DE3139993A1 - Orbital engine of the planetary-piston type - Google Patents
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Abstract
Description
Georgios Eust. Georgopoulos
Agras Str. 6, Athen, GriechenlandGeorgios Eust. Georgopoulos
Agras St. 6, Athens, Greece
21 354 2o/h21 354 2o / h
Kreiskolbenartiger UmlaufkolbenmotorRotary piston-type rotary piston engine
Die Erfindung betrifft einen Umlaufkolbenmotor mit einem Zylindergehäuse von kreiszylindrischem Querschnitt, in dem Einlaß- und Auslaßöffnungen für Brenngemisch bzw. Verbrennungsgase vorgesehen sind und in welchem ein in örtlichem Dichtkontakt mit der Zylinderinnenwand stehender Umlaufkolben um eine zur Zylinderachse achsparallele Achse umläuft. Allgemein befasst sich die Erfindung mit einer Verbrennungskraftmaschine der vorstehend geschilderten Art mit erhöhter Leistung.The invention relates to a rotary piston engine with a Cylinder housing with a circular cylindrical cross-section, in the inlet and outlet openings for combustion mixture or combustion gases are provided and in which an in local sealing contact with the inner wall of the cylinder about an axis parallel to the cylinder axis running around. In general, the invention is concerned with an internal combustion engine of the type described above Kind with increased performance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungsmaschine zu schaffen, die einen einfacheren Aufbau, geringeren Platzbedarf und einen niedrigeren Brennstoffverbrauch hat.The invention is based on the object of creating an internal combustion engine that has a simpler, smaller structure Takes up space and has a lower fuel consumption.
Erreicht wird das dadurch, daß in der Wand des Zylindergehäuses eine Trennwand zumindest radial verschiebbar gelagert ist, die in Zusammenwirken mit der Außenfläche des Umlaufkolbens und dessen Dichtlinie oder Dichtfläche mit der Zylinderinnenwand zwei Kammern im Zylindergehäuse bildet, und daß in Laufrichtung des Umlaufkolbens vor der Trennwand die ständig offene Auslaßöffnung und hinter der Trennwand die ventilgesteuerte Einlaßöffnung für vorkomprimiertes Brenngemisch vorgesehen ist.This is achieved in that a partition is mounted in the wall of the cylinder housing so as to be at least radially displaceable is that in cooperation with the outer surface of the rotary piston and its sealing line or sealing surface with the inner wall of the cylinder forms two chambers in the cylinder housing, and that in the direction of travel of the rotary piston in front of the partition the constantly open outlet opening and behind the partition the valve-controlled inlet opening is provided for precompressed combustion mixture.
31339933133993
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:Further advantages and features of the invention emerge from the following description in a preferred manner Embodiments based on the accompanying drawings. In the drawings show:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Umlaufkolbenmotor nach der Erfindung;1 shows a schematic cross section through a rotary piston engine according to the invention;
Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Umlaufkolbenmotor nach Fig. 1, undFIG. 2 shows an axial section through the rotary piston engine according to FIG. 1, and
Fig. 3, 4 abgewandelte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Motors.3, 4 modified embodiments of the invention Engine.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 1, 2 ist der Umlaufkolbenmotor nach der Erfindung aufgebaut aus einem Zylindergehäuse C von geeigneter axialer Länge und einem entsprechenden Zylinderinnenraum/ wobei im Zentrum seiner kreisförmigen Lager-Stirnseiten zur Aufnahme einer Motorwelle A Lagerbohrungen vorgesehen sind. Diese Welle läuft in den Lagerbohrungen um und gibt Antriebsbewegung ab. In der Wand des Zylindergehäuses C ist ein Gleitlager für ein zylindrisches Gelenk 5 ausgebildet, das einen mittigen, im Querschnitt ein Parallelepiped bildenden Spalt von einer der Zylinderlänge entsprechenden Länge besitzt» Das Gelenk 5 ist aufgrund der geschilderten Lagerung schwenkbar angeordnet., Weiterhin sind in der Zylinderwandung