DE3918303A1 - Rotationskolben-verbrennungsmotor in keramik-bauweise mit aussenliegendem verdichter - Google Patents

Rotationskolben-verbrennungsmotor in keramik-bauweise mit aussenliegendem verdichter

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DE3918303A1
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Hans Kohl
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    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Rotationskolbenmotore sind bekannt unter dem Namen Wankel und Arendt. Letzterer vorgestellt in Auto-Bild vom 16.2.88.
Der Rotationskolben wurde gewählt, weil er den Erfordernissen der Anwendung von Keramik besser entspricht als der Hub­ kolbenmotor. Der Hubkolbenmotor mit seinen mechanischen Belastungsspitzen ist für Keramik weitgehend ungeeignet und wird auch nur mit Detailverbesserungen der Kolbenböden und Ventilführungen in Keramik ausgestattet.
Keramik-Anwendung ist aber trotzdem das Ziel im Motorenbau, nachzulesen in "Auto im Test" von Heinz Horrmann und F. Ch. Heel 1985, Seite 87.
Die Aufgabe besteht darin, die Vorteile des Keramikwerkstoffes, die sich in der hohen thermischen Belastbarkeit, extremer Härte und kombiniert mit Metallarmierungen auch hoher Druckverträglichkeit äußert, für den Motorbau zu nutzen. Keramik-Info der Feldmühle AG 1989.
Experimentiert wird seit langem in der Richtung Rota-Motor von der Firma MAZDA, die den Wankelmotor optimiert hat als auch von dem Erfinder Arendt s. o. Beide haben einen exzentrischen Innenläufer, der sich für Keramik-Anwendung wegen der mechanischen Belastungen ebenfalls nicht eignet.
Die Lösung bietet sich m. E. in dem Konzept des von mir erdachten Motors an.
Beschreibung der Konstruktion
Das Gehäuse in der Form eines waagerecht liegenden Rohres mit dem in Axialrichtung verlaufenden obenliegenden Einlaß­ schlitz, dem untenliegenden Auslaßschlitz und den seitlichen Aussparungen für die Steuernocken des Verdichters. Die Mantelstärke des Rohres und die Breite des Einlaßschlitzes bestimmen den Querschnitt des Kompressionsraumes.
Seitliche Abschlußplatten mit den Achslagern begrenzen das Gehäuse.
Der Rotationskolben in der Form eines zwei- oder mehrflügligen Propellers dreht sich zentrisch im Gehäuse.
Die Umlenkklappe in T-Form bildet, drehbar in der Gehäuse­ innenseite gelagert, in geschlossenem Zustand den Abschluß des Kompressionsraumes und lenkt in geöffnetem Zustand die Expansionsgase an den Rotationskolben. Das Öffnen und Schließen der Umlenkklappe wird von den Rotorblättern ge­ steuert.
Der Verdichter ist ein der Rohraußenseite anliegendes längs­ seitig gekrümmtes Rechteck mit den exzentrisch angelenkten Steuernocken und der an einer Schmalseite angebrachten Drehachse, die in den Gehäusemantel axial halb eingelassen aufsitzt, in den Abschlußplatten gelagert, durch Federzug angehoben und mittels der Kurvenscheiben geschlossen.
Der Verdichtungsraum wird seitlich durch die Abschlußplatten an der Hubseite durch ein von Hubhöhe und Verdichterradius bestimmtes Stirnblatt mit der Öffnung für das Vergaserventil gebildet.
Das Vergaserventil ist eine Klappe in T-Form an der Innen­ seite des Stirnblattes und ist in den Abschlußplatten gelagert.
Die Kurvenscheiben steuern das Öffnen und Schließen des Verdichters und sind mit dem Rotationskolben starr verbunden.
Vorteile des Motors
Hohe Verbrennungstemperatur mit geringer Immission, geringer Kraftstoffverbrauch, geringer Platzbedarf, wenige bewegliche Teile, keine Kühlung erforderlich, keine Schmierung erforderlich, geringe Herstellungskosten.
Die in den Zeichnungen angegebenen Nummern bedeuten:
 1 Achse
 2 Rotationskolben
 3 Gehäuse
 4 Umlenkklappe
 5 Verdichter
 6 Vergaserventil
 7 Vergaser
 8 Zündung
 9 Überströmkanal
10 Auslaß
11 Kurvenscheibe
12 Strinblatt
Fig. 3 von oben nach unten:
Ansaugen
Verdichten
Verbrennen
Arbeitstakt-Spülen
Auslaß
Arbeitsweise des Motors
Ansaugen:
Verdichter wird durch Federzug angehoben und saugt Gemisch an. Umlenkklappe geschlossen. Vergaserventil geöffnet.
Verdichten:
Verdichter wird durch die Steuernocken nach unten bewegt. Umlenkklappe geschlossen. Vergaserventil schließt durch Verdichtungsdruck.
Verbrennen:
Bei geschlossener Umlenkklappe und geschlossenem Verdichter erfolgt die Zündung.
Arbeitstakt:
Umlenkklappe öffnet unter Druck und durch Frei­ gabe nach unten. Expansionsdruck treibt den Rotationskolben an.
Spülen: Luftpolster hinter der Umlenkklappe entweicht durch den Überströmkanal und spült den Kolben.
Auslaß:
Durch erreichen des Auslaßkanals entweicht der Abgasüberdruck.

Claims (4)

1. Rotationskolben-Verbrennungsmotor in Keramik-Bauweise mit außenliegendem Verdichter.
2. Der Rotationskolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß er in innenliegender zentrischer Bauweise zwei oder mehrflüglig im Gehäuse, bestehend aus dem Rohrkörper und den Abschlußplatten, gelagert ist.
3. Keramik-Bauweise, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor nach Anspruch 1 den Erfordernissen der Keramik-Anwendung im Motorbau entsprechend, materialgerecht konzipiert ist.
4. Der außenliegende Verdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß er über Kurvenscheiben gesteuert ist und in Verbindung mit dem Vergaserventil und der Umlenkklappe den Motor komplettiert.
DE3918303A 1989-06-05 1989-06-05 Rotationskolben-verbrennungsmotor in keramik-bauweise mit aussenliegendem verdichter Withdrawn DE3918303A1 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7117841B2 (en) * 2004-09-14 2006-10-10 Georgi Joseph Kernes K.Engine
CN106438026A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 史永良 飞轮发动机及其控制方法
CN107461263A (zh) * 2017-08-30 2017-12-12 李乐 一种可变排量旋转活塞发动机
WO2020050794A3 (en) * 2018-06-25 2020-04-23 Yesil Kompresor Klima Tasarim Imalat Sanayi Ve Ticaret Limited Sirketi Glass material compressor

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