibung des Anschlagmechanismus bezieht sich auf die Kammer 4'. Der Mechanismus in der Ansaug-Kompressions-Kammer 4 ist mit dem der Kammer 4' identisch. Wie aus diesen Figuren zu ersehen ist, sind Nockenflächen 14 in der gleichen Anzahl wie Blätter 13a in der Drehdichtung 13 vorgesehen. Die Nockenflächen sind an einem Nockenflächenträger 15 befestigt. Der Nockenflächenträger 15 sitzt auf der Welle, welche auch die Drehdichtung 13 trägt, so daß er sich zusammen mit der Drehdichtung 13 drehen kann. An dem Rotor 2 ist an der Rotorwelle 3 eine Nockenplatte 16 derart befestigt, daß sie sich zusammen mit dem Rotor 2 drehen kann. Die Nockenplatte 16 ist in der gleichen Ebene, in der sich auch die Nockenfläche 14 befindet, für einen Gleitkontakt mit der Nockenfläche eingestellt. Am Umfang der Nockenplatte 16 sind Nockenaussparungen 16a vorgesehen, deren Anzahl der der Dichtungsstücke 9 entspricht. Die Nockenaussparung 16a hat eine Tiefe, die so bemessen ist, daß, wenn die Nockenplatte 16 sich dreht, um mit der Nockenfläche 14 zusammenzufallen, die

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Nockenfläche 14 sich dadurch drehen kann, daß sie in die Nockenaussparung 16a paßt. Somit neigt zwar die Gruppe von Nockenflächen 14, die einem Drehmoment durch die Dichtung 13 ausgesetzt sind, dazu, sich zu drehen, was jedoch nicht möglich ist, wenn die Nockenfläche 14 in Kontakt mit einer anderen Oberfläche außer der Oberfläche der Nockennut 16a steht. Nur wenn die Nockenfläche 14 und die Nockennut 16a einander treffen, kann sich die Gruppe der Nockenflächen drehen.

Der in Fig. 31 gezeigte Rotationsanschlagmechanismus ist nur ein Ausführungsbeispiel, wobei auch andere Konstruktionen möglich sind, die die gleiche Funktion' erfüllen. Die Figuren 34 und 35 zeigen Konstruktionsvarianten bei gleichzeitige Einsatz einer ein Stück bildenden Version 14' der Nockenfläche 14. Zusätzlich zu der Verwendung eines Malteserkreuzanschlags und -nockens kann auch ein Klinken- oder Zahnradmechanismus verwendet werden.

Fig. 36 zeigt eine Maschine, bei welcher die Drehrichtung und der Rotor 2 mittels einer Verzahnung verbunden sind. Wie aus Fig. 37, die diese Maschine im Querschnitt zeigt, zu ersehen ist, sind viele Dichtungsstücke 13s am Umfang der Drehrichtung 13 vorgesehen, um die Dichtung zwischen der Ansaugzone und der Kompressionszone oder zwischen der Verbrennungszone und der Verpuffungszone zu vervollständigen. Die Dichtungsstücke 13s können am Umfang des Rotors 2 vorgesehen werden.

Um wirksam verhindern zu können, daß Gas durch den Durchlaß 5 im Nebenstrom fließt, kann eine Gasdichtung 17 in dem Durchlaß 5 vorgesehen werden, was anhand der Figuren 38 bis 4o beschrieben wird. Die Kanäle 5a und 5a¹ halten Dichtungsrohre 17a, 17a¹, welche innen ein durchgehendes Loch haben und deren Umfang satt in die Innenflächen der Kanäle 5a, 5a* paßt (Feinsitz). Auf der Seite der Abschirmplatte 11 enden

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die Dichtungsrohre.17a, 17a¹ in Form von Flanschen 17b, 17b¹, die an ihrer Umfangserstreckung den langen Schlitz 5b abdecken. Die Federeinrichtungen 18, 18' drücken die Dichtungsrohre 17a und 17a¹ die ganze Zeit so, daß sie gegen die Abschirmplatte 11 drücken. Die Löcher in den Flanschen 17b, 17b¹ sind nahezu rechtwinklig ausgeführt, um den Spalt sauber zu unterbrechen, der dort am Anfang und Ende durchgeht.

Fig. 38 bis 4o zeigen den Durchkreuzungszustand des Durchlasses 5, wenn der lange Schlitz 5b gegen die Kanäle 5a_f 5a¹ rotiert, deren Mittellinien miteinander zusammenfallen. In diesen Figuren ist die Wirkung der Gasdichtung gezeigt, wenn das Gas von der Ansaug-Kompressions-Kammer 4 zur Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4¹ geht. Fig. 38 zeigt einen Zustand, bei welchem das durch das Dichtungsstück 9 komprimierte Gas ein besonderes Verdichtungsverhältnis erreicht hat, m diesem Zustand wird die Verbindung zwischen dem Kanal 5a und dem langen Schlitz 5b hergestellt, jedoch keine Verbindung zwischen dem Kanal 5a¹ und dem langen Schlitz 5b, wodurch die Kammer 4¹ noch im Niederdruckzustand bleibt. Wenn dann die Abschirmplatte 11 sich in Pfeilrichtung dreht, damit eine Verbindung zwischen den Kammern 4 und 4¹ hergestellt wird, und eine Bewegung des Gases stattgefunden hat, dreht sich die Abschirmplatte 11 weiter, bis der Zustand gemäß Fig. 39 erreicht wird. In diesem Zustand strömt unter Druck stehendes Gas am langen Schlitz 5b vorbei durch den Kanal 5a und kehrt teilweise zur Ansaug-Kompressions-Kammer 4 zurück. Das Gas, welches sich in die Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4¹ bewegt hat, kann Jjedoch in die Ansaug-Kompressions-Kammer 4 nicht zurückkehren, da der Flansch 17b' gegen die Abschirmplatte 11 infolge der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern und der Federkraft gedrückt wird. Ein weiteres Drehen der Abschirmplatte 11 ergibt den in Fig. 4o gezeigten Zustand, bei welchem die Kanäle 5a und 5a¹ völlig bezüglich des Durchlasses 5b blockiert sind, wodurch die beidfen Kammern 4 und 4¹ vollständig getrennt sind.

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In diesem Zustand erfolgt die Zündung durch die Zündkerze 7. Nach der Zündung bzw. bei der Verbrennung baut sich in der Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4' ein Druck auf. Die Druckdifferenz zwischen den Kammern 4 und 4' drückt den Flansch 17b¹ jedoch fester gegen die Abschirmplatte 11, wodurch die Gasdichtung stärker wird. Auf diese Weise ergibt sich durch die Flansche 17b und 17b¹ in den beiden Kammern 4 und 4' eine vollkommene Abdichtung unabhängig vom Druckaufbau in jeder Kammer.

Bei jeder Ausführungsform einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine der vorstehenden Bauart wird bei Drehung des Rotors 2 der Teil des Gases, der sich in Drehrichtung vor dem Dichtungsstück 9 in der Kammer 4 für das Ansaugen und Verdichten befindet, komprimiert, während der Teil des Gases, der sich in Drehrichtung dahinter befindet, mit einem neuen Gemsich versorgt wird, das durch die Ansaugöffnung 6 angesaugt wird. Wenn der lange Schlitz 5b mit den Kanälen 5a und 5a¹ in Verbindung kommt, wenn sich die Abschirmplatte 11 zusammen mit dem Rotor 2 dreht, vervollständigt sich der Übergang des komprimierten Gases in der Kammer 4 von selbst. Wenn die Verbindung durch die Abschirmplatte 11 unterbrochen wird, wirkt die Zündkerze 7 in der Verbrennungs-Auspuff-Kammer 4¹ so, daß das Gas gezündet wird und deshalb die dem Dichtungsstück 9¹ erteilte Kraft den Rotor 2 dreht. Das in Drehrichtung vor dem Dichtungsstück 9' befindliche Gas wird dann durch die Auspufföffnung 8 ausgeschoben. Die Drehung des Rotors 2 wird durch die Rotorwelle 3 aus dem Gehäuse heraus übertragen.

Die erfindungsgemäße Rotationskolben-Brennkraftmaschine hat die folgenden Vorteile:

a) Der Energeiverlust ist gering, da die Leistung der Verbrennung bzw. Verpuffung direkt auf die Rotorwelle übertragen wird und die Bewegung keine hin- und hergehende Bewegung sondern eine Drehbewegung in einer Richtung ist. 609883/1310

b) Die Herstellungskosten sind gering. Die Maschine kann kompakt hergestellt werden, da keine Kurbelwelle, Ventile und Ventilnocken erforderlich sind.

c) Da die Maschinenräume in die Ansaug- und Kompressionsund in die Verpuffungs- und Auspuffkammer unterteilt sind, entfallen die verschiedenen Schwierigkeiten hinsichtlich Konstruktion, Leistung, Gestaltung und Herstellung.

d) Im Gegensatz zum Wankelmotor kann die Maschine in verschiedenen Variationen abhängig von der Verwendung und in verschiedenen variablen Kombinationen der Verbrennungsbzw. Verpuffungskammer und der Kompressionskammer auf der gleichen Welle hergestellt werden,

e) Im Gegensatz zum Wankelmotor ist bei der Maschine eine komplizierte Epitrochoide nicht erforderlich. Sie kann deshalb mit niedrigen Kosten hergestellt werden.

f) Das Kompressionsverhältnis ist frei einstellbar.

g) Das komprimierte Gas kann schnell und sicher durch die Punktion der Abschirmplatte und der Gasdichtung zugeführt werden.

h) Bine einzige Kerze kann die gleiche Funktion wie eine Mehrzylindermaschine ausführen. Es kann jedoch eine Anzahl von Kerzen für eine gleichzeitige Zündung und einen entsprechenden Betrieb eingesetzt werden.

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Claims

- 15 ANSPRÜCHE

1. Rotationskolben-Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Ansaug-Kompressions-Kammer (4), die dadurch gebildet wird, daß ein ringförmiger Raum, der zwischen einem Gehäuse (1) und einen Rotor (2) ausgebildet ist, in eine Vielzahl von ümfangsunterteilungen durch unterteilende Einrichtungen (1b, 1c) an dem Gehäuse (1) und durch Dichtungsstücke (9) an dem Rotor (2) unterteilt werden, durch eine Verpuffungs-Auspuff-Kammer (4¹), die dadurch gebildet wird, daß ein ringförmiger Raum, der getrennt von der Ansaug-Kompressions-Kainmer (4) zwischen dem Gehäuse (1) und dem Rotor (2) gebildet ist, in eine Vielzahl von ümfangsunterteilungen durch unterteilende Einrichtungen und Dichtungsstücke (9¹) unterteilt wird, durch einen Durchlaß (5) zum Herstellen oder Unterbrechen der Verbindung zwischen der Ansaug-Kompressions-Kammer (4) und der Verpuffungs-Auspuff-Kammer (4'), durch eine Ansaugöffnung (6) für ein Gasgemisch, das in der Ansaug-Kompresslons-Kammer (4) vorgesehen ist, und durch eine Zündeinrichtung (7) und eine Auspufföffnung (8) in der Verpuffungs-Auspuff-Kammer (4'),

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die unterteilende Einrichtung (1b, 1c) aus einem Vorsprung besteht, der ein Stück mit dem Gehäuse (1) bildet, sich glatt zu dem Rotor

(2) erstreckt und dessen Spitzenkante in Gleitkontakt mit dem Rotor (2) kommt, und daß Dichtungsstücke (9, 9¹) von Stücken gebildet werden, die so befestigt sind, daß sie in der Lage sind, am Rotor (2) zu erscheinen oder zu verschwinden, wobei die einen Enden der Dichtungsstücke in Gleitkontakt mit der Innenfläche des

Gehäuses (1) kommen. Lni901.1 Jl^JIO

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenteil des Gehäuses (1), bei welchem die Dichtungsstücke (9, 9') in Gleitkontakt stehen, wenn der Durchlaß (5) geöffnet ist, weiter zum Rotor vorsteht als der Teil, der in Gleitkontakt kommt, wenn der Durchlaß (5) geschlossen ist.

4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß mehr als zwei unterteilende Einrichtungen (1b, 1c) in ümfangsrichtung vorgesehen sind.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Innenrad (12), dessen Außenform der Innenform des Gehäuses (1) entspricht, in den Rotor (2) eingesetzt ist, daß die Dichtungsstücke (9, 9¹) zwischen der Innenseite des Gehäuses (1) und der Außenseite des Innenrades (12) vorgesehen sind und daß die Dichtungsstücke in der Lage sind, in den Rotor (2) einzutreten und aus ihm hervorzutreten.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß mehr als zwei Dichtungsstücke (9, 9¹) vorgesehen sind.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sich die unterteilende Einrichtung parallel zur Maschinenachse erstreckt und daß die Dichtungsstücke (9, 9') sich parallel zur Maschinenachse erstrecken oder daraus zurückziehen.

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8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenfläche des Gehäuses (1) kreisförmig ausgebildet wird, wobei eine Exzentrizität zum Umfang des Rotors (2) vorhanden ist und der Durchmesser des Kreises gleich der Länge des DichtungsStückes (9, 9¹) ist.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verpuffungs-Auspuff-Kammern (4¹) mit beiden Seiten der Ansaug-Kompressions-Kammer (4) in Längsrichtung der Maschine verbunden sind.

10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verpuffungs-Auspuff-Kammern (4¹) mit beiden Seiten der Ansaug-Kompressions-Kammer (4) in Radialrichtung der Maschine verbunden sind.

11. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die unterteilende Einrichtung von einer Drehdichtung (13, 13') gebildet wird, die teilweise drehbar in das Gehäuse (1, 1¹) paßt, daß die Drehdichtung (13, 13') in Gleitkontakt mit dem Rotor (12) kommt und außenseitig mit wenigstens einer Nut versehen ist, daß die Dichtungsstücke (9, 9') von Teilen gebildet werden, die an dem Rotor (2) vorgesehen sind, wobei ein Ende im Inneren in Gleitkontakt mit dem Gehäuse (1) steht, wobei die Drehdichtung (13, 13') freikommen kann, indem sie in die Nut der Drehdichtung (13, 13') eingreift und dadurch die Drehdichtung dreht.

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12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß eine Nockenplatte (16) mit einer Außenausnehmung, die auf der gleichen Welle wie der Rotor (2) sitzt, mit einer Nockenfläche (14) kämmt, die auf der gleichen Welle wie die Drehdichtung (13, 13') sitzt_#. und eine Außenform hat, die sich von der Kreisform unterscheidet, in Gleitkontakt mit der Nockenplatte kommt und nur dann drehbar ist, wenn die Ausnehmung der Nockenplatte (16) vorbeigeht, wodurch die Drehdichtung (13, 13') nur dann drehbar ist, wenn das Dichtungsstück die Drehdichtung freigibt.

13. Maschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehdichtung (13, 13') mit dem Rotor (2) über Zahnräder verbunden ist.

14. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Trennen der Saug-Kompressions-Kammer von der Verpuffungs-Auspuff-Kammer durch einen luftdichten Dreheingriff einer Abschirmplatte (11) des Rotors (2) mit einer Ringnut der Trennwand an dem Gehäuse,erfolgt, die zum Rotor (2) vorspringt, und daß der Verbindungsdurchlaß (5) zwischen den beiden Kammer (4, 4¹) von einem Paar von Kanälen (5a, 5c) gebildet wird, die die Ringnut mit den jeweiligen Kammern verbindet, wobei die Kanäle so angeordnet sind, daß sie auf beiden Seiten der Ringnut der trennenden Wand und zu einem langen Schlitz (5b) versetzt sind, der an der Abschirmplatte (11) vorgesehen ist, und als Verbindung mit dem Paar von Kanälen dienen kann.

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15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß in jedem der paarweisen Kanäle (5a, 5c) ein Dichtungsrohr angeordnet ist, welches außenseitige Gleitkontakte mit dem Kanal aufweist und einen Flansch hat, bei dem ein Ende davon auf der Abschirmplattenseite (11) mit einem Druck zur Abschirmplatte (11) installiert ist.

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