DE4003572C2 - Rotationshubkolbenmotor - Google Patents
RotationshubkolbenmotorInfo
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- F01B13/00—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
- F01B13/04—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
- F01B13/06—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
- F01B13/068—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with an actuated or actuating element being at the inner ends of the cylinders
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- F01B9/06—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the piston motion being transmitted by curved surfaces
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- F01B2009/068—Quadri-lobe cams
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Description
Die Erfindung betrifft einen Rotationshubkolbenmotor,
der aus einem zylindrischen Gehäuse mit einem in die
sem zentrisch gelagerten Rotor besteht, in dem radiale
Kammern mit über eine sternförmige Führungsnut gesteu
erte Kolben angeordnet sind, wobei in der zylindri
schen Gehäusewandung Ein- und Auslaßöffnungen ange
ordnet sind.
Eine derartige Brennkraftkolbenmaschine ist aus der
DE-OS 38 10 728 bekannt. Nach dem Stand der Technik
ist bei Verbrennungsmotoren allgemein die Abgasrück
führung bekannt.
Die Abgasrückführung erfüllt den Zweck, die NOX-Bild
dung während des Brennprozesses zu beeinflussen.
Stickoxide entstehen bei höherer Temperatur bei der
Verbrennung des Brennstoffes unter gleichzeitiger
Oxydation von Stickstoff. Zur Hemmung dieses Oxyda
tionsprozesses durch Temperatursteuerung wird ein Teil
des Abgases wieder in die Verbrennungskammer eingelei
tet, wodurch der Ausstoß von Schadstoffen in die At
mosphäre verringert wird.
Gemäß der DE-PS 37 14 495 ist eine Einrichtung zur Abgasrückführung
für einen Otto-Motor bekannt, bei dem ein Teilstrom
des Abgases über ein verzweigtes und kompliziertes
Kanalnetz am Motorblock wieder den Einlaßkanälen zugeführt
wird. Zur Steuerung des Abgasteilstromes ist in der Rückführung
ein Rückschlagventil angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zur Abgasrückführung an einem Rotationshubkolbenmotor zu
schaffen, die einerseits einfach im Aufbau ist und es anderseits
ermöglicht, die zurückzuführende Abgasmenge während
des Betriebes des Motors den jeweiligen Betriebsbedingungen
anzupassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
zwischen den Einlaßöffnungen und den Auslaßöffnungen jeweils
ein Verbindungskanal vorgesehen ist, der auf der einen Seite
durch den Rotor und auf der anderen Seite durch ein radial
verstellbares Gehäuseteil gebildet ist.
Eine direkte Verbindung in der Gehäusewandung zwischen der
Ein- und der Auslaßöffnung anzubringen, erspart eine Ansaugvorrichtung
an der Auslaßöffnung. Durch die Unterdruckwirkung
in der Einlaßöffnung strömt das Abgas von der Auslaßöffnung
zur Einlaßöffnung. Der durchströmende Volumenstrom
des Abgases wird in vorteilhafter Weise durch ein sich
über den Öffnungsquerschnitt des Verbindungskanales erstreckendes
verstellbares Gehäuseteil dosiert. Das verstellbare
Gehäuseteil kann dabei über einen Temperatursensor angesteuert
werden, so daß die Temperatur im Verbrennungsraum
über einen Bereich konstant gehalten werden kann, um somit
die NOX-Bildung möglichst gering zu halten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist es, daß an
den gegenüberliegenden Seiten zwischen der Ein
laßöffnung und der Auslaßöffnung jeweils Führungsbah
nen für das als Quader ausgebildete Gehäuseteil ange
ordnet sind.
Das Gehäuseteil als Quader auszubilden, stellt eine
einfache Lösung für ein Verschlußorgan in der Wandung
eines zylindrischen Gehäuses dar. Die Führungsbahnen
zwischen den Ein- und den Auslaßöffnungen gewährlei
sten ein abdichtendes und verkantungsfreies Bewegen
des Gehäuseteiles in dem Öffnungsquerschnitt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch
einen Rotationshubkolbenmotor;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Dar
stellung des Rotationshubkolben
motors mit der erfindungsgemäß
en Abgasrückführung;
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der
Linie III-III aus Fig. 2;
Fig. 4 eine teilsweise geschnittene
Draufsicht auf die Gehäusewan
dung eines Rotationshubkolbenmo
tors im Bereich der Einlaß- und
Auslaßöffnung.