in unmittelbarer Nähe zu beiden Seiten des genannten Gleitlagers 5 zwei durchgehende Öffnungen V bzw. 7 ausgebildet, von denen die Einlaßöffnung V für die Zufuhr von Brenngemisch in den Zylinderinnenraum dient und in einer bestimmten Aufeinanderfolge durch ein darin eingepasstes mechanisches Ventil geöffnet und geschlossen wird, während die Auslaßöffnung 7 für den Auspuff der in dem Zylinder entstehenden Verbrennungsgase dient und ständig offen steht. Schließlich ist in der Zylinderwandung seitlichAs shown in FIGS. 1, 2, the rotary piston engine is constructed according to the invention from a cylinder housing C of suitable axial length and a corresponding cylinder interior / being in the center of its circular Bearing end faces for receiving a motor shaft A bearing bores are provided. This shaft runs in the bearing bores and gives off drive movement. In the wall of the cylinder housing C is a sliding bearing for a cylindrical Joint 5 formed, which has a central, in cross section has a parallelepiped-forming gap of a length corresponding to the length of the cylinder »The joint 5 is due to the bearing described pivotably arranged., Furthermore, are in the cylinder wall in close proximity to both Sides of said plain bearing 5 formed two through openings V and 7, of which the inlet opening V for the The supply of combustion mixture into the cylinder interior is used and is opened and closed in a certain sequence by a mechanical valve fitted therein, while the outlet opening 7 is used for the exhaust of the combustion gases produced in the cylinder and continuously is open. Finally, in the cylinder wall is on the side
ο ι ο v< c? ο ο ο ι ο v <c? ο ο
des Einlaßkanals V für das Brenngemisch eine Fassung angeordnet/ in die eine elektrische Zündkerze einsetzbar ist.of the inlet channel V for the combustion mixture arranged a socket / into which an electric spark plug can be inserted is.
Der Motor weist weiterhin für jeden Zylinderraum einen Umlaufkolben auf/ der im wesentlichen die Form einer kompakten Hohltrommel 1 besitzt, die im Zylinderraum exzentrisch fest auf der Motorwelle A befestigt ist. Die Trommel 1 ist von einer weiteren dünnen Hohltrommel 2 umschlossen, die von gleicher axialer Länge wie der zugehörige Zylinder ist. Die Hohltrommel· 2 ist mittels beliebiger Wälzlager auf der Umfangsflache der Trommel 1 abgestützt, wobei sie ständig bei ihrem Abwälzen entsprechend dem Umlauf der Trommel 1 gasdicht sowohl an der Zylinderinnenwandung als auch an den Zylinderstirnwänden anliegt.The engine furthermore has a rotary piston for each cylinder space / which is essentially in the form of a has compact hollow drum 1, which is eccentrically fixed on the motor shaft A in the cylinder space. The drum 1 is enclosed by a further thin hollow drum 2, which is of the same axial length as the associated cylinder is. The hollow drum · 2 is on the circumferential surface of the drum by means of any roller bearing 1 supported, whereby they are constantly in their rolling according to the rotation of the drum 1 both gas-tight the inner wall of the cylinder as well as on the cylinder end walls is present.
Schließlich ist eine ebene dünne Trennwand 4 vorgesehen, die von gleicher axialer Länge wie die Hohltrommel 2 ist und im Querschnitt die Form eines Parallelepipeds aufweist. Diese Trennwand 4 ist fest mit der Außenseite der Hohltrommel 2 verbunden und radial zum Zentrum der Trommel 1 ausgerichtet. Die Trennwand 4 ist in Richtung des Pfeiles Z in dem Spalt des zylindrischen Schwenkgelenkes 5 hin- und herbeweglich, während die Hohltrommel 2 zusammen mit der Trommel 1 sich auf ihrer Kreisbahn als Umlaufkolben der Maschine bewegt.Finally, a flat, thin partition 4 is provided which is of the same axial length as the hollow drum 2 and has the shape of a parallelepiped in cross section. This partition 4 is fixed to the outside connected to the hollow drum 2 and aligned radially to the center of the drum 1. The partition 4 is in the direction of the arrow Z in the gap of the cylindrical swivel joint 5 to and fro, while the hollow drum 2 together with the drum 1 moves on its circular path as a rotating piston of the machine.
Zur Erzeugung von vorkomprimiertem Brenngemisch, das bei dem erfindungsgemässen Motor verwendet wird, ist ein Hilfszylinder C vorgesehen (Fig. 2), der einen hin- und herbeweglichen Kolben enthält. Beim Abwärtshub dieses Kolbens wird das flüchtige Brenngemisch aus einem nicht gezeigtenFor the generation of a pre-compressed fuel mixture that is used in used in the engine of the present invention is an auxiliary cylinder C provided (Fig. 2), which can be moved back and forth Includes piston. On the downstroke of this piston, the volatile fuel mixture is converted from one not shown
Vergaser angesaugt und beim Aufwärtshub verdichtet. Das verdichtete Gemisch wird dann abwechselnd über eine Brenngemischleitung 8 in der letzten Phase des Druckhubes jedem Motorzylinder C für den Antrieb des darin geführten Umlaufkolbens zugeführt.Carburetor sucked in and compressed on the upstroke. The compressed mixture is then alternately over a Combustion mixture line 8 in the last phase of the pressure stroke each engine cylinder C for driving the therein guided rotary piston supplied.
Im Sinne einer Harmonisierung der Bewegungen des Kolbens im Hilfszylinder C und der Umlaufkolben des Motors selbst sind die Antriebswellen A bzw. A1 über ein Zahngetriebe miteinander gekoppelt/ dessen übersetzung der Anzahl von Zylindern des Hauptmotors entspricht. Das besagt, daß bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem ein Motor mit zwei Hauptzylindern vorhanden ist, ein Übersetzungsverhältnis von 2 :- 1 vorliegt.In order to harmonize the movements of the piston in the auxiliary cylinder C and the rotating pistons of the engine itself, the drive shafts A and A 1 are coupled to one another via a gear mechanism / whose transmission corresponds to the number of cylinders of the main engine. This means that in the embodiment shown, in which there is an engine with two master cylinders, a transmission ratio of 2: -1 is present.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß neben dem beschriebenen System zur Erzeugung des vorkomprimierten Brenngemisches auch andere Möglichkeiten für die Verdichtung des Gemisches eingesetzt werden können, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu fallen.At this point it should be noted that in addition to the described system for generating the pre-compressed fuel mixture, other possibilities for the compression of the mixture can be used without to fall outside the scope of the invention.
Der Antriebszyklus des erfindungsgemässen Motors vollzieht sich folgendermassen:The drive cycle of the motor according to the invention takes place as follows:
Wenn während des Umlaufes des Umlaufkolbens 1,2 die Hohltrommel 1 mit ihrer Kontaktfläche den Einlaßkanal V überstreicht, dann öffnet das darin vorgesehene Ventil, so daß in den Zylinder C eine abgestimmte Menge an vorkomprimiertem Brenngemisch einströmt und für die Zündung bereit ist.If during the rotation of the rotary piston 1,2 the Hollow drum 1 sweeps over the inlet channel V with its contact surface, then the valve provided therein opens, so that in the cylinder C a balanced amount of precompressed Combustion mixture flows in and is ready for ignition.
Dieses Gemisch füllt zu Beginn den Zylinderraum M (Fig. 1), der bei der Auslegung des Motors für die entsprechende Leistung festgelegt worden ist, und es wird anschließend durch die elektrische Zündkerze gezündet. Daraus resultiertThis mixture initially fills the cylinder space M (FIG. 1), which is used when the engine is designed for the corresponding Power has been set and it is then ignited by the electric spark plug. This results
ein Kraftimpuls auf den Kolben 1, 2 in Richtung des Pfeiles N mit entsprechender Umlaufbewegung und folglich einer entsprechenden Drehung der Motorwelle A.a force pulse on the piston 1, 2 in the direction of arrow N with a corresponding orbital movement and consequently corresponding rotation of the motor shaft A.
