DE3600344A1 - Verbesserte maschine mit innerer verbrennung der wankelart mit drehkolben - Google Patents
Verbesserte maschine mit innerer verbrennung der wankelart mit drehkolbenInfo
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Description
Eine Wankel-Drehkolbenmaschine ist mit einem zusätzlichen
Zylinder und einem Kolben versehen. Der Hilfskolben wird
betrieben über eine drehende Platte (swash plate). Die
Platte (swash plate) ist an einer Welle befestigt und er
hält ihren Antrieb von der Antriebswelle der Maschine
über einen Getriebesatz. Ein Gleitventil oder Muffenventil
ist zwischen dem Hilfszylinder und dem Hauptzylinder vor
gesehen. Der Hilfszylinder besitzt ein eigenes Luftein
laßventil. Wenn die Maschine aufgeladen werden soll, ist
der Lader an der Druckleitung dieses Ventils angebracht.
Der Maschinenrotor und die Welle, auf der die Platte (swash
plate) befestigt ist, drehen sich beide mit der gleichen
Geschwindigkeit. Eine Brennstoffpumpe und ein Injektor sor
gen für die Brennstoffversorgung der Maschine. Die Nocken
zum Betrieb des Lufteinlaßventils des Hilfszylinders, das
Ventil zwischen dem Hilfs- und dem Hauptzylinder und die
Kraftstoffpumpe sind auf der Welle der Platte (swash plate)
befestigt. Die Kompressionstakte des Haupt- und des Hilfs
zylinders sind so synchronisiert, daß am Ende des Kompres
sionstakts das Kompressionsverhältnis der Maschine groß
genug ist für eine Selbstentzündung des Brennstoffs, der
in den Hauptzylinder eingegeben ist. Desgleichen ist das
Gleit- bzw. Muffenventil am Ende des Kompressionstaktes
so eingerichtet, daß es schließt. Der gesamte Leistungstakt
findet daher nur in dem Hauptzylinder statt. Während des
Leistungstaktes in dem Hauptzylinder ist das Lufteinlaß
ventil des Hilfszylinders so eingerichtet, daß es geöffnet
ist, und der Hilfskolben so, daß er zurückgeht bzw. zu
rückweicht. Dies bewirkt, daß der Hilfskolben Frischluft
in den Hilfszylinder einsaugt, für den nächsten Leistungs
takt der Maschine. Am Ende des Ansaugtaktes in dem Hilfs
zylinder ist dessen Lufteinlaßventil so eingerichtet, daß
es schließt.
Für Maschinen mit variablem Kompressionsverhältnis für
einen Betrieb mit verschiedenartigem Brennstoff, wie
etwa zur Verwendung in Militärfahrzeugen, ist ein "Cursor"
in ein Schlußelement der Platte (swash plate) eingepaßt,
durch dessen Betätigung die Platte entweder zu dem Haupt
zylinder hin oder von diesem weg gleitend bewegt werden
kann. Wenn die Platte zu dem Hauptzylinder hinbewegt wird,
wird das freie Volumen der Maschine verringert oder das
Kompressionsverhältnis vergrößert. Es ist umgekehrt, wenn
die Platte von dem Hauptzylinder wegbewegt wird.
Die Welle der Platte (swash plate) ist rechtwinklig zu
der Antriebswelle der Maschine. Es ist möglich, die
Platte durch einen Nockenring zu ersetzen und die Welle
des Nockenrings parallel zu der Antriebswelle der Maschine
vorzusehen.
Die Erfindung betrifft Drehmaschinen mit innerer Verbren
nung einer Art, wie sie in dem US-Patent Nr. 29 88 065
offenbart ist, das am 13. Juni 1961 Wankel et al. erteilt
worden ist.
Bei Maschinen dieser Art beträgt das maximale Kompressions
verhältnis etwa 10 : 1, was unzureichend ist für eine Selbst
entzündung von Brennstoffen wie Dieselöl, Kerosin usw.
Solche Maschinen arbeiten nur mit einem Funkenzündsystem
und hauptsächlich mit hochoktanigem Öl als Brennstoff. Die
Wankelmaschine arbeitet im Zweitakt-Zyklus. Die Verschmut
zung, die durch Kohlenwasserstoffemissionen in den Auspuff
gasen verursacht wird, ist sehr hoch. Der spezifische
Brennstoffverbrauch ist etwa 8% höher als bei gleichwerti
gen Viertaktmaschinen. Eine Aufladung ist nur in einem
sehr geringen Ausmaß möglich, wegen Explosionsproblemen.
Versuche, die insoweit gemacht worden sind, die Wankel
maschine mit einem Kompressions-Zündsystem zu betreiben,
sind durchgeführt worden auf der Grundlage von kaskaden
artigen Rotoren, und solche Systeme waren nicht erfolg
reich, wegen der Temperaturen, die am Ende des Kompres
sionstaktes in der zweiten Stufe erreicht wurden, die
unzureichend waren für eine Selbstentzündung des Brenn
stoffs. Diesbezüglich ist bezüglich einer Wankelmaschine
kein US-Patent erteilt worden, das funktioniert im Hin
blick auf ein Kompressionszündsystem.
Entsprechend ist es ein Ziel der hier beschriebenen Er
findung, eine Wankelmaschine mit einem Kompressions
zündsystem zu betreiben, ohne eine kaskadenartige Anord
nung von Rotoren.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, zu ermöglichen,
eine Wankelmaschine aufzuladen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, zu ermöglichen,
daß das Kompressionsverhältnis der Maschine variiert
wird, für einen Betrieb mit verschiedenen Brennstoffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, das Problem der
Abdichtung zu lösen.
Darüber hinaus ist es ein Ziel der Erfindung, die Emissionen
der Maschine innerhalb von erträglichen Grenzen zu bringen.
Speziell betrifft die hier beschriebene Erfindung Dreh
kolbenmaschinen der Wankelart. Gemäß dieser Erfindung ist
eine Wankelmaschine mit einem zusätzlichen Zylinder ver
sehen, in dem sich ein Kolben hin- und herbewegt. Die
Zündkerze, die Magnet- oder Induktionsspule und der Ver
teiler sind weggelassen und ersetzt durch eine Kraft
stoffpumpe und einen Einspritzer. Der Hilfskolben wird
durch die drehende Platte (swash plate) betrieben. Diese
Platte ist auf einer Welle angebracht und erhält ihren
Antrieb über eine Reihe von Getrieben von der Kurbelwelle
der Maschine. Ein Gleitventil oder ein Muffenventil ist
zwischen dem Haupt- und dem Hilfszylinder der Maschine
vorgesehen. Der Hilfszylinder besitzt sein eigenes Luft
einlaßventil. Wenn die Maschine aufgeladen werden soll,
ist der Auflader an die Druckleitung dieses Ventils ange
paßt. Der Rotor der Maschine und die Welle, auf der die
Platte befestigt ist, drehen sich beide mit der gleichen
Geschwindigkeit. Eine Kraftstoffpumpe und ein Injektor
sorgen für die Brennstoffversorgung zu der Maschine. Die
Nocken, die das Lufteinlaßventil des Hilfszylinders be
tätigen, das Muffenventil zwischen dem Hilfs- und dem
Hauptzylinder und die Kraftstoffpumpe sind auf der
Welle der Platte (swash plate) angebracht. Die Kompressions
takte des Haupt- und des Hilfszylinders sind so eingestellt,
daß sie so synchronisiert sind, daß am Ende des Kompres
sionstaktes das Kompressionsverhältnis der Maschine hoch
genug ist für eine Selbstzündung des Brennstoffs, der in
den Hauptzylinder eingegeben oder eingespritzt wird. Des
gleichen ist es am Ende des Kompressionstaktes so einge
richtet, daß das Gleitventil geschlossen ist. Der gesamte
Leistungstakt spielt sich daher in dem Hauptzylinder der
Maschine ab. Während des Leistungstaktes in dem Hauptzy
linder ist das Lufteinlaßventil des Hilfszylinders so ein
gerichtet, daß es geöffnet ist, und der Hilfskolben bewegt
sich zurück. Dies bewirkt, daß der Hilfskolben Frischluft
in den Hilfszylinder einsaugt, für den nächsten Leistungs
takt der Maschine. Am Ende des Saugtaktes in dem Hilfs
zylinder ist das Lufteinlaßventil des Hilfszylinders so
eingerichtet, daß es geschlossen ist.
