DE4306723C2 - Rotationskolben-Verbrennungsmotor - Google Patents
Rotationskolben-VerbrennungsmotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F01C1/073—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having pawl-and-ratchet type drive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B53/02—Methods of operating
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotationskolben-
Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 40 14 279 A1 ist bereits ein Rotationskolben-
Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art bekannt mit in
einem feststehenden Gehäuse drehenden Läufer mit zwei
gegeneinander verdrehbaren Rotorteilen, welche jeweils zwei
Kolben aufweisen. Hierdurch sind zwischen den Kolben jeweils
diametral gegenüberliegend zwei bei der Rotation des Läufers in
ihren Volumen veränderbare und nacheinander eine Zündstellung
durch laufende Brennkammern sowie zwei Federkammern zur Aufnahme
von zwischen den Rotorteilen wirkenden federelastischen
Elementen gebildet, welche die Rotorteile in eine Stellung zum
Zünden eines Gasgemisches in der jeweiligen Brennkammer
bringen. Nach Verdrehen des mittels einer Sperreinrichtung nur
in einer Richtung verdrehbaren ersten Rotorteils infolge des
Gasdruckes in der die Zündstellung durchlaufenden ersten
Brennkammer verharrt der zweite Rotorteil zunächst in seiner
Lage und wird bei zunehmender Kompression der federelastischen
Elemente in Drehrichtung verdreht, so daß nunmehr die zweite
Brennkammer die Zündstellung durchläuft.
Weiterhin ist aus der DE-PS 4 41 508 eine Schiebersteuerung für
Verbrennungskraftmaschinen mit umlaufenden Kolben bekannt, bei
welchen die Kolben an den wänden einer zweiteiligen,
umlaufenden Ringkammer befestigt und paarweise gegeneinander
beweglich sind und wobei die Steuerung des Gaswechsels mittels
mit den Rotorteilen verbundenen Steuerscheiben erfolgt.
Schließlich ist aus der US-PS 3 136 303 ein Rotationskolben-
Verbrennungsmotor bekannt mit zwei in einem feststehenden
Gehäuse auf einer Welle gegeneinander verdrehbaren Rotorteilen
und diametral gegenüberliegenden Rotorsegmenten, wobei die
Rotorsegmente der beiden Rotorteile sich einander überlappen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Rotationskolben-Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art
dahingehend weiterzuentwickeln, daß sein Wirkungsgrad erheblich
verbessert ist.
Die Aufgabe wird i. w. gelöst durch die im kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Das Arbeitsspiel des erfindungsgemäßen Rotationskolben-
Verbrennungsmotors läuft folgendermaßen ab. In der ersten
Anschlagstellung der beiden Rotorteile wird in der in
Zündstellung befindlichen Brennkammer das zuvor verdichtete
Kraftstoff-Luftgemisch durch Fremdzündung verbrannt. Der
dadurch entstehende Gasdruck bewirkt, daß der erste Rotorteil
in Richtung auf die zweite Anschlagstellung der beiden
Rotorteile verdreht wird, wogegen der zweite Rotorteil bedingt
durch seine von der Schwungmasse herrührende träge Masse
zunächst in seiner Stellung verharrt. Mit der Verdrehung des
ersten Rotorteils werden die federelastischen Elemente in den
Federkammern komprimiert. Gleichzeitig wird mit Drehung des
ersten Rotorteils in der der ersten Brennkammer diametral
gegenüberliegenden zweiten Brennkammer ein Einlaßkanal für
Frischgase geöffnet, welche infolge der sich durch die
Drehbewegung ergebenden Volumenvergrößerung von der zweiten
Brennkammer angesaugt werden. Die Frischgase können bspw. von
einem üblichen Vergaser aufbereitet oder auch über eine
Einspritzanlage der zweiten Brennkammer zugeführt werden. Bei
der weiteren Drehung des ersten Rotorteils wird im Bereich der
sich erweiternden ersten Brennkammer eine Auslaßöffnung
geöffnet, über welche die verbrannten Gase ausgestoßen werden.
Bei der weiteren Drehung des ersten Rotorteils steigt die in
den federelastischen Elementen infolge ihrer Verformung
gespeicherte Energie derart an, daß sich die federelastischen
Elemente unter Abstützung an dem lediglich in einer Richtung
verdrehbaren und in der anderen Drehrichtung arretierten ersten
Rotorteil entspannen, so daß es zu einer Drehung des zweiten
Rotorteils im gleichen Drehsinn kommt. Hierdurch verkleinert
sich wieder das Kammervolumen der ersten und zweiten
Brennkammer, wobei der Rest an Abgasen in der ersten
Brennkammer durch die Auslaßöffnung ausgestoßen werden kann und
in der zweiten Brennkammer ein Verdichten des zuvor angesaugten
Kraftstoff-Luftgemisches stattfindet. Während des Entspannens
der federelastischen Elemente gelangt dann der zweite Rotorteil
in eine weitere Anschlagstellung mit dem ersten Rotorteil.
Aufgrund der mit dem zweiten Rotorteil verbundenen Schwungmasse
werden beide Rotorteile gemeinsam weitergedreht, bis die zweite
Brennkammer mit dem verdichteten Kraftstoff-Luftgemisch in
Zündstellung gelangt und der Arbeitsablauf von neuem beginnen
kann. Bei dem erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotor kommt also
auf jede Umdrehung einer abtriebsseitigen Welle ein
Arbeitstakt, wobei mühelos 240° mit einem abtriebsseitig
abgreifbaren Drehmoment abgedeckt werden können. Ein Teil wird
dabei durch den Verbrennungsdruck, ein weiterer Teil durch die
Kompression der Druckfedern und der letzte Teil, also etwa 120°
oder sogar weniger, durch die Bewegung der Schwungmasse
abgedeckt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also
während einer Umdrehung der Abtriebswelle gezündet, gearbeitet,
angesaugt, verdichtet und ausgestoßen. Neben diesem
Arbeitsablauf ist es auch möglich, das verdichtete Kraftstoff-
Luftgemisch in der zweiten Brennkammer bereits dann zu zünden,
wenn der zweite Rotorteil in die weitere Anschlagstellung mit
dem ersten Rotorteil gelangt.
Während der ersten Anschlagstellung der Rotorteile oder
anfänglich der Drehung des ersten Rotorteils steht bzw. gelangt
die in Drehrichtung des Läufers erste Federkammer in
Strömungsverbindung mit einer Ansaugöffnung und tritt bei
nachfolgender Drehung des ersten Rotorteils unter Absperren der
Ansaugöffnung mit der im Ansaugtakt befindlichen zweiten
Brennkammer über einen Überströmkanal in Strömungsverbindung.
Dabei wird durch Vergrößerung des Kammervolumens der ersten
Federkammer Frischluft angesaugt, nachfolgend komprimiert und
mittels des Überströmkanals in die zweite Brennkammer gedrückt.
Hierdurch kommt es zu einer Aufladung des erfindungsgemäßen
Motors mit einem wesentlich verbesserten Füllungsgrad der sich
im Ansaugtakt befindlichen zweiten Brennkammer, verbunden mit
einer Verbesserung des Wirkungsgrades des erfindungsgemäßen
Verbrennungsmotors.
Die in Drehrichtung des Läufers zweite Federkammer steht in der
ersten Anschlagstellung der beiden Rotorteile oder anfänglich
der Drehung des ersten Rotorteils mit einer Ausgangsöffnung in
Strömungsverbindung und gelangt bei der nachfolgenden Drehung
des ersten Rotorteils unter Absperren der Ansaugöffnung mit der
im Ausstoßtakt befindlichen ersten Brennkammer über einen
Überströmkanal in Strömungsverbindung. Durch die in der zweiten
Federkammer aufgebaute Frischluftsäule wird eine Spülung der
ersten Brennkammer erreicht, was sich ebenfalls günstig auf den
Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Motors auswirkt.
Auch wird bei dem erfindungsgemäßen Rotationskolbenmotor das
Drehmoment unmittelbar auf die Triebwelle übertragen, ohne daß
ein Getriebe zwischengeschaltet ist, wie etwa beim Wankelmotor.
Ebenso sind die Abdichtungsprobleme gegenüber den bekannten
Rotationskolbenmotoren erheblich minimiert, da die
Umfangsseiten der Rotorteile auf einem Kreisumfang laufen mit
entsprechender kreisförmiger Ausbildung der Gehäuselaufflächen
Ersichtlich ergeben sich hierdurch auch wesentlich geringere
Reibungswiderstände. Gleichfalls ist der herstellungs- und
montagetechnische Aufwand gegenüber dem bekannten
Rotationskolbenmotoren bei geringem Eigengewicht und kleiner
Bauform wesentlich reduziert. Der Rotationskolbenmotor ist auf
keine Kraftstoffart beschränkt, sondern läßt sich mit Benzin
wie in auch in gleicher Weise mit anderen leichtflüssigen
Kraftstoffen, bspw. Methanol oder Wasserstoff oder bei
entsprechender Gemischaufbereitung auch mit Dieselkraftstoff,
betreiben. In keiner Weise ist die Kraftstoffart beschränkt.
Als federelastische Elemente kommen erfindungsgemäß jegliche
Arten von Federkraftspeichern, wie bspw. auch pneumatische
und/oder hydraulische, in Betracht.
Der Gaswechsel kann erfindungsgemäß durch Kanäle, die in
stirnseitigen Gehäusewandungen und in mit den Rotorteilen
verbundenen Steuerscheiben angeordnet sind und die durch die
Drehbewegung der Rotorteile bzw. der Steuerscheiben geöffnet
und geschlossen werden, erfolgen, so daß ein aufwendiger
Ventilantrieb entfallen kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Bewegung
des zweiten Rotorteils entgegen der vorgegebenen Drehrichtung
dadurch unterbunden, indem auch der zweite Rotorteil mittels
einer Sperreinrichtung nur in einer Richtung frei drehbar und
in der entgegengesetzten Richtung arretiert ist.
Der Läufer läßt sich nach einem Gedanken der Erfindung in
herstellungstechnisch vorteilhafter Weise dadurch realisieren,
daß die Rotorteile jeweils eine Welle mit diametral
gegenüberliegenden, die Kolben bildenden Rotorsegmenten
aufweisen, wobei die Welle des einen Rotorteils in ein an der
Welle des anderen Rotorteils angeordnetes Lager eingreift.
Dabei können auch die Rotorsegmente der beiden Rotorteile
identisch ausgebildet sein.
Die Abdichtung der Rotorsegmente an der Gehäuselauffläche läßt
sich in einfacher Weise mittels Dichtleisten realisieren,
welche unter Zwischenlage von Streifenfedern in Nuten der
Rotorsegmente eingesetzt sind.
Die federelastischen Elemente sind in vorteilhafter Weise als
Druckfedern ausgebildet, welche sich zwischen den Flanken von
einander gegenüberstehenden Rotorsegmenten der beiden
Rotorteile befinden und in Aufnahmebohrungen der Rotorsegmente
gehalten sind.
Auch ist es nach der Erfindung vorgesehen, daß die die
Brennkammer begrenzenden Anschläge der Rotorteile als an den
Rotorsegmenten ausgebildete, sich in Umfangsrichtung
erstreckende Wandungsfortsätze ausgeführt sind. Durch die Länge
der Anschläge bzw. Wandungsfortsätze wird gleichzeitig die
Größe der Brennräume und auch der Drehweg festgelegt, um die
zweite Brennkammer in Zündstellung zu bringen. So ergibt sich
im Falle von kleinen Federkammern ein relativ kleiner Drehweg,
um die zweite Brennkammer in die Zündstellung überzuführen.
Herstellungs- und montagetechnisch besonders günstig ist es,
wenn die Schwungmasse des zweiten Rotorteils als auf dem
Wellenende des zweiten Rotorteils drehfest und außerhalb des
Gehäuses angeordnete Schwungscheibe ausgebildet ist, wobei für
die Erzeugung eines gleichförmigen Drehmomentes die mit der
Schwungmasse verbundene Welle gleichzeitig die Triebwelle des
Motors bildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer möglichen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotations
kolben-Verbrennungsmotors,
Fig. 2 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Läufers, in Art einer Explosionszeichnung,
Fig. 3 bis 6 die einzelnen Arbeitstakte der erfindungsgemäßen
Rotationskolben-Verbrennungsmotors.
Gemäß den Figuren besteht der Rotationskolben-Verbrennungsmotor
aus einem zylindrischen, feststehenden Gehäuse 1, innerhalb
welchem sich ein aus zwei Rotorteilen 4 und 5 gebildeter Läufer
dreht. Die beiden Rotorteile 4, 5 schließen in einer ersten
Anschlagstellung zwei diametral gegenüberliegende Brennkammern
11, 12 ein und bilden in den dazwischenliegenden Freiräumen
Federnkammern 13, 14 zur Aufnahme von federelastischen
Elementen in Form von Druckfedern 15.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die beiden
Rotorteile 4, 5 jeweils eine Welle 24, 25 auf, auf welchen
diametral gegenüberliegend Rotorsegmente 26 angeordnet sind.
Die Verdrehbarkeit der beiden Rotorteile 4, 5 gegeneinander ist
dadurch erreicht, daß die Welle 24 des zweiten Rotorteiles 5 in
ein an der Welle 25 des ersten Rotorteils 4 gebildetes Lager 27
eingreift.
Wie in Bezug auf Fig. 3 bis 6 noch näher zu erläutern, sind
die Rotorteile 4, 5 gegen Anschläge 6 bis 9 gegeneinander bzw.
zueinander verdrehbar, wobei die Anschläge 6, 7 als an den
Rotorsegmenten 26 ausgebildete und sich in Umfangsrichtung
erstreckende Wandungsfortsätze ausgebildet sind.
Die Druckfedern 15 befinden sich bei dem hier gewählten
Ausführungsbeispiel zwischen den Flanken einander
gegenüberstehender Rotorsegmente 26 und sind in
Aufnahmebohrungen 31 der Rotorsegmente 26 gehalten.
Die Abdichtung der Rotorsegmente 26 erfolgt mittels
Dichtleisten 28, welche in Dichtungsnuten 29 an den
Rotorsegmenten 26 eingesetzt sind an der zylindrischen
Gehäuselauffläche 30 gleiten. Die stirnseitige Abdichtung der
Rotorteile 4, 5 erfolgt durch Steuerscheiben 22, welche jeweils
mit einem der Rotorteile 4, 5 verbunden sind und auf den Wellen
24, 25 frei drehen. Bei der hier gewählten Darstellung ist die
auf der Abtriebsseite angeordnete Steuerscheibe 22 mit dem
Rotorteil 5, welches an die Schwungmasse 16 gekoppelt ist,
verbunden und die antriebsseitige Steuerscheibe 22 mit dem
ersten, sich nur in einer Drehrichtung drehenden Rotorteil 4.
Die Abdichtung der Rotorteile 4, 5 im Lagerbereich der beiden
Wellen 24, 25 kann bspw. über entsprechende Dichtungen oder
eine Dichtscheibe erfolgen, ebenso wie die Abdichtung der
Rotorteile 4, 5 an derjenigen Steuerscheibe 22, gegenüber
welcher der jeweilige Rotorteil 4, 5 dreht, durch weitere
(nicht dargestellte) Dichtungen erfolgen kann. Desweiteren kann
eine entsprechende umfangsseitige Abdichtung der Steuerscheiben
22 an den Gehäuselaufflächen 30 vorgesehen werden.
Wie in Bezug auf Fig. 3 bis 6 noch näher zu erläutern, ist
der erste Rotorteil 4 lediglich in einer Drehrichtung frei
drehbar und in der entgegengesetzten Richtung arretiert.
Hierfür ist, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, auf dem
aus dem Gehäuse 1 herausgeführten Ende der Welle 25 ein
Zahnkranz 32 aufgebracht, in welchen eine ortsfest gelagerte
Sperrklinke 33 eingreift. Selbstverständlich sind auch andere
Sperr- und Halteeinrichtungen denkbar.
Wie ebenso in Bezug auf Fig. 3 bis 6 noch zu erläutern, ist
mit der aus dem Gehäuse 1 herausgeführten und gleichzeitig die
Triebwelle des Motors bildenden Welle 24 eine Schwungscheibe 16
drehfest verbunden. Die aus dem Gehäuse 1 herausführenden Enden
der Wellen 24, 25 sind mittels gehäusefesten Lagern 34, 35,
gelagert.
Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, erfolgt der
Ladungswechsel in den Brennkammern 11, 12 durch Kanäle 3a, 3b
und 18a sowie 20a und 20b in den stirnseitigen Gehäusedeckeln
21 und den Steuerscheiben 22 des Läufers, welche durch die
Drehbewegung der Rotorteile 4, 5 geöffnet und geschlossen
werden. Selbstverständlich ist auch eine separate Ansteuerung
der Auslaßöffnungen 3 und Ansaugöffnungen 2 bzw. der weiter
unten noch zu beschreibenden Überströmkanäle 18 und 20, bspw.
durch eine Inkrementsteuerung des aus dem Gehäuse 1
herausgeführten Endes der Welle 25 möglich.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Rotationskolben-
Verbrennungsmotors wird nunmehr anhand der Fig. 3 bis 6
näher beschrieben, wobei mit R₁ die Drehlage des ersten
Rotorteils 4 und mit R₂ diejenige des zweiten Rotorteils 5
bezeichnet ist.
Gemäß Fig. 3 findet in der ersten Brennkammer 11 durch
Fremdzündung mittels der Zündkerze 10 eine Verbrennung des
zuvor verdichteten Kraftstoff-Luftgemisches statt. Durch die
träge Masse des zweiten Rotorteils 5, bedingt durch die
Schwungscheibe 16, wird der erste Rotorteil 4 durch den
Gasdruck der verbrennenden Gase bei dem hier gewählten
Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn verdreht. Dabei werden die
Druckfedern 15 in den Federkammern 13 und 14 gespannt.
Gleichzeitig wird durch Verkleinerung des Kammervolumens in den
beiden Federkammern 13 und 14 die zuvor über die in der ersten
Anschlagstellung geöffneten Ansaugöffnungen 8 und 19 angesaugte
Frischluft verdichtet. Nachdem sich der erste Rotorteil 4 in
Bewegung setzt, wird in der zweiten Brennkammer 12 eine
Ansaugöffnung 2 bzw. ein Einlaßkanal geöffnet, über den infolge
der Volumenvergrößerung der zweiten Brennkammer 12 entsprechend
der Darstellung gemäß Fig. 4 die von einem Vergaser oder einer
Einspritzanlage bereitgestellten Frischgase angesaugt bzw.
eingespritzt werden.
Bevor der erste Rotorteil 4 seine Anschlagstellung gemäß Fig.
4 erreicht, wird ein die erste Federkammer 13 und die zweite
Brennkammer 11 verbindender Überströmkanal 18 geöffnet, so daß
verdichtete Frischluft von der ersten Federkammer 13 in die
zweite Brennkammer 12 strömt und für einen besseren
Füllungsgrad der sich im Ansaugtakt befindlichen zweiten
Brennkammer 12 sorgt.
In gleicher Weise wird, kurz bevor der erste Rotorteil 4 seine
Stellung gemäß Fig. 4 erreicht, in der ersten Brennkammer 11
ein Auslaßkanal 3 und kurze Zeit später ein Überströmkanal 20
zur zweiten Federkammer 14 geöffnet, so daß sich die
Verbrennungsgase entspannen können, wobei die in der zweiten
Federkammer 14 aufgebaute Frischluftsäule die Abgase durch die
geöffnete Auslaßöffnung 3 ausstößt und gleichsam eine Spülung
der Brennkammer 11 bewirkt.
Wie in Bezug auf Fig. 1 und 2 beschrieben, kann sich der
erste Rotorteil 4, bedingt durch die mechanische Sperre 23 bei
dem hier gewählten Ausführungsbeispiel nur im Uhrzeigersinn
drehen. Die gespannten Druckfedern 15 in den Federkammern 13
und 14 stützen sich somit in der Arbeitsstellung gemäß Fig. 4
an dem ersten Rotorteil 4 ab, wodurch sich der zweite Rotorteil
5, ebenfalls im Uhrzeigersinn zusammen mit der Schwungscheibe
16 zu der weiteren Anschlagstellung gemäß Fig. 5 bewegt. Durch
diese Drehbewegung des zweiten Rotorteils 5 verkleinert sich
das Kammervolumen in den Brennkammern 11 und 12. In der ersten
Brennkammer 11 wird dabei der Rest an Abgasen durch die
Auslaßöffnung 3 und nachfolgend bspw. über einen Auspuff nach
außen gestoßen.
In der zweiten Brennkammer 12 wird das vorher angesaugte
Kraftstoff-Luftgemisch verdichtet. Gleichzeitig wird in den
Federkammern 13 und 14 infolge Vergrößerung des Kammervolumens
über die Ansaugöffnungen 8 und 19 Frischluft angesaugt.
Nachdem sich die beiden Druckfedern 15 entsprechend Fig. 5
entspannt haben, dreht sich der zweite Rotorteil 5 zusammen mit
der Schwungscheibe 16 und somit der gesamte Läufer mit den
Rotorteilen 4 und 5, bis gemäß Fig. 6 die zweite Brennkammer
12 die Zündstellung 10 durchläuft und das zuvor verdichtete
Kraftstoff-Luftgemisch der zweiten Brennkammer 12 gezündet
wird, wonach sich der Arbeitsablauf in entsprechender Weise
wiederholt.
Grundsätzlich ist es auch möglich, daß die Zündung des
Gasgemisches in der zweiten Brennkammer bereits in der
Anschlagstellung der Rotorteile 4, 5 gemäß Fig. 5 erfolgt,
wodurch sich zunächst eine Drehung des ersten Rotorteils 4 und
bei zunehmender Kompression der Druckfeder 15 eine Drehbewegung
des zweiten Rotorteils 5 ergibt, so daß während einer vollen
Umdrehung der Abtriebswelle kein Leertakt auftritt. Allerdings
ist bei einer derartigen Ausführungsform eine geänderte
Steuerung für die Zuführung und Ableitung der Frisch- und
Altgase erforderlich.
Bezugszeichenliste
1 - Gehäuse
2 - Ausgangsöffnung
3 - Auslaßöffnung
3a - Auslaßkanal
3b - Auslaßkanal
4 - erster Rotorteil
5 - zweiter Rotorteil
6 - Anschlag
7 - Anschlag
8 - Anschlag
9 - Anschlag
10 - Zündstellung, Zündkerze
11 - erste Brennkammer
12 - zweite Brennkammer
13 - erste Federkammer
14 - zweite Federkammer
15 - federelastisches Element, Druckfeder
16 - Schwungmasse, Schwungscheibe
17 - Ansaugöffnung
18 - Überströmkanal
18a - Überströmkanal
19 - Ansaugöffnung
20 - Überströmkanal
20a - Überströmkanal
20b - Überströmkanal
21 - Gehäusedeckel
22 - Steuerscheibe
23 - Halteeinrichtung, mechanische Sperre
24 - Welle
25 - Welle
26 - Rotorsegment
27 - Lager
28 - Dichtleiste
29 - Dichtungsnut
30 - Gehäuselauffläche
31 - Aufnahmebohrung
32 - Zahnkranz
33 - Sperrklinke
34 - Lager
35 - Lager
2 - Ausgangsöffnung
3 - Auslaßöffnung
3a - Auslaßkanal
3b - Auslaßkanal
4 - erster Rotorteil
5 - zweiter Rotorteil
6 - Anschlag
7 - Anschlag
8 - Anschlag
9 - Anschlag
10 - Zündstellung, Zündkerze
11 - erste Brennkammer
12 - zweite Brennkammer
13 - erste Federkammer
14 - zweite Federkammer
15 - federelastisches Element, Druckfeder
16 - Schwungmasse, Schwungscheibe
17 - Ansaugöffnung
18 - Überströmkanal
18a - Überströmkanal
19 - Ansaugöffnung
20 - Überströmkanal
20a - Überströmkanal
20b - Überströmkanal
21 - Gehäusedeckel
22 - Steuerscheibe
23 - Halteeinrichtung, mechanische Sperre
24 - Welle
25 - Welle
26 - Rotorsegment
27 - Lager
28 - Dichtleiste
29 - Dichtungsnut
30 - Gehäuselauffläche
31 - Aufnahmebohrung
32 - Zahnkranz
33 - Sperrklinke
34 - Lager
35 - Lager
Claims (9)
1. Rotationskolben-Verbrennungsmotor mit einem in einem feststehenden Gehäuse (1)
drehenden Läufer mit zwei gegeneinander verdrehbaren Rotorteilen (4, 5), welche
jeweils zwei diametral gegenüberliegende Kolben aufweisen, zwischen weichen jeweils
etwa diametral gegenüberliegend zwei bei der Rotation des Läufers in ihren Volumen
veränderbare und nacheinander eine gehäusefeste Zündstellung (10) durchlaufende
Brennkammern (11, 12) und zwei Federkammern (13, 14) zur Aufnahme von zwischen
den Rotorteilen (4, 5) wirkenden federelastischen Elementen (15) gebildet sind, welche
die Rotorteile (4, 5) in eine Stellung zum Zünden eines Gasgemisches in der jeweiligen
Brennkammer (11, 12) bringen, wobei nach Verdrehen des mittels einer
Sperreinrichtung (23) nur in einer Richtung verdrehbaren ersten Rotorteils (4) infolge
des Gasdruckes in der die Zündstellung (10) durchlaufenden ersten Brennkammer (11)
der zweite Rotorteil (5) zunächst in seiner Lage verharrt und bei zunehmender
Kompression der federelastischen Elemente (15) in Drehrichtung verdreht wird, so daß
die nunmehr zweite Brennkammer (12) die Zündstellung (10) durchläuft, dadurch
gekennzeichnet, daß die Brennkammern (11, 12) und die Federkammern (13, 14)
mittels an den beiden Rotorteilen (4, 5) gebildeten Anschlägen (6 bis 9) begrenzt sind,
daß der zweite Rotorteil (5) eine Schwungmasse (16) aufweist, daß die in Drehrichtung
des Läufers nach der Zündstellung (10) erste Federkammer (13) bei Beginn der
Drehbewegung des ersten Rotorteils (4) in Strömungsverbindung mit einer
Ansaugöffnung (17) steht und bei nachfolgender Drehung des ersten Rotorteils (4)
unter Absperren der Ansaugöffnung (17) mit der im Ansaugtakt befindlichen zweiten
Brennkammer (12) über ein Strömungskanal (18) in Strömungsverbindung gelangt
während die zweite Federkammer (14) mit einer Ansaugöffnung (19) in Strömungsverbindung steht bzw.
gelangt und bei der nachfolgenden Drehung des ersten Rotorteils (4) unter Absperren
der Ansaugöffnung (19) mit der im Ausstoßtakt befindlichen ersten Brennkammer (11)
über einen Überströmkanal (20) in Strömungsverbindung gelangt.
2. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gaswechsel durch Kanäle (3a, 3b; 18a; 20a, 20b) erfolgt, die in stirnseitigen
Gehäusewandungen (21) und in mit den Rotorteilen (4, 5) verbundenen
Steuerscheiben (22) angeordnet sind und die durch die Drehbewegung der Rotorteiie
(4, 5) bzw. der Steuerscheiben (22) geöffnet und geschlossen werden.
3. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß auch der zweite Rotorteil (5) mittels einer Sperreinrichtung (23)
nur in einer Richtung frei drehbar und in der entgegengesetzten Richtung arretiert ist.
4. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rotorteile (4, 5) jeweils eine Welle (24, 25) mit diametral
gegenüberliegenden, die Kolben bildenden Rotorsegmenten (26) aufweisen, wobei die
Welle (24) des einen Rotorteils (5) in ein an der Welle (25) des anderen Rotorteils (4)
angeordnetes Lager (27) eingreift.
5. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rotorsegmente (26) mittels Dichtleisten (28) an zylindrischen
Gehäuselaufflächen (30) gleiten.
6. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet daß die Anschläge (6, 7), welche die Brennkammern (11, 12)
begrenzen, als an den Rotorsegmenten (26) ausgebildete, sich in Umfangsrichtung
erstreckende Wandungsfortsätze ausgebildet sind.
7. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die federelastischen Elemente als Druckfedern (15) ausgebildet
sind, welche sich zwischen den Flanken von einander gegenüberstehenden
Rotorsegmenten (26) der beiden Rotorteile (4, 5) befinden und in Aufnahmebohrungen
der Rotorsegmente (26) gehalten sind.
8. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schwungmasse als auf dem Wellende des zweiten Rotorteils
- (5) drehfest und außerhalb des Gehäuses (1) angeordnete Schwungscheibe (16) ausgebildet ist.
9. Rotationskolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die mit der Schwungmasse (16) verbundene Welle (25) die
Triebwelle bildet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4306723A DE4306723C2 (de) | 1993-02-19 | 1993-03-04 | Rotationskolben-Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (2)
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