DE4441730C2 - Rundläufer- Verbrennungs-Kraftmaschine mit Rückstoß- und Düsenvorrichtungen - Google Patents
Rundläufer- Verbrennungs-Kraftmaschine mit Rückstoß- und DüsenvorrichtungenInfo
- Publication number
- DE4441730C2 DE4441730C2 DE19944441730 DE4441730A DE4441730C2 DE 4441730 C2 DE4441730 C2 DE 4441730C2 DE 19944441730 DE19944441730 DE 19944441730 DE 4441730 A DE4441730 A DE 4441730A DE 4441730 C2 DE4441730 C2 DE 4441730C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- recoil
- combustion
- nozzles
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/14—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
- F02C3/16—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor or in an other rotating part of the plant
- F02C3/165—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor or in an other rotating part of the plant the combustion chamber contributes to the driving force by creating reactive thrust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
- F02K7/005—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the engine comprising a rotor rotating under the actions of jets issuing from this rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Die nachstehende Verbrennungs-Kraftmaschine ist als Rundläufer mit
Rückstoßvorrichtungen und Düsen konzipiert, da diese die beste
Energieausnutzung haben. Das Rückstoßprinzip ist nicht neu, jedoch
in Verbindung mit Zusatzluft, Mantelluftstrom und anderen
technischen Daten eine Neuheit. So unterscheidet sich die
vorliegende Erfindung von der unter DE 38 11 877 A1 beschriebenen
"Wärmekraftmaschine für flüssige oder gasförmige Brennstoffe oder
Dämpfe" allein schon dadurch, dass bei Letzterer lediglich in den
Rückstoßtriebwerken der Verbrennungsprozess abläuft und nicht wie
bei der nachstehenden Erfindung auch wahlweise in einer Zentral
brennkammer oder einer separaten Brennkammer mit separatem Läufer.
Auch unterscheidet sich die unter 3. genannte Verbrennungs-
Kraftmaschine mit periferen Brennkammern an den Läuferenden weiter
dadurch, dass "mitrotierende Verdichter" sich nicht in den
Drehkörpern befinden und diese zusätzlich gewichtsmäßig belasten.
Ferner ist bei vorliegender Erfindung eine aufwendige Kühlung
nicht vorgesehen, da die Rückstoßvorrichtungen von einem
Mantelgehäuse und einem Mantelluftstrom umgeben sind, die eine
Ausnutzung der abgestrahlten Wärme als zusätzlichen Schub bewirken
und eine Kühlung weitgehend überflüssig machen. So sind die
technischen Gegebenheiten bei DE 38 11 877 A1 gegenüber den
verschiedenen Variationen von der vorliegenden Erfindung stark
unterschiedlich.
Die Kraftmaschine besteht entweder
- 1. aus einer Zentralbrennkammer, die als Läufer im Zentrum der Brennkraftmaschine sich befindet - und an deren Außenfläche oder getrennt von der Brennkammer daneben sich 2 gegenüberliegende oder eine größere Anzahl in gleichem Winkel zueinanderstehende Rückstoßvorrichtungen mit dazugehörigen Austrittsdüsen befinden - und die beidseitig an einer Welle befestigt ist, um deren nach innen verlängert gedachte Achse sich der Rundläufer samt Rückstoßvorrichtungen + Düsen rotieren, oder
- 2. aus einer separaten Brennkammer, aus der die Verbrennungs gase zusammen mit der erhitzten Zusatzluft durch die Mitte der Welle dem separaten Rundläufer mit den Rückstoßvorrichtungen und Düsen zugeleitet werden, oder
- 3. aus einem Rundläufer mit 2 oder mehr in gleichem Winkel zueinanderstehenden Trägerrohren an deren Enden sich Rückstoßvorrichtungen mit Düsen befinden, in denen die Verbrennung des durch eine oder beide Seiten der Welle des Rundläufers und durch die Trägerrohre zugeleiteten Kraftstoffes/Gases und der erforderlichen Verbrennungsluft und ggf. die Erhitzung der zusätzlich zuge führten Luft (Zusatzluft) zwecks Erhöhung des Schubes statt finden, oder
- 4. aus anderen Varianten, die auf dem gleichen Prinzip der Rückstoßausnützung und Düsenbildung basieren, o. a. der Interval-Motor, bei dem die Verbrennung nicht kontinuierlich, sondern in zeitlichen Abständen abläuft.
Eine der beiden Wellen ist rohrförmig in der Mitte für
die Aufnahme der Kraftstoff-/Gas-Zuführung und die Zuleitung
der Verbrennungs- und Zusatzluft durchbrochen. Die Kraft
stoff-/Gas-Zuführung kann entweder bis in die
Zentralbrennkammer erfolgen oder in der Welle, die dann bereits
als Teil der Brennkammer fungiert, mit dem Brenner enden.
Durch die selbe Welle (alternativ durch die andere Welle) wird
die Verbrennungs-/Zusatz-Luft um die
Kraftstoff-/Gas-Zuführung so zugeleitet, dass der Luftstrom den
Brenner und die Flamme umspühlt und diese mit Sauerstoff versorgt
bzw. von der Flamme erhitzt wird. Gleichzeitig erfolgt eine
Kühlung des Brenners.
Die Kraftstoff-/Gas-Zuführung ist starr ausgeführt und braucht
sich nicht mit der Zentralbrennkammer mitzudrehen.
Die Verbrennungs- und die Zusatzluft wird durch einen Verdichter,
der zweckmäßigerweise als Schleudergebläse/Radialver
dichter ausgelegt ist, und der auf der selben Achse läuft
oder ggf. von dieser über Getriebe angetrieben wird, der
Zentralbrennkammer zugeleitet.
Die Luftzuführung kann entweder direkt durch die Hohlwelle er
folgen oder eine besondere rohrförmige Zuleitung aufweisen, in
deren Mitte - wie erwähnt - die Kraftstoff-/Gas-Zuführung
verläuft.
Hinter dem Brenner sollte sich eine Rückschlag
sicherung z. B. inform von Klappen befinden.
Zweckmäßigerweise wird um die Zentralbrennkammer und die
Rückstoßvorrichtungen in geringem Abstand ein dünnwandiges Gehäuse
als Mantel gelegt. An den Rückstoßvorrichtungen verengt es
sich zu Düsen.
Entweder durch den selben oder einen zweiten Verdichter, der auf
der anderen Welle sitzt, wird dann über Getriebe ein zweiter
Luftstrom, nämlich ein Mantelluftstrom erzeugt.
Der Kraftstoff/das Gas wird durch eine der beiden Wellen so der
Brennkammer zugeführt, dass die Zuführung und der Brenner die
Welle weder berühren noch sich mit dieser mitdrehen.
Die Verbrennungsluft und Zusatzluft wird durch einen Verdichter
z. B. ein Schleudergebläse ebenfalls durch dieselbe Welle ggf.
alternativ bei der Zusatzluft durch die andere Welle so der
Zentralbrennkammer zugeleitet, dass die Luft den Brenner und die
Flamme umspült. Die Luft versorgt a) die Flamme mit dem nötigen
Sauerstoff, so dass der Kraftstoff/das Gas restlos verbrennt,
b) wird sie, soweit sie nicht zur direkten Verbrennung gebraucht
wird, als Zusatzluft durch die Verbrennungswärme erhitzt, dehnt
sich aus und erzeugt einen zusätzlichen Druck/Schub,
c) bewirkt sie, dass die Temperatur in der Zentralbrennkammer
nicht zu hoch und somit das Material geschont wird.
Die Zündung erfolgt mittels einer der bekannten Zündungen.
Das Anlassen kann ebenfalls durch einen der bekannten
Anlasser, welcher den notwendigen Strom wie üblich über Batterie,
Lichtmaschine u. ä. m. erhält, erfolgen.
Die durch die Verbrennung sich ausdehnenden Verbren
nungsgase und die sich durch die Wärme ausdehnende Zusatzluft
erzeugen einen Überdruck, der sich nur in Richtung zu
den Rückstoßvorrichtungen abbauen kann. Mit hoher Geschwindig
keit verlassen die Verbrennungsgase + erwärmte Zusatzluft die
Rückstoßvorrichtungen durch die dazugehörigen Düsen und erzeugen
an jeder Rückstoßvorrichtung einen Impuls-Schub
F(Impuls) = m . v
und Druck-Schub, F(Druck) = A(D) × (p(D) - p).
Durch die schnelle Drehbewegung der Zentralbrennkammer entsteht
eine Zentrifugalkraft auf die Verbrennungsgase +
Zusatzluft, welche einen erhöhten Druck auf die Rückstoßvor
richtungen ausübt und durch die andererseits ein Sog auf die
Verbrennungs- und Zusatzluft wirkt. Durch beide entsteht eine
Erhöhung der Wirksamkeit der Brennkraftmaschine.
F(Z) = m . v2 : r = m . w2 . r
Wie erwähnt, wird zwischen die Zentralbrennkammer und die
dazugehörigen Rückstoßvorrichtungen samt Düsen und den sie
umgebenden Mantel ein Mantelluftstrom geleitet. Er
wird entweder durch den selben Verdichter, der die Verbrennungs-
und Zusatzluft fördert, erzeugt oder durch einen zweiten
Verdichter, welcher sich auf der anderen Seite der Welle befinden
kann bzw. von ihr angetrieben wird.
