DE843184C - Brennkraftdrehkolbenmaschine mit Fluessigkeitskolben - Google Patents

Brennkraftdrehkolbenmaschine mit Fluessigkeitskolben

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DE843184C
DE843184C DEP32110A DEP0032110A DE843184C DE 843184 C DE843184 C DE 843184C DE P32110 A DEP32110 A DE P32110A DE P0032110 A DEP0032110 A DE P0032110A DE 843184 C DE843184 C DE 843184C
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Albrecht Dr-Ing Kuske
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2730/00Internal-combustion engines with pistons rotating or oscillating with relation to the housing
    • F02B2730/09Arrangements or specially formed elements for engines according to the preceding groups
    • F02B2730/095Hydraulic pistons
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

  • Brennkraftdrehkolbenmaschine mit Flüssigkeitskolben Die Erfindung bezieht sich auf Wärmekraftmaschinen mit innerer Verbrennung, bei denen an Stelle von Kolben aus festem Material solche aus Flüssigkeiten, zum Teil in Verbindung mit Kolben aus festem Material, verwendet werden. Eine Reihe solcher Konstruktionen ist bereits bekannt, z. B. die von Dunlop, NI aag, Föttinger (siehe z. B. S t o (1 o 1 a, Dampfturbinen) sowie die von S t a u -ber, Berg, Vogt, Humphrey (siehe Stau-1) e r, Gasmaschinen und Kompressoren mit Wasserkolben, Oldenbourg, München-Berlin 1937) sowie verschiedene Patente von S t a u b e r und anderen.
  • Die bisher bekannten sowie die Konstruktionen nach der vorliegenden Erfindung kann man u. a. nach folgendem Gesichtspunkt einteilen: Maschinen mit zwangsläufigerFlüssigkeitsströmungundsolchen mit freier Flüssigkeitsströmung, d. h. solchen, bei denen die Flüssigkeit nur den Gaskräften und Massenkräften unterworfen ist.
  • Für die Flüssigkolbenmaschinen sind einige physikalische und technische Grundsätze bereits bekannt, wenn auch nicht immer die geeigneten Mittel zur Durchführung gefunden wurden. Bekannt ist vor allem folgendes: Beiden Maschinen mit freier Flüssigkeitsströmung müssen die durch die Gaskräfte verursachten "Beschleunigungen kleiner als die Zentripetalbeschleunigung sein, da sich sonst die Oberfläche in Spritzer und Blasen auflöst.
  • Für die Beschleunigung der Flüssigkeitsoberfläche gilt folgende Beziehung, wenn die Austrittsgeschwindigkeit Null ist: wobei b. = Beschleunigung, p = Gasdruck, g = Erdbeschleunigung, y = spezifisches Gewicht der Flüs.igkeit, 1. = Länge der Flüssigkeitsk<ilben, hierin bedeutet wiederum F,)= Querschnitt der Flüssigkeitsoberfläche, F=Querschnitt der Flüssigkeit in einer beliebigen Schicht, während der Zeiger in andeutet, daß es sich um den arithmetischen \littelwert über die gesamte Länge des Flüssigkeitskolbens handelt.
  • Die Zentripetalbeschleunigung ist nach einer bekannten Formel : . wobei b, = Zentripetalbeschleunigung; r = Abstand der Oberfläche vom Drehpunkt, zu = Winkelgeschwindigkeit der Oberfläche,, v = Umfangs= Ireschwindigkeit der Oberfläche.
  • 1?ine wesentliche Schwierigkeit bei der Konstruk= t io»n \-o n Flüssigkolbenmaschinen besteht darin, hohe Drücke anzuwenden (was mit Rücksicht auf Leistungsgewicht und Wirkungsgrad wünschenswert wäre).und gleichzeitig die durch die Gasdrücke verursachten Beschleunigungen niedrig zu halten (mit Rücksicht auf die erforderliche Spritzsicherheit). Es werden unten Mittel genannt werden, die dazu dienen, diese Schwierigkeiten zu vermeiden.
  • Bei Maschinen mit zwangsläufiger Flüssigkeitsströinung können die Gasdrücke keine unmittelbare Heschleunigung der Flüssigkeitsoberfläche verursachen. Der Verlauf der Strömung ist nur durch die Bewegung der festen Bauteile bestimmt. Um bei dieserArt Maschinen die Spritzgefahr zu vermeiden; muß die Oberfläche bzw. der Weg jedes Teilchens der Oberfläche stets im gleichen Sinne gekrümmt (konkav) sein, und zwar so stark, daß auch unter dem Einfluß der Erdbeschleunigung oder sonstiger auf die :Maschine einwirkender Beschleunigungen keine Ablösung von Oberflächenteilchen eintritt.
  • Weiter ist bekannt, daß auch, wenn nach oben Gesagtem keine Spritzgefahr bestünde, die Oberfläche durch zu starke Gasströmung über die Oberfläche zerstört werden kann. Auch hierfür sind bisher nicht genügend wirksameMittel angewendet worden. Es werden unten einige genannt werden.
  • Die folgenden Grundsätze sind in den bisher bekannten Konstruktionen nicht angewendet worden. Sie werden jedoch in den Konstruktionen nach der vorliegenden Erfindung verwendet: Die hydraulischen Verluste werden vermindert durch Verwendung einer Flüssigkeit mit geringer Viskosität und hohem spezifischem Gewicht, denn letzteres läßt die Anwendung hoher Drücke und damit hoher Leistung zu, und damit werden die `triiinungsverluste relativ gering. Es kann außer der Hauptflüssigkeit eine mehr oder weniger-diinne@Schicht einer zweiten Flüssigkeit mit höherem spezifischem Gewicht, aber geringerer Zähigkeit verwendet werden. um die Wandreibung am Gehäuse zu vermindern. (Andererseits bedingt höhes spezifisches Gewicht der Flüssigkeit auch entsprechend hohes Gewicht der gesamten '.Maschine. Auch ist der Preis schwerer Flüssigkeiten, z. B. Quecksilber, sehr hoch. Daher wird versucht, durch konstruktive Maßnahmen ntit möglichst wenig Flüssigkeit und/oder einer Flüssigkeit geringeren spezifischen Gewichts auszukommen.) Reibungsvermindernd wirkt ferner die Anwendung einer möglichst hohen Temperatur der Flüssigkeit, da mit zunehmender Temperatur die Viskosität sinkt.
  • Eine hohe Temperatur der Flüssigkeit vermindert ferner die Wärmeverluste. Sie ermöglicht es, unter Umständen ohne Kühlung auszukommen, .denn infolge der kinematischen Eigenart dieser Maschinen besteht-die Möglichkeit, den Druck- und Wärmeverlauf in den Dämpfen oder Gasen in etwas weiteren Grenzen zu regeln als bei gewöhnlichen Kolbeninaschinen. Es wird daher angestrebt, diesen Verlauf so zu gestalten, daß die mittlere Temperatur der Gase gleich oder annähernd gleich der Flüssigkeitstemperatur ist.
  • Zur Verringerung der Wärmeverluste und zur Vermeidung von zu hohen Temperaturen an den Metallteilen können die Wände der Verbrennungskätmiternmit einem wärmeisolierenden Stoff ausgekleidet werden. Soweit die Wände von Flüssigkeit benetzt werden, müssen diese jedoch glatt sein.
  • Die Temperatur der Flüssigkeit ist vor allem durch die Gefahr zu starker Dampfbildung begrenzt. Um diese zu vermeiden, wird nötigenfalls eine mehr oder weniger dicke Schicht einer Flüssigkeit verwendet, die leichter ist als die Hauptflüssigkeit, aber einen höheren Siedepunkt hat und evtl. eine größere Viskosität besitzt.