Der Hilfskolben ist nur erforderlich für die Ansaugung
der Maschine und die Kompressionstakte und hat keine Be
deutung, welche auch immer, für die Leistungs- und Aus
stoßtakte der Maschine. Nachstehend soll daher mit Bezug
zu dem Hilfskolben auch von einem "katalytischen Kolben"
gesprochen werden. Die Bewegung des katalytischen Kolbens
hängt vollständig von der Ausbildung der Platte (swash
plate) ab.
Für Maschinen mit variablem Kompressionsverhältnis für
einen Betrieb mit verschiedenartigen Brennstoffen, etwa
verwendet bei Militärfahrzeugen, ist ein "Cursor" in
ein Mittelteil oder Endteil der Platte (swash plate) ein
gepaßt. Durch eine Betätigung dessen kann bewirkt werden,
daß die Platte entweder sich gleitend zu dem Hauptzylinder
hin- oder von diesem wegbewegt. Wenn die Platte sich zu
dem Hauptzylinder hinbewegt, kommt der katalytische Kolben
näher zu dem Hauptzylinder, wodurch eine Abnahme des
freien Volumens der Maschine bewirkt wird oder, folglich,
ein Ansteigen des Kompressionsverhältnisses. Die Verhält
nisse sind genau umgekehrt, wenn die Platte von dem Haupt
zylinder wegbewegt wird.
Die neuen Eigenschaften der Erfindung können besser noch
verstanden werden aus der nachstehenden besonderen Be
schreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
wie sie in der beigefügten Zeichnung auch dargestellt ist,
auf welcher zeigt:.
Fig. 1 eine Querschnittsansicht des Zylinders der
Maschine;
Fig. 2 eine Endansicht der Darstellung gemäß
Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Rotors der Ma
schine;
Fig. 4 eine Endansicht der Darstellung gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines federbeauf
schlagten, bewegten Flügelteils des Rotors;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht der Kurbelwelle der
Maschine;
Fig. 7 eine Endansicht der Darstellung gemäß Fig. 6;
Fig. 8 die zuvor erwähnten Teile in eingebautem
Zustand während des Ansaugtaktes, in Quer
schnittsansicht;
Fig. 9 die zuvor in den Fig. 1 bis 7 erwähnten
Teile in zusammengebautem Zustand während
des Kompressionstaktes, in Querschnitts
ansicht;
Fig. 10 die zuvor mit Bezug zu den Fig. 1 bis 7
erwähnten Teile im zusammengebauten Zustand
während des Leistungstaktes zum Zeitpunkt
der Brennstoffzündung, in Querschnittsan
sicht;
Fig. 11 die zuvor mit Bezug zu den Fig. 1 bis 7
erwähnten Teile in zusammengebautem Zustand
während des Ausstoßtaktes, in Querschnitts
ansicht;
Fig. 12 eine Grundrißansicht gemäß Fig. 11;
Fig. 13 eine alternative Anordnung eines drehenden
Nockenringes anstelle einer drehenden Platte
(swash plate), in Querschnittsansicht, dar
gestellt in der Stellung des Beginns des
Kompressionstaktes in dem Hilfszylinder;
Fig. 14 eine Endansicht der Darstellung gemäß Fig.
13;
Fig. 15 eine Anordnung mit drehendem Nockenring am
Ende des Kompressionstaktes in dem Hilfs
zylinder, in Querschnittsdarstellung;
Fig. 16 eine Endansicht der Darstellung gemäß Fig. 15;
Fig. 17, 18 und 19 den "Cursor", eingepaßt in die
Platte zur Veränderung des Kompressionsver
hältnisses der Maschine, in Querschnitts
ansicht;
Fig. 18 das verringerte freie Volumen (vergleiche Fig. 17) oder das gesteigerte Kompressions verhältnis, und Fig. 19 das gesteigerte freie Volumen (vergleiche Fig. 17) oder das ver ringerte Kompressionsverhältnis;
Fig. 18 das verringerte freie Volumen (vergleiche Fig. 17) oder das gesteigerte Kompressions verhältnis, und Fig. 19 das gesteigerte freie Volumen (vergleiche Fig. 17) oder das ver ringerte Kompressionsverhältnis;
Fig. 20 in Querschnittsansicht das Muffenventil
zwischen dem Haupt- und dem Hilfszylinder;
Fig. 21 eine Grundriß- oder Gesamtansicht gemäß der
Darstellung nach Fig. 20;
Fig. 22 in Querschnittsansicht die Wand zwischen dem
Haupt- und dem Hilfszylinder, in welcher das
Muffenventil arbeitet;
Fig. 23 ist eine Endansicht der Darstellung gemäß
Fig. 22;
Fig. 24 eine Gesamtansicht der Darstellung gemäß
Fig. 22;
Fig. 25 in Querschnittsansicht das Muffenventil in
seiner geschlossenen Stellung;
Fig. 26 die Gesamtansicht der Darstellung gemäß Fig.
