-
-
Drehkolbenmotor
-
Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenmotor mit ineinander kämmenden
Rotoren.
-
Bekannt sind Drehkolbenmotoren mit ineinander kämmenden Rotoren. Dabei
besteht der eine Rotor aus einem Viersternläufer und der andere Rotor aus einem
Flügelrotor mit zwei Flügeln. Die beiden Rotoren sind so angeordnet, daß sie während
ihrer Drehbewegung ineinander kämmen. Die einzelnen Flügel des Flügelrotors fügen
sich in die freien Räume des Sternrotors ein. Dabei findet abwechselnd ein Verdichtungsvorgang
mit anschließender Verbrennung und ein Herausdrücken der Abgase statt. Das Verbrennungsgasgemisch
wird über in der Seitenwand befindliche Einlaßöffnungen angesogen. Dieser bekannte
Motor erfüllt noch nicht die optimalen Vorstellungen insbesondere hinsichtlich der
Laufruhe, des einwandfreien Ansaugens, des sauberen Ausstoßens und des Spülens.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Drehkolbenmotor
der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine einfache Bauweise bei
besonders hoher Laufruhe auszeichnet und weitgehend die angeführten Nachteile des
bekannten Motors vermeidet.
-
Diese Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem Drehkolbenmotor
der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mindestens
drei Rotorpaare, die jeweils aus einem Flügelrotor und einem Strahlrotor gebildet
sind, um eine zentrale Achse herum angeordnet sind und jedes Rotorpaar mit den benachbarten
Rotorpaaren in Eingriff steht. Die bekannten Vorschläge liefen auf die Verwendung
nur eines Rotorpaares hinaus, bei dem die Zufuhr der Verbrennungsgase von der Seitenwand
aus erfolgt. Abweichend davon werden die Rotorpaare jetzt um eine zentrale Achse
herumgelegt und durch die zentrale Achse das Verbrennungsgasgemisch zugeführt. Die
Zündfolge wird durch die Stellung der Rotoren zueinander vorbestimmt. Dabei ergibt
sich, daß bei einer Drehung des Flügelrotors um 180° drei Zündfolgen bei den verschiedenen
Rotorpaaren auftreten. Durch diese relativ schnell aufeinanderfolgenden Zündungen,
verbunden mit der Anordnung der Rotoren um eine zentrale Achse, ergibt sich ein
besonders ruhiger Lauf des Motors. Der Flügelrotor dreht sich doppelt so schnell
wie der Strahlrotor.
-
Der Flügelrotor kann ein Zweiflügelrotor und der zugehörige Strahlrotor
ein Vierstrahlrotor sein. Es ist aber auch möglich, den Flügelrotor als Dreiflügelrotor
und den Strahlrotor als Sechsstrahlrotor auszubilden.
-
Um eine gute Abdichtung zu erreichen, ist die zentrale Achse in ihrer
Querschnittsebene ein Sechseck, dessen Außenwände im Radius des Strahlrotors bzw.
des Flügel-
rotors angepaßt sind. Die drei Gasgemischaustrittsöffnungen
sind um 1200 versetzt angeordnet. Sie liegen bevorzugt in den Ecken des Sechsecks,
und zwar an der Ecke, an der der Strahlrotor mit seinen Strahlen während seiner
Drehbewegung zuerst auftrifft. Für die Zu- und Abfuhr des Gasgemisches bzw. der
Auspuffgase sind keinerlei Ventile erforderlich.
-
Anhand zweier Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 bis 6 eine Prinzipskizze des Motors mit verschiedenen
Stellungen der Rotorpaare, Fig. 7 und 8 einen Motor mit Rotorpaaren aus drei Flügel-
und sechs Strahlrotoren.
-
In den Figuren 1 bis 6 ist im Querschnitt der Motor gezeigt, der im
wesentlichen aus dem Gehäuse 1, der zentralen Achse 2 und den Rotorpaaren 3, 4 und
5 besteht.
-
Jedes Rotorpaar 3 bis 5 besteht aus einem Flügelrotor 3F, 4F und 5F,
und einem Strahlrotor 3S, 4S und 5S. Die Innenkonturen des Gehäuses 1 sind so gewählt,
daß die Enden 6 der Strahlrotoren und die Enden 7 der Flügelrotoren dichtend an
der Innenwand 8 und 9 entlanggleiten. Auch am Innenstern 2 sind die Flächen lo und
11 so ausgebildet, daß die Rotorenden 6 und 7 während der Drehbewegung der Rotoren
daran anliegen. Alle Rotoren sind auf Wellen 12 angeordnet, die in den Seitenwänden
des Gehäuses gelagert sind. Die Pfeile 13 geben die Drehrichtung der Rotoren an.
-
In der Mitte der zentralen Achse 2 befindet sich eine Öffnung 14 für
die Zufuhr des Gasgemisches. Von dieser Öffnung 14 gehen drei Kanäle 15, 16 und
17 aus, über welche die einzelnen Kammern für den Verbrennungsvorgang
mit
dem Gasgemisch versorgt werden.
-
Die Flügelrotoren 3F bis 5F haben in ihrer Mitte auf jeder Seite Wölbungen
18, auf denen die Enden 6 der Strahlrotoren 3S bis 5S abdichtend abrollen.
-
Die Wirkungsweise des neuen Motors ist folgende. In der in Fig. 1
gezeigten Stellung des Rotorpaares 3 findet in dem Raum 20 der von dem Flügelrotor
3F und dem Strahlrotor 3S gebildet wurde, die Zündung des Verbrennungsgemisches
statt. Die Rotoren 3S und 3F werden in der angegebenen Drehrichtung weitergedreht
und der Raum 20 vergrößert sich, wie in den Figuren 2 bis 5 gezeigt. In der Fig.
6 haben die Rotoren 3S und 3F eine Stellung erreicht, in der eine Freigabe der Abgase
nach außen erfolgt, und zwar über die Öffnungen 21 im Gehäuse.
-
Bevor der Raum 20 für den Verbrennungsvorgang gebildet wird, hat in
Fig. 1 das Ende 61 des Strahlrotors 3S den Kanal 15 freigegeben. Zwischen dem Strahlrotor
3S und dem Flügelrotor 5F entsteht der Raum 22, der sich vergrößere wodurch das
Gasgemisch aus dem Kanal 15 angesaugt wird. In der Fig. 2 wird die Ansaugung fortgesetzt.
In der Fig. 3 ist der Raum 22 auch über den Kanal 16 mit der Gasgemischzufuhr verbunden.
Der Raum 22 hat in dieser Stellung die größte Ausdehnung und damit auch die größte
Aufnahmefähigkeit für das Gasgemisch. In der Stellung der Rotoren in Fig. b sind
die Kanäle 15 und 16 durch das Ende 62 des Strahlrotors und das Ende 72 des Flügelrotors
3F abgeschlossen. Hiernach beginnt die eigentliche Kompression des Gasgemisches
in dem Raum 22. Fig. 5 zeigt die Verkleinerung des Raums 22 unter weiterer Kompression
des Gasgemisches und in Fig. 6 geht der Raum 22 über in den sich bildenden Raum
20 für die Verbrennung. Die Enden
61 und 62 des Rotors 3S liegen
dichtend an dem Ende 72 des Rotors 3F an, und nach Erreichung der Stellung der Rotoren
nach Fig. 1 kann die Verbrennung im Raum 20 einsetzen.
-
Dieser in Bezug auf das Rotorpaar 3S und 3F geschilderte Verbrennungsvorgang
findet in gleicher Weise bei allen anderen Rotorpaaren 4F und 4S sowie 5F und 5S
statt. Die Eintrittskanäle 15 und 17 für das Gasgemisch sind jeweils zwischen zwei
Rotorpaare ausgerichtet. Dadurch wird die Einsaugung des Gasgemisches zum frühest
möglichen Zeitpunkt sichergestellt.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 7 und 8 sind drei Flügelrotoren
30, 31 und 32 vorgesehen, die mit sechs Stiahlrotoren 33, 34 und 35 zusammenwirken.
In gleicher Weise wie bei dem vorangegangenen Beispiel sind jeweils ein Strahlrotor
und ein Flügelrotor ein Rotorpaar. Die Rotorpaare sind mit den Ziffern 36, 37 und
38 bezeichnet.
-
Das Gehäuse 1 und die zentrale Achse 2 haben den gleichen Aufbau wie
bei einem Motor mit einem Zweiflügelrotor und einem Vierstrahlrotor. Abweichend
von dem vorbeschriebenen Motor ist, daß alle Rotorpaare gleichzeitig ansaugen und
auch verbrennen. Bei der in der Fig. 7 gezeigten Lage der Rotoren zueinander, ist
der Raum 40 der gemeinsame Ansaugraum für alle Rotorpaare, während die Räume 41
die Verbrennungsräume sind.
-
Die Fig. 8 zeigt die Stellung der Rotorpaare nach dem Verbrennungsvorgang
während des Ansaugvorgangs.
-
Es wird noch angemerkt, daß der Motor auch mit vier Rotorpaaren oder
in anderen Konfigurationen ausführbar ist.
-
Vier Rotorpaare sind bei einem Motor mit Zweiflügelrotoren einfach
zu verwirklichen, indem um die Achse vier Paare angeordnet werden. Achs- und Gehäuseflächen
sind entsprechend anzupassen.
-
- Leerseite -