Der in der Fig. 1 dargestellte Rotationshubkolbenmotor
weist ein auf einem Ständer 1 befestigtes zylinderför
miges Gehäuse 2 auf. An den Stirnseiten ist das Gehäu
se 2 mittels Deckeln 3 verschlossen. In dem Gehäuse
2 ist ein Rotor 4 mit einer Rotorwelle 5 drehbar ge
lagert. Im Rotor 4 sind radiale Kammern 6a, 6b, 6c
angeordnet, in denen Kolben 7a, 7b, 7c geführt werden.
In den Stirnwänden des Rotors 4 weisen die Kammern
6a, 6b, 6c nicht dargestellte Führungsschlitze auf.
Durch die Führungsschlitze greifen Kolbenbolzen 8a,
8b, 8c, die mit den Kolben 7a, 7b, 7c verbunden sind.
Die Kolbenbolzen 8a, 8b, 8c verlaufen dabei parallel
zur Achse der Rotorwelle 5. Die freien Enden der Kol
benbolzen 8a, 8b, 8c greifen in sternförmige Führungs
nuten 9, die in den Deckeln 3 des Gehäuses 2 angeord
net sind ein und werden in ihnen geführt. Die Dichtig
keit des Verbrennungsraumes in den Kammern 6a, 6b,
6c gegenüber der Atmosphäre wird in bekannter Weise
mittels Kolbenringen 25 erreicht.
Zur Beschickung der Kammern 8a, 8b, 8c mit einem
Kraftstoff-Luft-Gemisch sind in der Gehäusewandung
gegenüberliegende Einlaßöffnungen 11a und 11b sowie
zum Ausstoßen des verbrannten Gases Auslaßöffnungen
12a und 12b angebracht. Zwischen den Einlaßöffnungen
11a, 11b und den Auslaßöffnungen 12a, 12b ist jeweils
eine Zündkerze 13 in der Gehäusewandung eingedreht.
Oberer und unterer Bereich des Gehäuses 2 sind spie
gelsymmetrisch aufgebaut, so daß die Zündkerzen 13
um 180° jeweils versetzt in der Gehäusewandung ange
ordnet sind. Zur Kühlung des Rotationshubkolbenmotors
sind in der Gehäusewandung Kühlungskanäle 14 mit einem
umlaufenden Kühlmittel gefüllt.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Abgasrückführung
für einen Rotationshubkolbenmotor. Zwischen der Ein
laßöffnung 11a und der Auslaßöffnung 12a ist ein Ver
bindungskanal 15 in der Gehäusewandung angeordnet,
dessen Öffnungsquerschnitt 16 mittels eines verstell
baren Gehäuseteiles 17 veränderbar ist. Der Verbin
dungskanal 15 wird auf der einen Seite durch den Rotor
4 selbst und auf der anderen Seite durch das radial
verstellbare Gehäuseteil 17 begrenzt. Entsprechend
der Pfeilrichtung 23 ist das Gehäuseteil 17 in der
Gehäusewandung verschiebbar gelagert. Über den Verbin
dungskanal 15 kann ein Abgasteilstrom der angesaugten
Frischluft zugemischt werden, um den Verbrennungspro
zeß hinsichtlich des Schadstoffausstoßes zu steuern.
Das Gehäuseteil 17 ist als Quader 18 ausgebildet und
läßt sich über Führungsbahnen 10 über den Öffnungs
querschnitt 16 des Verbindungskanales 15 zur Drosse
lung des Abgasteilstromes verschieben.
Jeweils um die Ein- und die Auslaßöffnung ist ein hohl
ausgebildetes Ausgleichsstück 19 und 20 gelegt, das
keilförmig in Richtung zur Rotorwelle 5 weist. Die
Ausgleichsstücke 19, 20 weisen dabei sich gegenüber
liegende planparallele Seitenflächen 21, 22 auf, zwi
schen denen der Quader 18 verschoben werden kann. Der
Boden des Quaders 18 ist an die Kreisform angepaßt
und legt sich in der Schließstellung an den Rotor 4
an.
Zur genauen Dosierung des zugemischten Abgases kann
das Gehäuseteil 17 mit einem in der Zeichnung nicht
dargestellten Regler gekoppelt sein, der durch einen
Temperatursensor im Zündbereich angesteuert wird.