Durch die schnelle Drehung der Zentralbrennkammer mit dem
Mantelgehäuse drumherum macht sich auch hier die Fliehkraft
bemerkbar. Diese Zentrifugalkraft bewirkt eine Schleuderbewegung
und einen zusätzlichen Druck auf den Mantelluftstrom. D. h. durch
die Zentrifugalkraft wird mehr Luft in den Mantelluftstromkreis
gedrückt als es nur durch den Verdichter allein der Fall wäre.
Der Mantelluftstrom bewirkt a) eine Kühlung der ge
samten Brennkraftmaschine, sodass eine weitere Kühlung meist nicht
mehr erforderlich ist, b) wird die abgestrahlte
Wärme der Kraftmaschine vom Mantelluftstrom aufgenommen, so
dass dieser sich dadurch erwärmt und ausdehnt, wodurch eine
bessere Ausnutzung der aufgewandten Energie und eine weitere
Erhöhung des Luftdruckes/-volumens erfolgt, c) bewirkt der
Mantelluftstrom eine Schalldämpfung, d) erfolgt
durch den Mantelluftstrom samt Mantelgehäuse eine
Isolation nach außen, e) als Wichtigstes wird aber durch
den Mantelluftstrom, da er, wie die Verbrennungsgase + erwärmter
Zusatzluft, ebenfalls durch Rückstoßvorrichtungen und Düsen ins
Freie tritt, ein zusätzlicher Impuls- bzw. Druck-
Schub erzeugt, wodurch der Wirkungsgrad der Brennkraftma
schine ganz erheblich erhöht wird.
Die Brennkraftmaschine besteht aus zwei Teilen. Nämlich der
Brennkammer und einem separaten Rundläufer.
Die Brennkammer kann je nach Bedarf verschieden
gestaltet sein. Ihr wird der Kraftstoff/das Gas durch eine Düse
einem Brenner o. ä. m. zugeführt. Durch einen Verdichter,
welcher als Radialverdichter ausgelegt sein kann und von der Welle
des Rundläufers bzw. über ein Getriebe von dieser angetrieben
wird, wird die Verbrennungsluft und je nach
Ausführung ein Mehrfaches der Verbrennungsluft an Zusatz
luft der Brennkammer zugeleitet.
Der Rundläufer besteht aus 2 gegenüberliegenden oder
mehr in gleichem Winkel zueinander stehenden Trägerroh
ren, die an einer Welle, welche auf einer Seite als Hohlwelle
ausgebildet ist, befestigt sind. Die Hohlräume der Hohlwelle und
der Trägerrohre sind miteinander verbunden. An den äußeren Enden
der Trägerrohre befinden sich Rückstoßvorrich
tungen mit Austrittsdüsen für die
Verbrennungsgase und die erhitzte Zusatzluft.
Um den Rundläufer ist in geringem Abstand ein Mantel,
welcher den Mantelluftstrom aufnehmen soll,
gelegt. Der Mantel ist auch an den Rückstoßvorrichtungen um diese
herumgelegt und bildet um die Austrittsdüsen eigene Düsen,
die mit den Rückstoßvorrichtungsdüsen zusammen enden und jeweils
eine Einheit bilden.
Um die Brennkammer ist ebenfalls ein Gehäuse gelegt.
Zwischen Brennkammer und Gehäuse wird auch hier ein Mantel
luftstrom geleitet. Dieser kann je nach Konstruktion a) direkt den
Trägerrohren, b) der Brennkammer und von dort den Trägerrohren
oder c) dem Mantelluftstromkreis, der den Rundläufer umspült,
zugeleitet werden.
Die Verbrennungsluft, die Zusatzluft und die Luft für den
Mantelluftstromkreis werden durch einen oder mehrere (Radial-)
Verdichter, welche von einer oder beide Wellen bzw. Getriebe
angetrieben werden, gefördert.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Der Kraftstoff/das Gas wird durch Düsen, Brenner,
Einspritzvorrichtungen o. ä. m. der Brennkammer zugeführt.
Die Verbrennungsluft und Zusatzluft wird durch einen Verdichter
z. B. Schleudergebläse, welcher über die Welle und Getriebe an
getrieben wird, der Brennkammer zugeleitet. Die Luft versorgt a)
die Flamme mit dem notwendigen Sauerstoff, so dass der Kraftstoff
/das Gas vollständig verbrennt und b) wird sie, soweit sie nicht
zur direkten Verbrennung benötigt wird, durch die
Verbrennungswärme erhitzt, dehnt sich aus und erzeugt einen
zusätzlichen Druck/Schub.
Das Anlassen kann durch einen der bekannten Anlasser erfolgen.
Hierbei ist es zweckmäßig, zuerst nur den Rundläufer - evtl. zus.
mit dem Schleudergebläse - in Gang zu setzen und auf eine
Mindestgeschwindigkeit zu bringen.
Die Zündung erfolgt mittels einer der bekannten Zündungen.
Nach der Zündung brennt die Flamme kontinuierlich weiter.
Sicherheitshalber könnte aber der Zündvorgang laufend wiederholt
werden, um ein Ausgehen der Flamme zu vermeiden.
Die sich ausdehnenden Verbrennungsgase und die durch die Wärme
sich ausdehnende Zusatzluft erzeugen einen Überdruck,
der sich nur in Richtung zu den Rückstoßvorrichtungen abbauen
kann. Hierbei werden sie durch eine starre Zuleitung aus der
Brennkammer durch die Hohlwelle bis kurz vor der Abzweigung in die
Trägerrohre in den Rundläufer geführt ohne jedoch die Welle oder
die Wendung der Trägerrohre zu berühren. Ein Rückschlagen der Gase
durch die Welle nach hinten wird durch ein Schleudergebläse,
welches Luft rings um die Zuleitung der Verbrennungsgase +
Zusatzluft in Richtung Trägerrohre und Rückstoßvorrichtungen +
Düsen drückt, verhindert. Gleichzeitig wird durch diesen Luftstrom
die Zuleitung gekühlt und ein Überhitzen der Welle vermieden, da
die Kühlluft durch die Trägerrohre kontinuierlich abgeführt wird
und außerdem für eine Verbesserung des Schubes
sorgt. Durch das Heranführung der Luft rund um die
Brennkammer wird diese ebenfalls gekühlt und die ab
gestrahlte Wärme leistungserhöhend ausgenutzt.
Kurz hinter dem Eintritt der Kühlluft befindet sich eine
ringförmige Lamellen- u. ä. Rückschlagsicherung, welche zwar die
Luft durchlässt, jedoch nach hinten einen Rückschlag/Rückstau
verhindert und die als zusätzliche Sicherung dient.
Wie erwähnt, erzeugen die sich ausdehnenden Verbrennungsgase und
die sich durch die Hitze ausdehnende Zusatzluft einen Überdruck,
der sich nur in Richtung zu den Rückstoßvorrichtungen abbauen
kann. Mit hoher Geschwindigkeit verlassen die Verbrennungsgase +
erhitzte Zusatzluft die Rückstoßvorrichtungen durch die jeweils
dazugehörigen Düsen und erzeugen an jeder Rückstoßvorrichtung
einen Impuls-Schub (= Masse mal Geschwindigkeit der
Gase) und Druck-Schub (= Endquerschnitt der Düse mal
Druck der Gase im Endquerschnitt beim Verlassen der Düse abzüglich
Außendruck).
Durch die schnelle Drehbewegung des Rundläufers entsteht eine
Schleuderbewegung d. h. Zentrifugalkraft auf die
Verbrennungsgase + Zusatzluft, welche eine weitere Erhöhung des
Druckes auf die Rückstoßvorrichtungen samt Düsen bewirkt
und durch die andererseits ein Sog auf die Verbrennungsgase und
die Luftzuführung insgesamt wirkt, so dass um diesen Betrag die
Verdichter entlastet werden. Durch die Kombination von Zentri
fugalkraft und Sog wird eine Erhöhung der Wirksamkeit der Brenn
kraftmaschine erreicht.
Auch hier wird - wie bei der Zentralbrennkammer-Kraftmaschine -
der Mantelluftstrom ausgenutzt. Durch einen Verdichter/Schleu
dergebläse, welcher von der hinteren Welle angetrieben wird, wird
Luft zwischen den Rundläufer und das den Rundläufer umgebende
Gehäuse gedrückt.
Durch die schnelle Drehung des Rundläufers mit dem Mantelgehäuse
drumherum macht sich auch hier die Fliehkraft bemerkbar. Die
Zentrifugalkraft erzeugt durch die Schleuderbewegung einen zu
sätzlichen Druck auf den Mantelluftstrom in Richtung zu den
Rückstoßvorrichtungen und den dazugehörigen Düsen. Gleichzeitig
erfolgt durch die nach außen gerichtete Zentrifugalkraft eine
Entlastung des Schleuder- oder ähnlichen Gebläses und somit auch
eine Erhöhung der Wirksamkeit der Brennkraftmaschine.
Der den Rundläufer umgebende Mantelluftstrom bewirkt nun a) eine
Isolation des Rundläufers nach außen, b) eine Schalldämpfung, c)
eine Ausnutzung der abgestrahlten Wärme des Rundläufers durch den
Mantelluftstrom, dadurch dass dieser sich erwärmt und ausdehnt,
wodurch wiederum eine bessere Ausnützung der aufgewandten Energie
und eine Erhöhung des Luftvolumens erfolgt, d) als Wichtigstes -
da er, wie die Verbrennungsgase + erwärmter Zusatzluft, ebenfalls
durch Rückstoßvorrichtungen und Düsen ins Freie tritt - einen
Impuls-Schub und einen Druck-Schub, wodurch der Wirkungsgrad der
Brennkraftmaschine ganz erheblich gesteigert wird.
Alternativ kann der Luftstrom, welcher zur Kühlung der Brennkammer
dient, entweder ganz oder zum Teil in den Mantelluftstromkreis
geleitet werden, so dass dann ein zusätzliches Gebläse für den
Mantelluftstromkreis auf der anderen Seite der Welle sich
erübrigt. Hierzu müsste die Konstruktion entsprechend geändert
werden, was aber am Prinzip und der Konzeption nichts ändert.
An einer Welle, welche auf beiden Seiten durch Kugel-, Nadel-
oder ähnliche Lager gelagert und gehalten wird, befinden sich 2
gegenüberliegende oder mehr in gleichem Winkel zueinander stehende
Trägerrohre, an deren äußeren Enden je eine Rückstoßvorrichtung
mit Düsen angebracht ist, welche als selbständige Gas-/Kraft
stoffverbrennungsgeräte ausgelegt sind.
Die Gas-/Kraftstoff-Zuführung erfolgt durch einen
Kanal, der im Zentrum auf einer oder beiden Seiten der Welle sich
befindet und sich hier zu den Verbrennungsgeräten in die
Trägerrohre verzweigt. Die Gas-/Kraftstoffzuführung aus dem
Vorratsbehälter erfolgt durch eine gas-/kraftstoffdichte Zu
führung, welche mittels Kugellagerverbindung o. ä. m. an den Kanal
in der Welle angeschlossen ist. Die Kraftabnahme und -über
tragung wird wie üblich mittels Getriebe bewerkstelligt.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Der Rundläufer wird mittels eines Anlassers in Bewegung
gesetzt. Durch Freigabe der Gas-/Kraftstoffzufuhr wird
gleichzeitig oder kurz davor oder danach Gas/Kraftstoff in die
Verbrennungsgeräte geleitet und mittels einer Zündung -
wie bekannt - gezündet und ggf. am Brennen gehalten.
Die erforderliche Verbrennungsluft wird zu
mindest am Anfang des Verbrennungsvorganges entweder aus einem
Pressluftbehälter oder durch einen Verdichter, der beim
Anlassen gleichzeitig mit dem Rundläufer oder kurz davor
oder danach in Betrieb gesetzt wird, den Verbrennungsgeräten
zugeführt. Die Zuleitung erfolgt durch die Hohlwelle und durch die
hohlen Trägerrohre in die Verbrennungsgeräte.
Der Rundlauf der Verbrennungsgeräte an den Trägerrohren bewirkt
durch die hohe Geschwindigkeit a) wegen der
Zentrifugal-/Fliehkraft, b) durch die relative Sog-/Pumpen
wirkung der vorbeiströmenden Luft an den Düsen eine
kontinuierliche Versorgung der Verbrennungssysteme mit Gas/
Kraftstoff und Verbrennungs- und Zusatzluft, so dass. - außer zu
Beginn des Verbrennungsvorganges d. h. bevor die Verbrennungs
systeme auf Geschwindigkeit gekommen sind - keine oder nur wenig
unterstützende zusätzliche Gas-/Kraftstoff- und
Verbrennungsluft-/Zusatzluft-fördernde-Anlagen benutzt zu werden
brauchen.
Wenn eine sehr hohe Drehzahl d. h. Winkelgeschwindigkeit
der Verbrennungssysteme erreicht werden kann, können die
Verbrennungsgeräte den sich bildenden Luftstau ausnutzen und als
Stauluftverbrennungsgeräte ausgelegt
werden, so dass eine Vereinfachung der Geräte in der Ausführung
möglich ist, da durch die Gegenluftbewegung die ganze bzw. ein
Teil der erforderlichen Verbrennungs- und Zusatzluft in die
Brennkammern geleitet werden kann.
Auch bei dieser Variante der Brennkraftmaschine wird durch
Ausnutzung des Rückstoßes der Impuls-Schub und der
Druck-Schub an den Düsen durch die Verbrennungsgase +
Zusatzluft in eine schnelle Kreisbewegung umgesetzt.
Auch bei diesem Rundläufer mit außen befindlichen Verbrennungs
geräten ist es vorteilhaft, wenn ein zusätzlicher Schub durch
einen Mantelluftstromkreis ausgenützt wird. Zu
diesem Zwecke werden die Verbrennungsgeräte in geringem Abstand
mit einem Mantelgehäuse umgeben. Zwischen die eigentlichen
Verbrennungsgeräte und die jeweiligen Mantelgehäuse wird entweder
durch die Hohlräume in den Trägerrohren oder durch den durch den
Stau an den Verbrennungsgeräten hervorgerufenen Luftstrom Luft
gedrückt. Diese Luft wird durch die Strahlungswärme der
Verbrennungsgeräte erwärmt und dehnt sich aus. Sie verlässt die
Ummantelung der Verbrennungsgeräte am rückwärtigen Ende durch
eigene Düsen, die um die Düsen der Verbrennungsgeräte gelegt sind
und verursacht zusätzlich einen Impuls-Schub und einen Druck-
Schub. Der Mantelluftstrom hat neben den gerade erwähnten Schüben
den Zweck und Vorteil, dass die abgestrahlte Wärme, die sonst
verloren wäre, nutzbringend verwendet werden kann. Ferner bewirkt
er eine Kühlung der Verbrennungsgeräte, eine Schalldämpfung und
eine Isolation nach außen.
Neben den aufgeführten Versionen sind andere Varianten
möglich, die auf dem gleichen Prinzip der Rückstoßausnutzung und
Düsenbildung auf einer Kreisbahn basieren.
Erwähnt werden soll die Intervall-Brennkraftmaschine,
bei der die Verbrennung nicht kontinuierlich abläuft, sondern in
zeitlichen Abständen.
Hierbei wird in der jeweiligen Brennkammer erst das Gas-/
Kraftstoff-Luft-Gemisch gestaut und dann erst gezündet, um dann
die entsprechende Wirkung, wie bei den oben beschriebenen Brenn
kraftmaschinen hervorzurufen.
Besonders vorteilhaft wäre diese Variante bei 3. Rundläufer mit
Rückstoßvorrichtungen und Düsen, die sich außen befinden, da hier
die Verbrennungsgeräte einzeln nacheinander gezündet werden können
und keine Unterbrechung der Schubbildung einzutreten braucht.
Da die Kraftmaschinen Rundläufer sind, braucht kein
klopffester Treibstoff verwendet zu werden.
Es kann neben den bekannten und üblichen Treibstoffen auch Alkohol
und jedes umweltfreundliche Treibgas wie Butan, Methan und Propan
gefahren werden. Es kann aber ebenso der besonders umweltfreund
liche Wasserstoff verwendet werden, bei dem als Verbrennungs
produkt nur Wasser entsteht.
Bei Verwendung von umweltfreundlichen Gasen bräuchte kein
Katalysator, der die Kraftmaschine verteuert und Kraft
verbraucht verwendet zu werden, da keine schädlichen Abgase
auftreten.
Der wichtigste Vorteil dieser Kraftmaschinen ist, dass sie Rund
läufer sind und somit die Bewegungen nur im Kreis d. h. in immer
der selben Richtung verlaufen und kein Abbremsen der beweglichen
Teile während des Laufes notwendig ist, wodurch eine wesentlich
bessere Ausnützung der aufgewandten Energie möglich ist, und hohe
Geschwindigkeiten erreicht werden können.
Die technische Ausführung ist relativ einfach.
Durch die Verwendung von Zusatzluft kann der Schub erhöht und
gleichzeitig die Verbrennungshitze herabgesetzt werden, wodurch
eine nutzbringende Vorkühlung und Schonung des Materials bewirkt
wird.
Bei Verwendung eines Mantelluftstromes kann nochmals der Schub
erhöht und die Kraftmaschine gekühlt werden, sodass u. U. eine
weitere Kühlung nicht notwendig ist und eine Schalldämpfung a
priori und Isolation der Kraftmaschine erreicht werden.
Durch die schnelle Drehbewegung entsteht eine starke
Zentrifugalkraft, die einen zusätzlichen Druck auf die
Verbrennungsgase, die Zusatzluft und den Mantelluftstrom ausübt.
Durch eine Variierung vom Radius kann die Drehzahl bei gleichem
Energieaufwand nach Wunsch geändert werden.
Claims (6)
1. Verbrennungs-Kraftmaschine nach dem Rückstoßprinzip mit auf
dem Läufer angeordneten Düsen, die tangential am äußeren Umfang
angebracht sind, aus denen Verbrennungsgase austreten,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch Luftverdichter, Pressluftvorratsbehälter, oder
ähnliche Luftförderer- und Luftbevorratungs-Einrichtungen der
Brennkraftmaschine mittels eines Mantelgehäuses um die
Rückstossvorrichtungen und Düsen herum Zusatzluft zugeführt
wird, und dass die Brennkammer eine Zentralbrennkammer ist, die
sich als mitdrehender Läufer im Zentrum der Brennkammer befindet
und an der Aussenfläche von der Brennkammer sich zwei
gegenüberliegende oder eine grössere Anzahl im gleichen Winkel
zueinander stehende Rückstossvorrichtungen mit dazugehörigen
Austrittsdüsen befinden und die beidseitig an einer Welle
befestigt sind.
2. Verbrennungs-Kraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich getrennt neben der Zentralbrennkammer die
Rückstoßvorrichtungen befinden (Abb. 1).
3. Verbrennungs-Kraftmaschine nach dem Rückstoßprinzip mit auf
dem Läufer angeordneten Düsen, die tangential am äußeren Umfang
angebracht sind, aus denen Verbrennungsgase austreten,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch Luftverdichter, Pressluftvorratsbehälter oder
ähnliche Luftförderer- und Luftbevorratungs-Einrichtungen der
Brennkraftmaschine mittels eines Mantelgehäuses um die
Rückstoßvorrichtungen und Düsen herum Zusatzluft zugeführt
wird, und dass bei dem Läufer mit zwei oder mehr in gleichem
Winkel zueinander stehenden Trägerrohren an deren Enden sich
Rückstoßvorrichtungen mit Düsen befinden, in denen die
Verbrennung des durch eine oder beide Seiten der Welle des
Läufers und durch die Trägerrohre zugeleiteten Kraftstoffes oder
Gases und der Verbrennungsluft, und die Erhitzung der
zugeführten Zusatzluft zwecks Erhöhung des Schubes, stattfindet
(Abbildung3).
4. Verbrennungs-Kraftmaschine nach dem Rückstoßprinzip mit auf
dem Läufer angeordneten Düsen, die tangential am äußeren Umfang
angebracht sind, aus denen Verbrennungsgase austreten,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch Luftverdichter, Pressluftvorratsbehälter oder
ähnliche Luftförderer und Luftbevorratungs-Einrichtungen der
Brennkraftmaschine mittels eines Mantelgehäuses um die
Brennkammer Zusatzluft zugeführt wird, und dass die Brennkammer
eine separate nicht drehende Brennkammer ist, und dass die
Verbrennungsgase zusammen mit der erhitzten Zusatzluft, durch
die Mitte der Welle, dem separaten Läufer mit den
Rückstoßvorrichtungen und Düsen, zugeleitet werden, und dass der
Mantelluftstrom, der die Abwärme aufnimmt, einen weiteren
zusätzlichen Schub bewirkt (Abb. 2).
5. Verbrennungs-Kraftmaschine nach einem der Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbrennung nicht kontinuierlich abläuft, sondern in
zeitlichen Abständen nacheinander, d. h. als Intervall-Motor.
6. Verbrennungs-Kraftmaschine nach einem der Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass kein klopffester Treibstoff verwendet wird, und dass bei
der Verwendung von umweltfreundlichen Treibstoffen, wie Propan,
Buthan, Alkohol und Wasserstoff keine Katalysatoren notwendig
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441730 DE4441730C2 (de) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Rundläufer- Verbrennungs-Kraftmaschine mit Rückstoß- und Düsenvorrichtungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944441730 DE4441730C2 (de) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Rundläufer- Verbrennungs-Kraftmaschine mit Rückstoß- und Düsenvorrichtungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4441730A1 DE4441730A1 (de) | 1996-05-30 |
DE4441730C2 true DE4441730C2 (de) | 2000-01-27 |
Family
ID=6533974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944441730 Expired - Lifetime DE4441730C2 (de) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Rundläufer- Verbrennungs-Kraftmaschine mit Rückstoß- und Düsenvorrichtungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4441730C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102434216A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-05-02 | 天台亘盛能源科技有限公司 | 一种反冲动能发动机 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19818368C2 (de) * | 1998-04-24 | 2001-02-08 | Wolfgang Goesl | Verfahren zum Betreiben eines Triebwerks und Triebwerk |
NL1022803C2 (nl) * | 2003-02-28 | 2004-08-31 | Micro Turbine Technology B V | Micro reactie turbine met geïntegreerde verbrandingskamer en rotor. |
US8333060B2 (en) | 2003-02-28 | 2012-12-18 | Micro Turbine Technology B.V. | Micro reaction turbine with integrated combustion chamber and rotor |
EP2833064A3 (de) * | 2013-07-31 | 2015-07-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Kohlekraftwerk |
DE102014000526A1 (de) * | 2014-01-15 | 2015-07-16 | Erhard Lahni | Rotationsmotor auf Basis von expandierendem Gas über eine in Umfangsrichtung an der Welle angebrachte Düse |
MD4390C1 (ro) * | 2014-11-10 | 2016-07-31 | Юрий ЩИГОРЕВ | Instalaţie de forţă cu motor reactiv-rotativ discontinuu |
US10508544B2 (en) | 2016-03-14 | 2019-12-17 | Brent Wei-Teh LEE | Rotary jet, power generation systems and motors including the same, and methods of making and using the same |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2569997A (en) * | 1946-01-04 | 1951-10-02 | Kollsman Paul | Jet device for discharging a mixture of fluids |
US2628473A (en) * | 1948-05-03 | 1953-02-17 | Frye Jack | Stationary power plant having radially and axially displaced jet engines |
US2651376A (en) * | 1949-10-31 | 1953-09-08 | John D Stanitz | Explosion-cycle jet propeller for aircraft propulsion |
US2865172A (en) * | 1955-04-05 | 1958-12-23 | Bodde Theodore | Rotary reaction engine |
DE1816327A1 (de) * | 1968-12-21 | 1970-06-25 | Reiners Walter Dr Ing | Gewirkter Verpackungsbehaelter und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE2013312A1 (de) * | 1970-03-20 | 1971-10-07 | Menzel J | Reaküons Brennkraftmaschine |
DE3811877A1 (de) * | 1988-04-09 | 1989-10-19 | Jochen Dipl Ing Wittenbrock | Waermekraftmaschine fuer fluessige oder gasfoermige brennstoffe oder daempfe |
DE4310508A1 (de) * | 1993-03-31 | 1994-10-06 | Boltersdorf Wilfried | Triebwerk |
-
1994
- 1994-11-23 DE DE19944441730 patent/DE4441730C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2569997A (en) * | 1946-01-04 | 1951-10-02 | Kollsman Paul | Jet device for discharging a mixture of fluids |
US2628473A (en) * | 1948-05-03 | 1953-02-17 | Frye Jack | Stationary power plant having radially and axially displaced jet engines |
US2651376A (en) * | 1949-10-31 | 1953-09-08 | John D Stanitz | Explosion-cycle jet propeller for aircraft propulsion |
US2865172A (en) * | 1955-04-05 | 1958-12-23 | Bodde Theodore | Rotary reaction engine |
DE1816327A1 (de) * | 1968-12-21 | 1970-06-25 | Reiners Walter Dr Ing | Gewirkter Verpackungsbehaelter und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE2013312A1 (de) * | 1970-03-20 | 1971-10-07 | Menzel J | Reaküons Brennkraftmaschine |
DE3811877A1 (de) * | 1988-04-09 | 1989-10-19 | Jochen Dipl Ing Wittenbrock | Waermekraftmaschine fuer fluessige oder gasfoermige brennstoffe oder daempfe |
DE4310508A1 (de) * | 1993-03-31 | 1994-10-06 | Boltersdorf Wilfried | Triebwerk |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102434216A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-05-02 | 天台亘盛能源科技有限公司 | 一种反冲动能发动机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4441730A1 (de) | 1996-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60038012T2 (de) | Raketenmotor | |
DE2628300A1 (de) | Einwellige gasturbinen-antriebsmaschine | |
DE4441730C2 (de) | Rundläufer- Verbrennungs-Kraftmaschine mit Rückstoß- und Düsenvorrichtungen | |
EP0109957B1 (de) | Impulsgesteuerte Gasturbine | |
DE2653772A1 (de) | Gasturbinen-triebwerk | |
US20050204722A1 (en) | Micro-combustion chamber torque transfer device | |
DE2628269A1 (de) | Gasturbinen-antriebsmaschine, insbesondere einwellige, einstufige gasturbine fuer kraftfahrzeuge, wie ackerschlepper | |
DE1143362B (de) | Rueckdruck-Brennkraftturbine mit einem Brennkammern tragenden und mechanische Leistung abgebenden Brennkammerrad | |
US3937009A (en) | Torque-jet engine | |
DE2454850A1 (de) | Umlaufender dampferzeuger und verbrennungsraum | |
DE2628401A1 (de) | Einwellige gasturbinen-antriebsmaschine | |
DE2159548A1 (de) | Dampfleistungserzeugungssystem mit geschlossenem Kreislauf | |
DE10315746B3 (de) | Wärmekraftmaschine zur Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Energie sowie Verwendung derselben | |
US3325993A (en) | Jet engine | |
DE3318863A1 (de) | Kraftmaschine mit gasturbine | |
DE2628326A1 (de) | Antriebsmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge | |
DE3018326C2 (de) | Turbomotor mit einer Verbrennungseinrichtung | |
US3964254A (en) | Low velocity gas turbine with exhaust gas recycling | |
DE2200102B2 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung eines Arbeitsgasstromes | |
DE2739129C2 (de) | Freikolben-Gasturbinenanlage | |
EP2400137B1 (de) | Rotierende Staustrahlturbine mit Abgasturbolader | |
DE2229582A1 (de) | Verbrennungsturbine | |
DE727376C (de) | Gasturbine fuer fluessige Brennstoffe | |
DE19607829C2 (de) | Verbrennungskraftmaschine | |
DE958165C (de) | Brennkammer fuer kontinuierliche Verbrennung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8330 | Complete disclaimer |