  • Die Mittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um einen möglichst großen Überschuß an Zentripetalbeschleunigung gegenüber der durch die Gasdrücke verursachten Beschleunigung bei-Maschinen mit freier Strömung zu erzielen, sind folgende: a) Verwendung einer Flüssigkeit mit hohem spezifischem Gewicht (oder gleichzeitig mehrerer Flüssigkeiten mit verschiedenem spezifischem Gewicht, so daB der Mittelwert des spezifischen Gewichts den Anforderungen entspricht) ; b) Anwendung einer großen Flüssigkeitsoberfläche und/oder kleinem Querschnitt in den Zwischenschichten bis zum Austritt; c) Anwendung einer möglichst großen Winkelgeschwindigkeit bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Flüssigkeit (besonders deren Oberfläche) entweder durch Anwendung von Potentialwirbel im Gehäuse außerhalb des Läufers oder, wo nur starre Wirbel möglich sind, durch Ver-,vendung von umlaufenden Gehäusen bei gleichzeitiger Verwendung von Leitapparaten, die feststehen oder mit einer von der Läuferdrehzahl abweichenden Drehzahl umlaufen; dl .lnwcn(lung einer endlichen (und zwar möglichst grollen) .\ttstrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus den Kammern unmittelbar nach (lern Totpunkt, wobei zur \-erineidutig einer zu grollen liescliletinigting der Oberfläche (bzw. deren Auswirkung) unmittelbar nach dem Totpunkt ein unendlich kleiner und sich allmählich verbreiternder Austritts(ltierscliiiitt (bei endlichem Austrittswinkel) angewendet wird, z. l3. durch entsprechende Fortngelning des Gehäuses, und/oder (las Gehäuse erhält eitre derartige l- orin, daß der .Nustritt der Flüssigkeit bereits vor liecitdigung des I--.ititi-itts beginnt; e) \11\1'e`I1<lllilg \-on Zwangsstriimung in der Nähe des Totpunkts.
  • Uie -Mittel, die Zerstörung der Flüssigkeitsol)er-Näche durch die Gasstr<itnung während der Spülung verhindern, sind in vorliegender Erfindung folgende a) liei-lascliineti mit freierFliissigkeitsströmung, >s>fern bei dieselt die Flüssigkeit die Verbrennungsr;iunie zum Zwecke der Spülung vollständig verläßt, %vird tviilireii(1 der Spi.ilun,- die Hiissigkeit von den Gasen durch eitle Wand getrennt; dl) Hei \laschinen finit Zwangsströmung wird entweder ebenfalls eine Trennwand nur während der Spiiltiiig verwendet oder die Flüssigkeit wird durch einen festen Kolben, der den Verbrennungsraum mehr oder weniger (licht abschließt, dauernd abgesleckt. letzterer kann dann gleichzeitig zur Dämpfung der evtl. durch die Coriolisheschleunigung v(1s-tii-s;tclitcii Schwingungen verwendet werden.
  • l)ic Zündung kann durch elektrischen Funken oilei- durch Kraftstoffeinspritzung erfolgen. Ferner ist cs viir allein hei den \laschinen mit freier Flüssigkcitsstr@imultg ni(*iglicli, die Zündung allein durch die Ktnsipressionswärme erfolgen zu lassen. Bei Mascltitlen finit freier Striitntitig regelt sich nämlich das KI>ntl@ressionsverliültnis selbständig in gewissen ( ;renzen. Wo dieses nicht ausreicht, um eine weitere Kssinlsrcssi@ni nach der 7iindung zu verhindern, kann eitle vinn Flüssigkeitsdruck unter (lein'Totpunkt abhängige Regelung der Flüssigkeitsmenge im Um- lauf und damit dcs Konipressionsverhä ltnisses Verwendet wenden.
  • 1)1(.- Zeichnungen stellen einige Ausführungsbeispiele dar, in denen die aufgeführten Grundsätze verwendet werden, auch wenn diese im einzelnen nicht iiiinici- wiederholt werden (z. li. bezüglich Art und Temperatur der Flüssigkeit).
  • Fig. i lind 2 stellest Uings- und Querschnitt einer \'ei-l li-eniitingsl;rciftni;tsc liine finit rotierender Fliissigkeit und freier Strömung dar. Ähnliche Maschinen wurden bereits von S t a tt 1) e r (a. a. O.) als Zellenradniaschinenerwähnt. 1)ie vorliegende Erfindung verbessert diese jedoch einmal durch die bereits aufgeführten Grundsätze und durch einige unten näher ci-läuterten konstruktiven Verbesserungen.
  • Diese \laschine besteht aus einem feststehenden Gehäuse t, einem Läufer 2, einem Lader 3, evtl. einer .\bgasturbitie d. .\ni Eintritt und/oder Austritt bewirken Leitschaufeln die evtl. erforderliche Lenkung der Flüssigkeit. Die Trennwand 6 trennt während der Spülung die Flüssigkeit von den Gasen. Das Geliiiuse ist zum Teil mit Flüssigkeit 7 gefüllt, die ini Betrieb rotiert. Die Dreh- und Uinlaufrichtung sind durch Pfeile angedeutet.
  • I)er Läufer besteht im wesentlichen aus einer Ilohlwelle 8, zwei Endscheiben 9 und Schaufeln oder Trennwänden io, die die Verbrennungsräume voneinander trennen. Der Läufer besteht ferner aus Blechen i r, die zur Verbesserung der Spülung dienen, ferner aus Blechen 12, die die Störung der Flüssigkeitsbewegung durch die Coriolisbeschleunigung verhindern.
  • (Vergaser und Zündkerzen bzw. Einspritzdüsen sind nicht eingezeichnet.) Die \\'irkutigsweise der Maschine ist folgende: her Lader fördert Frischluft in das Gehäuse. Die Trennwand 6 leitet sie in die Verbrennungsräume, soweit sie ausgetaucht sind. Dadurch «erden die verbrannten Gase verdrängt. Im weiteren Verlauf der Umdrehung verdichtet die eintretende Flüssigkeit die Luft in den Verbrennungsräumen. Am Totpunkt erfolgt die Zündung nach einer der angegebenen Methoden. _'\nschließend verläßt die Flüssigkeit wieder den Verbrennungsraum und schließlich erfolgt wieder die Spülung. Die Abgase verlassen die 1 aschine gegebenenfalls durch die Abgasturbine.
  • Beim Austritt unmittelbar nach dem Totpunkt verlangen die Geschwindigkeitsdreiecke eine endliche relative Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, wenn die absolute Austrittsgeschwindigkeit gleich oder größer als die Eintrittsgeschwindigkeit sein soll. Dies wird ermöglicht dadurch, daß, wie bereits erwä hnt, (las Gehäuse eine solche Form erhält, daß der Austritt der Flüssigkeit unmittelbar nach dem Totpunkt nicht über die volle Breite des Gehäuses erfolgt, sondern zunächst nur über einen sehr kleinen Teil derselben, und daß sich der Austritt dann allmählich verbreitert, wobei aber stets ein endlicher Austrittswinkel verwendet wird.
  • Die Druck- und Geschwindigkeitsverteilung in der Flüssigkeit kann ferner in gewissen Grenzen durch die Krümmung des Gehäuses geregelt werden.
  • Auf diese Weise kann stoßfreier Eintritt und Austritt der Flüssigkeit erreicht werden im Gegensatz zu den von S t a u b e r (a. a. O.) beschriebenen Konstruktionen.
  • Ein weiterer Vorteil gegenüber den bisher bekannten Konstruktionen liegt darin, daß weder Ventile noch Schlitze für die Gase verwendet werden, sondern die Spülung durch die unverschlossenen Seiten der Kammern erfolgt. Es kann daher auch Kohlenstoff als Kraftstoff verwendet werden.
  • Uni die Beschleunigung der Oberfläche am Totpunkt weiter zu reduzieren, erhalten die Verbrennungsräume eine Form, die bei möglichst großem Querschnitt an der Oberfläche möglichst kleine Querschnitte in den Zwischenschichten ergeben..
  • Leistungsgewicht und Wirkungsgrad lassen sich verbessern, indem man die Maschine so konstruiert, (.saß bei jedem Umlauf mehrere Explosionen in jedem Verbrennungsrautn erfolgen. Die schematische Darstellung einer solchen -Maschine ist in 3 wieder-1)a gegenüber der Konstruktion nach Fig. t und 2 die doppelte Anzahl von Explosionen und damit die doppelte Leistung erzielt wird, die Strömungsverluste jedoch nicht im gleichen Maße ansteigen, weil die Reibung im Gehäuse gleich bleibt, so werden die Strömungsverluste geringer und der Wirkungsgrad entsprechend verbessert.
  • Bei den Konstruktionen nach Fig. i, 2 und 3 kann die Außenwand des Gehäuses nicht zylindrisch sein, sondern maß in bestimmter Weise, die sich aus dem Strömungsverlauf ergibt,von einem Rotationskörper almeichen. Infolgedessen ist es auch nicht ohne \@-eiteres möglich, das Gehäuse zum Zwecke der Reibungsverminderung mit dein Läufer umlaufen zu lasen. Es besteht jedoch folgende Möglichkeit, das Gehäuse zylindrisch auszuführen arid umlaufen zu lassen: Das Schema dieser Anordnung ist in Fig.4 für Maschinen mit nur einem Umlauf und in Fig. 5 finit zwei Explosionen pro Umlauf dargestellt. In der Nähe des Totpunkts wird die Flüssigkeit durch Leitbleche 13. die nicht umlaufen, so abgelenkt, daß sich die erforderliche Strömung einstellt. Hierbei wird also die Wandreibung teilweise vermieden.
  • Eine: weitere Verbesserung in dem Sinne Heraufsetzung des zulässigen Drucks bzw. Verminderung des spezifischen Gewichts der Flüssigkeit ist in Fig. 6 dargestellt. Diese Maschine besteht im wesentlichen aus einem Läufer 14 und einem Gehäuse 15, das teilweise mit Flüssigkeit 16 gefüllt ist. Hier rotiert das Gehäuse im gleichen Sinne wie der Läufer, jedoch mit geringerer Geschwindigkeit, z. B. finit der halben U'inkelgeschwindigkeit des Läufers. Dieses hat den Vorteil, daß bei Verdoppelung der absoluten Umfangsgeschwindigkeit des Läufers gegenüber der Konstruktion nach Fig. i und 2 die Strömungsverluste gleich bleiben, da die Relativgeschivindigkeit gleich bleibt, aber die Zentripetalbeschleunigung auf das Vierfache steigt.
  • Im folgenden sind einige weitere Zellenradmaschinen beschrieben, bei denen in der Nähe des Totpunkts die Spritzsicherheit durch hohe relative Austrittsgeschwindigkeit und durch hohen statischen Gegendruck verbessert wird. In Fig. 7 ist eine Maschine dargestellt, bei der nach dem Totpunkt die hlüssigkeit nicht in der z. B. in Fig. i und 2 dargestellten Weise aus den Kammern in das Gehäuse Hießt, sondern durch Schaufeln 17, die am Umfang des Läufers befestigt sind und durch an sich bekannte Vorrichtungen gesteuert werden, entgegen der Umlaufrichtung in Kanäle 18 geleitet wird, die die 1, lüssigkeit dem Läufer wieder zuführen, und zwar kurz vor dem Totpunkt. Im weiteren Verlauf der 1 Tmdrehung stellen sich die Schaufeln entsprechend <lein abnehmenden Druck in den Kammern so ein, daß trotz der veränderten Relativgeschwindigkeit die absolute Geschwindigkeit stets den erforderlichen Wert beibehält. Wenn der Druck so weit abgesunken ist, daß keine Spritzgefahr mehr besteht, stellen sich die Schaufeln parallel zu den Trennwänden der Verbrennungskammern und die Flüssigkeitsströmung ist wieder ganz ähnlich der in den Konstruktionen nach Fig. i und 2 angewendeten. Die Beschleunigung der Flüssigkeitsoberfläche kann liier deswegen niedrig gehalten werden, weil eine holte relative Austrittsgeschwindigkeit (durch engen Querschnitt) und ein erheblicher statischer Gegendruck, nämlich der vor den Kammern, die sich vor dem Totpunkt befinden, dies zulassen.
  • An Stelle der Leitschaufeln am Umfang des Läufers können auch solche in den Endscheiben verwendet werden, wie in Fig. 8 dargestellt. Die Schaufeln öffnen sich in der Umgebung des Totpunkts und nehmen die für den Strömungsverlauf erforderliche Stellung ein.
  • 1,-in anderer Weg, die Spritzsicherheit in der Nähe des Totpunkts zu erreichen, ist in F ig. 9 dargestellt. I lier werden Schieber i9 oder Drehkolben als Verlüiigerung der Trennwände verwendet. Sie sind zwangsläufig gesteuert, und ihre äußeren Enden bewegen sich etwa längs der punktierten Linie 2o. In der Nähe des Totpunkts wird also eine zwangsläufige Strömung herbeigeführt, und nur außerhalb des Bereichs, in dem die Spritzgefahr bestände; ist die Strömung frei.
  • Bei der Konstruktion nach Fig. io wird die Zwangsströmung während des ganzen Umlaufs beibehalten. Es werden Schieber oder Drehkolben 21 verwendet, die während der Spülung ganz aus den Kammern treten und hinter dem Leitblech für Frischluft und Abgas mitgeführt werden. Da das Gehäuse zylindrisch ist und umläuft, kann nur eine Explosion pro Umlauf in jeder Kammer stattfinden. Die Schaufeln können hier am Gehäuse anliegen. Der Unterschied dieser wie auch der vorhergehenden Konstruktion gegenüber der Drehkolbenmaschine von S t a u b e r ist vor allem der, daß die Flüssigkeit während der Spülung ganz aus den Kammern tritt und von den Gasen während der Spülung durch eine Trennwand (entsprechend 6 in Fig. 2) getrennt ist, und daß die Spülung durch die äußeren Öffnungen der Kammern erfolgt und keine Ventile oder Schlitze verwendet werden.
  • Bei der Konstruktion nach Fig. i i und 12 besteht der Läufer aus Flüssigkeitsbehältern 22. Die Verbrennungsräume 23 werden einzeln so gesteuert, daß sie radiale Relativbewegungen ausführen, und zwar so, daß sie zur Spülung ganz austauchen. Zur Verbesserung der Spülung und Trennung der Gase von der Flüssigkeit dient dann das Leitblech 24. Bei dieser Konstruktion treten keine Coriolisbeschleunigungen in der Flüssigkeit auf.
  • Man kann auch die Verbrennungskammern auf einem Läufer befestigen und die mit Flüssigkeit gefüllten Behälter radial führen, doch treten dann in der Flüssigkeit Coriolisbeschleunigungen auf und die Massenkräfte sind größer, da die Behälter notwendigerweise einen größeren Mittelpunktsabstand haben als die Verbrennungskammern.
  • Bei den folgenden Konstruktionen wird neben der Flüssigkeit noch ein fester Kolben verwendet, jedoch ohne die sonst üblichen Kolbenringe zur Gasabdichtung. Hier dient die Flüssigkeit als Abdichtung des Kolbens. In Fig. 13 ist eine Konstruktion' mit rotierenden Kolben und Verbrennungskammern dargestellt. Hier sind die Kolben 25 durch die Flüssigkeit 26 abgedichtet. Sie befindet sich in den Behältern 27. Die Kammern 28 tauchen zur Spülung entweder ganz aus, oder sie enthalten Schlitze (oder Ventile), die beim Austauchen frei werden und durch die die Spülung dann erfolgt. Zweckmäßig ist die Verwendung einer Flüssigkeitsabdichtung zwischen der Wandung der Kammer und dem Kolben und/oder der `'Wandung des Behälters.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraftdrehkolbenmaschine mit Flüssigkeitskolben, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Verbesserungen angewendet werden: a) Verwendung einer Flüssigkeit mit höherem spezifischem Gewicht als Wasser; b) Anwendung einer möglichst großen Flüssigkeitsoberfläche und/oder kleinen Querschnitten in den Zwischenschichten bis zum Austritt aus den Kammern; e) und/oder einer endlichen Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit unmittelbar nach dem Totpunkt; d) und/oder Anwendung von Zwangsströmung in der Nähe des Totpunkts bei Maschinen mit sonst freier Flüssigkeitsströmung; e) und/oder Anwendung möglichst hoher Zentripetalbeschleunigung der Flüssigkeitsoberfläche durch Verwendung von umlaufenden Gehäusen evtl. bei gleichzeitiger Verwendung von Leitblechen, die feststehen oder mit einer von der Läuferdrehzahl abweichenden Drehzahl umlaufen; f) und/oder Verwendung eines festen Kolbens, der durch die Flüssigkeit seitlich abgedichtet wird.
  2. 2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit mit geringerer Viskosität als Wasser verwendet wird.
  3. 3. Maschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Hauptflüssigkeit eine weitere schwerere Flüssigkeit mit geringer Viskosität zur Verminderung der Wandreibung verwendet wird.
  4. 4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Anwendung einer möglichst hohen Temperatur der Flüssigkeit, wobei zur Vermeidung von Dampfbildung neben der Hauptflüssigkeit eine Flüssigkeit höherer Siedetemperatur aber geringeren spezifischen Gewichts verwendet wird.
  5. 5. Maschine nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit von den (lasen während der Spülung durch eine Trennwand getrennt wird.
  6. 6. Maschine nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern ganz oder teilweise mit einem wärmeisolierenden Stoff ausgekleidet werden. -7. Maschine nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung durch die Kompressionswärme erfolgt. B. :\laschine nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Kompression die Flüssigkeitsmenge im Umlauf veränderbar ist. g. Maschine nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Flüssigkeitsmenge automatisch in Abhängigkeit von dem Druck der Flüssigkeit am oder in der Nähe des Totpunkts erfolgt. to. Maschine nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abmessungen des Läufers und des Gehäuses so gehalten sind, daß bei der gegebenen Umfangsgeschwindigkeit und Strömungsgeschwindigkeit stoßfreier Eintritt der Flüssigkeit erfolgt. i i. i `l aSChlne nach Anspruch 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasspülung durch die unverschlossenen Außenseiten der Kammern erfolgt. 12. Maschine nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung durch feststehende Trennwände und durch im Läufer befestigte Leitbleche verbessert wird. 13. Maschine nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskolben besonders in der Nähe des Totpunkts durch ent-, sprechende feststehende Leitschaufeln verlängert werden. 14. :Maschine nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Verbrennungsraum zwei oder mehr Explosionen pro Umlauf stattfinden. 15. Maschine nach Anspruch i bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrisches rotierendes Gehäuse verwendet wird, wobei die erforderliche Lenkung der Flüssigkeit durch nicht rotierende oder mit einer von der Läuferdrehzahl abweicbenden Drehzahl umlaufende Schaufeln erfolgt. 16. Maschine nach Anspruch i bis 15, dadurch gekennzeichnet; daß ein rotierendes Gehäuse verwendet wird, das nicht zylindrisch, jedoch vorzugsweise symmetrisch (d. h. punktsymmetrisch) ist und mit einer von der Läuferdrehzahl abweichenden Drehzahl umläuft. 17. Maschine nach Anspruch i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kammern Trennwände angebracht sind, die den Einfloß der Coriolisbeschleunigung auf die Flüssigkeit regeln. 18. Maschine nach Anspruch i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Spritzsicherheit eine hoheAustrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit entgegen der Drehrichtung angewendet wird und daß diese Flüssigkeit in die Kammern vor dem Totpunkt geleitet wird. i9. Maschine nach Anspruch i bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Läufer am Umfang bzw. in den Endscheiben gesteuerte Leitschaufeln angebracht sind, die die Lenkung der Flüssigkeit in die erforderliche Richtung bewirken. 20. Maschine nach Anspruch i bis i9, dadurch gekennzeichnet, das in der Nähe des Totpunkts der Spalt zwischen Läufer und Gehäuse durch Drehkolben oder Schieber verschlossen wird. 21. Maschine nach Anspruch i bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber oder Drehkolben während der Spülung vollständig aus den Kammern austreten und in der Flüssigkeit mitgeführt werden. 22. i\Iaschine nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß am Läufer Flüssigkeitsbehälter angebracht sind, in die die Kammern eintauchen, indem sie radiale Relativbewegungen gegenüber dem Läufer ausführen. 23. Maschine nach Anspruch 1 bis,22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern zur Spülung ganz aus den Flüssigkeitsbehältern austreten uild daß die Leitung der Gase beim Spülen durch Trennwände zwischen Behälter und Kammer bewirkt wird. 2,4. Maschine nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit größtenteils durch einen festen Kolben abgedeckt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4240871A1 (de) * 1992-08-10 1994-02-17 Graf Werner Flüssiger Kolben in Arbeitsmaschinen, z. B. in Verdichtern und Antriebsmaschinen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4240871A1 (de) * 1992-08-10 1994-02-17 Graf Werner Flüssiger Kolben in Arbeitsmaschinen, z. B. in Verdichtern und Antriebsmaschinen

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