Die Arbeitsweise des Rotationshubkolbenmotors voll
zieht sich in der Drehung entsprechend der Pfeilrich
tung 24. Das in der oberen Kammer 6a durch den Kolben
7a verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch die
Zündkerze 13 gezündet. Durch die Expansionskraft des
gezündeten Gemisches wird der Kolben 7a zum unteren
Totpunkt auf der Führungsbahn gedrückt. Der Rotor
block 4 wird dabei um 30° gedreht. Nach dem Durchfah
ren des ersten unteren Totpunktes kommt die Kammeröff
nung mit der Auslaßöffnung 12a zur Deckung. Ent
sprechend der sternförmigen Führungsnut 9 wird der
Kolben 7a zu einem weiteren zweiten oberen Totpunkt
gedrückt, der zum ersten oberen Totpunkt um 90° ver
setzt ist. Beim Durchfahren der Führungsnut 9 vom
ersten unteren Totpunkt zum zweiten oberen Totpunkt
wird das Abgas aus der Kammer 6a gedrückt. Nachdem
der Kolben 7a den zweiten oberen Totpunkt passiert
hat, kommt die Einlaßöffnung 11a mit der Kammer 6a
zur Deckung. Beim Durchfahren der Führungsnut 9 vom
zweiten oberen Totpunkt zum zweiten unteren Totpunkt
um weitere 30°, saugt der Kolben 7a erneut ein Kraft
stoff-Luft-Gemisch an, das nach einer weiteren 30°-
Drehung des Rotorblocks verdichtet wird. Genau um
180° versetzt, erfolgt die zweite Zündung durch die
Zündkerze 13. Das Ausstoßen, Ansaugen und Kompri
mieren des Kraftstoff-Luft-Gemisches vollzieht sich
auf dem sich anschließenden 180°-Abschnitt ent
sprechend, bis eine weitere Zündung erfolgt.
Durch die erfindungsgemäße Abgasrückführung wird dem
Verbrennungsprozeß ein Abgasteilstrom zugemischt, so
daß eine umweltverträgliche Belastung des Motors er
reicht wird.
Claims (2)
1. Rotationshubkolbenmotor, der aus einem
zylindrischen Gehäuse mit einem in diesem zentrisch
gelagerten Rotor besteht, in dem radiale Kammern mit
über eine sternförmige Führungsnut gesteuerte Kolben
angeordnet sind, wobei in der zylindrischen Gehäuse
wandung Ein- und Auslaßöffnungen angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Einlaßöffnungen (11a, 11b) und den
Auslaßöffnungen (12a, 12b) jeweils ein Verbindungs
kanal (15) vorgesehen ist, der auf der einen Seite
durch den Rotor (4) und auf der anderen Seite durch
ein radial verstellbares Gehäuseteil (17) gebildet
ist.
2. Rotationshubkolbenmotor nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß an den gegenüberliegen
den Seiten der Einlaßöffnungen (11a, 11b) und der Aus
laßöffnungen (12a, 12b) jeweils Führungsbahnen (10)
für den als Quader (18) ausgebildeten Gehäuseteil (17)
angeordnet sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE4003572A DE4003572C2 (de) | 1989-10-27 | 1990-02-07 | Rotationshubkolbenmotor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3935784 | 1989-10-27 | ||
DE4003572A DE4003572C2 (de) | 1989-10-27 | 1990-02-07 | Rotationshubkolbenmotor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4003572A1 DE4003572A1 (de) | 1991-05-02 |
DE4003572C2 true DE4003572C2 (de) | 1994-05-19 |
Family
ID=6392336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4003572A Expired - Fee Related DE4003572C2 (de) | 1989-10-27 | 1990-02-07 | Rotationshubkolbenmotor |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4003572C2 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3855977A (en) * | 1973-05-01 | 1974-12-24 | F Statkus | Rotary internal-combustion engine |
PL132358B1 (en) * | 1980-11-28 | 1985-02-28 | Osrodek Badawczorozwojowy Samochodow Malolitrazowych Bosmal | Method of and apparatus for effecting turbulent flow and gasification of air-fuel mixture |
-
1990
- 1990-02-07 DE DE4003572A patent/DE4003572C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4003572A1 (de) | 1991-05-02 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: STRAETLING, HEDWIG, GEB. STRAETLING, 44803 BOCHUM, |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |