DE3326985A1

DE3326985A1 - Internal combustion engine, especially for the propulsion of vehicles and aircraft

Info

Publication number: DE3326985A1
Application number: DE19833326985
Authority: DE
Inventors: Dieter 6113 Babenhausen Christ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1983-07-27
Publication date: 1985-02-14
Also published as: DE3326985C2

Abstract

In the case of an internal combustion engine of this type with a housing (1), in which a rotor is rotatably mounted, at least one combustion chamber (5) can be formed and in which at least one inlet (12) is provided for the charging of the combustion chamber (5) and at least one outlet (8) for the combustion gases from the combustion chamber (5), and with a shaft (3), which is coupled to the rotor which can be acted upon by the combustion gases, it is proposed, in order to achieve highly smooth running and low friction losses, that as rotor at least two discs (2a, 2b) arranged concentrically with one another be fitted side by side in the housing (1), that the discs (2a, 2b) be alternately coupled to the shaft (3) so that they can contra rotate, that the combustion chamber (5) be constructed from a number of secondary combustion chambers (5a, 5b) corresponding to the respective number of discs (2a, 2b), which chambers are formed in discs (2a, 2b) arranged side by side, that in each disc (2a, 2b) at least one, preferably more secondary combustion chambers (5a, 5b) be formed, distributed over the circumference, that the combustion chamber (5) or the secondary combustion chambers (5a, 5b) of a combustion chamber (5) be so designed that the combustion gases produced therein are expanded, generating thrust, and as they flow through the secondary combustion chambers (5b) of the outlet side discs (2b) are deflected so that the discs (2a, 2b) in alternating directions of rotation ... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für den AntriebInternal combustion engine, especially for propulsion

von Fahr- und Flugzeugen Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für den Antrieb von insbesondere Fahr- und Flugzeugen der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.of vehicles and aircraft The invention relates to an internal combustion engine for the drive of vehicles and aircraft in particular, the one in the generic term of the first Of the type specified.

Die im Stande der Technik bekannten Verbrennungsmotoren lassen sich grundsätzlich in Schubkolben- oder Rotationskolbenmotore unterteilen. Letztere besitzen, im Gegensatz zu Hubkolbenmotoren, keine hin- und hergehenden Teile, wie z.B. Kolben, Pleuelstangen usw., sondern nur rotierende Teile. Einer der bekanntesten Vertreter aus der Gattung der Rotationskolbenmotore, der sogenannte Wankelmotor, besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse, einem Läufer und einer Welle. Innerhalb des Gehäuses, welches mit einem Einlaß und einem Auslaß versehen ist, bewegt sich der auf der Welle gelagerte Läufer derart, daß er über eine Innenverzahnung und ein Ritzel die Welle antreibt. Gegenüber vorbekannten zeichnet sich der Wankelmotor durch besonders ruhigen Lauf aus. Als nachteilig ist anzusehen, daß der Verschleiß groß und demzufolge die Lebensdauer des Motors vergleichsweise gering ist.The internal combustion engines known in the prior art can basically subdivide into push piston or rotary piston engines. Own the latter, In contrast to reciprocating piston engines, no reciprocating parts, such as pistons, Connecting rods etc, just rotating parts. One of the most famous representatives from the type of rotary piston engine, the so-called Wankel engine, consists of the essentially consists of a housing, a rotor and a shaft. Inside the case, which is provided with an inlet and an outlet, moves on the Shaft mounted rotor in such a way that it has internal teeth and a pinion Shaft drives. Compared to previously known, the Wankel engine is particularly distinguished quiet run off. A disadvantage is that the wear is great and consequently the service life of the engine is comparatively short.

Ausgehend hiervon hat sich die Erfindung die Schaffung eines Motors zur Aufgabe gemacht, der ein hohes Maß an Laufruhe, geringe Reibungsverluste und eine optimale Leistungsausbeute bei einem Minimum an Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitiger universeller Anwendungsmöglichkeit zu liefern im Stande ist.Based on this, the invention has to create an engine made the task of a high degree of smoothness, low friction losses and an optimal power output with a minimum of fuel consumption while at the same time universal application is able to deliver.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs angegebenen Merkmale.The solution to this problem is achieved through the characteristic of the first Features specified in the claim.

Aufbau und Funktion einer derartigen Verbrennungskraftmaschine sind: Sie weist wenigstens zwei, als innenverzahntes Hohlrad bzw. Rad ausgebildete Scheiben auf, die sich mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit um ihre Achse drehen und zwar derart, daß benachbarte Scheiben sich in ihrem Drehsinn unterscheiden. In jeder dieser Scheiben befindet sich wenigstens eine Teilbrennkammer, wobei sich die Teilbrennkammern nebeneinander angeordneter Scheiben aufgrund ihrer räumlichen Anordnung und durch die gegenläufige Bewegung der benachbarten Scheiben in einem bestimmten Bewegungsstadium zu einer vollständigen Brennkammer ergänzen.The structure and function of such an internal combustion engine are: It has at least two disks designed as an internally toothed ring gear or wheel that rotate around their axis at the same peripheral speed, namely in such a way that neighboring disks are in their Differentiate the sense of rotation. In each of these disks there is at least one partial combustion chamber, with the partial combustion chambers of discs arranged next to one another due to their spatial Arrangement and by the counter-rotating movement of the neighboring discs in one complete certain stages of movement to a complete combustion chamber.

In diesem Augenblick wird entweder das in der Brennkammer befindliche Luft-Brennstoff-Gemisch gezündet (Benzin-Motor) oder aber in das komprimierte Luft-Gemisch Kraftstoff eingespritzt (Diesel-Motor). Grundsätzlich ist es möglich, gleichzeitig eine Benzineinspritz- und eine Zündvorrichtung anzuordnen und nacheinander zu betätigen (Benzineinspritz-Motor).At this moment either the one in the combustion chamber becomes Air-fuel mixture ignited (gasoline engine) or in the compressed air mixture Fuel injected (diesel engine). Basically it is possible to do it at the same time to arrange a gasoline injection and an ignition device and operate them one after the other (Petrol injection engine).

Das Laden der Brennkammern erfolgt dadurch, daß die Teilbrennkammer der einlaßseitigen Scheibe während ihrer Bewegung in dem Augenblick, in dem sich die Teilbrennkammern der einzelnen Scheiben zwar bereits überlappen, jedoch noch nicht fluchten, mit dem im Gehäuse befindlichen Einlaß kurzzeitig in Verbindung gestellt wird, so daß in diesem Augenblick über einen außerhalb des Gehäuses vor dem Einlaß befindliche Lader Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Brennkammern eingebracht wird. Einen kurzen Augenblick später, noch bevor die Teilbrennkammern miteinander fluchten, wird der Einlaß im Gehäuse oder die Einlaßöffnung der Teilbrennkammer aufgrund der Bewegung der Scheibe durch die Wandung des Gehäuses wieder verschlossen.The combustion chambers are loaded in that the partial combustion chamber of the inlet-side disk during its movement at the moment in which the partial combustion chambers of the individual panes already overlap, but still not aligned, briefly in connection with the inlet in the housing is put so that at that moment about an outside of the case before the inlet located supercharger air or a fuel-air mixture into the combustion chambers is introduced. A short moment later, before the partial combustion chambers align with each other, the inlet in the housing or the inlet opening of the partial combustion chamber closed again due to the movement of the disk through the wall of the housing.

In diesem Augenblick, vorzugsweise kurz vor dem Erreichen der optimalen Passung beider Teilbrennkammern, wird im Brennraum die Explosion durch Zünden und/oder Einspritzen von Kraftstoff ausgelöst. Dadurch baut sich ein hoher Druck auf, der solange anhält, bis durch die Bewegung der Scheiben der Brennraum über die Teilbrennkammer der auslaßseitigen Scheibe und deren Stellung über den im Gehäuse befindlichen Auslaß eine Entspannung erfährt. Die Abgase entweichen dann mit hoher Geschwindigkeit den Teilbrennkammern der einzelnen Scheiben in Richtung auf den Auslaß zu und durch den Auslaß hinaus.At that moment, preferably just before reaching the optimum If both partial combustion chambers fit, the explosion is caused by ignition and / or in the combustion chamber Injection of fuel triggered. This creates a high pressure that continues until the movement of the disks moves the combustion chamber over the partial combustion chamber the disc on the outlet side and its position over the outlet located in the housing experiences relaxation. The exhaust gases then escape at high speed Partial combustion chambers of the individual discs in the direction of the outlet and through the Outlet out.

Durch die erfindungsgemäße insbesondere gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 2 konkretisierte Formung der einzelnen Teilbrennkammern muß das ausströmende Gas in jeder Scheibe mindestens eine Umlenkung erfahren, wodurch eine Kraft auf jede Scheibe resultiert, die im wesentlichen tangential zu ihr wirkt und damit deren Drehbewegung bewirkt oder unterstützt. Die Kraftentwicklung kommt im wesentlichen dadurch zustande, daß die in den Brennkammern unter hohem Druck stehenden Verbrennungs- bzw. Abgase im Zeitpunkt des Ausströmens an den Kanalinnenwänden derart umgelenkt werden, daß eine Kraft auf die Scheibe übertragen wird, die das Auseinandertreiben der Teilbrennkammern und die Drehbewegung der Scheiben bewirkt bzw. unterstützt.By the invention in particular according to the development according to Claim 2 concretized shaping of the individual partial combustion chambers must be the outflowing Gas experience at least one deflection in each disc, creating a force each disc results, which acts essentially tangential to it and thus theirs Rotational movement causes or supports. The force development comes essentially due to the fact that the combustion chambers, which are under high pressure in the combustion chambers or exhaust gases are deflected in this way at the inner walls of the duct at the time they flow out that a force is transmitted to the disc, which drives it apart the partial combustion chambers and the rotary movement of the disks caused or supported.

Die Drehbewegung der Scheiben wird entweder direkt oder über Zahnräder, die in mehreren Kreiskränzen angeordnet sein können, auf die Welle übertragen. Da sich benachbarte Scheiben durch entsprechende Formung der Teilbrennkammern im entgegengesetzten Umlaufsinn bewegen, ist es zur Übertragung einer gleichsinnig wirkenden Kraft auf die Welle erforderlich, daß sich die Anzahl der Kränze, auf denen die Zahnräder gelagert sind, benachbarter Scheiben um eine ungerade Zahl differiert. Der in alternierenden Richtungen erfolgende Gleichlauf der Scheiben wird auf diesem Wege mit entsprechender Über- oder Untersetzung gleichsinnig auf die Welle übertragen. Das an der Welle erzeugte Drehmoment kann seinerseits entweder gänzlich auf ein Getriebe oder aber auch teilweise auf den Lader, einen Turbopropeller oder dergleichen übertragen werden.The rotary movement of the discs is either direct or via gears, which can be arranged in several circular rings, transferred to the shaft. There adjacent panes by corresponding shaping of the partial combustion chambers in the opposite one Moving the direction of rotation, it is used to transmit a force acting in the same direction The shaft required that the number of rims on which the gears were placed are stored, adjacent disks differ by an odd number. The in alternating Directional synchronization of the disks is in this way with corresponding Transfer the step-up or step-down to the shaft in the same direction. That on the wave The torque generated can in turn either entirely be transferred to a gear unit or else can also be partially transferred to the loader, a turbo-propeller or the like.

Einer der Vorteile der Maschine nach der Erfindung besteht in seiner universellen Verwendbarkeit für den Antrieb von Aggregaten und Maschinen, insbesondere auf dem Gebiete der Fahrzeuge und der Flugzeuge, dort beispielsweise auch in Verbindung mit innenliegenden oder außenliegenden Turbopropellern. Des weiteren sind die Reibungsverluste durch die Scheiben kleingehalten, so daß sich ein überdurchschnittlich guter Wirkungsgrad erzielen läßt. Als Folge der Verwendung von rotierenden Scheiben wird ein extrem ruhiger Rundlauf erzeugt, insbesondere dann, wenn mehrere Brennkammern bzw. Teilbrennkammern über den Umfang jeder Scheibe angeordnet vorgesehen sind, die so geschaltet sind, daß gegenüberliegende Brennkammern jeweils in Betrieb sind, damit sich entstehende Reaktionskräfte zumindest teilweise aufheben könnten. Schließlich ist noch von Vorteil, daß das Öffnen und Schließen der Brenl1ammern bzw. deren Einlaß-und Auslaßöffnungen durch die Bewegung der Scheibe selbst und nicht über Ventile geschehen kann, und zur Abdichtung Kolbenringe im herkömmlichen Sinne entbehrlich sind, da eine ausreichende Abdichtung über die Wirkung des Lade- und Entladedrucks auf die Scheiben, auch in Verbindung mit einem Ölfilm zwischen Scheiben- und Gehäusewand erreicht werden kann, womit besonders verschleißanfällige Bauteile entfallen, so daß die Lebensdauer einer derartigen Maschine als besonders hoch erwartet werden kann.One of the advantages of the machine according to the invention is its universal usability for the drive of aggregates and machines, in particular in the field of vehicles and aircraft, there for example also in connection with internal or external turbo-propellers. Furthermore, there are friction losses by the slices kept small, so that an above average can achieve good efficiency. As a result of the use of rotating disks extremely smooth concentricity is generated, especially when there are several combustion chambers or partial combustion chambers are provided arranged over the circumference of each disc, which are switched in such a way that opposing combustion chambers are in operation, so that resulting reaction forces could at least partially cancel each other out. In the end It is also advantageous that the opening and closing of the brackets or their inlet and outlet Outlet openings occur through the movement of the disc itself and not through valves can, and piston rings in the conventional sense are dispensable for sealing because a sufficient seal over the effect of the loading and unloading pressure on the Discs, also in connection with an oil film between the disc and housing wall can be achieved, so that particularly wear-prone components are omitted, see above that the service life of such a machine is expected to be particularly long can.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 3 bis 13.Developments of the invention emerge from claims 3 to 13th

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 ist eine besonders kompakte und kleinbauende Konstruktion der Maschine gegeben, die sich vor allem in Verbindung mit der Weiterbildung nach Anspruch 13 für eine Hintereinanderanordnung mehrerer derartiger Maschinen mit einer gemeinsamen Welle mit Vorteil einsetzen läßt.The development according to claim 3 is a particularly compact one and small-scale construction of the machine given, which is mainly in connection with the development according to claim 13 for a series arrangement of several such machines with a common shaft can be used with advantage.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 wird erreicht, daß das aus der auslaßseitigen Scheibe ausströmende Abgas eine möglichst hohe Reaktionskraft auf die Scheibe in tangentialer Richtung ausübt. Die Komponente der Reaktionskraft in dieser Richtung wird vollständig zum Antrieb der Scheibe ausgenutzt. Wohingegen die verbleibende Komponentenvon der Maschine bzw. deren einzelner Teileufgenommen werden müssen, was bei der Auslegung der Bauteile zur Meidung von Maschinenvibrationen sowie der Lager zu berücksichtigen ist.Through the development according to claim 4 it is achieved that the off the exhaust gas flowing out of the outlet-side disc has a reaction force that is as high as possible exerts on the disc in the tangential direction. The component of the reaction force in this direction it is fully used to drive the disc. Whereas the remaining components of the machine or its individual parts must be, which in the design of the components to avoid Machine vibrations as well as the bearing must be taken into account.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5, die Zahl der Einlässe/Auslässe gleich der Zahl der Teilbrennkammern pro Scheibe zu wählen, wird es möglich, gleichzeitig mehrere Brennkammern mit Luft und Kraftstoff oder einem Luft-Kraftstoff-Gemisch zu beaufschlagen, zu zünden und auch die Abgase durch den entsprechenden Auslaß freizugeben. Da die Teilbrennkammern symmetrisch angeordnet sind, heben sich hierdurch die auf die Lager jeder Scheibe ausgeübten Reaktionskräfte während des Arbeitstaktes aufgrund der symmetrischen Beanspruchung teilweise auf. Eine wesentliche Verbesserung der Laufruhe ist die Folge.Through the development according to claim 5, the number of inlets / outlets to choose the same number of partial combustion chambers per disc, it is possible to simultaneously multiple combustion chambers with air and fuel or an air-fuel mixture to pressurize, to ignite and also the exhaust gases through the appropriate outlet to release. Since the partial combustion chambers are arranged symmetrically, they stand out as a result the reaction forces exerted on the bearings of each disc during the working cycle partly due to the symmetrical loading. A major improvement the smoothness is the result.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 wird eine Verbesserung des Wirkungsgrades dadurch erreicht, daß die, mit vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten aus der letzten, auslaßseitigen Scheibe ausströmenden Abgase ausgenutzt werden, indem sie die Flügel eines auf der Welle drehbar gelagerten Propellers anströmen und dadurch in Umdrehung versetzen. Durch geeignete Übertragung der Drehbewegung, ähnlich wie bei den Scheiben der Maschine, kann hierdurch eine Verbesserung und Erhöhung des auf die Welle ausgeübten Moments erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß auf diesem Wege eine Verminderung der ausströmenden Geschwindigkeit des Abgases und damit auch der auftretenden Geräusche erreicht werden kann.The development according to claim 6 is an improvement of the Efficiency achieved in that the, with comparatively high speeds exhaust gases flowing out of the last disc on the outlet side are used, by flowing against the blades of a propeller rotatably mounted on the shaft and thereby set it in rotation. By suitable transmission of the rotary movement, Similar to the disks of the machine, this can be an improvement and Increase in the torque exerted on the shaft can be achieved. Another advantage it can be seen that in this way there is a reduction in the outflowing speed of the exhaust gas and thus also the noise that occurs can be achieved.

Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 7 und 8, welche die bauliche Gestaltung der Teilbrennkammern jeder Scheibe betreffen, sind insofern von Vorteil, als die Kanäle zum einen relativ einfach herstellbar und zum anderen eine optimale Ausnützung der auftretenden Kräfte bei minimaler Beanspruchung von Lager und Führungen ermöglichen.The developments according to claims 7 and 8, which the structural The design of the partial combustion chambers of each disc are advantageous in that as the channels can be produced relatively easily on the one hand and an optimal one on the other Utilization of the forces that occur with minimal stress on bearings and guides enable.

Die Weiterbildung nach Anspruch 9, vorzugsweise in Verbindung mit der nach Anspruch 10,ist für das Führen der Scheiben besonders wesentlich, da durch die Lagerung der Kreis- scheiben im Bereich des Scheibenumfangs ein zuverlässig stabiler und verschleißarmer Rundlauf der Scheiben im Gehäuse gegeben ist und damit unerwünschten Belastungen der Welle und deren Lager von den Scheiben her entgegengewirkt ist.The development according to claim 9, preferably in connection with according to claim 10, is particularly essential for guiding the slices, as through the storage of the circular discs in the area of the disc circumference a reliably stable and low-wear concentricity of the discs in the housing is and thus undesirable loads on the shaft and its bearings from the disks is counteracted.

Für das selbsttätige Starten der Maschine ist nach der Weiterbildung nach Anspruch 11 ein Anlasser vorgesehen, mit dessen Hilfe wenigstens eines der zwischen Scheibe und Welle angeordneten Zahnräder antreibbar ist. Hierdurch wird eine Möglichkeit geschaffen, ohne Hilfe von außen und selbsttätig die Maschine auf die erforderliche Drehzahl zu bringen und zu zünden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn nach der Weiterbildung nach Anspruch 12 die durch den Einlaß eingebrachte Luft eingestellt,beispielsweise gedrosselt,werden kann, indem vor dem Einlaß, insbesondere vor dem Lader und vor dem Einlaß, eine bewegliche Blende oder ein Irisverschluß angeordnet ist und entsprechend eingestellt werden kann, so daß sich bei laufender Maschine auf diesem Wege eine Regulierung der Drehzahl durch Öffnen und Schließen, also durch Beeinflussung des Laderdruckes, erreichen läßt.For the automatic starting of the machine is after the training according to claim 11, a starter provided, with the help of which at least one of the Gears arranged between the disc and the shaft can be driven. This will created a possibility to automatically open the machine without outside help bring the required speed and ignite. Here it is particularly advantageous if, according to the further development according to claim 12, the air introduced through the inlet set, for example throttled, can be done by before the inlet, in particular in front of the loader and in front of the inlet, a movable diaphragm or an iris shutter is arranged and can be adjusted accordingly, so that while running Machine in this way a regulation of the speed by opening and closing, So by influencing the supercharger pressure, can be achieved.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert und beschrieben.The invention is based on an exemplary embodiment with the aid of the drawing explained and described in more detail.

Es zeigen: Figur 1 eine Schnittansicht der Verbrennungskra.ftmaschine nach der Erfindung mit zwei Scheiben längs der Linie I-I in Figur 2 mit Darstellung einer Brennkammer im Zündzeitpunkt Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur 1 Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 1 Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Figur 1 Figur 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Figur. 1 Figur 6 einen Längsschnitt durch eine Antriebseinheit mit einer Verbrennungskraftmaschine nach den Figuren 1 bis 5 In den Figuren 1 bis 5 ist eine Verbrennungskraftmaschine dargestellt, bei der als Läufer in einem mehrteiligen Gehäuse 1 zwei Scheiben 2a,2b konzentrisch zu einer das Gehäuse 1 durchsetzenden Welle 3 eingepaßt sind. Umfangsseitig sind die beiden Scheiben 2a,2b über Kugeln 9' einer mit einer Schmierung 10 ausgerüsteten Lagerung 9 geführt und gelagert. Die in Figur 1 gesehen linksseitige Stirnfläche der linken Scheibe 2b grenzt dicht an eine deckelartige, äußere Gehäuseplatte 1 an und die rechtsseitige Stirnfläche der rechten Scheibe 2a an eine innere Gehäuseplatte 1 Die äußere Gehäuseplatte 1' ist mit wenigstens einem Einlaß 12, einer Zündvorrichtung 7 und einer Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 11 versehen. Die innere Gehäuseplatte 1 weist wenigstens einen Auslaß 8 auf und grenzt mit der äußeren Wandung an einen Propeller 14 mit Flügeln 13g der in analoyer Weise wie die Scheibe 2a,2b mit der Welle 3 in Wirkverbindung steht.The figures show: FIG. 1 a sectional view of the internal combustion engine according to the invention with two disks along the line I-I in Figure 2 with illustration a combustion chamber at the point of ignition, FIG. 2 shows a section along the line II-II in Figure 1 Figure 3 is a section along the line III-III in Figure 1 Figure 4 is a section along the line IV-IV in FIG. 1, FIG. 5 shows a section along the line V-V in FIG. 1 Figure 6 shows a longitudinal section through a drive unit with an internal combustion engine According to Figures 1 to 5 In Figures 1 to 5 is an internal combustion engine shown, in which as a runner in a multi-part housing 1 two disks 2a, 2b are fitted concentrically to a shaft 3 penetrating the housing 1. Circumferential the two disks 2a, 2b are equipped with a lubrication 10 via balls 9 ' Storage 9 guided and stored. The end face on the left as seen in FIG. 1 the left disk 2b closely adjoins a cover-like, outer housing plate 1 to and the right-hand end face of the right disk 2a to an inner housing plate 1 The outer housing plate 1 'is provided with at least one inlet 12, an ignition device 7 and a fuel injection device 11 is provided. The inner case plate 1 has at least one outlet 8 and adjoins one with the outer wall Propeller 14 with blades 13g in an analogous manner to the disc 2a, 2b with the Wave 3 is in operative connection.

Der hier von zwei Teilbrennkammern 5a,5b in den beiden Scheiben 2a,2b gebildete Brennraum ist einlaßseitig, d.h. an der Einlaßöffnung 5b' der Teilbrennkammer 5b von der Innenwand der Gehäuseplatte 1' und auslaßseitig, d.h. an der Auslaßöffnung 5a" von der Innenwand der Gehäuseplatte 1 verschlossen dargestellt. Jede der Teilbrennkammern Sa,5b weist die Form eines Kanals bzw. Schlauches auf, der um seine Längsachse einfach, und zwar um einen Winkel von etwa 90° ungefähr in der Mitte einer Scheibe gekrümmt ist. Der Durchmesser des Kanals bzw. Schlauches ist nicht konstant, sondern verringert sich nach außen hin, d.h. bei der linksseitig angeordneten Scheibe 2b zur Einlaßöffnung 5b' hin und in der auslaßseitigen Scheibe 2a zu der Auslaßöffnung 5a' hin. Die Teilbrennkammern 5a,5b weisen in etwa dieselbe Gestalt auf, jedoch in der Weise, daß sie bei Flucht der Stellung zueinander ein um 1800 rotationssymmetrisches Gebilde (siehe Figur 1) ergeben.The here of two partial combustion chambers 5a, 5b in the two disks 2a, 2b The combustion chamber formed is on the inlet side, i.e. at the inlet opening 5b 'of the partial combustion chamber 5b from the inner wall of the housing plate 1 'and on the outlet side, i.e. at the outlet opening 5a ″ closed by the inner wall of the housing plate 1. Each of the partial combustion chambers Sa, 5b has the shape of a channel or hose, which simply, around its longitudinal axis, namely curved at an angle of about 90 ° approximately in the middle of a disk is. The diameter of the channel or hose is not constant, but rather reduced towards the outside, i.e. towards the inlet opening in the case of the disc 2b arranged on the left 5b 'towards and in the outlet-side disk 2a towards the outlet opening 5a'. The partial combustion chambers 5a, 5b have roughly the same shape, but in such a way that they escape the position to each other a structure rotationally symmetrical around 1800 (see fig 1) result.

Die Koppelung der Scheibe 2b mit der Welle 3 ist in Figur 2, die Koppelung der Scheibe 2a mit der Welle 3 in Figur 3 und die Koppelung des Propellers 1 4 mit der Welle 3 in Figur 5 dargestellt. In Figur 2 ist die Scheibe 2b mit Blick auf deren auslaßseitige Stirnfläche als innenverzahntes Hohlrad bzw. Ringscheibe dargestellt. Im Ringbereich der Scheibe 2b sind hier über den Umfang verteilt vier Teilbrennkammern Sb jeweils mit einer etwa kreisförmig begrenzten Einlaßöffnung 5b' und einer etwa trapezförmig begrenzten Auslaßöffnung 5b'' gezeigt. Die Innenverzahnung 22b ist mit einer Außenverzahnung 3' der Welle 3 über vier Zahnräder 4b' gekoppelt. Diese Zahnräder 4b sind in der Gehäuseplatte 1' gelagert, wobei die Lagerachsen 4b' auf einem Kreis bzw Kranz 40b angeordnet sind. Durch die Zwischenschaltung eines Kranzes 40b von Zahnrädern 4b ist erreicht, daß die Drehrichtung der Scheibe 2b der Drehrichtung der Welle 3 entgegengerichtet ist.The coupling of the disk 2b to the shaft 3 is shown in FIG. 2, the coupling the disk 2a with the shaft 3 in Figure 3 and the coupling of the propeller 1 4 with of the shaft 3 shown in FIG. In Figure 2, the disc 2b is facing whose end face on the outlet side is shown as an internally toothed ring gear or ring disk. In the ring area of the disk 2b, there are four partial combustion chambers distributed over the circumference Sb each with an approximately circularly delimited inlet opening 5b 'and one approximately trapezoidally limited outlet opening 5b ″ shown. The internal toothing 22b is coupled to an external toothing 3 'of the shaft 3 via four gears 4b'. These Gears 4b are mounted in the housing plate 1 ', with the bearing axles 4b' on a circle or ring 40b are arranged. By inserting a wreath 40b of gears 4b is achieved that the direction of rotation of the disk 2b of the direction of rotation the shaft 3 is opposite.

In Figur 3 ist die Scheibe 2a mit Blick auf die einlaßseitige Stirnfläche als Hohlrad bzw. Ringscheibe dargestellt.In FIG. 3, the disk 2a is seen with a view of the inlet-side end face shown as a ring gear or ring disk.

Im Ringbereich sind über den Umfang verteilt vier Teilbrennkammern 5a angeordnet. Jede der Teilbrennkammern 5a weist eine etwa trapezförmig begrenzte Einlaßöffnung 5a' und eine etwa kreisförmig begrenzte Auslaßöffnung Sa' auf. Die Innenverzahnung 22a der Scheibe 2a ist mit der Welle 3 über in zwei konzentrischen Kreisen bzw. Kränzen 40a und 40c angeordnete Zahnräder 4a und 4c und über die Außenverzahnung 3' gekoppelt.In the ring area there are four partial combustion chambers distributed around the circumference 5a arranged. Each of the partial combustion chambers 5a has an approximately trapezoidal delimited Inlet opening 5a 'and an approximately circularly delimited outlet opening Sa'. the Internal toothing 22a of the disk 2a is concentric with the shaft 3 via in two Circles or rings 40a and 40c arranged gears 4a and 4c and over the external toothing 3 'coupled.

Die auf dem Kranz 40a über den Umfang verteilt angeordneten Zahnräder 4a sind über Achsen 4a' in den Gehäuseplatten 1', 1 gelagert und die auf dem Kranz 40c über den Umfang verteilt angeordneten Zahnräder 4c über Achsen 4c' in den Gehäuseplatten 1', 1 gelagert. Durch die Zwischenschaltung von zwei Kränzen von Zahnrädern zwischen der Innenverzahnung 22a und der mit Außenverzahnung versehenen Welle 3 ist erreicht, daß die Drehrichtung der Scheibe 2a dieselbe ist wie der der Welle 3. In Figur 4 ist die Platte 1' mit Blick aufdie der Scheibe zugewandten Seite dargestellt. Über den Umfang verteilt sind vier Einlässe 12 vorgesehen, sowie vier Kraftstoffeinspritz-Vorrichtungen 11 und vier Zündvorrichtungen 7. Um die im Querschnitt gezeigte Welle 3 sind drei Kränze 40c, 40a, 40b konzentrisch angeordnet. Auf jedem der Kränze sind über den Umfang verteilt vier Lagerstellen für im Querschnitt dargestellte Lagerachsen 4a', 4b', 4c' vorgesehen.The gears arranged on the ring 40a distributed over the circumference 4a are mounted in the housing plates 1 ', 1 via axles 4a' and those on the rim 40c distributed over the circumference arranged gears 4c via axles 4c 'in the housing plates 1 ', 1 stored. By interposing two rings of gears between the internal toothing 22a and the shaft 3 provided with external toothing is reached, that the direction of rotation of the disk 2a is the same as that of the shaft 3. In FIG the plate 1 'is shown with a view of the side facing the disc. Above There are four inlets 12 distributed around the circumference, as well as four fuel injection devices 11 and four ignition devices 7. Around the shaft 3 shown in cross section are three Wreaths 40c, 40a, 40b arranged concentrically. On each of the wreaths are over the Circumference distributed four bearing points for bearing axles 4a 'shown in cross section, 4b ', 4c' are provided.

Die Koppelung des Propellerrades 1 4 mit der Welle 3 ist in analoger Weise wie die der Scheibe 2b mit der Welle 3 vorgegeben und aus Figur 5 ersichtlich. Das Propellerrad weist eine Innenverzahnung 23 auf und ist mit dieser Innenverzahnung über Zahnräder 4d mit einer Außenverzahnung3der Welle 3 verbunden. Die Zahnräder 4d sind über Lagerachsen 4d' im Gehäuse 1 gelagert. Da die Innenverzahnung 23 über einen Kranz Zahnräder 4d mit der Außenverzahnung der Welle 3 gekoppelt ist, ist die Drehrichtung des Propellerrades 14 stets eine andere als die der Welle 3.The coupling of the propeller wheel 1 4 to the shaft 3 is analogous Way as that of the disk 2b with the shaft 3 is specified and can be seen from FIG. The propeller wheel has an internal toothing 23 and is with this internal toothing Connected to external teeth 3 of shaft 3 via gears 4d. The gears 4d are mounted in the housing 1 via bearing axles 4d '. Since the internal teeth 23 over a ring gearwheels 4d is coupled to the external teeth of the shaft 3 the direction of rotation of the propeller wheel 14 is always different from that of the shaft 3.

Anhand der Brennkammerdarstellung in Figur 1 wird die Funktionsweise der Maschine erläutert. Durch die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches 6 entsteht innerhalb des Brennraumes ein Überdruck, der erst dann abgebaut wird, wenn sich die rechte Scheibe 2a mit ihrer Teilbrennkammer 5a aus ihrer Position in Figur 1 durch eine Bewegung nach unten (siehe Pfeil auf Scheibe 2a) nach unten bewegt wird und die Auslaßöffnung 5a" mit dem Auslaß 8 in Verbindung tritt, wobei trotz gegenläufiger Bewegung der anderen Scheibe 2b in diesem Augenblick immer noch eine Verbindung der beiden Teilbrennkammern 5a,5b durch Überlappung der trapezförmig begrenzten Öffnungen Sb' und 5a' untereinander besteht. Dies ist erforderlich, um auch die in der linken Teilbrennkammer 5b befindlichen Ab- bzw. Verbrennungsgase über den Auslaß 8 nach außen abgeben zu können. Im Augenblick des Ausströmens der Verbrennungsgase bewirken diese aufgrund des hohen Druckes mit hoher Geschwindigkeit austretenden Abgase eine Kraft auf jede der Scheiben 2a,2b, wobei diese Kraft in den Scheiben 2a,2b entgegengesetzt gerichtet ist. Die linksseitige Scheibe 2b wird dabei in Figur 1 gesehen nach oben (siehe Pfeil auf Scheibe 2b) und die rechte Scheibe 2a nach unten bewegt bzw. gedreht. Die sich derart entwickelnde Kraft bzw. das Drehmoment wird, wie aus den Figuren 2 bis 5 konkretisiert dargestellt ist, auf die Welle 3 übertragen.The mode of operation is illustrated on the basis of the combustion chamber representation in FIG the machine explained. By burning of the fuel-air mixture 6 an overpressure is created within the combustion chamber, which is only reduced when when the right pane 2a with its partial combustion chamber 5a is out of position in Figure 1 by a downward movement (see arrow on disk 2a) downward is moved and the outlet opening 5a ″ communicates with the outlet 8, wherein in spite of the opposite movement of the other disk 2b at this moment still a connection of the two partial combustion chambers 5a, 5b by overlapping the trapezoidal limited openings Sb 'and 5a' with each other. This is required in order to also the exhaust or combustion gases located in the left partial combustion chamber 5b to be able to deliver to the outside via the outlet 8. At the moment of the outflow of the Combustion gases cause this at high speed due to the high pressure exiting exhaust gases exert a force on each of the disks 2a, 2b, this force in the disks 2a, 2b is directed in the opposite direction. The left side disc 2b becomes seen in Figure 1 upwards (see arrow on disk 2b) and the right disk 2a moved or rotated downwards. The force or torque that develops in this way is, as shown in detail from FIGS. 2 to 5, on the shaft 3 transfer.

Die Position von Einlaß 12 ist so gewählt, daß die linke Teilbrennkammer 5b während ihrer Drehbewegung, noch bevor sie die Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 11 und die Zündvorrichtung 7 passiert, fluchtend mit dem Einlaß in Verbindung tritt,umvoneinemhier/nicht gezeigten, mit dem Einlaß 12 in Verbindung stehenden Lader mit Luft beaufschlagt werden zu können. Damit beide Teilbrennkammern 5a,5b geladen werden können, ist es erforderlich, daß während der Beaufschlagung über den Einlaß 12 die beiden Teilbrennkammern 5a,5b sich mindestens teilweise mit den Öffnungen Sb' und 5a' überlappen, so daß die eintretende Luft auch in die rechte Teilbrennkammer 5a gelangen kann.The position of inlet 12 is chosen so that the left partial combustion chamber 5b during their rotational movement, even before they reach the fuel injection device 11 and the ignition device 7 passes, in alignment with the inlet in communication, in order from one here / not shown, communicating with the inlet 12 supercharger is pressurized with air to be able to. So that both partial combustion chambers 5a, 5b can be charged, is it is necessary that the two partial combustion chambers during the admission via the inlet 12 5a, 5b at least partially overlap with the openings Sb 'and 5a', so that the incoming air can also get into the right partial combustion chamber 5a.

Das über den Auslaß 8 ausströmende Gas strömt etwa im rech- ten Winkel auf die Flügel 13 des nachgeschaltet angeordneten Propellers 14 auf. Hierdurch läßt sich die Energie der mit hoher Geschwindigkeit ausströmenden Verbrennungsgase für die Antriebsleistung der Maschine nutzbar machen. Gleichzeitig wird die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase herabgesetzt, mit der Folge, daß eine erhebliche Reduzierung des Geräuschpegels gegeben ist. Die unter hohem Druck durch die Auslässe 8 strömenden Abgase treffen im wesentlichen senkrecht auf die Flügel 13 des Propellers 14 und setzen diesen in Umdrehung. Durch die Zahnradkopplung von Propeller 14 und Welle 3 wird eine (zusätzliche) Kraftübertragung und dadurch auch eine Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht.The gas flowing out via outlet 8 flows approximately in the right th Angle on the blades 13 of the downstream propeller 14. Through this the energy of the combustion gases flowing out at high speed can be used for the drive power of the machine. At the same time the speed the combustion gases are reduced, with the result that a considerable reduction the noise level is given. The flowing through the outlets 8 under high pressure Exhaust gases hit the blades 13 of the propeller 14 and substantially perpendicularly put this in rotation. Through the gear coupling of propeller 14 and shaft 3 is an (additional) power transmission and thus also an improvement in the Efficiency achieved.

Gleichzeitig erhält man eine wesentliche Verminderung der Geschwindigkeit der durch den Auslaß 8 freigesetzten, die Maschine verlassenden Verbrennungsgase.At the same time there is a substantial reduction in speed of the combustion gases released through the outlet 8 and leaving the engine.

Zur Verdeutlichung des Weges des Kraftstoff-Luft-Gemisches innerhalb der Maschine sind Pfeile mit Dreieck-Köpfen entsprechend der Strömungsrichtung des noch nicht verbrannten oder des bereits verbrannten Gemisches in Figur 1 eingetragen. Die Pfeile mit schwarz ausgelegten Dreiecks-Köpfen hingegen deuten die gegenläufigen Bewegungsrichtungen der beiden Scheiben 2a,2b sowie die des Propellers 14 an.To illustrate the path of the fuel-air mixture within of the machine are arrows with triangular heads corresponding to the direction of flow of the The mixture that has not yet been burned or that has already been burned is entered in FIG. The arrows with black triangular heads, on the other hand, indicate the opposite directions Directions of movement of the two disks 2a, 2b and that of the propeller 14.

In Figur 6 ist eine Antriebseinheit gezeigt, in der eine Verbrennungskraftmaschine 0 , wie sie in den Figuren 1 bis 5 dargestellt ist, integriert ist. In Figur 6 gesehen links von der einlaßseitigen Gehäuseplatte der Maschine O gesehen, ist ein Anlasser 50 angeordnet, dessen Welle durch die Gehäuseplatte auf die einlaßseitige Scheibe wirkt. Die die Maschine 0 durchsetzende Welle 3 ist in Figur 6 gesehen links über ein Getriebe 51 mit einem Schraubenlader 52 gekoppelt und in Figur 6 gesehen rechts mit verstellbaren Flügeln 53. Im Bereich des Einlasses zum Schraubenlader 52 ist ein Luftfilter 54 und ein Irisverschluß 55 angeordnet.In Figure 6, a drive unit is shown in which an internal combustion engine 0, as shown in Figures 1 to 5, is integrated. Seen in Figure 6 Seen to the left of the inlet-side housing plate of the engine O is a starter 50 arranged, the shaft through the housing plate on the inlet-side disc works. The shaft 3 passing through the machine 0 is seen above on the left in FIG a gear 51 is coupled to a screw loader 52 and is seen on the right in FIG with adjustable wings 53. In the area of the inlet to the screw loader 52 is an air filter 54 and an iris shutter 55 are arranged.

Das Gehäuse 1 der Maschine 0, in das auch der Schraubenlader 52 sowie die dem vorgeschalteten Luftfilter 54 und Irisverschluß 55 aufgenommen sind, ist konzentrisch in einem rohrförmigen Gehäuse 56 angeordnet, so daß sich zwischen Außenwand des Gehäuse 1, das im Bereich der Maschine O mit Kühlrippen 57 ausgestattet ist, und der Innenwand des Gehäuses 56 ein von Luft durchströmbarer, an der in Figur 6 gesehen rechts liegenden Auslaßseite sich düsenförmig verengender,ringförmiger Strömungskanal darstellt. In diesem Strömungskanal bewegen sich die verstellbaren Flügel 53 eines Turbopropellers, der in seinem mittleren Bereich von den die Maschine 0, bzw. den dieser nachgeschalteten Propeller 14 verlassenden Verbrennungsgase durchströmt wird. - Leerseite -The housing 1 of the machine 0, in which the screw loader 52 as well as which are added to the upstream air filter 54 and iris shutter 55 is concentric in one tubular housing 56 arranged so that between the outer wall of the housing 1, which is in the area of the machine O with cooling fins 57 is equipped, and the inner wall of the housing 56 is an air flow through, on the outlet side on the right-hand side as seen in FIG Represents flow channel. The adjustable ones move in this flow channel Wing 53 of a turbopropeller, which in its central area of the the machine 0, or the combustion gases leaving this downstream propeller 14 will. - blank page -

Claims

Claims: 1 internal combustion engine, in particular for the drive of vehicles and aircraft, with a housing in which a rotor is rotatably mounted is, at least one combustion chamber can be displayed and in which at least one inlet for charging the combustion chamber and at least one outlet for the combustion gases from the combustion chamber is provided, and with a shaft identical to that of combustion gases loadable rotor is coupled, characterized in that as a rotor at least two discs (2a, 2b) arranged concentrically to one another, next to one another in the housing (1) are fitted so that the disks (2a, 2b) can be rotated alternately in opposite directions the shaft (3) are coupled that the combustion chamber each from one of the number of Disks (2a, 2b) corresponding number of partial combustion chambers (5a, 5b) is constructed, which are formed in juxtaposed discs (2a, 2b) that in each Disc (2a, 2b) at least one, preferably several, arranged distributed over the circumference Partial combustion chambers (5a, 5b) are formed that the combustion chamber (5) or the partial combustion chambers (5a, 5b) of a combustion chamber (5) are designed so that the combustion gases generated therein Generating thrust relaxed and when flowing through the partial combustion chambers (5b) on the outlet side Disks (2b) are deflected so that the disks (2a, 2b) rotate in an alternating direction each acted upon by an essentially tangentially directed resulting force and that the inlet (12) communicates with a supercharger.

2. Machine according to claim 1, characterized in that each partial combustion chamber (5a, 5b) approximately the shape of a single curved channel - possibly with different Diameters - has that the axis of the channel is approximately tangential to the disc (2a, 2b) extends that the inlet opening of the channel on the inlet-side end face a disc (2a, 2b) opens and the outlet opening at the outlet end face a disc (2a, 2b) that the curvature of the partial combustion chambers (Sa, 5b) in adjacent Discs (2a, 2b) are directed in opposite directions that in alternating directions rotating disks (2a, 2b) the inlet opening of the partial combustion chamber (5a) on the inlet side arranged disc (2a) can be brought into an aligned position with the inlet (12) is and that with further rotation-all adjacent partial combustion chambers (5a, 5b) all Discs (2a, 2b) are brought into alignment with one another, the inlet (12) is closed and the combustion chamber formed by all partial combustion chambers (5a, 5b) (5) with a fuel injection device (11) and / or with an ignition device (7) is brought into connection and then still during the spatial connection of all partial combustion chambers (5a, 5b) with one another, the outlet opening of the partial combustion chamber (5b) of the outer disc (2b) arranged on the outlet side is in alignment with the outlet (8).

3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the Shaft (3) is arranged centrally in the housing and that the disc (2a, 2b) is concentric are arranged to the shaft (3) and are each designed as an internally toothed wheel, each wheel being coupled to the shaft (3) directly or via gears (4b; 4a, 4c) are, the gears (4b; 4a, 4c) in the housing (1) rotatable and rotationally symmetrical to the shaft (3) on one or more concentric circles or rings (40b; 40a, 40c) are arranged and are in meshing engagement with the shaft (3), wherein the difference in the number of circles or

Wreaths (40b; 40a, 40c) of adjacent disks (2a, 2b) one odd Number is.

4. Machine according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the channel of the outlet (8) approximately tangential to the disk circumference or to the disks (2a, 2b) runs and / or with the disks (2a, 2b) a pointed, as small as possible Includes angle.

5. Machine according to claim 1 to 4, characterized in that the Number of inlets (12) and outlets (8) equal to the number of combustion chambers (5) or the partial combustion chambers (5a, 5b) per disc (2a, 2b).

6. Machine according to claim 1 to 5, characterized in that im A propeller (14) is arranged on the outlet side of the housing (1) and from the combustion gases flowing out of the outlet or outlets (8) can be acted upon and which is coupled to the shaft (3) analogously to the disks (2a, 2b), so that whose rotation is supported by the propeller movement.

7. Machine according to claim 1 to 6, characterized in that the a single curved channel forming a partial combustion chamber (5a, 5b) in the shape of two, has an angle of 900 enclosing legs.

8. Machine according to claim 1 to 7, characterized in that the a partial combustion chamber (5a, 5b) forming, simply curved channel with mirror symmetry is arranged to a perpendicular to the shaft (3) plane.

9. Machine according to claim 1 to 8, characterized in that the Disks (2a, 2b) are mounted (9) on the circumferential side in the housing (1).

10. Machine according to claim 9, characterized in that the storage (9) is provided with a lubrication (10).

11. Machine according to claim 1 to 10, characterized in that the Shaft (3) and / or at least one of the between the discs (2a, 2b) and the shaft (3) arranged gears (4b; 4a, 4c) can be driven by a cause.

12. Machine according to claim 1 to 11, characterized in that before the charger or between the charger and the inlet (12) a displaceable diaphragm or a Iris shutter is arranged.

13. Machine according to claim 1 to 12, characterized in that several Machines have a common shaft (3).