DE3004676A1 - Verbrennungskraftmaschine - Google Patents
VerbrennungskraftmaschineInfo
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Description
COMMCRZIANK NORNBERC 8 300 907 BLZ 760 4OO
ECONO-MO-SYSTEMS E.Scherf, D 8034 Germering
Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einem in einem Arbeitsraum kontinuierlich drehbaren Rotor.
Bekannte Verbrennungskraftmaschinen dieser Art sind als Drehkolbenmotore ausgeführt. Bei diesen Verbrennungskraftmaschinen
läuft in einem kreisförmigen Zylinderraum ein in der Form eines Bogendreiecks gestalteter Rotor um. Abgesehen
davon, daß der so gebildete Rotor aufgrund seiner komplizierten Gestaltung erhebliche Dichtprobleme im Bereich der Zylinderwandung
aufwirft, zeigen diese Verbrennungskraftmaschinen auch einen relativ großen Kraftstoffbedarf. Es sind ferner
als Gasturbinen arbeitende Verbrennungskraftmaschinen bekannt. Diese haben sich jedoch bislang wegen der ihnen eigenen tragen
Anlaufverhältnisse im Fahrzeugbau nicht durchsetzen können.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine mit Rotor zu schaffen, bei der die Abdichtprobleme
für den Rotor entfallen und eine günstige Kraftstoffausnutzung erreicht ist.
Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß ein kreiszylindrischer Rotor stirnseitig dicht in einem elliptischen Arbeitsraum
dreht, der mit diametralen Abschnitten der Umfangsflache
mit dem Rotor unter Bildung von Arbeitsteilräumen tangiert, von denen einer durch Kanäle mit einem getrennt angeordneten
Brennraum und mit einem Auslaß und der andere durch Kanäle mit dem Brennraum und einem Einlaß verbunden ist, daß in diametralen
Ausnehmungen des Rotors Schieber untergebracht und durch eine Ausschubkraft permanent dicht an die Umfangsflache
des Arbeitsraums angelegt sind und daß die mit dem Brennraum verbundenen Kanäle durch einen Steuerschieber im Arbeitstakt
freigebbar und absperrbar sind. Bevorzugt ist dabei der mit einer Zündeinrichtung, z.B. Zündkerze, ausgerüstete Brennraum
im Abstand neben dem Arbeitsraum im Maschinengehäuse angeordnet. Es entspricht dem Erfindungsgedanken, daß auch eine anderweitige,
z.B. koaxiale Anordnung des Brennraums zum Arbeitsraum denkbar ist. Bei der Verbrennungskraftmaschine erfolgen
bei jedem Umlauf des Rotors die bei Kolbenmotoren bekannten
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Arbeitsvorgänge Ansaugen, Verdichten, Drücken und Ausschieben, wodurch die Anordnung mehrerer Schieber in einem Rotor, eine
der Anzahl der Schieber entsprechende Anzahl Arbeitstakte bewirkt. Dies bedeutet, daß die Anordnung von, z.B. zwei Schiebern
in einem Rotor die Arbeitsleistung eines Vierzylinderhubkolbenmotors ergibt. Die Arbeitsteilräume bilden außerdem unter
Verzicht auf komplizierte Gaswechselmechanismen jeweils eine unabhängige Ansaug- und Verdichtungskammer bzw. Verbrennungs-
und AusSchiebekammer, wodurch Frischgas- und Abgasvermischungen
mit den nachteiligen Wirkungen für den Brennstoffverbrauch entfallen. Der Rotor kann beliebig langsamlaufend
bzw. mit großer Drehgeschwindigkeit betrieben werden, wobei der hohe Druckaufbau und der langanhaltende Dehnungsvorgang
der Brenngase einen sicheren Anlauf des Rotors mit guten Beschleunigungswerten ergibt. Schließlich benötigen die Schie*-
ber wegen der sich einstellenden hohen Umfangsgeschwindigkeit zu ihrer Abdichtung keine oder nur eine geringe Anpressung an
der Umfangsflache des Arbeitsraums, was zu einem weitgehend
reibungsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine führt. Durch eine entsprechend Gestaltung der Arbeitsteilräume,des
Brennraums und des Steuerschiebers sind die thermodynamischen Möglichkeiten variierbar, wobei zusätzlich durch eine einfache
Seitenverschiebung des Rotors die Arbeitsteilräume volumenmäßig veränderbar sind, um so durch eine Vergrößerung
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des als Verdichtungsraum dienenden Arbeitsteilraumes einen Ladereffekt zu ergeben.
In Ausgestaltung der Verbrennungskraftmaschine ist vorgesehen, daß die Schieber durch Schleuder- und/oder Federkraft bzw.
mittels Steuernocken oder durch Magnetkraft an die Umfangsfläche des Arbeitsraums anlegbar und haltbar sind. Auch ist
möglich die Schieber pneumatisch oder hydraulisch zu betätigen. Es versteht sich, daß dabei die Schieber auch schräg, jedoch
parallel diametral zueinander im Rotor angeordnet sein können. Eine solche Anordnung der Schieber läßt längere Ausnehmungen
und damit eine sichere Führung der Schieber bzw. längere Hübe für diese zu.
Der Steuerschieber kann in weiterer Ausgestaltung durch einen Flachteil mit Durchtrittsöffnungen und Vollabschnitten gebildet
sein, der mit diesen in die zum Brennraum führenden Kanäle stellbar ist. Für die Stellbewegungen kann der Steuerschieber
einfach über Nocken-, Exzenter- oder Rädergetriebe mit der Rotorwelle in Verbindung stehen.
Ferner ist noch vorgesehen, daß die Schieber über ihre Länge
oder über Teillängen mit der Höhe des lichten Abstands der Stirnflächen des Arbeitsraums ausgebildet sind, wobei bei der
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letzterwähnten Ausbildung an den Schiebern vorgesehene Fortsätze mit geringerer Höhe mit zur Führung der Schieber im
Rotor beitragen.
Letztlich läßt sich der bei der Verbrennungskraftmaschine wegen Fehlen von oszillierenden Massen an sich zu erwartende
erschütterungsarme Betrieb derselben noch verbessern, wenn der Rotor als Schwungscheibe ausgebildet ist.
Es entspricht außerdem der Erfindung, den Arbeite- und Brennraum in unabhängigen Maschinengehäuseteilen anzuordnen, die
aus gleichen oder aus verschiedenen Werkstoffen, wie Eisen, Leichtmetall oder einem keramischen Werkstoff, hergestellt
sind. Dies führt dazu, daß für den thermisch stärker belasteten Brennraum gegebenenfalls hitzebeständigere Werkstoffe
zum Einsatz kommen können.
Wie die Erfindung ausführbar ist, ^eigt das in dsr Zeichnung
aohöaaatisüh dargestellte Ausführungsbeispiel. Hierin bedeuten:
Fig. 1 eine Verbrennungskraftmaschine in einer Betriebsstellung und
Fig. 2 eine Verbrennungskraftmaschine abgewandelter Ausbildung in einer anderen Betriebsstellung.
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Mit 1 ist das Maschinengehäuse der Verbrennungskraftmaschine bezeichnet, das einen im wesentlichen elliptischen
Arbeitsraum 2 aufweist, in dem ein kreiszylindrischer Rotor 3 dreht. Der Rotor 3 tangiert unter Bildung von Arbeitsteilräumen
2' und 2'' mit diametralen Umfangsflächenabschnitten 4' und 4'' der Umfangsflache 4. Der Arbeitsteilraum 2' ist
über einen Kanal 5 mit einem eine Zündkerze 16 aufweisenden Brennraum 6 und über einen Kanal 7 mit dem Auslaß 8 in Verbindung
gebracht, während der Arbeitsteilraum 21' über einen
Kanal 9 mit dem Brennraum 6 und über einen Kanal 10 mit dem Einlaß 11 in Verbindung steht. Die Kanäle 5 und 9 sind durch
einen Steuerschieber 12 kontrollierbar, der öffnungen 12' und
Vollabschnitte 12'' aufweist.
Der Rotor 3 nimmt in diametralen Ausnehmungen 13 und 14 (Fig.1)
an den Stirnflächen (nicht gezeigt) des Arbeitsraums 2 dicht geführte Schieber 15, 15' auf, die unter der Wirkung von
Schraubenfedern 1 β' an der Umfangsflache 4 angelegt und gehalten
sind. Es versteht sich, daß der Rotor 3 in Abwandlung des Erfindungsgedankens auch mit einem einzigen Schieber 15 oder 15'
sowie mit mehr als zwei Schieber 15» 15' bestüokt werden kann.
Auch ist möglich, die Schieber 15, 15' in schrägen parallelen Nuten 13, 14 (Fig. 2) unterzubringen. Die freien Schmalseiten
-/11
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der Schieber 15f 15' sind schräg zur Längsmittelebene der
Schieber ausgeführt.
In der Stellung des Rotors 3 der Fig. 1 und Drehung desselben entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn bewirkt der Schieber 15'
einen Verdichtungstakt. Der Steuerschieber ist in die Schließstellung für den Kanal 9 gebracht. Im Brennraum 6 ist eine
Zündung eingeleitet. Durch hohen Druckaufbau und Dehnungswirkung der Verbrennungsgase über eine öffnung 12' und den
Kanal 5 auf der Oberseite des Schiebers 15 erfolgt Drehung des Rotors 3 t Der Schieber 15 bewirkt dabei mit seiner Unterseite
gleichzeitig das Ausschieben verbrauchter Verbrennungsgase über den Kanal 7 in den Auslaß 8. Bei Weiterdrehung des
Rotors 3 ist der Steuerschieber 12 in die linke Stellung bewegt. Bei geschlossenem Kanal 5 werden über den Kanal 9
und eine öffnung 12' frische Verbrennungsgase in den Verbrennungsraum
6 eingebracht, die beim Auflaufen auf den Umfangsflächenabschnitt 4', Schließen des Kanals 9 und öffnen des
Kanals 5 durch Verschieben des Steuerschiebers 12 gezündet werden. Beim Aufwärtsbewegen des Schiebers 15 wird rückseitig
des Schiebers im Arbeitsteilraum 2'1 ein Vakuum für das
Ansaugen frischer Verbrennungsgase über den Kanal 10 gebildet. Die Kanäle 7, 10 sind beim Ausführungsbeispiel durch die
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Schieber 15, 15' steuerbar. Es ist denkbar, die Kanäle 7, 10
mittels eines weiteren Steuerschiebers (nicht gezeigt) zu kontrollieren.
Der Rotor 3 ist., wie in Fig. 1 gezeigt, entlang der Längsachse mit der Welle 17 verschieblich einstellbar. Hierdurch
ändert sich Arbeitsteilraum 2 " ii Sinne eines Ladereffekts.
1 3 Q Q 3 3 / 0 4 9 S
Claims (2)
- VOLKSKANK NORNBERC 48 3 SS BLZ 760 900COMMERZBANK NÜRNBERG 8300907 BLZ760 4OO6IECONO-MO-SYSTEMS E.Scherf, D 8034 GermeringPatentansprüche1J Verbrennungskraftmaschine mit einem in einem Arbeitsraum kontinuierlich drehbaren Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein kreiszylindrischer Rotor (3) stirnseitig dicht in einem elliptischen Arbeitsraum (2) dreht, der mit diametralen Abschnitten (4, 4') der Umfangsfläche (4) mit dem Rotor (3) unter Bidlung von Arbeitsteilräumen (21, 21') tangiert, von denen einer (21) durch Kanäle (5t 7) mit einem getrennt angeordneten Brennraum (6) und mit einem Auslaß (8) und der andere (211) durch Kanäle (9, 10) mit dem Brennraum (6) und einem Einlaß (11) verbunden ist, daß in diametralen Ausnehmungen (13» 14) des Rotors (3) Schieber (15» 15') untergebracht und durch eine Ausschubkraft (16*) permanent dicht an die Umfangsfläche (4) des Arbeitsraumes (2) angelegt sind und daß die mit dem Brennraum (6) verbundenen Kanäle (5, 9) durch einen Steuerschieber (12) im Arbeltstakt freigebbar und absperrbar sind.-/2130033/0495BAD ORIGINAL
- 2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß der Brennraum (6) im Abstand neben dem Arbeitsraum (2) im Maschinengehäuse (1) angeordnet3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (6) koaxial zum Arbeitsraum (2) im Maschinengehäuse (1) angeordnet ist.4„ Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (15, 15') in schräg und parallel zueinander diametral im Rotor angeordneten Ausnehmungen (13, 14) untergebracht sind.5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (15, 15') durch Schleuder- und/oder Federkraft an die Umfangsflache (4) des Arbeitsraums (2) anliegen.6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (15, 15') mittels Steuernocken an die Umfangsflache (4) des Arbeitsraums (2) angelegt und gehalten sind.-/3 130033/04967. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (15, 15') pneumatisch oder hydraulisch an die Umfangsfläche (4) des Arbeitsraums (2) angelegt und gehalten sind.8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (15, 15') durch Magnetkraft an die Umfangsfläche (4) des Arbeitsraums (2) angelegt und gehalten sind.9. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum (2) und der Brennraum (6) in unabhängigen Maschinengehäuseteilen angeordnet sind und daß diese Maschinengehäuseteile aus verschiedenen Werkstoffen gebildet sind.0O. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (12) durch einen Flachteil mit Durchtrittsöffnungen (12') und Vollabschnitten (12'') gebildet und mit diesen in die Kanäle (5, 9) einstellbar ist.11. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (12) über Nocken-, Exzenter- oder Rädergetriebe durch die Rotorwelle antreibbar ist.-A 130033/0495-ΑΙ 2. Verbrennungekraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) entlang der Längsachse des elliptischen Arbeitsraumes (2) verstellbar ist.13. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (15, 15') über ihre Länge mit der Höhe des lichten Abstands der Stirnflächen d.es Arbeitsraums (2) ausgebildet sind.14. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (15, 15') über eine Teillänge mit der Höhe des lichten Abstands der stirnseitigen Begrenzungsflächen des Arbeitsraums ausgebildet und durch einen eine geringere Höhe aufweisenden Portsatz im Rotor geführt sind.15. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) als Schwungscheibe ausgebildet ist.-/5130033/0496
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803004676 DE3004676A1 (de) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | Verbrennungskraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803004676 DE3004676A1 (de) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | Verbrennungskraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3004676A1 true DE3004676A1 (de) | 1981-08-13 |
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ID=6094109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803004676 Withdrawn DE3004676A1 (de) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | Verbrennungskraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3004676A1 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |