DE3300761C2

DE3300761C2 - Rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE3300761C2
Application number: DE3300761A
Authority: DE
Inventors: Walter Schmidt; Rainer Schmidt
Original assignee: SES MINICARS KG RAINER SCHMIDT
Current assignee: SES MINICARS KG RAINER SCHMIDT, 13509 BERLIN, DE
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2003-01-13
Also published as: DE3128309A1; DE3128309C2; DE3300761A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolben-Brennkraft maschine nach Hauptpatent Nr. 31 28 309 (Patentanmeldung P 31 28 309.8-15).The invention relates to a rotary piston internal combustion engine machine according to main patent no.31 28 309 (Patent application P 31 28 309.8-15).

Drehkolben-Brennkraftmaschinen sind in vielen Aus führungen bekannt. Sie haben den grundsätzlichen Vorteil, daß die nutzbare Arbeit praktisch unmit telbar auf die Antriebswelle übertragen wird, ohne daß der "Umweg" über die Kurbelwelle erfolgt.Rotary piston internal combustion engines are out of many known tours. You have the basic one Advantage that the usable work practically immediately telbar is transmitted to the drive shaft without that the "detour" takes place via the crankshaft.

Diese Maschinen sind in der Regel so aufgebaut, daß durch eine exzentrische Anordnung eines Drehkolbens innerhalb eines Gehäuses ein sichelförmiger Raum entsteht, der durch sogenannte Schieber ent sprechend ihrer Zahl in Arbeitsräume geteilt wird. Bei der Drehung des Drehkolbens wird Luft ange saugt, verdichtet und nach Einspritzung von Kraft stoff in das verdichtete Volumen erfolgt die Zün dung. Die expandierenden Gase leisten dann die nach Abzug der Verluste nutzbare Arbeit. Der dabei er zielte Nutzungsgrad hängt ebenso wie die Höhe des Schadstoffausstoßes von den verschiedensten kon struktiven Details der Maschine ab. These machines are usually designed so that by an eccentric arrangement of a rotary lobe a crescent-shaped space within a housing arises, which ent by so-called slider is divided into working rooms according to their number. Air is drawn in when the rotary lobe rotates sucks, compresses and after injection of power The fuel is added to the compressed volume dung. The expanding gases then make up for it Deduction of usable work losses. The one he did The targeted degree of use depends on the amount of Pollutant emissions from various con structural details of the machine.

Bisher nicht befriedigend geklärt sind bei derar tigen Maschinen die Abdichtung der Arbeitsräume und die damit im Zusammenhang stehende Schmierung der Schieber, die Erreichung einer hohen Verdichtung der für die Verbrennung notwendigen Luft, eine effektive, das heißt, eine den Nutzungsgrad verbessernde Ausnutzung der Verbrennungsgase und eine im Interesse des Umweltschutzes wirkungsvolle Nachverbrennung unverbrannter Anteile des Abgases, ohne daß auf eine kompakte raumsparende Bauweise und auf ein niedriges Leistungsgewicht verzichtet werden muß.Have not yet been satisfactorily clarified at derar machines to seal the work rooms and the related lubrication of the Slider, achieving high compression the air necessary for the combustion, a effective, that is, the degree of utilization improving utilization of the combustion gases and an effective one in the interest of environmental protection Afterburning of unburned portions of the exhaust gas, without a compact, space-saving design and forego a low power-to-weight ratio must become.

In der US-Patentschrift 4 2 03 410 wird eine Dreh kolben-Brennkraftmaschine beschrieben, die aus einem Zweikammergehäuse mit zwei nebeneinander an geordneten zylindrischen Drehkolben mit kreis förmigem Querschnitt besteht, die mit einer An triebswelle fest verbunden sind. Das Gehäuse hat eine zylindrische Form, wobei die Querschnitts flächen des Zylinders eine unsymmetrische Ellipse darstellt. Die beiden Kammern und die beiden Dreh kolben sind durch eine Trennwand voneinander getrennt. Beide Drehkolben weisen im Abstand von 90° je vier radiale Schlitze auf, in denen radial bewegbare Schieber angeordnet sind. Die Schieber, die beim Arbeiten der Brennkraftmaschine aufgrund der Fliehkraft gegen die innere Kammerwand gedrückt werden, erlauben eine funktionelle Aufteilung der Kammern in unterschiedlich große Räume, so daß die Funktionen Ansaugen, Verdichten, Zünden, Ausstoßen möglich sind. In der ersten Kammer erfolgt das Ansaugen und das Verdichten der Luft und das Zünden des Gemisches nach Einspritzung des Kraftstoffs. In U.S. Patent 4,223,410, a rotary piston internal combustion engine described that a two-chamber housing with two side by side ordered cylindrical rotary piston with circle shaped cross section, which with an drive shaft are firmly connected. The housing has a cylindrical shape, the cross-section surfaces of the cylinder an asymmetrical ellipse represents. The two chambers and the two rotary pistons are separated from each other by a partition Cut. Both rotary pistons are at a distance of 90 ° each have four radial slots in which radial movable slide are arranged. The sliders, which when working the internal combustion engine the centrifugal force against the inner chamber wall allow a functional division of the Chambers in rooms of different sizes, so that the Functions suction, compression, ignition, ejection possible are. This is done in the first chamber Air intake and compression and ignition of the mixture after fuel injection.

Über einen parallel zur Antriebswelle geführten Verbindungskanal werden die noch komprimierten Brenngase in die zweite Kammer geführt, in die noch zusätzlicher Kraftstoff zur Verbrennung zugeführt wird. Die hier stattfindende Entspannung verursacht die Rotationsbewegung der Drehkolben. Diese Brenn kraftmaschine hat verschiedene Nachteile. So führt das Überströmen der noch komprimierten Brenngase aus der ersten in die zweite Kammer und die weitere Zuführung und Verbrennung von zusätzlichem Kraft stoff in der zweiten Kammer zu einem erhöhten Kraftstoffbedarf und zu einer, aufgrund keiner weiteren Luftzuführung, unvollständigeren Verbren nung und damit zu einer Umweltbelastung. Weiterhin ist es sehr wahrscheinlich, daß durch den relativ weiten Überführungsweg der komprimierten Brenngase, aufgrund der Zündung des Gemisches im Ver dichterteil und der Entspannung der Verbrennungs gase im arbeitleistenden Teil des Motors, Wärme verluste und eine Teilentspannung und dadurch Leistungsverluste auftreten können. Nachteilig ist weiterhin, daß für diese Drehkolben-Brenn kraftmaschine offensichtlich keine Möglichkeit der Regulierung des Anpreßdruckes der Schieber an die Kammerinnenwand vorgesehen ist, ausgenommen die Wirkung der Fliehkraft, so daß bei geringeren Drehzahlen durchaus Dichtigkeitsprobleme beim Kom pressionschritt denkbar sind.Via a parallel to the drive shaft Connection channel will be the still compressed Fuel gases are led into the second chamber, into which still additional fuel supplied for combustion becomes. The relaxation taking place here causes the rotary motion of the rotary lobes. This focal The engine has several disadvantages. So leads the overflow of the still compressed fuel gases from the first to the second chamber and the further Supply and combustion of additional power fabric in the second chamber to an increased Fuel requirement and one, due to none further air supply, incomplete burning and thus environmental pollution. Farther it is very likely that by the relative long transfer path of the compressed fuel gases, due to the ignition of the mixture in the ver poetry and the relaxation of combustion gases in the working part of the engine, heat losses and a partial relaxation and thereby Power losses can occur. The disadvantage is continue that for this rotary lobe burning engine obviously no way of Regulation of the contact pressure of the slide on the Chamber inner wall is provided, except for the Effect of centrifugal force, so that at lower Speed quite tightness problems with the Kom step are conceivable.

In der schweizerischen Patentschrift Nr. 142 832 wird ein Kapselgebläse beschrieben, das aus einer exzentrisch im Gehäuse gelagerten, zylindrischen Trommel besteht, die mit radial bewegbaren, in Schlitzen geführten Schiebern versehen ist. In Swiss Patent No. 142 832 describes a capsule blower that consists of a eccentric cylindrical bearings Drum is made with radially movable, in Slotted slide is provided.

Die Schieber werden durch die Fliehkraft gegen die Gehäuseinnenwand gedrückt. Bei niedrigeren Dreh zahlen jedoch wird mit einer Flüssigkeit, die über ein Kanalsystem im Bereich der Welle den Druck aufbaut, der notwendige Anpressungsdruck erzielt. Das dort beschriebene hydraulische System, das gleichgewichtig zur Vermeidung eines Axialschubes einen hydraulischen, teilweise gedrosselten Druck aufbaut, wird im Kreislauf geführt, und das vom Gebläse geförderte, gasförmige Medium dient dabei dem Flüssigkeitsumlauf. Nachteilig bei einer Variante dieser Lösung ist, daß das gasförmige Medium im Kontakt mit der Flüssigkeit steht, so daß es von dieser wieder getrennt werden muß. Für einen Einsatz in Drehkolben-Brennkraftmaschinen ist diese Lösung insbesondere deshalb ungeeignet, weil mit ihr zwar ein ausreichender Anpreßdruck der Schieber erreicht wird, jedoch die Möglichkeit die Schieber unterschiedlich stark zu belasten nicht realisier bar erscheint.The sliders are against by the centrifugal force Inner wall pressed. At lower rotation however, will pay with a liquid that is over a channel system in the area of the shaft the pressure builds up, the necessary contact pressure is achieved. The hydraulic system described there, the balanced to avoid axial thrust hydraulic, partially throttled pressure builds up, is circulated, and that by Fan-conveyed, gaseous medium is used the fluid circulation. A disadvantage of one Variant of this solution is that the gaseous Medium is in contact with the liquid so that it must be separated from this again. For one This is used in rotary piston internal combustion engines Solution especially unsuitable because with you have a sufficient contact pressure of the slide is achieved, however, the possibility of the slider to realize different levels of stress bar appears.

In der deutschen Patentschrift 678 271 ist eine Brennkraftmaschine beschrieben worden, in der ein vorverdichtetes Gas-Luftgemisch, dessen Erzeugung in der Patentschrift nicht näher beschrieben wird, in eine, durch zwei Flachkolben gebildete Kammer eingeblasen und weiter verdichtet wird. Kurz nach dem Zündzeitpunkt wird dann ein Teil der hochge spannten Verbrennungsgase über eine Düse abge zweigt, trifft auf ein Schaufelrad und treibt dieses an, so daß damit Arbeit geleistet werden kann. Ein Nachteil dieses Vorschlages ist, daß zum Zeitpunkt der höchsten Verdichtung, das heißt zum Zeitpunkt der größten potentiellen Energieansamm lung ein nicht unwesentlicher Teil der zur Ver fügung stehenden kinetischen Energie auf ein Schau felrad übertragen wird, das bekanntlich einen geringeren Wirkungsgrad hat. Eine Nachverbrennung der ausgestoßenen Brenngase und damit ein zusätz licher Energiegewinn und eine Verringerung der Schadstoffe erfolgt nicht. Es ist anzunehmen, daß das Verwerten der Energie die direkte Einwirkung auf die dort beschriebenen Flachkolben, wie es in Drehkolben-Brennkraftmaschinen auch allgemein üb lich ist, effektiver ist als der relativ verlust reiche Weg der Abzweigung von Energie kurz nach dem Zündzeitpunkt.In German patent specification 678 271 there is one Internal combustion engine has been described in the pre-compressed gas-air mixture, its generation is not described in more detail in the patent specification, into a chamber formed by two flat pistons is blown in and further compressed. Shortly after the ignition timing is then part of the hochge strained combustion gases abge through a nozzle branches, hits a paddle wheel and drives this so that work can be done with it can. A disadvantage of this proposal is that Time of highest compression, that is to say Time of greatest potential energy accumulation a not insignificant part of the ver added kinetic energy to a show felrad is transmitted, which is known to be a has lower efficiency. An afterburn the fuel gases emitted and thus an additional one energy gain and a reduction in There are no pollutants. It can be assumed that the utilization of the energy the direct influence on the flat pistons described there, as described in Rotary piston internal combustion engines are also common is more effective than the relative loss rich way of diverting energy shortly after Ignition timing.

Ein weiterer Nachteil der hier beschriebenen Drehkolben-Brennkraftmaschinen ist, daß im Verbren nungsraum die den wirksamen Expansionsdruck auf nehmende Fläche des vorlaufenden Schiebers gleich der Fläche des nachlaufenden Schiebers ist, so daß eine Minderung der Wirkung des Druckes vorliegt, der als ungerichtet Größe in alle Raumrichtungen wirkt.Another disadvantage of those described here Rotary lobe internal combustion engines is that in burning the effective expansion pressure taking the same area of the leading slide is the area of the trailing slide, so that there is a reduction in the effect of the pressure, which as an undirected size in all spatial directions works.

Die Drehkolben-Brennkraftmaschine gemäß Hauptpatent besteht aus einem Motor und einem axial daneben angeordneten Verdichter, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind. Im Motor und im Verdichter sind jeweils in einem zylindrischen Gehäuse exentrisch Drehkolben angeordnet, die radial bewegliche, an der Innenwand des Gehäuses entlang gleitende Schieber aufweisen. Im Verdich tergehäuse und im Motorgehäuse sind jeweils Einlaß- und Auslaßöffnungen und außerdem eine Einspritz einrichtung für Kraftstoff und eine Zündeinrichtung angeordnet. Dem Drehkolbenverdichter ist ein Ver dichtergebläse mit einem, auf der Antriebswelle be festigten Schaufelrad vorgeschaltet. Ein radialer Auslaß des Verdichtergebläses steht über einen Ansaugraum mit dem Einlaß des Drehkolbenverdichters in Verbindung. Der Durchlaßquerschnitt des Ansaug raumes wird durch einen Luftregulierschieber gesteuert. Dem Drehkolbenmotor nachgeschaltet ist eine Abgasturbine, die ebenfalls auf der Antriebs welle angeordnet ist. Die Auslaßschlitze des Dreh kolbens stehend radial mit den Druckschaufeln der Abgasturbine in Verbindung. Ein Druckgebläse, das mit der Antriebswelle verbunden ist, liefert Frischluft über einen axialen Entlüftungskanal in den Ringraum der Abgasturbine, in dem die Druck schaufeln eines Schaufelrades angeordnet sind. Die Einlaßöffnung des Drehkolbenmotors für das Kraft stoff-Luftgemisch befindet sich in einer Dreh winkelstellung von 250° vom Zündpunkt. Sie wird von einem voraus laufenden Schieber des Drehkolbenmotors jeweils freigegeben, wenn die Auslaßschlitze von einem nachfolgenden Schieber noch nicht voll geschlossen sind, so daß die Restgase des Ver brennungsvorganges durch das vorverdichtete Kraft stoff-Luftgemisch zur Abgasturbine abgeleitet wer den können. In der Abgasturbine wird die kinetische Energie der Abgase auf die Antriebswelle über tragen. Gleichzeitig wird über das Druckgebläse Frischluft eingeblasen. Die noch im Flammzustand befindlichen Verbrennungsgase werden durch die an wesende Frischluft nachverbrannt, wodurch sich gleichzeitig der Verbrennungsdruck erhöht und als genutzte Energie mittels der Abgasturbine auf die Antriebswelle übertragen wird. Gleichzeitig werden die in den Verbrennungsgasen enthaltenen Schad stoffanteile abgebaut.The rotary lobe internal combustion engine according to the main patent consists of a motor and one axially next to it arranged compressors on a common Drive shaft are arranged. In the engine and in Compressors are each in a cylindrical Housing arranged eccentrically rotary lobes radially movable, on the inner wall of the housing have sliders sliding along. In the Verdich ter housing and in the motor housing are each inlet and exhaust ports and also an injection device for fuel and an ignition device arranged. The rotary lobe compressor is a ver sealing fan with a, be on the drive shaft consolidated paddle wheel upstream. A radial one The compressor fan outlet is above one Intake chamber with the inlet of the rotary lobe compressor in connection. The inlet cross section space is created by an air regulating slide controlled. The rotary piston engine is connected downstream an exhaust gas turbine, which is also on the drive shaft is arranged. The outlet slots of the rotary piston standing radially with the pressure vanes of the Exhaust gas turbine in connection. A pressure blower that is connected to the drive shaft Fresh air via an axial ventilation duct in the annulus of the exhaust gas turbine, in which the pressure blades of a paddle wheel are arranged. The Inlet opening of the rotary engine for the force fabric-air mixture is in one turn angular position of 250 ° from the ignition point. It is from a spool of the rotary piston engine running ahead released each time the outlet slots of a subsequent slider is not yet full are closed so that the residual gases of Ver combustion process by the pre-compressed force substance-air mixture to the exhaust gas turbine that can. In the exhaust gas turbine, the kinetic Energy of the exhaust gases on the drive shaft wear. At the same time, the pressure blower Fresh air blown in. The still in the flame state Combustion gases located by the after-burning fresh air, which causes at the same time the combustion pressure increases and as used energy by means of the exhaust gas turbine Drive shaft is transmitted. Be at the same time the damage contained in the combustion gases parts of the substance degraded.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine weitere Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine gemäß Hauptpatent zu erreichen.The invention is based on the object, a further increase in performance of the internal combustion engine according to the main patent.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß das Verdichtergebläse über axial durch das Gehäuse verlaufende Kühlkanäle und über, an der Innenseite des Ringraumes angeordnete Durchlaß schlitze mit den Druckschaufeln der Abgasturbine in Verbindung steht, so daß das dort befindliche Altgas mit der vorverdichteten Frischluft vermengt in den Auslaß abgeleitet wird.The object of the invention is achieved characterized in that the compressor fan through axially the housing running cooling channels and above, on the Passage arranged on the inside of the annular space slot in with the pressure blades of the exhaust gas turbine Connection is established so that what is there Used gas mixed with the pre-compressed fresh air is discharged into the outlet.

Weiterhin sind erfindungsgemäß drei Auslaßschlitze des Drehkolbenmotors vorhanden, deren Breite und Abstand in Umfangsrichtung der Dicke der Schieber des Drehkolbens entsprechen. Dabei sind zwei Aus laßschlitze in einer Drehwinkelstellung nach 180° vom Zündpunkt durch den jeweiligen Schieber für die nachfolgende Arbeitskammer voll geöffnet, während der weitere Auslaßschlitz über die voraus laufende Arbeitskammer mit der, in einer Drehwinkelstellung von 250° vom Zündpunkt angeordneten Einlaßöffnung des Drehkolbenmotors in Verbindung steht, so daß die Restgase des Verbrennungsvorganges durch das vorverdichtete Kraftstoff-Luftgemisch zur Abgas turbine abgeleitet werden können.Furthermore, three outlet slots are according to the invention of the rotary engine, their width and Distance in the circumferential direction of the thickness of the slide of the rotary lobe. There are two off leave slots in an angle of rotation position after 180 ° from the ignition point through the respective slide for the subsequent working chamber fully opened while the further outlet slot over the one running ahead Working chamber with the, in an angular position of 250 ° from the ignition point arranged inlet opening of the rotary lobe engine is connected so that the residual gases of the combustion process through the pre-compressed fuel-air mixture for exhaust gas turbine can be derived.

Zusätzlich sieht die Erfindung radial gegenüber den zwei Auslaßschlitzen im Ringraum der Abgas turbine eine Mischkammer zum Vermischen der von den Druckschaufeln zugeführten Frischluft mit den Ver brennungsgasen vor.In addition, the invention faces radially the two outlet slots in the annulus of the exhaust gas turbine a mixing chamber for mixing the of the Fresh air pressure blades supplied with the ver combustion gases before.

Damit ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das im Hauptpatent vorgesehene Druckgebläse wegfällt. It is thus provided according to the invention that the The main patent envisaged pressure blower is omitted.

Dafür ist das Motorengehäuse mit axial verlaufenden Kühlkanälen versehen. Das dem Drehkolbenverdichter vorgelagerte Verdichtergebläse steht mit den Kühlkanälen in Verbindung, so daß die Kühlluft direkt vom Verdichtergebläse über die Kühlkanäle in den Ringraum geleitet wird. Am Ringraum sind gegen über der für den Altgasauslaß vorgesehenen Aus sparung Durchlaßschlitze vorgesehen. Die Kühlluft wird durch diese Durchlaßschlitze in den Ringraum gedrückt, mit dem zwischen den Druckschaufeln befindlichen Altgas vermengt und in das Auspuffrohr abgeleitet, aber gleichzeitig wird ein Teil der Kühlluft durch die Druckschaufeln an der Unterseite des Verbrennungsraumes vorbeigeführt und in den von den Auslaßschlitzen ausgestoßenen Verbrennungsgasen zugeführt. Die vom Verbrennungsraum ausgestoßenen Verbrennungsgase werden über drei Auslaßkanäle dem Ringraum zugeführt und gezielt auf bestimmte Druckschaufeln übertragen. An der Kolbenumlaufbahn in einer Drehwinkelstellung nach 160° vom Zündpunkt entfernt sind drei Auslaßschlitze erfindungsgemäß angeordnet, die in Breite und Abstand zueinander der Schmalseite der Schieber entsprechen. Die Auslaßschlitze sind durch drei, in Drehrichtung verlaufende Auslaßkanäle mit dem Ringraum ver bunden. Werden vom Schieber die ersten zwei Aus laßschlitze durch die Schieber geöffnet, so wird der höchste Verbrennungsdruck auf zwei, den ersten zwei Auslaßkanälen nahestehenden Druckschaufeln übertragen. Bei dieser Schieberstellung wird aber gleichzeitig der dritte Auslaßschlitz offengehalten und von dem um 90° vorgelagerten Schieber die Ein laßöffnung voll geöffnet, so daß die im Kom pressionsraum verdichtete Sekundärluft in den Raum zwischen den beiden Schiebern einströmt und den Rest von Altgasen vom vorherigen Verbrennungs vorgang über den dritten Auslaßkanal auf eine weniger druckbelastete Druckschaufel ableitet. Ge genüber den ersten zwei Auslaßkanälen ist im Ring raum eine räumliche Aussparung vorgesehen, die als Mischkammer dient. Damit wird der Zweck verfolgt, daß die von den Druckschaufeln zugeführte Sekundär luft besser mit dem noch im Flammzustand befindlichen, durch die Auslaßschlitze ausgestoße nen Verbrennungsgase vermengt wird. Weiterhin wird dadurch erreicht, daß unverbrannte oder nur teil weise verbrannte Restbestände an Brennstoff anteilen, die infolge von Sauerstoffmangel nicht verbrennen konnten, bei der Vermengung mit dem Sauerstoff der Sekundärluft gezündet werden, wobei gleichzeitig der zusätzlich entstehende Verbren nungsdruck auf die Druckschaufeln übertragen wird.For this, the motor housing with axially extending Provide cooling channels. The rotary lobe compressor upstream compressor blower stands with the Cooling channels in connection so that the cooling air directly from the compressor fan via the cooling channels in the annulus is directed. At the annulus are against above the intended for the waste gas outlet economy through slots provided. The cooling air is through these through slots in the annulus pressed with between the pressure vanes existing gas mixed and into the exhaust pipe derived, but at the same time, part of the Cooling air through the pressure blades on the bottom of the combustion chamber and in the combustion gases expelled through the outlet slots fed. Those expelled from the combustion chamber Combustion gases are exhausted through three outlet channels Annulus fed and targeted to specific Transfer pressure paddles. At the piston orbit in a rotational angle position after 160 ° from the ignition point three outlet slots are removed according to the invention arranged in width and distance from each other correspond to the narrow side of the slide. The Outlet slots are through three, in the direction of rotation running outlet channels with the annular space ver bound. The first two off the slide leave slots open by the slider, so the highest combustion pressure on two, the first two pressure vanes close to the outlet channels transfer. With this slide position, however at the same time the third outlet slot is kept open and the on of the upstream slider by 90 ° let opening fully open, so that in the com compression room compressed secondary air into the room flows between the two slides and the Rest of waste gases from the previous combustion operation via the third outlet channel to a derives less pressure-loaded pressure bucket. Ge is in the ring opposite the first two outlet channels space provided a spatial recess, which as Mixing chamber is used. So the purpose is pursued that the secondary fed from the pressure blades air better with that still in the flame state located, ejected through the outlet slots a combustion gas is mixed. Will continue achieved in that unburned or only partially wise burned remaining stocks of fuel proportions that are not due to lack of oxygen could burn when mixed with the Oxygen of the secondary air are ignited, whereby at the same time the additional burning that occurs pressure is transferred to the pressure blades.

Die hier erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen führen zu einer weiteren Leistungssteigerung des Motors. Durch Wegfall des Druckgebläses übernimmt das dem Drehkolbenverdichter vorgelagerte Verdich tergebläse die Zuführung von Frischluft in den Ringraum und kühlt dabei gleichzeitig den Motor. Das hat auch zur Folge, daß die zwischen den Druckschaufeln befindlichen Altgase, mit der Kühl luft vermengt, einen Geräusch dämpfenden Effekt auf die Altgasabführung ausüben. Gleichzeitig werden auch die Druckschaufeln gekühlt. Die zwischen den Druckschaufeln zum Auslaßschlitz zugeführte Kühl luft trägt zur Kühlung der Kolbenumlaufbahn bei. Durch die gezielte Übertragung der kinetischen Energie der Verbrennungsgase auf bestimmte Druckschaufeln und durch die Zuordnung einer Mischkammer im Druckschaufelgehäuse wird ebenfalls die Leistung der Maschine erhöht, und die Abgase werden umweltfreundlicher abgegeben.The measures proposed here according to the invention lead to a further increase in performance of the Motors. By eliminating the pressure blower takes over the compression upstream of the rotary lobe compressor the supply of fresh air to the Annulus while cooling the motor. This also has the consequence that the between the Used gas pressure scoops, with the cooling air blended, a noise dampening effect exercise the waste gas discharge. Be at the same time the pressure blades also cooled. The between the Pressure vanes fed to the cooling outlet slot Air helps cool the piston orbit. Through the targeted transmission of the kinetic Energy of the combustion gases on certain Pressure scoops and by assigning a Mixing chamber in the pressure bucket housing is also the performance of the machine increases, and the exhaust gases are given more environmentally friendly.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the Invention shown. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch Verbrennungs- und Kompressionsraum; Fig. 1 shows a longitudinal section through combustion and compression chamber;

Fig. 2 einen Querschnitt durch Verbrennungsraum und Ringraum (von der Rückseite aus gesehen). Fig. 2 shows a cross section through the combustion chamber and annulus (seen from the rear).

Das Motorengehäuse 5 ist mit Kühlkanälen 57 versehen, über die die Kühlluft über die Durch laßschlitze 45 am Ringraum 42a gegenüber dem Altgasauslaß 46a - der nach Drehwinkelstellung nach 420° vom Zündpunkt vorgesehen ist - durch die Zwischenräume der Druckschaufeln 42 in den Auspuff 46, mit den Altgasen vermischt, abgeleitet wird. Die den Druckschaufeln 42 zugeführte Kühlluft kühlt gleichzeitig die Unterseite des Verbrennungsraumes 10, bevor sie den Auslaßschlitzen 41 zugeführt wird. Zwischen den Kolbenumlaufbahnen 21 und 22 des Verbrennungsraumes 10 und des Kompressionsraumes 11 ist eine Gehäusetrennwand 58 angeordnet, in der ein Zwischenlager 59 für die Antriebswelle 9 gelagert ist. Die Kolbenumlaufbahnen 21 und 22, die aus einem verschleißarmen Metall bestehen, sind zylindrisch geformt und auswechselbar in den dafür vorgesehenen Aussparungen im Motorengehäuse 5 fixiert. Die seitliche Abgrenzung zu den Schiebern 1 bis 4 und 1a bis 4b ist entsprechend der exzentrisch gelagerten Antriebswelle 9 den unter schiedlichen Abständen zu den Drehkolben 12 und 13 angepaßt. Die Kolbenumlaufbahnschmalseiten 73 sind am inneren Ende winklig nach außen geformt und bilden einen zylindrischen Abschluß 81, der dem Durchmesser der Wangenscheiben 6, 7, 8 und 8a und der Breite der Stirnseiten entspricht. Sie bilden eine Abdichtung zu den, in den Wangenscheiben 6 bis 8a gelagerten Dichtringen 74. Die Antriebswelle 9 für den Verbrennungsraum 10 ist mit den Wangen scheiben 6 und 7 und dem zwischen diesen gelager ten Drehkolben 12 fest verbunden und endet am Zwischenlager 59 der Gehäusetrennwand 58. Die An triebswelle 9a für den Kompressionsraum 11, die mit den Wangenscheiben 8 und 8a und dem Drehkolben 13 fest verbunden ist, ist mit einem Nutenzapfen 60 versehen, der in eine Bohrung der Antriebswelle 9 passend eine Wellenverbindung herstellt. Der vor dere Gehäusestirndeckel 61, der eine Verbindung zum Verdichtergebläse 14 herstellt und das vordere Wel lenlager 64 trägt, ist mit Aussparungen 62 für die Kühlkanäle 57 und die Sekundärluftzuführung 15 zum Ansaugraum 17 versehen. Die Stirndeckelinnenseite ist mit einer zylindrischen Aussparung zur Be grenzung der Wangenscheibe 8a und einer seitlichen Begrenzung zur Kolbenumlaufbahn 22 versehen. Der mittlere Gehäusestirndeckel 63 bildet die seitliche Begrenzung zum Verbrennungsraum 10 und weist die gleichen zylindrischen Aussparungen für Wangen scheibe 6 und die Kolbenumlaufbahn 21 auf. Die Abdichtung zur Antriebswelle wird durch einen Simmering erzielt (in der Zeichnung nicht ange zeigt). Der hintere Gehäusestirndeckel 65 ist mit dem hinteren Wellenlager 66 versehen und bildet den hinteren Abschluß zur Turbinenradscheibe 44 und zum Ringraum 42a. Zur Abdichtung der Schieber 1 bis 4 und 1a und 4b zu den Kolbenumlaufbahnen 21 und 22 werden an der Stirnseite der Schieber 1 bis 4 und 1a bis 4b zwei Nuten vorgesehen, die jeweils mit einer Nut an der Schieberschmalseite in Verbindung stehen. Zwei winkelförmig gebildete Dichtleisten 67 werden in den Nuten gelagert und durch den Druck einer in der Nuttiefe gelagerten Flachfeder 68 seitlich und nach oben zur Kolbenumlaufbahn 21 und 22 angepaßt. Die Dichtleisten 67 sind am Ende der Längsseiten abgewinkelt und bewirken durch eine Vertiefung in der Nut einen Begrenzungsanschlag nach oben, so daß die Dichtleisten 67 bei Abschal tung des hydraulischen Anpressungsdruckes in der Nut verbleiben. Zwischen den zwei Dichtleisten 67 ist in der Mitte der Schieberstirnseite und zu den zwei Schmalseiten ein Ölkanal 69 zur Schmierung vorgesehen, der an der Schieberbreitseite innerhalb des Drehkolbens 12 und 13 endet, aber bei einer Stellung im UT-Bereich eine Verbindung zu einem im Drehkolben vorgesehen Ölkanal 69a herstellt, der mit dem hydraulischen Druckfluidum in Verbindung steht. Durch diese Anordnung werden Schieber und Kolbenumlaufbahn mit dosierten Mengen an Schmieröl, das dem Hydrauliköl beigemischt wird, versorgt. Um den hydraulischen Anpressungsdruck der Schieber zur Kolbenumlaufbahn zu begrenzen, werden am unteren Viertel der Schieberschmalseite Anschlagbolzen 70 vorgesehen, die in den Schlitzen 71 der Wangen scheiben 6, 7, 8 und 8a bewegbar sind. Die beiden Innenseiten der Gehäusetrennwand 58 sowie die vor deren und mittleren Gehäusestirndeckel 61 und 63 sind mit zylindrischen Aussparungen versehen, in denen ein schmales Kugellager 72 so gelagert ist, daß rundum ein gleichbleibender Abstand zur Stirn seite der Kolbenumlaufbahn besteht. The motor housing 5 is provided with cooling channels 57 , through which the cooling air through the through slots 45 on the annular space 42 a relative to the waste gas outlet 46 a - which is provided after the angle of rotation after 420 ° from the ignition point - through the spaces between the pressure blades 42 in the exhaust 46 , mixed with the old gases, is derived. The cooling air supplied to the pressure blades 42 simultaneously cools the underside of the combustion chamber 10 before it is supplied to the outlet slots 41 . A housing partition 58 is arranged between the piston orbits 21 and 22 of the combustion chamber 10 and the compression chamber 11 , in which an intermediate bearing 59 for the drive shaft 9 is mounted. The piston orbits 21 and 22 , which consist of a wear-resistant metal, are cylindrical in shape and are interchangeably fixed in the recesses provided in the motor housing 5 . The lateral delimitation to the sliders 1 to 4 and 1 a to 4 b is adapted according to the eccentrically mounted drive shaft 9 under different distances to the rotary pistons 12 and 13 . The piston orbit narrow sides 73 are angularly shaped outwards at the inner end and form a cylindrical end 81 , which corresponds to the diameter of the cheek washers 6 , 7 , 8 and 8 a and the width of the end faces. They form a seal to the sealing rings 74 mounted in the cheek washers 6 to 8 a. The drive shaft 9 for the combustion chamber 10 is firmly connected to the cheek washers 6 and 7 and the rotary piston 12 stored between them and ends at the intermediate bearing 59 of the housing partition 58 . At the drive shaft 9 a for the compression chamber 11 , which is firmly connected to the cheek washers 8 and 8 a and the rotary piston 13 , is provided with a grooved pin 60 , which makes a shaft connection in a bore in the drive shaft 9 . The front end cover 61 , which connects to the compressor blower 14 and the front shaft bearing 64 Wel is provided with recesses 62 for the cooling channels 57 and the secondary air supply 15 to the suction chamber 17 . The inside of the end cover is provided with a cylindrical recess to limit the cheek plate 8 a and a lateral limit to the piston orbit 22 . The middle housing end cover 63 forms the lateral boundary to the combustion chamber 10 and has the same cylindrical recesses for cheek washer 6 and the piston orbit 21 . The seal to the drive shaft is achieved by a sealing ring (not shown in the drawing). The rear housing end cover 65 is provided with the rear shaft bearing 66 and forms the rear end to the turbine wheel disc 44 and the annular space 42 a. To seal the slide 1 to 4 and 1 a and 4 b to the piston orbits 21 and 22 , two grooves are provided on the end of the slide 1 to 4 and 1 a to 4 b, each of which is connected to a groove on the narrow side of the slide. Two angular sealing strips 67 are mounted in the grooves and laterally and upwardly adapted to the piston orbit 21 and 22 by the pressure of a flat spring 68 mounted in the groove depth. The sealing strips 67 are angled at the end of the long sides and cause a limit stop upwards through a recess in the groove, so that the sealing strips 67 remain in the groove when the hydraulic contact pressure is switched off. Between the two sealing strips 67 , an oil channel 69 is provided for lubrication in the middle of the end face of the slide and on the two narrow sides, which ends on the wide side of the slide within the rotary piston 12 and 13 , but a connection to one in the rotary piston is provided in a position in the UT area Produces oil channel 69 a, which is in communication with the hydraulic pressure fluid. With this arrangement, the slide valve and the piston orbit are supplied with metered quantities of lubricating oil which is mixed with the hydraulic oil. In order to limit the hydraulic contact pressure of the slide to the piston orbit, stop bolts 70 are provided on the lower quarter of the narrow side of the slide, which discs 6 , 7 , 8 and 8 a are movable in the slots 71 of the cheeks. The two inner sides of the housing partition 58 and the front and middle housing end covers 61 and 63 are provided with cylindrical recesses in which a narrow ball bearing 72 is mounted so that there is a constant distance to the end face of the piston orbit.

Wird der Schieber 1 bis 4b durch den hydraulischen Anpressungsdruck im Drehkolben 12 und 13 zur Kolbenumlaufbahn 21 und 22 bewegt, so werden die Anschlagbolzen 70 gegen den Innenring der Kugel lager 72 gedrückt und mit den rotierenden Schiebern 1 bis 4b in drehende Bewegung versetzt. Durch diesen Begrenzungsanschlag wird an der Schieber stirnseite und der Kolbenumlaufbahn 21 und 22 ein gleich-bleibender Abstand von ca. 0,25 mm rundum erzielt. Die Abdichtung zur Kolbenumlaufbahn 21 und 22 wird durch federbelastete Dichtleisten 67 gewährleistet.If the slide 1 to 4 b is moved by the hydraulic contact pressure in the rotary piston 12 and 13 to the piston orbit 21 and 22 , the stop pin 70 is pressed against the inner ring of the ball bearing 72 and set in rotating motion with the rotating slide 1 to 4 b. Through this limit stop, a constant distance of approximately 0.25 mm is achieved all around on the slide face and the piston orbit 21 and 22 . The seal to the piston orbit 21 and 22 is ensured by spring-loaded sealing strips 67 .

Die Verbrennungsgase werden durch drei Auslaß schlitze 41, die der Breite der Schieber 1 bis 4 entsprechen, ausgestoßen und über drei in Drehrichtung verlaufende Auslaßkanäle 76, 77 und 78 dem Ringraum 42a zugeführt. Sind durch den Schieber 1 die ersten zwei Auslaßschlitze geöffnet, so wird der höchste Verbrennungsdruck über die Auslaßkanäle 76 und 77 auf zwei bestimmte, den Auslaßkanälen nahestehende Druckschaufeln 42 übertragen.The combustion gases are slits through three outlet 41 , which correspond to the width of the slide 1 to 4 , ejected and fed to the annular space 42 a via three outlet channels 76 , 77 and 78 running in the direction of rotation. If the first two outlet slots are opened by the slide 1 , the highest combustion pressure is transmitted via the outlet channels 76 and 77 to two specific pressure vanes 42 which are close to the outlet channels.

Bei dieser Stellung des Schiebers 1 wird durch den um 90° voranlaufenden Schieber 4 die Einlaßöffnung 37 geöffnet und die zwischen den zwei Schiebern 4a und 4b des Kompressionsraumes 11 verdichtete Sekundärluft in den Raum zwischen Schieber 1 und 4 gedrückt, so daß die restlichen Verbrennungsgase vom vorangegangenen Verbrennungsvorgang über den Auslaßkanal 78 auf eine weniger druckbelastete Druckschaufel 42 abgeleitet werden. In this position of the slide 1 , the inlet opening 37 is opened by the slide 4 leading by 90 ° and the secondary air compressed between the two slides 4 a and 4 b of the compression chamber 11 is pressed into the space between slide 1 and 4 , so that the remaining combustion gases are derived from the previous combustion process via the outlet duct 78 to a pressure scoop 42 which is less loaded.

Bei Öffnung aller drei Auslaßkanäle 76, 77 und 78 durch den Schieber 1, bei einer Drehwinkelstellung nach 190° vom Zündpunkt, strömen die bereits etwas entspannten Verbrennungsgase, unterstützt vom nach folgenden Schieber 2, durch die Auslaßkanäle 76, 77 und 78 auf die nachfolgenden Druckschaufeln 42 des Ringraumes 42a. Gegenüber den Auslaßkanälen 76 und 77 ist im Ringraum 42a eine räumliche Aussparung vorgesehen, die als Mischkammer 79 dient. Zweck dieser Mischkammer ist es, die vom Verbrennungsraum 10 ausgestoßenen, noch im Flammzustand befind lichen Verbrennungsgase mit der zwischen den Druckschaufeln 42 zugeführten Sekundärluft inniger zu vermischen, um eine bessere Verbrennung der noch vorhandenen Restbestände an Brennstoffanteilen zu erzielen. Durch die Nachverbrennung wird der Verbrennungsdruck in der Mischkammer 79 gesteigert und nutzvoll auf die Druckschaufeln übertragen.When all three outlet channels 76 , 77 and 78 are opened by slide 1 , at an angle of rotation after 190 ° from the ignition point, the somewhat relaxed combustion gases, supported by the subsequent slide 2 , flow through outlet channels 76 , 77 and 78 onto the subsequent pressure blades 42 of the annular space 42 a. Compared to the outlet channels 76 and 77 , a spatial recess is provided in the annular space 42 a, which serves as a mixing chamber 79 . The purpose of this mixing chamber is to more intimately mix the combustion gases 10 expelled from the combustion chamber 10 , which are still in the flame state, with the secondary air supplied between the pressure vanes 42 , in order to achieve better combustion of the remaining amounts of fuel. The post-combustion increases the combustion pressure in the mixing chamber 79 and transfers it to the pressure blades in a useful manner.

Claims

1. Rotary piston internal combustion engine with a motor and a compressor arranged axially next to it on a common drive shaft, each of which has a rotary piston which is arranged eccentrically in a cylindrical housing and has radially movable therein sliding sliders along the inner wall of the housing, in the compressor housing and in the motor housing each inlet and outlet openings and also an injection device for fuel and an ignition device are arranged with a, upstream of the rotary compressor compressor blower with a paddle wheel attached to the drive shaft, with a radial outlet of the compressor blower via a suction chamber with the inlet of the rotary compressor in Connection is made and wherein the passage cross section of the intake chamber is controlled by an air regulating slide, with a, the rotary piston engine downstream switched exhaust gas turbine with a turbine wheel disk attached to the drive shaft and nd attached to it, the rotary piston in an annular space radially enclosing pressure vanes, wherein in a rotational angular position after 160 ° from the ignition point arranged outlet slots of the rotary engine are connected radially with the pressure vanes of the exhaust gas turbine according to Patent No. 31 28 309, characterized in that the Compressor blower ( 14 ) via cooling passages ( 57 ) running axially through the housing ( 5 ) and through passage slots ( 45 ) arranged on the inside of the annular space ( 42 a) communicates with the pressure blades ( 42 ) of the exhaust gas turbine, so that the one located there Used gas mixed with the pre-compressed fresh air is discharged into the outlet ( 46 ).

2. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that three outlet slots ( 76 , 77 , 78 ) of the rotary piston engine are present, the width and distance of which correspond in the circumferential direction to the thickness of the slide ( 1 to 4 ) of the rotary piston, with two outlet slots ( 76 , 77 ) are fully open in an angle of rotation position after 180 ° from the ignition point by the respective slide for the subsequent working chamber, while the further outlet slot ( 78 ) via the preceding working chamber with the inlet opening ( 37 ) of the rotary lobe engine is connected so that the residual gases from the combustion process can be discharged through the pre-compressed fuel-air mixture to the exhaust gas turbine.

3. Rotary piston internal combustion engine according to claim 2, characterized in that radially opposite the two outlet slots ( 76 , 77 ) in the annular space ( 42 a) of the exhaust gas turbine, a mixing chamber ( 79 ) for mixing the blades from the pressure ( 42 ) supplied fresh air the combustion gases is provided.