DE4403846C2

DE4403846C2 - Valveless rotary cylinder four-stroke internal combustion engine with epitrochoid-controlled rotary piston

Info

Publication number: DE4403846C2
Application number: DE19944403846
Authority: DE
Inventors: Ruediger Ufermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2014-02-09
Also published as: DE4403846A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine für Vergaserkraftstoffe, Diesel oder Gas gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine for gasoline, diesel or gas according to the preamble of claim 1.

Brennkraftmaschine ist bspw. aus der DE 33 17 790 A1 bzw. aus der DE 33 17 716 A1 bekannt.Internal combustion engine is, for example, from DE 33 17 790 A1 or known from DE 33 17 716 A1.

Bei der allgemeinen Brennkraftmaschinenentwicklung müssen die Probleme der Abdichtung, Kühlung und Schmierung beachtet werden. Durch die Entwicklung sollen folgende gewünschten Ziele, insbesondere bei Rotations-Brennkraftmaschinen, erreicht werden:In general internal combustion engine development, the problems of sealing, cooling and lubrication are observed. The development aims to achieve the following desired goals, in particular with rotary internal combustion engines, can be achieved:

1) Flawless sealing with thermal expansion, elastic deformation and with progressive wear and tear, no sealing of three bodies to each other
2) Well-dosed lubrication because every "fine seal" requires a certain oil film
3) Clear separation of combustion and engine rooms
4) Clear separation of inlet and outlet channels
5) Adequate cooling of all moving and stationary components
6) Suitable working method (preferably four-stroke method)
7) Economic consumption, space-weight and manufacturing ratios
8) Ecological compatibility.

In der Patentliteratur werden eine große Anzahl von Rotations-, Dreh-, Schwenkkolben- und Umlauf- Brennkraftmaschinen beschrieben. Durchsetzen konnten sich davon bisher nur einige wenige Entwicklungen, die in sehr begrenzten Stückzahlen produziert werden.The patent literature describes a large number of rotary, rotary, swinging piston and rotating Internal combustion engines described. So far, only a few developments have prevailed, which are produced in very limited numbers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Rotationszylinder (Einzel- oder einstückiger Doppelzylinder) mit oben offenem oder geschlossenem Ende, einen epitrochoiden gesteuerten Hubkolben (Einzelkolben oder einstückiger Doppelkoben) nach dem Viertaktprinzip arbeiten zu lassen.The invention has for its object in a rotary cylinder (single or one piece Double cylinder) with an open or closed end at the top, an epitrochoid-controlled piston (Single piston or one-piece double piston) to work according to the four-stroke principle.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved in a generic device by the in the characterizing part of claim 1 included features solved. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Im Gegensatz zum bekannten Rotationskolbenprinzip nach NSU-Wankel, bei dem ein dreieckiger Kolben mit zentrisch integriertem Zahnkranz und Innenzahnung zum Antrieb eines axial angebrachten Ritzels mit gleichzeitiger Funktion als Motorwelle, dieses exzentrisch als Umschließungskörper umläuft, um dabei die zum Viertakten erforderliche zwei- oder dreibogige Epitrochoide erzeugt, umläuft beim beschriebenen System der Zahnkranz oder der Exzenterläufer das Ritzel kraftschlüssig. Ein Punkt auf dem Zahnkranz beschreibt jetzt auch, je nach Zahnverhältnis, bei jeder Drehung um 360°, zwei oder mehrbogige Epitrochoide. Dies wird erreicht, indem man den verbleibenden Raum zwischen Ritzel und Zahnkranz, nach deren kraftschlüssiger Verbindung, mit einem geeigneten Material dergestalt ausfüllt, daß sich ein in der Draufsicht sichelförmiger klappsymmetrischer Körper bildet, der die Zahnungen jedoch nicht ausfüllt, sondern als konzentrischer Läufer im verbleibendem "Käfig" kugellagerartig zwischen Ritzel und Zahnkranz frei laufen kann. Der Bewegungsablauf der Zahnräder zueinander, vom feststehenden Ritzel und des ihn umkreisenden Zahnkranzes oder Umschließungskörpers ist jetzt, auch ohne jede weitere "Führungshilfe von Außen", fest vorgegeben. Bringt man in einer ersten Ausführungsform den Zahnkranz und den sichelförmigen Exzenterläufer in einen Hubkolben als Umschließungskörper, gegenüber einem feststehenden, mit dem Motorgehäuse verbundenen Ritzel, und läßt den Kolben dann in einem Rotationszylinder laufen, so durchläuft der Kolben bei einer Umdrehung des Zylinders die zum Viertakten erforderliche Epitrochoide im Rotationszylinder. Dieses Prinzip kann im Wechsel sowohl auf bewegte, als auch stehende Kolben und Zylinder angewandt werden.In contrast to the known rotary piston principle according to NSU-Wankel, in which a triangular piston with Centrally integrated ring gear and internal teeth for driving an axially attached pinion with Simultaneously functioning as a motor shaft, this rotates eccentrically as a surrounding body in order to keep the required two- or three-armed epitrochoids for four-stroke, circulates in the described System of the ring gear or the eccentric rotor the pinion non-positively. A point on the ring gear now also describes two or more arches with every rotation through 360 °, depending on the tooth ratio Epitrochoid. This is achieved by looking at the remaining space between the pinion and ring gear whose positive connection, filled with a suitable material such that one in the Top view forms crescent-symmetrical body that does not fill the serrations, but as a concentric rotor in the remaining "cage" like a ball bearing between pinion and ring gear can run freely. The movement of the gears to each other, from the fixed pinion and him encircling ring gear or enclosing body is now, even without any further "guidance from Outside ", fixed. In a first embodiment, the ring gear and the crescent-shaped eccentric rotor in a reciprocating piston as a sealing body, opposite a fixed, pinion connected to the motor housing, and then runs the piston in a rotary cylinder, so with one revolution of the cylinder, the piston passes through the epitrochoid required for four strokes Rotary cylinder. This principle can alternate between moving and stationary pistons and Cylinders are applied.

Durch die Drehbewegung des Zylinders, der auch die kraftschlüssige Verbindung zur Motorachse beinhaltet, und der in dem ihn konzentrisch umschließenden und auch nach außen hin abdichtendem Stator läuft, sind keinerlei Ventilsteuerungen erforderlich, da trotz des Viertaktverfahrens reine Schlitzsteuerung vorliegt. Da in einer ersten bevorzugten Ausführungsform aus Gründen der Kühlung und Schmierung der Stator nur eine Auslaßöffnung aufweist, ist diese Ausführungsform extrem einfach und sicher. Der Vorteil des Motors besteht im wesentlichen darin, daß neben extrem einfachen und leichtem Aufbau, alle zur Leistungsgewinnung erforderlichen Elemente ständig in kreisender Bewegung sind und so zur Leistungssteigerung beitragen, wobei die besonderen Anforderungen an Rotationsbrennkraftmaschinen wie Abdichtung, Schmierung und Kühlung in besonderer Weise berücksichtigt werden. Der größte Vorteil ist jedoch darin zu sehen, daß sowohl für eine Einzylinder-Viertakt-Rotationsbrennkraftmaschine als auch für eine Zweizylinder-Viertakt- Rotationsbrennkraftmaschine jeweils nur drei bewegliche Teile erforderlich sind (Exzenterläufer, einstückiger Doppelkolben und einstückiger Doppelzylinder).Due to the rotary movement of the cylinder, which also includes the non-positive connection to the motor axis, and which runs in the stator which concentrically surrounds it and also seals off from the outside No valve controls required, because despite the four-stroke process, there is pure slot control. There in a first preferred embodiment for reasons of cooling and lubrication of the stator only one Has outlet opening, this embodiment is extremely simple and safe. The advantage of the engine is there essentially in that in addition to extremely simple and lightweight construction, all for power generation required elements are constantly in a circular motion and thus contribute to increased performance, the special requirements for rotary internal combustion engines such as sealing, lubrication and Cooling should be considered in a special way. The main advantage is that for a single-cylinder four-stroke rotary internal combustion engine as well as for a two-cylinder four-stroke Rotary internal combustion engine each require only three moving parts (eccentric rotor, one-piece Double piston and one-piece double cylinder).

In folgendem wird die Erfindung anhand von fünf Ausführungsbeispielen in Verbindung mit deren Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigtIn the following the invention is based on five exemplary embodiments in connection with their Described drawings. It shows

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Funktionsprinzips zur Erzeugung der erforderlichen Epitrochoide zum Viertakten von Hubkolben in Zylinderrotationsbrennkraftmaschinen, Fig. 1 is a schematic side view of the operating principle for generating the required epitrochoid to four cycles of reciprocating in cylinder rotation internal combustion engines,

Fig. 2 Analogien zum Rotationskolbenmotor Prinzip NSU-Wankel, Fig. 2 analogies to the rotary engine principle NSU Wankel,

Fig. 3 eine vereinfachte Schnittbilddarstellung einer bevorzugten einzylindrigen Ausführungsform mit Auslaßschlitz am Stator, Fig. 3 is a simplified sectional view illustration of a preferred embodiment with single-cylinder outlet slot on the stator,

Fig. 4 eine Seitenansicht gemäß Fig. 3, Fig. 4 is a side view according to Fig. 3,

Fig. 5 eine vereinfachte Schnittbilddarstellung einer doppelzylindrigen Ausführungsform mit seitlich an beiden Gehäusewandungen ausgeführte Auslaßschlitzen, Fig. 5 is a simplified sectional illustration of an image doppelzylindrigen embodiment with laterally performed on two housing outlet slots,

Fig. 6 eine Seitenansicht gemäß Fig. 5, Fig. 6 is a side view according to Fig. 5,

Fig. 7 eine vereinfachte Schnittbildarstellung einer einzylindrigen Ausführungsform, bei der die Elemente zur Kolbenführung jeweils an der rechten- und linken Gehäusewand plaziert sind, Fig. 7 is a simplified Schnittbildarstellung a single cylinder embodiment in which the elements are respectively placed to the piston guide on the rechten- and left housing wall,

Fig. 8 eine Seitenansicht gemäß Fig. 7. Fig. 8 is a side view according to Fig. 7.

Die Fig. 1 zeigt das Funktionsprinzip in der Anwendung beim Hubkolben in vereinfachtem seitlichen Schnitt. Der an seinen beiden Enden abgerundete sichelförmige Exzenterläufer (15) füllt in leichter Preßpassung den verbleibenden Raum zwischen dem Ritzel (14), welches mit dem Gehäuse kraftschlüssig verbunden ist, und dem kolbenintegrierten Umschließungskörper (7) in der Art und Weise aus, daß eine leichte Drehung zueinander möglich ist. Erfindungsgemäß durchdringt in einer ersten Ausführungsform der Umschlie ßungskörper in Form eines innenverzahnten Zylinders den Hubkolben dergestalt, daß an ihm ein querachsiger symmetrischer Zylinderschnitt entsteht. Der Durchmesser des Durchdringungskörpers kann dabei so groß gewählt werden, wie der Kolbendurchmesser selbst (minus dessen Wandstärke). Hierdurch ist eine gute Ausnutzung der Exzentrizität e gegeben, die ein Maß für den Hub darstellt. Bei Drehung des Kolbens um das Ritzel durchfährt der Kolben die zum Viertakten, je nach Verhältnis der Zähnezahl von Ritzel und der kolbenintegrierten Innenzahnung des Umschließungskörpers, notwendige zwei- oder dreibogige Epitro choide. Die Motorantriebsachse ist mit dem rotierenden Zylinder (16) direkt kraftschlüssig verbunden. Fig. 1 shows the principle of operation in the application in the reciprocating piston in a simplified lateral section. The rounded at its two ends crescent-shaped eccentric rotor ( 15 ) fills the remaining space between the pinion ( 14 ), which is non-positively connected to the housing, and the piston-integrated enclosing body ( 7 ) in a way that a slight Rotation to each other is possible. According to the invention penetrates in a first embodiment of the Umschlie ßungskörper in the form of an internally toothed cylinder the reciprocating piston in such a way that a transverse axis symmetrical cylinder section is formed on it. The diameter of the penetrating body can be chosen to be as large as the piston diameter itself (minus its wall thickness). This gives good use of the eccentricity e, which is a measure of the stroke. When the piston rotates around the pinion, the piston moves through the epitro choide necessary for four-stroke, depending on the ratio of the number of teeth of the pinion and the piston-integrated internal toothing of the enclosing body. The motor drive axle is directly non-positively connected to the rotating cylinder ( 16 ).

Die Fig. 2 zeigt die Anwendung des Prinzips in Analogie zum NSU-Wankel-Rotationskolbenmotor, wobei der Exzenterläufer als zusätzliche Zentrierungshilfe eingesetzt werden kann. Fig. 2 shows the application of the principle in analogy to the NSU-Wankel rotary piston engine, wherein the eccentric rotor can be used as an additional centering aid.

Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Die Funktionen von (7), (14) und (15) sind bereits bekannt. Der Zylinder (16) ist kraftschlüssig mit der Motorachse (46) verbunden. Der Rotor (6) ist über die Stege (16) und den Massenausgleich (11) mit dem Zylinder zwecks Stabilisierung verbunden. Der Stator (4) weist einen klappsymetrischen Kugelquerschnitt auf, was äußerst wichtig ist, da der Zylinderdichtungsring nur dadurch, den zum Zwecke der einfachen Herstellung und auch aus Be lastungsgründen, gewünschten planrunden Querschnitt aufweist! Der Rotor (6) paßt sich seinen Konturen zum Zwecke der Abdichtung gegenüber dem Auslaßkanal (11) an. Der Rotor weist ferner im Bereich der Zylinder öffnung die beidseitigen seitlichen Aushebungen (22) auf. Dies ermöglicht ein Ansaugen des Öl-Kraft stoffgemisches über die zur Statorachse hin quer liegenden Überströmkanäle (9). In dieser Phase wird auch der Zylinderdichtring (3) und der Rotor gegenüber dem Stator mit entsprechendem Schmiermittel versorgt. Ein Umlauf in Form einer Epitrochoide, die bei einer Zylinderumdrehung mit 360° einen Viertakt erzeugt, kann in folgender Weise beschrieben werden: Fig. 3 is a simplified sectional view showing a first preferred embodiment. The functions of ( 7 ), ( 14 ) and ( 15 ) are already known. The cylinder ( 16 ) is non-positively connected to the motor axis ( 46 ). The rotor ( 6 ) is connected to the cylinder via the webs ( 16 ) and the mass balance ( 11 ) for the purpose of stabilization. The stator ( 4 ) has a symmetrical spherical cross-section, which is extremely important since the cylinder sealing ring has the desired planar cross-section only for the purpose of simple manufacture and also for load reasons! The rotor ( 6 ) adapts its contours for the purpose of sealing against the outlet channel ( 11 ). The rotor also has in the area of the cylinder opening the bilateral lifts ( 22 ). This enables the oil-fuel mixture to be sucked in via the overflow channels ( 9 ) lying transversely to the stator axis. In this phase, the cylinder sealing ring ( 3 ) and the rotor opposite the stator are supplied with the appropriate lubricant. A revolution in the form of an epitrochoid, which generates a four stroke when the cylinder rotates at 360 °, can be described as follows:

Der Zylinder nach Fig. 3 hat das zuvor aufgenommene Öl-Kraftstoffgemisch bereits komprimiert und die Zündkerze (2) hat das Gemisch gezündet. Der sich nach rechts im Uhrzeigersinn drehende Zylinder (16) erreicht etwa in der Mitte des 1. Quadranten seine günstigste Exzentrizität e und der Kolben (1) leistet Arbeit, indem er durch die expandierenden Gase nach unten gedrückt wird. Im II. Quadranten werden die Gase über den Auslaßschlitz (11) vom Kolben ausgedrückt. Danach verschließt der Rotor (6) wieder den Auslaßschlitz. Im III. Quadranten saugt der Kolben über die Überströmkanäle (9) und die seitlichen Rotoraushebungen (22) das Öl-Kraftstoffgemisch an, welches über den axialen Einlaßkanal (10) und die Einlaßkanalbohrungen (17) in das Motorgehäuse strömt. Der axiale Einlaß wurde bewußt wegen der optimalen Schmierungsmöglichkeiten gewählt. Darüber hinaus findet auf diese Art und Weise eine gute Kühlung des Motorinnenraumes statt. Über die Schmierbohrungen (19) kann eine weitere zentrale Schmierung des Getriebes erfolgen. Im IV. Quadranten erfolgt die Komprimierung des Gemisches, um danach wieder von der Zündkerze (2) im günstigsten Zeitpunkt gezündet zu werden.The cylinder according to FIG. 3 has already compressed the oil / fuel mixture previously taken up and the spark plug ( 2 ) has ignited the mixture. The cylinder ( 16 ), which rotates clockwise to the right, reaches its most favorable eccentricity e approximately in the middle of the 1st quadrant, and the piston ( 1 ) does its work by being pushed down by the expanding gases. In the second quadrant, the gases are expressed by the piston through the outlet slot ( 11 ). The rotor ( 6 ) then closes the outlet slot again. In III. Quadrants the piston sucks in the oil-fuel mixture via the overflow channels ( 9 ) and the lateral rotor lifts ( 22 ), which flows through the axial inlet channel ( 10 ) and the inlet channel bores ( 17 ) into the engine housing. The axial inlet was deliberately chosen because of the optimal lubrication options. In addition, good cooling of the engine interior takes place in this way. A further central lubrication of the transmission can take place via the lubrication holes ( 19 ). The mixture is compressed in the fourth quadrant in order to then be ignited again by the spark plug ( 2 ) at the most favorable time.

Erwähnt werden muß noch, daß eine Hintereinanderschaltung theoretisch beliebig vieler Motoren auf einer Motorachse möglich ist. Auch eine Installation mehrerer Zylinder in einem Motorgehäuse ist denkbar. Der Motor kann auch mit einer Öldruckumlaufschmierung schmiertechnisch versorgt werden, wenn nur ein reines Kraftstoffluftgemisch zum Einsatz kommen soll. In diesem Falle kann auch der Rotor (6) fehlen, und das Kraftstoffluftgemisch kann über den Statoransaugschlitz (45) angesaugt werden. Dies hat allerdings den Nachteil, daß die einfache kolbeninduzierte Motorinnenkühlung und gleichzeitige Schmierung fehlt.It must also be mentioned that theoretically any number of motors can be connected in series on one motor axis. It is also conceivable to install several cylinders in one engine housing. The engine can also be lubricated with oil pressure circulation lubrication if only a pure fuel-air mixture is to be used. In this case, the rotor ( 6 ) can also be missing, and the fuel / air mixture can be drawn in via the stator suction slot ( 45 ). However, this has the disadvantage that the simple piston-induced internal engine cooling and simultaneous lubrication are missing.

Die Fig. 5 zeigt den Motor in einer weiteren Ausführungsform mit einem durchgehenden Zylinder (46) zur Aufnahme des einstückigen Doppelkolbens (47). Der Zylinder ist in diesem Falle an seinen Enden beidseitig verschlossen. Diese Maßnahme ist erforderlich, da nun beide Zylinder zeitlich versetzt gesteuert werden müssen. Hierzu weist jeder Zylinder an seiner Oberkante die Ansaug- und Auslaßöffnung (23) auf. Diese kann eine ovale oder kreisrunde Form zur Aufnahme der Seitendichtringe (48) aufweisen. Die rechte Gehäusewand (31) nimmt nun die Zündkerze (32), den Auslaßkanal (24) und den Überströmkanal (25) auf. Ansonsten sind die Abläufe für den Kolben A dieselben, wie die unter Fig. 3 beschriebenen. Für den Kolben B mit der Auslaßöffnung (49) und den winkelmäßig versetzten Steuerelementen zum optimalen Arbeitsablauf sind dieselben wie zuvor beschrieben. Durch den hohen Luftumsatz im Motorinnenraum wird eine gute Kühlung des Motors erreicht. Wird insbesondere die Gehäuseringwand (28) aus nichtferromagnetischem Material gefertigt, können die Magnete (29) auf eine in geeigneter Weise um (28) angebrachten Wicklung (30) als Anlasser, Generator und Motorbremse dienen. Bei potentialmäßiger Trennung von (28) vom übrigen Motorgehäuse, kann der Raum (33) mit elektroviskösem Öl gefüllt werden, womit ebenfalls eine Motordrehzahlbeeinflussung möglich ist. In diesem Falle kann noch eine weitere Abdichtung des Rotors gegenüber (28) erfolgen. Werden Ventilsteuerungen im Bereich der Gehäuseringwand eingesetzt, können auch oben offene Zylinder nach Fig. 3 zum Einsatz kommen. Diese Motorausführungsform ist in hohem Maße effektiv, da mit nur drei beweglichen Teilen auf kleinstem Raum ein Zweizylindermotor betrieben werden kann. FIG. 5 shows the engine in a further embodiment with a through cylinder (46) for receiving the integral double piston (47). In this case, the cylinder is closed at both ends. This measure is necessary because both cylinders now have to be controlled at different times. For this purpose, each cylinder has the suction and outlet opening ( 23 ) on its upper edge. This can have an oval or circular shape for receiving the side sealing rings ( 48 ). The right housing wall ( 31 ) now receives the spark plug ( 32 ), the outlet channel ( 24 ) and the overflow channel ( 25 ). Otherwise, the procedures for piston A are the same as those described in FIG. 3. For the piston B with the outlet opening ( 49 ) and the angularly offset control elements for optimal workflow are the same as described above. Good cooling of the engine is achieved due to the high air turnover in the engine interior. If, in particular, the housing ring wall ( 28 ) is made of non-ferromagnetic material, the magnets ( 29 ) can serve as a starter, generator and motor brake on a winding ( 30 ) suitably fitted around ( 28 ). In the event of potential separation of ( 28 ) from the rest of the motor housing, the space ( 33 ) can be filled with electroviscous oil, which can also influence the engine speed. In this case, the rotor can be further sealed off from ( 28 ). If valve controls are used in the area of the housing ring wall, open cylinders according to FIG. 3 can also be used. This engine embodiment is highly effective because a two-cylinder engine can be operated with only three moving parts in the smallest space.

Die Fig. 7 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung bei der das Ritzel (36), der Zahnkranz (34) und der Exzenterläufer (35) auf die rechte Gehäusewand plaziert worden sind. Für die linke Gehäusewand gilt entsprechendes. Die beiden Zahnkränze (34) und (37) sind über den Kolbenbolzen (43) über die Hülse (41) miteinander verbunden. Um einen Rundlauf zu ermöglichen, muß der Zylinder mit den gegenüberliegenden Zylinderlanglauflöchern (43) versehen sein. Diese Ausführungsform läßt im Gegensatz zu den bisher ausgeführten Formen, eine Unabhängigkeit vom Kolbendurchmesser zu. Damit kann die Exzentrizität e und damit der Hub relativ frei gewählt werden. Fig. 7 shows a simplified sectional view in which the pinion ( 36 ), the ring gear ( 34 ) and the eccentric rotor ( 35 ) have been placed on the right housing wall. The same applies to the left housing wall. The two ring gears ( 34 ) and ( 37 ) are connected to one another via the piston pin ( 43 ) via the sleeve ( 41 ). In order to enable concentricity, the cylinder must be provided with the opposite cylinder cross-hole ( 43 ). In contrast to the forms described so far, this embodiment allows independence from the piston diameter. The eccentricity e and thus the stroke can thus be chosen relatively freely.

BezugszeichenlisteReference list

1 Hubkolben
2 Zündkerze
3 Zylinderdichtring, planrund
4 Stator
5 Statorzylinderlauffläche mit klappsymmetrischem Kugelquerschnitt
6 Rotor
7 Innenzahnung des Umschließungskörpers
8 Rotorstabilisierungsarm
9 Stator Überströmkanäle
10 Einlaßkanal
11 Auslaßschlitz
12 Massenausgleich
13 Gehäuse
14 Ritzel
15 Exzenterläufer, sichelförmiger
16 Zylinder
17 Einlaßkanalbohrungen
18 Motorachse
19 Schmierbohrungen, zusätzliche
20 Rotordichtungsring
21 Epitrochoide, Kurve, die vom Hubkolben im Zylinder einfach oder mehrfach pro Umdrehung durchlaufen wird
22 Ansaugaushebung im Rotordichtring
23 Ansaug- und Auslaßöffnung im Zylinder A, kreisrund oder oval
24 Auslaßschlitz in der rechten Gehäusewand
25 Gehäusewandüberströmkanal
25′ Ansaugschlitz, Gehäusewand
26 Rotordichtungsring zur linken Gehäusewand
27 Linke Gehäusewand
28 Gehäuseringwand
29 Magnete
30 Wicklung
31 Rechte Gehäusewand
32 Zündkerze
33 Raum für elektrovisköse Öle
34 Zahnkranz mit Innenzahnung an rechter Gehäusewand
35 Exzenterläufer an rechter Gehäusewand
36 Ritzel, kraftschlüssig mit rechter Gehäusewand verbunden
37 Zahnkranz mit Innenzahnung an linker Gehäusewand
38 Ritzel, kraftschlüssig mit linker Gehäusewand verbunden
39 Exzenterläufer an linker Gehäusewand
40 Zylinderlanglaufloch, linke Zylinderseite
41 Kolbenbolzen, kraftschlüssig mit beiden Zahnkränzen verbunden
42 Doppelzylinder
43 Zylinderlanglaufloch
44 Hülse für Kolbenbolzen
45 Statoransaugkanal bei fehlendem Rotor
46 Motorachse
47 Doppelkolben, einstückig
48 Rotordichtring, rechte Gehäusewand
49 Ansaug- und Auslaßöffnung im Zylinder B, kreisrund oder oval
50 Kolben
51 Öl-Kraftstoffluftgemisch
52 Zylinderdichtring, rechts
53 Zylinderdichtring, links
54 Zylinder 1 piston
2 spark plugs
3 cylinder sealing ring, plane round
4 stator
5 stator cylinder running surface with a symmetrical spherical cross-section
6 rotor
7 internal toothing of the enclosing body
8 rotor stabilization arm
9 stator overflow channels
10 inlet duct
11 outlet slot
12 mass balance
13 housing
14 sprockets
15 eccentric rotor, sickle-shaped
16 cylinders
17 inlet channel bores
18 motor axis
19 lubrication holes, additional
20 rotor sealing ring
21 epitrochoid, curve that is traversed by the reciprocating piston in the cylinder one or more times per revolution
22 Intake lift in the rotor sealing ring
23 Intake and exhaust opening in cylinder A, circular or oval
24 outlet slot in the right housing wall
25 housing wall overflow channel
25 ′ intake slot, housing wall
26 Rotor sealing ring to the left housing wall
27 Left housing wall
28 housing ring wall
29 magnets
30 winding
31 Right housing wall
32 spark plug
33 Space for electroviscous oils
34 ring gear with internal toothing on the right housing wall
35 eccentric rotors on the right housing wall
36 sprockets, non-positively connected to the right housing wall
37 ring gear with internal toothing on the left housing wall
38 sprockets, non-positively connected to the left housing wall
39 eccentric rotor on the left housing wall
40 cylinder cross-country hole, left cylinder side
41 piston pin, non-positively connected to both sprockets
42 double cylinders
43 cylinder cross-country hole
44 sleeve for piston pin
45 stator suction channel with missing rotor
46 motor axis
47 double pistons, one piece
48 rotor sealing ring, right housing wall
49 Intake and exhaust opening in cylinder B, circular or oval
50 pistons
51 Oil-fuel air mixture
52 Cylinder sealing ring, right
53 Cylinder sealing ring, left
54 cylinders

Claims

1. Internal combustion engine with a motor housing, a pinion ( 14 ) mounted concentrically therein, which is surrounded by an eccentrically surrounding encircling body, characterized in that the remaining space, which forms the inner circumferential surface of the encasing body with the pinion ( 14 ), is completely in shape of a crescent-shaped eccentric rotor ( 15 ), which is symmetrical in the plan view and concentric around the pinion ( 14 ), a point on the enclosing body after 360 ° rotation around the pinion ( 14 ), the two necessary to form one or more four-stroke or multi-arched inner epitrochoid ( 21 ), which the pistons ( 1 ) and ( 1 ') follow in the form of an outer parallel curve.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the pinion ( 14 ) is fixedly connected to the housing ( 13 ) and the eccentric rotor can move concentrically freely between the teeth of the pinion ( 14 ) and the internal teeth of the enclosing body "cage-like".

3. Internal combustion engine according to one of claims 1 and 2, characterized in that the Kol ben ( 50 ) by two identical gears with eccentric as a piston pin ( 41 ), non-positively connected via the sleeve ( 44 ), rotatably received between two concentric circular rings in the right and left housing wall ( 31 ), ( 27 ) and each provided with an inner or outer ring gear, the eccentric of the gear for piston guidance in this annulus, with a revolution of 360 °, based on the housing annulus, which for Formation of a four-stroke curve of an inner or outer two- or three-armed epitrochoid must go through.

4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axis of rotation of the enclosing body in the form of a reciprocating piston ( 1 ) or a one-piece double-stroke piston ( 47 ) in the cylinder ( 16 ) or in the one-piece double cylinder ( 42 ) each with Stator ( 4 ) open, or to the housing ring wall ( 28 ) closed cylinder ( 16 ) or ( 42 ), or their combi nations, simultaneously forms the non-positive motor axis ( 18 ).

5. Internal combustion engine according to one of claims 3 and 4, characterized in that the pinion ( 14 ) forms the non-positive motor axis.

6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the closing body is designed as a triangular rotary piston ( 1 ') or with more than three corners.

7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that around the, in the housing walls ( 31 ) and ( 27 ) integrated pinion ( 36 ) and ( 38 ), each identically formed ring-shaped enclosing body ( 34 ) and ( 37 ) and the piston pin ( 41 ) seated on them in a force-fitting manner, the piston ( 50 ) through the sleeve ( 44 ) and the cylinder elongated holes ( 43 ) in such a way that the epitrochoid required for four-stroke cycles is passed through again.

8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the epitrochoids necessary to form the four-stroke are formed by the curve and the physical presence of the inner or outer trochoids ( 16 ').

9. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the rotor ( 6 ) non-positively with the cylinder ( 16 ) or ( 42 ), the rotor stabilization arms ( 8 ) and the mass balance ( 11 ) is connected such that a sealing coaxial rotary movement with respect to the stator ( 4 ) is made possible, the rotor sealing ring ( 20 ) being able to touch the housing walls ( 27 ) and ( 28 ) in a sealing manner, or also maintaining its actual sealing function with respect to the rotor ( 6 ), can be spaced accordingly.

10. Internal combustion engine according to one of claims 2, 4 and 5, characterized in that the rotor ( 6 ) in the region of the cylinder ( 22 ) the one or both sides laterally attached Ansaugaus lifts ( 22 ) or the outwardly open suction slots ( 25 ' ), so that when they pass over the stator ( 4 ) in the area of the stator overflow ducts ( 9 ) through the descending piston ( 1 ) via the inlet duct ( 10 ) and the inlet duct bores ( 17 ), they can suck in the oil-fuel air mixture ( 51 ).

11. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that in a further embodiment, the spark plug ( 32 ), the outlet channel ( 24 ) and the overflow channels ( 25 ) on the housing walls ( 27 ) and ( 31 ), so angularly to each other are offset that the one-piece double piston ( 47 ) in the one-piece double cylinder ( 47 ) closed towards the housing ring wall ( 28 ) with the circular or oval-shaped suction and outlet openings ( 23 ) and ( 49 ), which with the correspondingly shaped cylinder sealing rings ( 52 ) and ( 53 ) are provided, is run over in such a way that pistons A and B perform their work alternately at the respective optimum moment.

12. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the annular space above the non-ferromagnetic housing ring wall ( 28 ) is provided with a winding ( 30 ) in such a way that when magnets ( 29 ) are introduced into the upper cylinder end of the cylinder ( 42 ) and rotation of the same by the motor revolution, a starter and generator function with braking force effect for speed regulation can be achieved.

13. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the remaining space ( 33 ) between the housing ring wall ( 28 ) and the sealing against it and potential-separated rotor ring wall ( 26 ), for engine speed control with simultaneous engine cooling by connection to an external cooling system, with electroviscous oils or coolants is filled.

14. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of cylinders ( 16 ), ( 42 ) or ( 54 ) are connected in series in a motor housing ( 13 ) on a motor axis ( 18 ) or the individual motors with their respective Housings or their combinations can be placed in a single motor housing.

15. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 14, characterized in that the internal combustion engine is advantageously used as a pump, blower, compressor or expansion machine, the controls for suction of the medium or the openings for its delivery from the respective cylinder, through the corresponding piston, corresponding to the four-stroke, on the housing ring wall ( 28 ), the stator ( 4 ) or the housing walls ( 27 ) and ( 31 ) are introduced.

16. Internal combustion engine according to one of claims 4, 10, 11 and 14, characterized in that a combination of internal combustion engine, pump, blower or compressor takes place in one housing ( 13 ) or in a plurality of connected individual housings.

17. Internal combustion engine according to one of claims 1, 2, 4, 10, 11, 14 and 16, characterized in that a series connection of internal combustion engines, axially flanged exhaust gas turbines and charging turbines advantageously on a motor axis ( 18 ) and in a circular, axially concentric motor housing ( 13 ) to increase performance or engine cooling.

18. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 17, characterized in that a Integrated gearbox for optimal engine lubrication and cooling comes, or is also integrated in the housing to influence the speed of the exhaust gas and charging turbine.

19. Internal combustion engine according to one of claims 4, 11, 15 and 16, characterized in that for Control of the single cylinder and double cylinder systems valve controls are used.