DE4200146C1 - IC engine with discontinuous inner combustion - has ring chamber divided by stop plate, rotating with rotor, and having gate for blade which drives rotor, which then drives drive shaft - Google Patents

IC engine with discontinuous inner combustion - has ring chamber divided by stop plate, rotating with rotor, and having gate for blade which drives rotor, which then drives drive shaft

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Abstract

The ring chamber (8) is divided at one point of the periphery by a stop plate rotating synchronously with the rotor (2). The stop plate has a passage as blade gate for the blade (3). The gas volume between the front and rear sides of the blade and the stop plate in the ring chamber continuously enlarges or reduces, i.e. compresses or relaxes in conjunction with the action of the inlet (13) and outlet (14) valves. By remote or self-ignition (11) and inner, discontinuous combustion of the gas-fuel mixt. in the ring chamber expansion pressure arises, which drives via the blade, the rotor with the drive shaft, thereby producing work. ADVANTAGE - There are no losses due to oscillating masses.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine according to the Preamble of claim 1.

Bekannterweise basieren die heute am meisten verbreiteten Brennkraftmaschinen auf dem Kurbeltrieb.As is known, the most widespread today are based Internal combustion engines on the crank mechanism.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus dem DE-Fachbuch "Kraftfahrzeug-Motoren" von Küntscher, VEB-Verlag Technik, 1987, Seiten 17-219, ersichtlich.Such an internal combustion engine is from the DE specialist book "Motor vehicle engines" by Küntscher, VEB-Verlag Technik, 1987, pages 17-219, evident.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine derart auszugestalten, daß neben einem guten Massenausgleich, einer günstigen Formgebung und einer guten Abdichtung der Brenn- und Arbeitsräume ein einfacher Aufbau der Maschine gewährleistet ist.The invention has for its object an internal combustion engine in such a way that in addition to a good mass balance, a favorable shape and a good seal of the combustion and work rooms simple construction of the machine is guaranteed.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This task is carried out in a generic device the characterizing features of claim 1 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.Further embodiments of the invention are in the subclaims spelled out.

Das Kurbelgetriebe, das in Europa bereits seit dem 14. Jahrhundert bekannt war, wurde bereits lange vor der Erfindung von Wärmekraftmaschinen als Bestandteil von Arbeitsmaschinen genutzt.The crank mechanism that has been in use in Europe since the 14th century was known long before the invention of heat engines as part of work machines used.

Die Umkehrung dessen, die Anwendung des Pleuelstangenkurbelmechanismus zur Umwandlung der diskontinuierlich wirkenden Kraftmaschinen in eine gleichförmige Drehbewegung, hielten viele Techniker lange für unmöglich.The reverse of this, the use of the connecting rod crank mechanism to convert the discontinuous Engines in a steady rotary motion, stopped many technicians long considered impossible.

Zu einer brauchbaren Lösung kam es erst mit der Anwendung des Schwungrades als Energiespeicher, wie es praktisch heute bei allen Hubkolbenmaschinen, seit 115 Jahren bei Ottomotoren und seit über 95 Jahren bei Dieselmotoren genutzt wird (s. Literaturstelle Küntscher, Seite 22, Pkt. 1.1.3.).A useful solution only came with the application of the flywheel as an energy store, as it is practical today  in all reciprocating piston engines, for 115 years in gasoline engines and has been used in diesel engines for over 95 years (see literature reference Küntscher, page 22, point 1.1.3.).

Trotz perfekter Anwendung dieses Schwungrades ist aber ein Hauptnachteil dieser Kolbenkraftmaschinen geblieben, der auf den Nachteilen des Kurbeltriebes mit seinen hin- und hergehenden Massen, der Kolben und Pleuel, beruht, die durch nichts zu beseitigen sind.Despite the perfect application of this flywheel is a The main disadvantage of these piston engines remained on the disadvantages of the crank mechanism with its back and forth Masses, the pistons and connecting rods, are based on nothing are to be eliminated.

Aus der Beziehung:From the relationship:

sind die energiezehrenden Einflüsse dieser oszillierenden Massen zu erkennen.
I = Massenkraft I. Ordnung, Masse des Kolbens und des Pleuels
II = Massenkraft II. Ordnung, Masse der Pleuel
Fmo = Gesamtmassenkraft
mo = oszillierende Masse
r = Kurbelradius
= Winkelgeschwindigkeit
α = Kurbelwinkel
λp = Pleuelstangenverhältnisthe energy-consuming influences of these oscillating masses can be seen.
I = 1st order mass force, mass of the piston and connecting rod
II = 2nd order mass force, mass of the connecting rods
Fmo = total inertia
mo = oscillating mass
r = crank radius
= Angular velocity
α = crank angle
λp = connecting rod ratio

Diese oszillierenden Kräfte der Kurbelmaschinen ergeben an den Totpunkten, an denen die Kolben- und Pleuelmassen jeweils von der maximalen Geschwindigkeit bis zum Stillstand verzögert bzw. zum Stillstand bis auf die maximale Geschwindigkeit beschleunigt werden müssen, große Antriebsverluste.These oscillating forces of the crank machines result in the dead centers at which the piston and connecting rod masses respectively delayed from maximum speed to standstill or accelerated to a standstill up to the maximum speed have to be big drive losses.

Obwohl diese Kraftanstöße durch die Schwungmasse ausgeglichen werden, ergeben sich jedoch bekannterweise erhebliche Verluste, die den Wirkungsgrad erheblich verringern. Although these force impulses are balanced by the flywheel there are known to be significant losses, that significantly reduce efficiency.  

Als Konkurrent des Hubkolbenmotors entstand mit dem Rotationskolbenmotor von Wankel eine Brennkraftmaschine, die auch mit diskontinierlicher innerer Verbrennung, aber mit völligem Massenausgleich aufgrund ausschließlich rotierender Bauteile, Vorteile gegenüber den Hubkolbenmaschinen aufweisen konnte.The competitor of the reciprocating piston engine was the rotary piston engine von Wankel an internal combustion engine that also works with discontinuous internal combustion, but with complete Mass balance due to only rotating components, Could have advantages over the reciprocating piston machines.

Trotz der erreichten hohen Drehzahlen und der relativ kleinen spezifischen Bauweise konnte dieses Konzept sich wegen des geringen thermischen Wirkungsgrades, der sich aufgrund des sichelförmigen Brennraumes ergibt, aber nicht gegenüber den Kolbenkraftmaschinen durchsetzen (s. Literaturstelle Küntscher, Seite 29, Pkt. 1.1.4.1.).Despite the high speeds achieved and the relatively small ones specific design, this concept could change due to the low thermal efficiency, which is due to the crescent-shaped combustion chamber results, but not compared to Enforce piston engines (see Küntscher reference, Page 29, point 1.1.4.1.).

Die Hauptnachteile der Kolbenkraftmaschinen, die sich wegen der oszillierenden Massen und des gerringen thermischen Wirkungsgrades bei den Rotationskolbenmaschinen ergeben, werden durch die erfindungsgemäße Gestaltung einer Brennkraftmaschine mit diskontinuierlicher innerer Verbrennung vermieden.The main disadvantages of piston engines, because of the oscillating masses and the low thermal efficiency result in the rotary piston machines through the design of an internal combustion engine according to the invention avoided with discontinuous internal combustion.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß durch die in der Ringkammer (8) umlaufende, auf dem Rotor (2) befestigten Schaufel (3) und der synchron durch die Ringkammer (8) laufenden Sperrscheibe (4) nur rotierende und voll ausgleichbare Massen am Bewegungsablauf beteiligt sind.The internal combustion engine according to the invention is characterized in that only rotating and fully compensatable masses due to the blade ( 3 ) rotating in the annular chamber ( 8 ) and fastened on the rotor ( 2 ) and the locking disk ( 4 ) running synchronously through the annular chamber ( 8 ) are involved in the movement.

Durch die Schaufel (3), Rotor (2) und die Sperrscheibe (4) werden Brenn- und Arbeitsräume gebildet, die vergleichbar sind mit den zylindrischen Räumen des Hubkolbenmotors und die denen des sichelförmigene Brennraumes des Wankelmotors überlegen sind. The blade ( 3 ), rotor ( 2 ) and the locking disk ( 4 ) form combustion and working spaces which are comparable to the cylindrical spaces of the reciprocating piston engine and which are superior to those of the sickle-shaped combustion chamber of the Wankel engine.

Gegenüber dem Hubkolbenmotor (s. Literaturstelle Küntscher, Seite 17 ff., Pkt. 1) besteht eine konstruktive Freizügigkeit bei der Gestaltung des Brenn- und Arbeitsraumes. Während beim Hubkolbenmotor das Verhältnis von Hublänge und Querschnitt des Brennraumes aus bekannten Gründen eng begrenzt ist, kann der ringförmige Brenn- und Arbeitsraum der erfindungsgemäßen Kraft- und Arbeitsmaschine freizügig durch Veränderung des mittleren Durchmessers der Ringkammer (8) gegenüber dem Querschnitt des Brenn- und Arbeitsraumes gestaltet werden und so weitaus thermodynamisch günstigere Verhältnisse geschaffen werden.Compared to the reciprocating piston engine (see literature reference Küntscher, page 17 ff., Point 1) there is constructive freedom of movement in the design of the combustion and working space. While the ratio of stroke length and cross-section of the combustion chamber is narrowly limited for known reasons in the reciprocating piston engine, the annular combustion and working space of the engine and working machine according to the invention can be exposed by changing the mean diameter of the annular chamber ( 8 ) compared to the cross-section of the combustion and working space be designed and thermodynamically more favorable conditions are created.

Bei Anwendung des Selbstzündeverfahrens nach Diesel, ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine bedeutende thermische Vorteile, weil hier die angesaugte Brennluft in einer gesonderten, kühlbaren Verdichtungskammer (9) komprimiert wird, die erst bei Auslösung des Brennvorganges durch den Überströmkanal (6) in der Sperrscheibe (4) liegend, in die heiße Zündkammer (10) gelangt.When using the diesel auto-ignition method, there are significant thermal advantages in the internal combustion engine according to the invention, because here the sucked-in combustion air is compressed in a separate, coolable compression chamber ( 9 ), which is only activated when the combustion process is triggered by the overflow channel ( 6 ) in the locking disk ( 4 ) lying in the hot ignition chamber ( 10 ).

Beim Hubkolben-Dieselmotor muß immer die gleiche Stelle des Brennraumes "heiß genug" für die Selbstzündung und "kalt genug" für eine effektive Verdichtung der angesaugten Brennluft sein. Verständlicherweise ist dieser Widerspruch nicht auflösbar (s. Literaturstelle Küntscher, Seite 101 ff., Pkt. 2.1.6, Aufladung).The reciprocating diesel engine must always have the same position on the Combustion chamber "hot enough" for self-ignition and "cold enough" for effective compression of the intake combustion air. Understandably, this contradiction cannot be resolved (see literature by Küntscher, page 101 ff., point 2.1.6, loading).

Ausgehend von einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ergeben sich gegenüber den Hubkolben- und Rotationskolbenmaschinen zusammenfassend folgende Vorteile:Based on an internal combustion engine according to the invention compared to the reciprocating and rotary piston machines in summary the following advantages:

  • a) Keine Verluste durch oszillierende Massen durch Gestaltung mit rotationssymmetrischen Bauteilen mit absolutem Massenausgleich,a) No losses due to oscillating masses through design with rotationally symmetrical components with absolute mass balance,
  • b) einfach abzudichtende Brenn- und Arbeitsräume durch Dichtringe an Rotor, Schaufel und Sperrscheibe, b) easy-to-seal firing and work rooms with sealing rings on rotor, blade and locking disc,  
  • c) Freizügigkeit bei der thermodynamischen Gestaltung der günstigsten Form des Brenn- und Arbeitsraumes,c) Free movement in the thermodynamic design of the cheapest form of the combustion and work space,
  • d) lokale Trennung des Brenn- und Arbeitsraumes in kühlbare Verdichtungskammer (9) und heiße Zündkammer (10),d) local separation of the combustion and working space into coolable compression chamber ( 9 ) and hot ignition chamber ( 10 ),
  • e) einfacher, billiger Aufbau mit sehr guten Masse-Leistungsverhältnissen,e) simple, cheap construction with very good mass-performance ratios,
  • f) durch Anordnung gemäß Punkt a) bis e) geringere Verluste bei der Energieumsetzung, niedrigerer spezifischer Kraftstoffverbrauch und damit einhergehend niedrigere Abgasemissionen, geringere Anschaffungskosten, bedeutende Senkung der Umweltbelastung im Weltmaßstab.f) lower losses due to the arrangement according to points a) to e) in energy conversion, lower specific Fuel consumption and associated lower exhaust emissions, lower acquisition costs, significant Reduction of environmental pollution on a global scale.

Eiin Ausführbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described below of the figures. It shows

Fig. 1 ein Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in Vorderansicht, Fig. 1 is a functional principle of the internal combustion engine according to the invention in front view,

Fig. 2 ein Funktionsprinzip der Brennkraftmaschine in Seitenansicht, Fig. 2 is a functional principle of the internal combustion engine in side view,

Fig. 3 eine Seitenansicht, Darstellung der Funktion "Ansaugen" und "Verdichten", 1. Umdrehung der Antriebswelle (1), Fig. 3 is a side view illustration of the "suction" function and "compacting", 1st revolution of the drive shaft (1),

Fig. 4 eine Seitenansicht, Darstellung der Funktion "Verbrennen" und "Verdichten", 2. Umdrehung der Antriebswelle (1), Fig. 4 is a side view representation of "burning" of the function and "compacting", 2nd revolution of the drive shaft (1),

Fig. 5 eine Seitenansicht, Darstellung der Funktion "Verbrennen" und "Auslassen", 3. Umdrehung der Antriebswelle (1), Fig. 5 is a side view illustration of the "burning" function and "discharging", 3rd revolution of the drive shaft (1),

Fig. 6 eine Seitenansicht, Darstellung der Funktion "Ansaugen" und "Auslassen", 4. Umdrehung der Antriebswelle (1), Fig. 6 is a side view representation of "sucking" the function and "discharging", 4th revolution of the drive shaft (1),

Fig. 7 eine Seitenansicht, Darstellung des Durchganges der Schaufel (3) durch das Schaufeltor (7), wobei Ventile (15) und (16) geschlossen sind und somit kein Druckverlust in der Verdichtungskammer (9) entstehen kann, Ventil (16) öffnet erst, wenn der Überströmkanal (6) vor der Verdichtungskammer (9) steht, und Fig. 7 is a side view showing the passage of the blade ( 3 ) through the blade gate ( 7 ), wherein valves ( 15 ) and ( 16 ) are closed and thus no pressure loss can occur in the compression chamber ( 9 ), valve ( 16 ) opens only when the overflow channel ( 6 ) is in front of the compression chamber ( 9 ), and

Fig. 8 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einer Ringkammer (8) und 2 Sperrscheiben (4). Fig. 8 is an illustration of the internal combustion engine according to the invention with an annular chamber ( 8 ) and 2 locking disks ( 4 ).

In den Fig. 1 und 2 werden alle Komponenten einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine dargestellt. Auf der Antriebswelle (1) ist der Rotor (2) befestigt, der auf seinem Umfang die schräg zur Rotorachse gestellte Schaufel (3) trägt. Die Schaufel (3) ist it ihren Konturen der Form der Ringkammer (8) angepaßt, die im Beispiel einen kreisförmigen Querschnitt hat. Die Sperrscheibe (4) ist auf der Sperrscheibenwelle (5) befestigt, die sich synchron mit der Antriebswelle (1) dreht. In der Sperrscheibe (4) befindet sich am Umfang das Schaufeltor (7), das mit seiner schneckenradähnlichen Zahnlücke ein berührungsfreies Passieren der Schaufel (3) bei minimalem Druckverlust ermöglicht und somit eine verlustarme Verdichtung (geringster schädlicher Raum) der Gase durch die Schaufel (3) in der Verdichtungskammer (9) ermöglicht.In Figs. 1 and 2, all the components are shown an internal combustion engine according to the invention. The rotor ( 2 ) is attached to the drive shaft ( 1 ) and carries on its circumference the blade ( 3 ) placed at an angle to the rotor axis. The blade ( 3 ) is adapted to the shape of the annular chamber ( 8 ), which in the example has a circular cross section. The locking disc ( 4 ) is attached to the locking disc shaft ( 5 ), which rotates synchronously with the drive shaft ( 1 ). In the locking disc ( 4 ) there is the blade gate ( 7 ) on the circumference, which with its worm gear-like tooth gap enables the blade ( 3 ) to pass without contact with minimal pressure loss and thus low-loss compression (minimal harmful space) of the gases by the blade ( 3 ) in the compression chamber ( 9 ).

Die Verdichtungskammer (9) wird gegenüber der Ringkammer (8) durch das Ventil (15) an- bzw. abgeschlossen, bevor die Schaufel (3) das Schaufeltor (7) passiert. Während des Durchganges der Schaufel (3) durch das Schaufeltor (7) ist die Verdichtungskammer (9) verschlossen. Nach vollendetem Durchgang der Schaufel (3) durch das Schaufeltor (7) und des damit vollständigen Abschlusses bzw. der Unterteilung der Ringkammer (8) durch die Sperrscheibe (4), entspannen sich die komprimierten Gase nach Öffnen des Ventils (16) über den in der Sperrscheibe (4) befindlichen Überströmkanal (6) in die Zündkammer (10), wobei gleichzeitig die Fremd- oder Selbstzündung erfolgt.The compression chamber ( 9 ) is connected or closed with respect to the annular chamber ( 8 ) by the valve ( 15 ) before the blade ( 3 ) passes the blade gate ( 7 ). During the passage of the blade ( 3 ) through the blade gate ( 7 ), the compression chamber ( 9 ) is closed. After the passage of the blade ( 3 ) through the blade gate ( 7 ) and the complete closure or subdivision of the annular chamber ( 8 ) by the locking disk ( 4 ), the compressed gases relax after opening the valve ( 16 ) via the in the locking disc ( 4 ) located overflow channel ( 6 ) in the ignition chamber ( 10 ), with the spark or auto ignition occurs at the same time.

Am Rotor (2), Schaufel (3) und Sperrscheibe (4) befindliche Dichtringe (3) gewährleisten dabei die erforderliche Abdichtung der Ringkammer (8) gegen Druckverluste.Sealing rings ( 3 ) on the rotor ( 2 ), blade ( 3 ) and locking disc ( 4 ) ensure the necessary sealing of the annular chamber ( 8 ) against pressure losses.

In den Fig. 3 bis 7 wird das Funktionsprinzip einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einer Ringkammer (8) und einer Sperrscheibe (4) sowie einer Schaufel (3) erläutert.In Figs. 3 to 7, the operating principle is explained in an internal combustion engine according to the invention with an annular chamber (8) and a locking disc (4) and a blade (3).

A - Erste Umdrehung der Antriebswelle (1)A - First revolution of the drive shaft ( 1 )

Einlaßventil (13) geöffnet, Auslaßventil (14) geschlossen, über Ventil (15) besteht Verbindung zur Verdichtungskammer (9), Ventil (16) ist geschlossen, durch die sich in der Ringkammer (8) mit dem Rotor (2) bewegende Schaufel (3) wird das in der Ringkammer (8) befindliche Gasgemisch über das Ventil (15) in der Verdichtungskammer (9) komprimiert und dort gekühlt, gleichzeitig wird aufgrund der Volumenänderung hinter der Schaufel (3) ein Unterdruck erzeugt, durch den über das geöffnete Einlaßventil (13) von außen Luft oder Luft-Gasgemisch angesaugt werden kann.Inlet valve ( 13 ) open, outlet valve ( 14 ) closed, via valve ( 15 ) there is a connection to the compression chamber ( 9 ), valve ( 16 ) is closed, through which the blade ( 8 ) moving in the annular chamber ( 8 ) with the rotor ( 2 ) 3) compresses the gas mixture located in the annular chamber (8) via the valve (15) in the compression chamber (9) where it is cooled, at the same time a negative pressure is generated due to the change in volume behind the blade (3), through the open via the inlet valve ( 13 ) air or air-gas mixture can be sucked in from the outside.

Bevor die Schaufel (3) das Schaufeltor (7) passiert, wird die Verdichtungskammer (9) durch Schließen des Ventils (15) abgeschlossen.Before the blade ( 3 ) passes the blade gate ( 7 ), the compression chamber ( 9 ) is closed by closing the valve ( 15 ).

B - Zweite Umdrehung der Antriebswelle (1)B - Second revolution of the drive shaft ( 1 )

Einlaßventil (13) geschlossen, Auslaßventil (14) geschlossen, nachdem die Schaufel (3) das Schaufeltor (7) passiert hat und die Sperrscheibe (4) die Ringkammer (8) vollständig abgeteilt hat, strömen über den Überströmkanal (6), einem Durchbruch in der Sperrscheibe (4), die komprimierten Gase aus der Verdichtungskammer (9) in die Zündkammer (10). Inlet valve ( 13 ) closed, outlet valve ( 14 ) closed after the blade ( 3 ) has passed the blade gate ( 7 ) and the locking disc ( 4 ) has completely separated the annular chamber ( 8 ), flow over the overflow channel ( 6 ), an opening in the locking disc ( 4 ), the compressed gases from the compression chamber ( 9 ) into the ignition chamber ( 10 ).

Durch Fremdzündung der Gasgemische oder Selbstzündung (Zündkerze oder Einspritzpumpe) des Brennstoffes wird die Verbrennung ausgelöst, durch welche die zwischen Schaufel (3) mit Rotor (2) und Antriebswelle (1) in Drehung versetzt werden. Die auf der anderen Seite der Schaufel (3) befindlichen Gase werden dabei verdichtet. Weiterer Ablauf siehe wie unter Punkt A, 1. Umdrehung der Antriebswelle (1), beschrieben.The combustion is triggered by spark ignition of the gas mixtures or auto-ignition (spark plug or injection pump), causing the combustion between the blade ( 3 ) with rotor ( 2 ) and drive shaft ( 1 ) to rotate. The gases on the other side of the blade ( 3 ) are compressed. For further procedure, see as described under point A, 1st revolution of the drive shaft ( 1 ).

C - Dritte Umdrehung der Antriebswelle (1)C - Third revolution of the drive shaft ( 1 )

Einlaßventil (13) geschlossen, Auslaßventil geöffnet, nachdem die Schaufel (3) das Schaufeltor (7) passiert hat, erfolgt der weitere Ablauf wie unter Punkt B, 2. Umdrehung der Antriebswelle (1) - Überströmen, Zünden, Verbrennen und Expansion. Die auf der anderen Seite der Schaufel (3) befindlichen Gase werden dabei durch das geöffnete Auslaßventil (14) ausgestoßen.Inlet valve ( 13 ) closed, outlet valve open, after the blade ( 3 ) has passed the blade gate ( 7 ), the further procedure is as described under point B, 2nd rotation of the drive shaft ( 1 ) - overflow, ignition, combustion and expansion. The gases located on the other side of the blade ( 3 ) are expelled through the open outlet valve ( 14 ).

D - Vierte Umdrehung der Antriebswelle (1)D - Fourth revolution of the drive shaft ( 1 )

Einlaßventil (13) geöffnet, Auslaßventil (14) geöffnet, durch die sich in der Ringkammer (8) mit dem Rotor (2) bewegende Schaufel (3) wird das in der Ringkammer (8) befindliche Abgas über das Auslaßventil (14) ausgestoßen.Inlet valve ( 13 ) opened, outlet valve ( 14 ) opened, through the blade ( 3 ) moving in the annular chamber ( 8 ) with the rotor ( 2 ), the exhaust gas located in the annular chamber ( 8 ) is expelled via the outlet valve ( 14 ).

Durch den auf der anderen Seite der Schaufel (3) entstehenden Unterdruck wird über das geöffnete Einlaßventil (13) neue Luft oder Luft-Gasgemisch angesaugt.New air or air / gas mixture is sucked in through the open inlet valve ( 13 ) due to the negative pressure which arises on the other side of the blade ( 3 ).

Der weitere Ablauf wiederholt sich wie unter Punkt A, 1. Umdrehung der Antriebswelle (1).The rest of the procedure is repeated as in point A, 1st revolution of the drive shaft ( 1 ).

Auf zwei Umdrehungen der Antriebswelle entfällt ein Arbeitstakt.One work cycle is required for two revolutions of the drive shaft.

Die diskontinuierliche Verbrennung der angesaugten und verdichteten Luft oder Luft-Gasgemische, kann nach dem Selbstzünden oder Fremdzündverfahren erfolgen, d. h. Ansaugen von Luft nach hoher Verdichtung mit Selbstzündung des eingespritzten Brennstoffes oder Ansaugen eines Luft-Gas-Brennstoffgemisches, welches nach der Verdichtung durch Fremdzündung, d. h. Zündkerze, gezündet wird. The discontinuous combustion of the intake and compression Air or air-gas mixtures, can ignite after self-ignition or spark ignition, d. H. Sucking in Air after high compression with self-ignition of the injected Fuel or suction of an air-gas fuel mixture, which after compression by spark ignition, d. H. Spark plug, is ignited.  

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine hat dabei gegenüber den Hubkolbenmaschinen den Vorteil, daß die Luft oder Luft- Gasgemische in einer getrennten, gekühlten Verdichtungskammer (9) verdichtet werden und die Verbrennung in der heißen Zündkammer (10) eingeleitet wird. Erfindungsgemäß wird dadurch ein höherer thermischer Wirkungsgrad im Vergleich mit anderen Brennkraftmaschinen erreicht.The internal combustion engine according to the invention has the advantage over the reciprocating piston engines that the air or air-gas mixtures are compressed in a separate, cooled compression chamber ( 9 ) and the combustion is initiated in the hot ignition chamber ( 10 ). According to the invention, a higher thermal efficiency is achieved in comparison with other internal combustion engines.

In Fig. 8 wird eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine dargestellt, bei der auf dem Rotor (2) zwei gleich große Schaufeln (3) befestigt sind, die um 180° gegenüberliegen. Die Ringkammer (8) wird an zwei um 180° gegenüberliegenden Stellen von zwei gleich großen Sperrscheiben (4) unterteilt, die beide synchron mit der Antriebsachse (1) laufen. FIG. 8 shows an internal combustion engine according to the invention, in which two blades ( 3 ) of the same size are fastened on the rotor ( 2 ) and are opposed by 180 °. The annular chamber ( 8 ) is divided at two points opposite each other by two equally large locking disks ( 4 ), both of which run synchronously with the drive axle ( 1 ).

Analog zu den bereits beschriebenen Funktionsabläufen ergibt sich hierbei ein äquivalenter Ablauf mit einer doppelten Anzahl von Arbeitstakten pro Umdrehung der Antriebswelle wie folgt:Analogous to the functional sequences already described an equivalent process with a double Number of work cycles per revolution of the drive shaft as follows:

Liste - BauteileList - components

 1 Antriebswelle
 2 Rotor
 3 Schaufel
 4 Sperrscheibe
 5 Sperrscheibenwelle
 6 Überströmkanal
 7 Schaufeltor
 8 Ringkammer
 9 Verdichtungskammer
10 Zündkammer
11 Zündkerze oder Einspritzdüse
12 Kühler für Sperrscheibe
13 Einlaßventil EV
14 Auslaßventil AV
15 Ventil - Verdichtungskammer
16 Überströmventil
17 Gestell 1 drive shaft
2 rotor
3 scoops
4 locking washer
5 locking disc shaft
6 overflow channel
7 bucket gate
8 ring chamber
9 compression chamber
10 ignition chamber
11 Spark plug or injector
12 cooler for lock washer
13 inlet valve EV
14 exhaust valve AV
15 valve compression chamber
16 overflow valve
17 frame

D Dichtung
L LagerD seal
L stock

Claims (10)

1. Brennkraftmaschine mit diskontinuierlicher, innerer Verbrennung, bei der sich eine auf einem Rotor (2) befestigte Schaufel (3) in einer der Form der Schaufel (3) entsprechenden Ringkammer (8) bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (8) an einer Stelle des Umfanges durch eine sich in synchroner Drehzahl wie Rotor (2) drehende Sperrscheibe (4) unterteilt wird, die einen Durchlaß als Schaufeltor (7) für die Schaufel (3) hat, wobei sich die zwischen Vorder- und Rückseite der Schaufel (3) und der Sperrscheibe (4) in der Ringkammer (8) befindlichen Gasvolumina kontinuierlich vergrößern bzw. verkleinern, d. h. verdichtet oder entspannt werden im Zuammenwirken von Ein- (13) und Auslaßventil (14) und dem in der Sperrscheibe (4) befindlichen Überströmkanal (6), wobei durch Fremd- und oder Selbstzündung (11) und innerer, diskontinuierlicher Verbrennung der in der Ringkammer (8) befindlichen Gase oder Gas-Brennstoffgemischen Expansionsdruck entsteht, der über die Schaufel (3), den Rotor (2) mit der Antriebswelle (1) antreibt und somit Arbeit leistet.1. Internal combustion engine with discontinuous, internal combustion, in which a blade ( 3 ) attached to a rotor ( 2 ) moves in an annular chamber ( 8 ) corresponding to the shape of the blade ( 3 ), characterized in that the annular chamber ( 8 ) a point on the circumference is divided by a locking disk ( 4 ) rotating in synchronous speed like the rotor ( 2 ), which has a passage as a blade gate ( 7 ) for the blade ( 3 ), the between the front and rear of the blade ( 3 ) and the locking disk ( 4 ) in the annular chamber ( 8 ) gas volumes continuously increase or decrease, ie compressed or relaxed in the interaction of the inlet ( 13 ) and outlet valve ( 14 ) and the overflow channel located in the locking disk ( 4 ) ( 6 ), whereby the gas or gas-fuel mixture in the annular chamber ( 8 ) is expanded by internal and / or spontaneous ignition ( 11 ) and internal, discontinuous combustion of the expansion pressure arises, which drives the blade ( 3 ), the rotor ( 2 ) with the drive shaft ( 1 ) and thus does work. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geringstmöglich schädlicher Raum zwischen Schaufel (3) und der Sperrscheibe (4) durch die Schrägstellung der Schaufel (3) auf dem Rotor (2) entsteht.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the least possible harmful space between the blade ( 3 ) and the locking disc ( 4 ) by the inclined position of the blade ( 3 ) on the rotor ( 2 ). 3. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel (3) über Kühlkanäle, die in der Antriebswelle (1) und im Rotor (2) liegen, gekühlt werden.3. Internal combustion engine according to one of claims 1 and 2, characterized in that the blade ( 3 ) via cooling channels which are in the drive shaft ( 1 ) and in the rotor ( 2 ) are cooled. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrscheibe (4) in synchroner Drehzahl mit der Antriebswelle (1) umläuft. 4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking disc ( 4 ) rotates in synchronous speed with the drive shaft ( 1 ). 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrscheibe (4) mittels Dichtleisten (D) gegenüber der Ringkammer (8) abgedichtet ist.5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the locking disc ( 4 ) by means of sealing strips (D) with respect to the annular chamber ( 8 ) is sealed. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrscheibe (4) am Umfang Dichtringe (D) trägt, die eine Abdichtung zwischen Sperrscheibe (4) und der Mantellinie des Rotors (2) gewährleistet.6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the locking disk ( 4 ) on the circumference carries sealing rings (D) which ensures a seal between the locking disk ( 4 ) and the surface line of the rotor ( 2 ). 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel (3) auf dem Umfang Dichtleisten trägt zur Abdichtung gegenüber der Ringkammer (8).7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the blade ( 3 ) on the circumference carries sealing strips for sealing against the annular chamber ( 8 ). 8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die über das Einlaßventil (13) angesaugten Gase oder Gas-Brennstoffgemische durch die Schaufel (3) über das Ventil (15) in der Verdichtungskammer (9) verdichtet und dabei gekühlt wird.8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gases or gas-fuel mixtures sucked in via the inlet valve ( 13 ) are compressed by the blade ( 3 ) via the valve ( 15 ) in the compression chamber ( 9 ) and thereby cooled becomes. 9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Verdichtungskammer (9) verdichtete und gekühlte Luft über den Überströmkanal (6) in die Zündkammer (10) entlassen wird, dort entweder durch Brennstoffeinspritzung (11) und Fremdzündung (11) die innere, diskontinuierliche Verbrennung ausgelöst wird.9. An engine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the compressed in the compression chamber (9) and cooled air is discharged via the overflow (6) in the ignition chamber (10), where either by injection of fuel (11) and spark ignition ( 11 ) the internal, discontinuous combustion is triggered. 10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrscheibe (4) einen der Schneckenradverzahnung entsprechenden Durchlaß, dem Schaufeltor (7) hat, durch welchen die berührungsfreie Passage der Schaufel (3) bei minimalem Druckverlust gewährleistet wird, wobei die schräg gestellte Schaufel (3) der Schnecke und das Schaufeltor (7) dem Schneckenrad entspricht.10. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the locking disc ( 4 ) has a passage corresponding to the worm gear teeth, the blade gate ( 7 ) through which the non-contact passage of the blade ( 3 ) is ensured with minimal pressure loss, whereby the inclined blade ( 3 ) of the worm and the blade gate ( 7 ) correspond to the worm wheel.
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