25;
Fig. 27 in Querschnittsansicht das Muffenventil in
seiner geöffneten Stellung; und
Fig. 28 eine Gesamtansicht der Darstellung gemäß
Fig. 27.
Die nachstehende Beschreibung betrifft eine verbesserte
Wankelmaschine, wie sie durch die hier beschriebene Er
findung erreicht wird. Im Bezug auf diese Beschreibung
wird davon ausgegangen, daß Dieselöl als Brennstoff ge
nommen wird. Gemäß dieser Erfindung ist es möglich,
durch eine Variation des Kompressionsverhältnisses irgend
einen bekannten flüssigen Brennstoff zu verwenden. Mit
Bezug zu den Fig. 1 und 2 ist 1 der Zylinderblock oder
Körper der Maschine, 2 der Hauptzylinder, 3 der Hilfs
zylinder, 4 die Einlaßöffnung des Hauptzylinders, 5
die Auslaßöffnung in dem Hauptzylinder, 6 das Luftein
laßventil für den Hilfszylinder und 7 ein Ventil zwi
schen dem Haupt- und dem Hilfszylinder.
In den Fig. 3 und 4 ist 8 ein Rotor der Maschine, 9 A,
9 B und 9 C sind drei Ausnehmungen an drei Spitzen
des Rotors. Fig. 5 zeigt einen der beweglichen
Flügel 10 A, 10 B und 10 C. Die Fig. 6 und 7 zeigen die
Kurbelwelle 11 der Maschine. Fig. 8 zeigt den Zusammen
bau der zuvor erwähnten Teile, während des Ansaugtaktes.
In Fig. 8 ist 12 der katalytische Kolben, 13 die Platte
(swash plate), 14 der Brennstoffeingeber oder Brenn
stoffeinspritzer, 15, 16 und 17 die drei Kammern, die
durch den Rotor in dem Zylinder 2 gebildet sind, und
20 ist die Welle, auf der die Platte 13 befestigt ist.
Die Wirkungsweise der Maschine ist wie folgt: Während
des Ansaugtaktes, wie gezeigt in Fig. 8, ist der Hilfs
zylinder 3 gefüllt mit Frischluft, die Ventile 6 und
7 sind beide geschlossen und die Bewegung des Rotors
8 in Richtung des Pfeiles bewirkt, daß die Kammer 15
Luft in den Zylinder 2 einsaugt, durch die Einlaß
öffnung 4.
Während des Kompressionstaktes, wie in Fig. 9 darge
stellt, wird, wegen der Ausgestaltung des Zylinders
und des Rotors, die Luft in Kammer 15 komprimiert. Zur
gleichen Zeit wird bewirkt, daß das Ventil 7 geöffnet
ist und die Platte 13 bewirkt, daß der Hilfskolben 12
Frischluft aus dem Hilfszylinder 3 in die Kammer 15
des Hauptzylinders 2 pumpt, durch das Ventil 7. Es ist
eingerichtet, daß die Kompressionen in der Kammer 15
und dem Zylinder 3 synchronisiert sind. Die adiabatische
Kompression der Luft von dem Zylinder 3 in den Zylinder
2 oder die Kammer 15 bewirkt, daß der Druck und die Tem
peratur der Luft in der Kammer 15 auf einen Wert an
steigen, ausreichend für eine Selbstzündung von Diesel
öl, das in die Kammer 15 durch den Injektor 14 bei oder
nahe dem Ende des Kompressionstaktes eingegeben wird.
Fig. 10 zeigt das Ende des Kompressionstaktes in beiden
Zylindern 2 und 3. Die Zündung des Brennstoffes in
Kammer 15 bewirkt, daß der Leistungstakt in der Maschine
beginnt. Am Ende des Kompressionstaktes ist eingerichtet,
daß das Ventil 7 schließt und daß das Ventil 6 öffnet.
Während des Leistungstaktes ist eingerichtet, daß der
Kolben 12 zurückweicht oder zurückgeht. Dies bewirkt,
daß Frischluft in den Zylinder 3 durch das Ventil 6
eingesaugt wird. Am Ende des Saugtaktes in dem Zylinder
3 ist eingerichtet, daß das Ventil 6 schließt, so daß
der Zylinder 3 nun voll mit Frischluft ist für den
nächsten Leistungstakt der Maschine. Wenn die Maschine
aufgeladen werden soll, wird der Auflader oder Lader
an der Druckseite des Ventils 6 angebracht.
Wenn das Ventil 7 geschlossen ist, findet der gesamte
Leistungstakt in dem Hauptzylinder der Maschine statt.
Es muß beachtet werden, daß gemäß dieser Erfindung der
Hilfszylinder und der Kolben nur erforderlich sind,
um zusätzliche Luft zur Selbstzündung des Brennstoffes
in den Hauptzylinder zu geben, und nicht an dem Leistungs
takt teilnehmen. In dem Hilfszylinder gibt es nur einen
Ansaug- und einen Kompressionstakt. Nur die Kompressions
takte sind beiden Zylindern gemeinsam. Der Kompressions
takt in dem Hilfszylinder geht vor sich während des
Leistungstaktes in dem Hauptzylinder.
Fig. 11 zeigt den Ausstoßtakt der Maschine. Wenn die
Ausstoßöffnung zu der Kammer 15 hin öffnet, werden die
Gase in der Kammer 15 durch die Ausstoßöffnung 5 aus
gestoßen.
Fig. 12 zeigt eine Grund- oder Gesamtansicht der Dar
stellung gemäß Fig. 11, um den Antrieb für die Platte
13 zu zeigen. Ein Kegelradgetriebe 18 an der Kurbel
welle 11 der Maschine bewirkt, daß sich das Kegelrad
getriebe 19 an der Welle 20 der Platte 13 dreht. Das
Getriebeverhältnis der Kegelräder 18 und 19 ist so ge
wählt, daß die Platte 13 sich in der gleichen Geschwin
digkeit wie der Rotor 8 dreht. In diesem Fall ist die
Welle 20 rechtwinklig zu der Kurbelwelle 11. Die Fig.
13 und 14 zeigen eine alternative Anordnung zum Be
treiben des Kolbens 12. Diese umfaßt einen exzentri
schen Nockenring 21, der mit Hilfe von Speichen an
dem Schlußstück oder Mittelstück des Getrieberades 26
angebracht ist, das sich auf der Kurbelwelle 11 dreht.
Ein Getrieberad 22, das fest an der Kurbelwelle 11 ange
bracht ist, bewirkt, daß sich eine zweite Welle 24 in
der gleichen Geschwindigkeit wie der Rotor 8 dreht,
mit Hilfe eines Getrieberades 23. Ein zweites Getriebe
rad 25, das an der Welle 24 angebracht ist, besitzt ein
1 : 1 Getriebeverhältnis mit dem Getrieberad 26. Daher
dreht sich der Nockenring 21 in der gleichen Geschwindig
keit wie der Rotor 8. Fig. 13 zeigt den Kolben 12 in seiner
oberen Totpunktstellung (b.d.c. position). Die Fig. 15
und 16 zeigen den katalytischen Kolben 12 in seiner
unteren Totpunktstellung (t.d.c. position) am Ende des
Kompressionstaktes. In dieser Anordnung ist die Welle
24, an die der Nockenring 21 angebracht ist, parallel zu
der Kurbelwelle 11.
Die Fig. 17, 18 und 19 zeigen ein Verfahren, durch das
das Kompressionsverhältnis der Maschine variiert werden
kann, für einen Betrieb mit verschiedenen Brennstoffen.
Dieses umfaßt einen "Cursor" 32, der an die Platte 13,
etwa an den Mittelpunkt der Platte 13, angebracht ist,
und durch eine Betätigung dessen die Platte entweder
zu dem Hauptzylinder hin- oder von diesem wegbewegt
werden kann. Wenn die Platte 13 zu dem Hauptzylinder 2
hinbewegt wird, wird das freie Volumen der Maschine re
duziert (vergleiche Fig. 17 und 18) und in der Folge
das Kompressionsverhältnis gesteigert. Die Verhältnisse
sind umgekehrt (vergleiche Fig. 17 und 19), wenn die
Platte 13 von dem Hauptzylinder 2 wegbewegt wird. Durch
diese Anordnung kann das Kompressionsverhältnis von etwa
4 auf 30 verändert werden, zur Verwendung irgendeines
bekannten flüssigen Brennstoffes. Wenn jedoch das Kompres
sionsverhältnis geringer als 16 : 1 ist, ist eine Selbst
entzündung des Brennstoffes nicht möglich und Mittel für
eine Funkenzündung sind notwendig. Gegenwärtig werden
Maschinen mit variablem Kompressionsverhältnis in großem
Ausmaß bei Militärfahrzeugen verwendet. Fig. 20 zeigt
das Ventil 7 zwischen dem Hauptzylinder 2 und dem Hilfs
zylinder 3. Dies ist ein Muffenventil oder Gleitventil,
wie es bei Flugzeugmotoren verwendet wird und ist ähnlich
dem Auge einer fotografischen Kamera. Das Muffenventil
weist eine Gleitplatte 7 mit einer Öffnung 27, einge
schnitten in dessen Fläche, auf.
Fig. 21 zeigt eine Gesamtansicht der Darstellung gemäß
Fig. 20.
Fig. 22 zeigt in Querschnittsdarstellung die Wand zwischen
dem Hauptzylinder 2 und dem Hilfszylinder 3, in die
die Gleitplatte 7 aufgenommen ist. 28 ist eine Öffnung,
die in die zuvor erwähnte Wand eingeschnitten ist, und
29 und 30 sind zwei Ausnehmungen, in denen die Gleit
platte 7 aufgenommen ist.
Die Fig. 23 und 24 zeigen eine End- bzw. eine Gesamt
ansicht der Darstellung gemäß Fig. 22.
Fig. 25 zeigt einen Zusammenbau der Teile, die mit Bezug
zu den Fig. 20 und 22 erwähnt sind, wenn das Ventil 7
sich in seiner geschlossenen Stellung befindet. An der
Welle 20 ist ein Nocken 31 angebracht, um das Ventil
7 zu betreiben. In seiner geschlossenen Stellung sind
die Öffnungen 27 und 28 außerhalb einer Phase und daher
kann Luft aus dem Zylinder 3 nicht in den Zylinder 2 ein
dringen.
Fig. 26 zeigt die Gesamtansicht der Darstellung gemäß
Fig. 25.
Fig. 27 zeigt das Ventil 7 in seiner geöffneten Stellung.
Der Nocken 31 bewirkt nun, daß die Gleitplatte 7 die
Öffnungen 27 und 28 in Phase bzw. miteinander in Über
einstimmung bringt. In dieser Stellung kann Luft aus
dem Hilfszylinder 3 in den Hauptzylinder eindringen.
Fig. 28 zeigt eine Gesamtansicht der Darstellung gemäß
Fig. 27.
Bei den zuvor erwähnten Figuren sind die Kraftstoff
pumpe, die Nocken zur Betätigung der Kraftstoffpumpe,
das Einlaßventil für den Hilfszylinder usw. nicht dar
gestellt, im Interesse einer Klarheit der Darstellung
und da deren Funktion im Stand der Technik bekannt ist.
Die federbelasteten beweglichen Flügel 10 A, 10 B und
10 C in den drei Ausnehmungen 9 A, 9 B und 9 C jeweils
an den drei Spitzen des Rotors 8, wie gezeigt in den
Fig. 3 und 5, verhindern ein Austreten von Gasen in
den Kammern 15, 16 und 17, von einer Kammer in die
andere. Da der gesamte Brennstoff während des Leistungs
taktes der Maschine verbrannt wird, werden dadurch die
Kohlenwasserstoffemissionen in erträgliche Verschmutzungs
grenzen gebracht. Eine leichte Feder oder eine Mehrzahl
von leichten Federn in den Körpern der Flügel bewirkt,
daß die Flügel ständigen Kontakt mit der Oberfläche
des Zylinders 2 halten, wenn der Rotor 8 gedreht wird.
Die Federn und die Zentrifugalkraft bewirken, daß die
Rotorspitzen die Gase abdichten. Wenn der Rotor sich
im Uhrzeigersinn dreht, berührt der Flügel die linke
Wand der Ausnehmung, um eine Strömung der Gase zwischen
den Kammern über einen Weg unterhalb des Flügels zu ver
hindern.
Die hier beschriebene Erfindung erbringt die folgenden
Vorteile:
- 1. Eine Wankelmaschine kann betrieben werden mit einem Kompressionszündsystem ohne daß eine kaskadenartige Anordnung von Rotoren erforderlich ist.
- 2. Der katalytische Kolben hat, obwohl er sich hin- und herbewegt, nicht die Wirkung eines Leistungs taktes und trägt auch nicht zu Vibrationen der Ma schine bei.
- 3. Die Wankelmaschine kann aufgeladen werden.
- 4. Durch Einpumpen von Überschußluft findet eine voll ständige Verbrennung des Brennstoffes statt, was Kohlenwasserstoffemissionen in erträgliche Verschmut zungsgrenzen bringt und
- 5. es können Maschinen mit variablem Konstruktionsver hältnis konstruiert werden, mit einem sehr einfachen Mechanismus.
Claims (5)
1. Verbesserte Verbrennungsmaschine der Wankelart mit
Drehkolben, aufweisend:
- a) einen Hilfszylinder und einen Kolben, angebracht an den Zylinder der Wankelmaschine;
- b) ein Ventil zwischen dem Haupt- und dem Hilfs zylinder, das öffnet zu Beginn des Kompressions taktes der Maschine und schließt am Ende des Kompressionstaktes der Maschine;
- c) eine Kraftstoffpumpe und einen Injektor, um Brennstoff in den Hauptzylinder der Maschine einzugeben oder einzuspritzen, am Ende des Kompressionstaktes;
- d) ein Lufteinlaßventil für einen Hilfszylinder, das am Ende des Kompressionstaktes der Maschine öffnet und das schließt am Ende des Leistungs taktes der Maschine; und
- e) eine sich drehende Platte (swash plate) um den Hilfskolben zu betreiben.
2. Verbesserte Maschine der Wankelart mit Drehkolben
nach Anspruch 1, bei der die Welle der Platte recht
winklig oder parallel zu der Achse der Kurbelwelle der
Maschine ausgerichtet sein kann.
3. Verbesserte Maschine der Wankelart mit Drehkolben
nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein federbelasteter
beweglicher Flügel vorgesehen ist in der Ausnehmung
jeder Spitze des dreieckigen Rotors, um ein Entweichen
von Gasen zwischen den Kammern abzudichten.
4. Verbesserte Maschine mit Drehkolben der Wankelart
nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Kompressions
verhältnis der Maschine verändert werden kann, indem ein
"Cursor" in die Platte eingepaßt wird, so, daß die Platte
zu dem Hauptzylinder hin oder von diesem weg bewegt
werden kann, wodurch das freie Volumen der Maschine ver
größert oder verkleinert wird.
5. Verbesserte Maschine der Wankelart mit Drehkolben
wie hierin beschrieben und dargestellt in der beige
fügten Zeichnung.
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GB08600141A GB2185073A (en) | 1986-01-04 | 1986-01-04 | Compression ignition Wankel engine |
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DE (1) | DE3600344A1 (de) |
GB (1) | GB2185073A (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101178025B (zh) * | 2007-11-16 | 2010-06-30 | 包先国 | 往复式活塞供燃气的转子发动机 |
CN101929383B (zh) * | 2010-07-12 | 2011-12-07 | 包先国 | 活塞供燃气转子发动机 |
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US11506116B2 (en) | 2020-11-04 | 2022-11-22 | William Todd Hodges | Rotary combustion engine with integrated multistage fuel system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4944805B2 (de) * | 1971-09-20 | 1974-11-30 |
-
1986
- 1986-01-04 GB GB08600141A patent/GB2185073A/en not_active Withdrawn
- 1986-01-08 DE DE19863600344 patent/DE3600344A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2185073A (en) | 1987-07-08 |
GB8600141D0 (en) | 1986-02-12 |
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Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |