DE2942692A1 - Eccentric two-edged rotary piston engine - has combustion chamber ports diametrically opposed to inlet and outlet ports for piston cooling - Google Patents

Eccentric two-edged rotary piston engine - has combustion chamber ports diametrically opposed to inlet and outlet ports for piston cooling

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DE2942692A1
DE2942692A1 DE19792942692 DE2942692A DE2942692A1 DE 2942692 A1 DE2942692 A1 DE 2942692A1 DE 19792942692 DE19792942692 DE 19792942692 DE 2942692 A DE2942692 A DE 2942692A DE 2942692 A1 DE2942692 A1 DE 2942692A1
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Produktionen 4010 Hilden Lothar Jäger
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/22—Rotary-piston machines or engines of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth- equivalents than the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B55/00—Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
    • F02B55/02—Pistons
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Abstract

The rotary piston engine comprises a two-edged piston (1) eccentrically rotating in a cylindrical housing mantle (6) with inlet (4) and outlet (5) ports arranged diametrically opposed to the ports (7) of a combustion chamber (5). The piston forms two chambers (8,9) whose volumes vary in anti-phase. During expansion in one chamber (eg 9), the other chamber (8) is scavenged by inflow and outflow via the respective ports (4,3) and one side of the piston is cooled by this flow. After this the chamber (9) exhausts (via port 3), is scavenged (via 4,8,7,9,3), and further exhausts (via 3) as the inlet port (4) is closed and compression takes place in the chamber (8).

Description

Anmelder: Lothar Jäger 18. Oktober 1979Applicant: Lothar Jäger October 18, 1979

Baustraße 64 aBaustrasse 64 a

KühlkolbenmotorCooling piston engine

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, einen oder mehrere luftgekühlte, zweieckige Rotationskolben in einem Gehäuse anzuordnen, das mit für die Gasführung erforderlichen Ein- und Auslaßöffnungen versehen werden kann, die im Kolbendrehwinkel von 180 zu Spülbohrungen angeordnet werden. Hierbei kann z.B. oberhalb oder seitlich der Spülbohrungen oder dergleichenAccording to the invention it is proposed one or more to arrange air-cooled, two-cornered rotary pistons in a housing, which can be provided with inlet and outlet openings required for the gas flow, which are in the piston rotation angle of 180 can be arranged to flush wells. Here, for example, above or to the side of the flushing bores or the like

1)
am oberen Totpunkt ' ein Brennraum oder dgl. im Gehäuse oder im Kolbenboden angeordnet werden. Der Kolben wird vorteilhaft über ein Wälzlager auf eine Exzenterwelle gelagert, die bei der Drehung den Kolben mit seinen beiden Kolbenspitzen längs der Gehäusewand schiebt. Eine Übersetzung 2:1 von Welle zum Kolben läßt zwischen hantellaufbahn und Kolbenboden zwei Räume entstehen, die sich vergrößern bzw. verkleinern. Dem Kotor wird vorteilhaft ein Abgas-Turbolader angeordnet, der konstant auf die Einlaßöffnung eine Druckluft bläst, die in der unteren Totpunktstel-1)
A combustion chamber or the like can be arranged in the housing or in the piston head at top dead center. The piston is advantageously supported via a roller bearing on an eccentric shaft which, as it rotates, pushes the piston with its two piston tips along the housing wall. A ratio of 2: 1 from the shaft to the piston creates two spaces between the dumbbell track and the piston crown, which increase or decrease. An exhaust gas turbocharger is advantageously arranged for the Kotor, which constantly blows compressed air onto the inlet opening.

1)
lung ' den Kolbenboden, der der Verdichtungsseite zugewand ist umströmt dabei über die obere Kolbenspitze durch die Spülbohrungen in den Verbrennungsraum eindringt und restliches verbranntes Gas zum Auspuff drängt, wärend die untere Kolbenspitze die Einlaßöffnung gegen die AuspuffÖffnung verschließt. Mit Drehung des Kolbens in Drehrichtung werden die Kolbenspitzen zuerst von den Spülbohrungen, danach von der Einlaßöffnung fortbewegt, der Verdichtungsraum ist allseitig geschlossen, die in ihm eingeschlossene Luft vom Turbolader, oder Lufttreibstoffgemisch oder1)
lung ' flows around the piston head, which is facing the compression side, penetrates the combustion chamber via the upper piston tip through the flushing bores and forces the remaining burned gas to the exhaust, while the lower piston tip closes the inlet opening against the exhaust opening. When the piston rotates in the direction of rotation, the piston tips are first moved away from the flushing bores, then from the inlet opening

1)
dgl. werden zum oberen Totpunkt J verdichtet und hier gezündet, wobei mit fortlaufender Verbrennung die heißen Gase auf den Kolbenboden drücken und über den Exzenter als Hebelarm auf die Welle einen Kraftfluß erfolgen lassen und den Kolben wieder in Richtung Auspuff zum unteren Totpunkt ' schieben, wä'rend im unteren Totraum die Kolbenseite, die vorher Ihren Arbeitstakt geleistet hat gekühlt wird und die abgeführte Wärme wieder dem Abgas-Turbolader zugeführt werden kann.1)
Like. Are compressed to top dead center J and ignited here, with the hot gases pressing on the piston crown as the combustion continues and allowing a power flow to take place via the eccentric as a lever arm on the shaft and pushing the piston back towards the exhaust to bottom dead center ', wä In the lower dead space, the piston side that previously performed its work cycle is cooled and the dissipated heat can be fed back to the exhaust gas turbocharger.

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Gegenüber den herkömmlichen Motoren ist der Kühlkolbenmotor erfindungsgemäß einfacher in der Konstruktion und Herstellung, und wirtschaftlicher.Compared to conventional engines, the cooling piston engine according to the invention simpler to design and manufacture, and more economical.

In den anliegenden Zeichnungen ist der Kühlkolbenmotor in seiner Konstriftion und seinem Funktionsablauf dargestellt.In the attached drawings, the piston cooling engine is shown in its construction and its functional sequence.

Figur 1 zeigt den Kühlkolbenmotor im Schnitt, Vorderansicht, Figur 2 zeigt den Kühlkolbenmotor im Schnitt, Seitenansicht, Figur 3 zeigt die Zünd- bzw. Einspritzphase im oberen Totpunkt / wobei auf der Kolbenseite a des Kolbens 1 in der Brennkammer 5 die Verbrennung eingeleitet wird, die Kolbenseite b des Kolbens 1 über die Einlaßöffnung 4 und der Auspufföffnung 3 mit Druckluft gekühlt wird,Figure 1 shows the cooling piston engine in section, front view, Figure 2 shows the cooling piston engine in section, side view, Figure 3 shows the ignition or injection phase in top dead center / whereby on the piston side a of the piston 1 in the combustion chamber 5 the combustion is initiated, the piston side b of the piston 1 via the inlet port 4 and the exhaust port 3 is cooled with compressed air,

Figur 4- zeigt die Phase der Verbrennung und Expansion in dem sich erweiterndem Raum 9 zwischen Mantellaufbahn 6 und der Kolbenseite a des Kolbens 1, wä/rend die Kolbenseite b mit Luft gekühlt wird,Figure 4- shows the phase of combustion and expansion in the widening space 9 between jacket track 6 and the piston side a of the piston 1, while the piston side b is cooled with air,

Figur 5 zeigt die weitere Expansion· und Kühlung der Kolbenseite b,Figure 5 shows the further expansion and cooling of the piston side b,

Figur 6 zeigt den Abschluß der Verbrennung am unteren Totpunkt , wobei in dieser Kolbenstellung über die Auspufföffnung 3 das verbrannte Gas ausströmt, die über Einlaßöffnung H-eintretende Luft verhindert, daß Abgas über die obere Kolbenspitze an der Brennkammeröffnung und den Spülbohrungen 7 in die Verdichtungsseite 8 gelangt,Figure 6 shows the completion of the combustion at bottom dead center, in this piston position the burnt gas flows out via the exhaust port 3, the air entering via inlet opening H- prevents exhaust gas from passing through the upper piston tip at the combustion chamber opening and the flushing bores 7 into the compression side 8 arrives,

Figur 7 zeigt die Kolbenstellung, in der die Druckluft die Verdichterseite 8 ladet, dabei aber noch über die Kolbenspitze des Kolbens 1 durch die Spülbohrungen 7 in der Gehäusewand 6, restliches Abgas in Richtung Auspuff drückt, bevor der Kolben 1 mit seinen beiden Kolbenspitzen den Verdichtungsraum 8 gegen alle hotoröffnungen schließt,Figure 7 shows the piston position in which the compressed air reaches the compressor side 8 loads, but still over the piston tip of the piston 1 through the flushing bores 7 in the Housing wall 6, the remaining exhaust gas pushes in the direction of the exhaust before the piston 1 with its two piston tips the compression chamber 8 closes against all motor openings,

Figur 8 zeigt die Verdichtungsphase gegen die Kolbenseite b des Kolbens 1 und der Mantellaufbahn 6 in der Kammer 8, während auf der Kolbenseite a des Kolbens 1 der Kühl- und SpülVorgang eingesetzt hat,Figure 8 shows the compression phase against the piston side b of the piston 1 and the outer raceway 6 in the chamber 8, while on piston side a of piston 1 the cooling and the rinsing process has started,

Figur 9 zeigt die Verdichtungsphase in der Kammer 8 kurz vor dem oberen Totpunkt J und den Kühlvorgang der Kolbenseite a des Kolbens 1,Figure 9 shows the compression phase in the chamber 8 shortly before top dead center J and the cooling process of the piston side a of the piston 1,

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Figur 10 zeigt wieder die Zünd- bzw. Einspritzphase am oberenFIG. 10 again shows the ignition or injection phase at the top

1)
Totpunkt , wobei diesmal auf der Kolbenseite b des Kolbens 1 die Verbrennung eingeleitet wird.1)
Dead center, this time the combustion being initiated on piston side b of piston 1.

1) Im Vergleich zum Hubkolbenmotor1) Compared to the reciprocating engine

Oberer Totpunkt = minimales Kamraervolumen Unterer Totpunkt = maximales KammervolumenTop dead center = minimum chamber volume Bottom dead center = maximum chamber volume

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Claims (1)

Patentanspruch^.1 Kühlkolbenmotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere gekühlte, zweieckige Rotationskolben in einem Gehäuse angeordnet sind, dessen gasführende Ein- und Auslaßöffnungen, zum Zwecke der Brennkammerspülung und Kolbenkühlung um einen Kolbendrehwinkel von 180 ° gegenüber von Spülbohrungen angeordnet sind, der Kolben sich mit einer Wellendrehung, bei einer übersetzung 2:1 von Welle zum Kolben, über eine Exzenterwelle mit beiden Kolbenspitzen längs des Gehäusemantels bewegt, dabei mit sich erweiterndem bzw. verengendem Raum Luft, oder Lufttreibstoffgemisch gegen den 1") oberen Totpunkt Jverdichtet, in den Brennraum eingespritzter Treibstoff sich an der heißen Luft entzündet, oder z.B. bei Treibstoffluftgemisch durch herkömmliche Zündanlagen die Verbrennung eingeleitet wird, die mit ihrem Verbrennungsdruck auf den Kolbenboden drückt und mit fortlaufender Verbrennung den Kolben unter Abgabe des Kraftflusses über den Exzenter als Hebelarm auf die Welle, in Richtung Auspuff schiebt, in dieser unteren 1 ) Totpunkt st ellung ■' eine Brennrauinspülung mit anschließender Kolbenkühlung eingeleitet wird, wobei die gegenüberliegenden Kolbenboden abwechselnd einem Arbeitstakt und Kühltakt unterliegen, die abgeführte Wärme wieder einem Abgas-Turbolader zugeführt werden kann.Patent claim ^ .1 cooling piston engine, characterized in that one or more cooled, two-cornered rotary pistons are arranged in a housing, the gas-carrying inlet and outlet openings of which, for the purpose of combustion chamber scavenging and piston cooling, are arranged at a piston angle of rotation of 180 ° opposite the scavenging bores, the piston moves with a shaft rotation, with a ratio of 2: 1 from the shaft to the piston, via an eccentric shaft with both piston tips along the housing shell, with the expanding or narrowing space air or air-fuel mixture compressed towards the 1 ") top dead center J, in the The fuel injected into the combustion chamber is ignited in the hot air, or, for example, in the case of a fuel-air mixture, the combustion is initiated by conventional ignition systems, which presses with its combustion pressure on the piston crown and, as the combustion continues, the piston releases the power flow via the eccentric as a lever arm onto the shaft, in Direction out puff pushes, in this lower 1) dead center position ■ 'a combustion rinse with subsequent piston cooling is initiated, whereby the opposite piston crown is alternately subject to a working cycle and a cooling cycle, and the dissipated heat can be fed back to an exhaust gas turbocharger. 1) Im Vergleich zum Hubkolbenmotor1) Compared to the reciprocating engine Oberer Totpunkt = minimales Kammervolumen Unterer Totpunkt = maximales KammervolumenTop dead center = minimum chamber volume Bottom dead center = maximum chamber volume 130019/0128130019/0128
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4227786A1 (en) * 1992-08-19 1994-02-24 Dieter Dipl Ing Prosser Rotary piston machine or power unit - has six pistons arranged in star formation about seventh piston, creating small and large working chambers on rotation
WO2012130925A3 (en) * 2011-04-01 2013-10-03 Barm Ug Rotary piston engine

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DE1551105A1 (en) * 1965-07-21 1970-01-29 Ferrari Omar Teodoro Combustion rotary engine
DD96756A1 (en) * 1972-01-05 1973-04-12

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