Der Umlauf des Umlaufkolbens 1, 2 vollzieht sich bis zu der Stelle, an der die Dichtfläche mit der Zylinderinnenwand den freien, offenen Auslaßkanal 7 überstreicht. In diesem Zeitpunkt werden die Verbrennungsgase zum Auspuff der Maschine hin frei, so daß folglich der durch sie ausgeübte Druck im Zylinderinnenraum abfällt.The rotation of the rotary piston 1, 2 takes place up to to the point at which the sealing surface with the cylinder inner wall sweeps over the free, open outlet channel 7. At this point, the combustion gases are released to the exhaust of the engine, so that consequently through the pressure exerted in the cylinder interior drops.
Der Zyklus wiederholt sich nunmehr von neuem. Mit dieser Wiederholung des geschilderten Zyklus in jedem Zylinder der Maschine erhält man eine konstante Wirkungsweise, und die auf diese Weise erzeugte Leistung wird im Vergleich zu den derzeit bekannten Verbrennungskraftmaschinen· mit hin- und herbeweglichen oder umlaufenden Kolben beträchtlich erhöht, da bei diesen bekannten Ver— brennungskraftmaschinen die Antriebskraft nur über eine Hälfte des Umfanges ihres Arbeitszyklus wirkt. Bei dem erfindungsgemässen Motor hingegen wird von den Kolben ein effektives Drehmoment über mehr als die Hälfte des Umfanges ihrer Umlaufbahn während des Betriebes abgegeben. Dieses Drehmoment hängt von der Hublänge und der Kontaktfläche der Umlaufkolben mit der Zylinderinnenwand ihrer zugehörigen Zylinder ab, wobei diese Hublänge durch den Kontaktpunkt T zum ZündungsZeitpunkt bis zur Auslaßöffnung 7 hin bestimmt ist. Daraus ist erkennbar, daß die Vergrösserung der Hublänge beim Arbeitshub jedes Umlaufkolbens von der möglichst nahen Anordnung des Kontaktpunktes T zum Zündzeitpunkt und von der Position der Auslaßöffnung 7 in der Zylinderwandung relativ zu dem Schwinggelenk 5 für die Trennwand 4 abhängt.The cycle now repeats itself again. With this repetition of the cycle described in each Cylinder of the machine one gets a constant mode of action, and the power generated in this way becomes Compared to the currently known internal combustion engines · with reciprocating or rotating Piston increased considerably, since in these known internal combustion engines the drive force only has one Half of the scope of their work cycle is effective. In the case of the engine according to the invention, however, the pistons an effective torque delivered over more than half the circumference of its orbit during operation. This torque depends on the stroke length and the contact area of the rotary piston with the inner wall of the cylinder associated cylinder, this stroke length by the Contact point T at the time of ignition to the outlet opening 7 is determined. From this it can be seen that the increase in the stroke length on the working stroke of each rotary piston from the The closest possible arrangement of the contact point T to the ignition time and from the position of the outlet opening 7 in the Cylinder wall relative to the swing joint 5 for the partition 4 depends.
Anstelle des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielskönnen im Rahmen der Erfindung, jedoch ohne Änderung der grundsätzlichen Konstruktion, des Zündzyklus und der Vorteile der Erfindung,folgende Abänderungen getroffen werden:Instead of the embodiment described above, you can within the scope of the invention, but without changing the basic construction, the ignition cycle and the advantages of the invention, the following changes are made:
Gemäß Fig. 3 kann anstelle einer ständiaen Befestigung der Trennwand 4 an dem Umlaufkolben 1 die Trennwand 4 durch eine Federbelastung 12 an die Umfangsflache des Umlaufkolbens 1 angedrückt sein, wobei die Trennwand 4 gleitend verschieblich in einer Lagerfläche 11 des Zylinders C aufgenommen ist und in Richtung des Pfeiles Z sich vor- und rückbewegen kann.According to FIG. 3, instead of a ständiaen attachment the partition 4 on the rotary piston 1 through the partition 4 a spring load 12 on the circumferential surface of the rotary piston 1, the partition 4 being slidably displaceable in a bearing surface 11 of the cylinder C. is added and can move back and forth in the direction of arrow Z.
Es ist aber gemäß Fig. 4 auch möglich, die Trennwand 4 in dem Umlaufkolben selbst gleitend verschieblich zu lagern, wobei sie unter der Federbelastung einer im Umlaufkolben selbst angeordneten Druckfeder 12 oder unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft an die Zylinderinnenwand angedrückt wird. Auf diese Weise überstreicht sie mit ihrer an der Zylinderwand anliegenden Kante die Zylinderinnenfläche, während sie entsprechend dem Abstand von der Zylinderinnenwand in der Lagerung im Kolben 1 hin- und herbeweglich ist.However, according to FIG. 4, it is also possible to mount the partition 4 in the rotary piston itself so that it can slide, being under the spring load one in the rotary piston self-arranged compression spring 12 or pressed against the cylinder inner wall under the influence of centrifugal force will. In this way it sweeps over the inner surface of the cylinder with its edge resting on the cylinder wall, while they can be moved back and forth in the bearing in the piston 1 according to the distance from the inner wall of the cylinder is.
In den beiden Ausführunqsformen gemäß Fig. 3, 4 kann zur Verringerung der Reibung, die zwischen der Dichtkante der Trennwand 4 und der Zylinderinnenwand auftritt, bei T1 eine spezielle Rollenlagerung vorgesehen sein.In the two embodiments according to FIGS. 3, 4, a special roller bearing can be provided at T 1 to reduce the friction that occurs between the sealing edge of the partition 4 and the inner wall of the cylinder.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:The invention achieves the following advantages:
Bei gleicher Leistung können die Anzahl der Zylinder der Hauptmaschine und damit der Herstellungsaufwand und dieWith the same performance, the number of cylinders of the Main machine and thus the manufacturing effort and the
daraus entstehenden Kosten abgesenkt werden.resulting costs can be reduced.
Der Platzbedarf für den Einbau der Maschine oder von
Maschinenblöcken wird geringer.The space required for the installation of the machine or of
Machine blocks gets smaller.
Auf die bei heutzutage bekannten Verbrennungskraftmaschinen üblichen komplizierten Kurbelwellen kann verzichtet werden.The complicated crankshafts customary in internal combustion engines known today can be dispensed with.
Der Aufwand an Zeit und Kosten für die Wartung der Maschine wird verringert.The time and expense involved in maintaining the machine is reduced.
Man erhält eine grosse Brenngemischverdichtung/ da der
Verdichtungsdruck nicht im Zylinder der Hauptmaschine
erzeugt wird, woraus eine grössere Ausgangsleistung resultiert. A large compression of the fuel mixture is obtained
Compression pressure not in the main engine cylinder
is generated, resulting in a greater output power.
Von wesentlicher Bedeutung ist schließlich die Verringerung
des Kraftstoffbedarfes gegenüber Verbrennungskraftmaschinen ähnlicher Ausbildung/ wobei die Einsparung bis zu 5o %
beträgt.Finally, the reduction in fuel consumption compared to internal combustion engines of a similar design is of essential importance / with savings of up to 5o%
amounts to.
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Claims (1)
Agras Str. 6, Athen, GriechenlandGeorgios Eust. Georgopoulos
Agras St. 6, Athens, Greece
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR6594380 | 1980-10-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3139993A1 true DE3139993A1 (en) | 1982-05-27 |
Family
ID=10933895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813139993 Withdrawn DE3139993A1 (en) | 1980-10-10 | 1981-10-08 | Orbital engine of the planetary-piston type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3139993A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2602268A1 (en) * | 1986-08-04 | 1988-02-05 | Rauline Maurice | Heat engine with a compressor and a special rotary pressure-reducing device which are connected mechanically |
-
1981
- 1981-10-08 DE DE19813139993 patent/DE3139993A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2602268A1 (en) * | 1986-08-04 | 1988-02-05 | Rauline Maurice | Heat engine with a compressor and a special rotary pressure-reducing device which are connected mechanically |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |