DE920880C

DE920880C - Rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE920880C
Application number: DEG6037A
Authority: DE
Inventors: Curt Goehre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-05-08
Filing date: 1951-05-08
Publication date: 1954-12-02

Description

Drehkolben-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Drehkolben-Brennkraftmaschine,bei der imKolbengehäuse eine Widerlagerklappe und dieser vorgelagert ein Kompressionszylinder mit Gemischzuführung angeordnet ist. Bei den bekannten Drehkolbenkraftmaschinen dieser Art wird die Entzündung des Brennstoff-Luft-Gemisches in einer besonderen, außerhalb des Kolbengehäuses liegenden Explosionskammer vorgenommen. Infolge der Anordnung dieser Explosionskammer ist der tote Raum, aus dem die Gase nicht entweichen können, verhältnismäßig groß. Die darin entstehende Temperatur ist sehr hoch, und dadurch besteht die Gefahr, daß die mehrfach vorverdichteten, in den Explosionsraum eingedrückten Brennstoffgase sich vorzeitig entzünden. Dabei ergibt sich ein weiterer Nachteil insofern, als der Gegendruck, gegen den das Brennstoff-Luft-Gemisch in den Kompressionszylinder eingeschoben werden muß, sehr hoch ist. Die Verdichtung des Brennstoff-Luft-Gemisches erfolgt in drei verschiedenen Stufen je in einer besonderen Kompressionseinrichtung. Dadurch wird ein erheblicher Teil der vom Drehkolbenmotor erzeugten Kraft verbraucht, und der wirtschaftliche Nutzen des Motors vermindert. Die Widerlagerklappe liegt an der Umfangsfläche des Laufringes unter dem hohen Druck der Verbrennungsgase an und bremst den Laufring dabei sehr stark ab. Bei derartig ausgebildeten Drehkolben-Brennkraftmaschinen wirddaher die Arbeitsleistung erheblich herabgesetzt.Rotary piston internal combustion engine The invention relates to a rotary piston internal combustion engine the one in the piston housing has an abutment flap and a compression cylinder in front of it is arranged with mixture feed. In the known rotary piston engines in this way the ignition of the fuel-air mixture takes place in a special, carried out lying outside the piston housing explosion chamber. As a result of The arrangement of this explosion chamber is the dead space from which the gases cannot escape can, relatively large. The resulting temperature is very high, and as a result, there is a risk that the multiply pre-compressed into the explosion space injected fuel gases ignite prematurely. This results in another Disadvantage insofar as the back pressure against which the fuel-air mixture in the compression cylinder must be inserted is very high. The compression the fuel-air mixture takes place in three different stages, each in a special one Compression device. This removes a significant amount of the power from the rotary piston engine generated power is consumed, and the economic benefit of the engine diminishes. The abutment flap lies on the circumferential surface of the raceway under the high pressure the combustion gases and brakes the race very hard. With such trained rotary piston internal combustion engines, the work output is therefore considerable degraded.

Erfindungsgemäß ist nun die Anordnung getroffen, daß die Kolbenkammer in an sich bekannter Weise unmittelbar als Explosionskammer dient und der Kompressionszylinder im Augenblick der Kolbenumkehr durch einen Drehschieber verschließbar ist, der in der Ruhestellung der Widerlagerklappe an diese sich anlegt und in Abhängigkeit von der Drehung des Kolbenrades steuerbar ist.According to the invention, the arrangement is now made that the piston chamber serves in a manner known per se directly as an explosion chamber and the compression cylinder at the moment of Piston reversal can be closed by a rotary valve is that in the rest position of the abutment flap rests against this and as a function can be controlled by the rotation of the piston wheel.

Durch diese Ausbildung ergibt sich eine einfache und zuverlässig arbeitende Einrichtung. Die Widerlagerklappe ist mit Zapfen in Nuten. des Kolbengehäuses geführt, so daß das Laufrad entlastet bleibt und jede Abbremsung vermieden wird. Der Kompressor ist unmittelbar im Anschluß an die Widerlagerklappe angeordnet und wird durch einen in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Laufscheibe gesteuerten Drehschieber nach Ausstoßen des Brennstoff-Luft-Gemisches verschlossen. Dabei wird jeder tote Raum zwischen dem Kompressorkolben und dem Drehkolben vermieden. Die Explosion des Gemisches erfolgt unmittelbar im Zwischenraum zwischen den Kolben, wodurch unnötige Wärme- und Druckverluste ausgeschlossen werden. Der Explosionsdruck wirkt vielmehr unmittelbar auf den Arbeitskolben und dreht das Laufrad mit großer Geschwindigkeit. Da vier Kolben angeordnet sind, so gibt es keinen toten Punkt, vielmehr wird die Welle stets angetrieben; der Lauf der Welle ist infolgedessen gleichmäßiger, die Schwungscheibe kann kleiner gehalten werden, wenn überhaupt eine solche angewendet wird. Das Laufrad selbst wird durch die Spülluft gut durchgespült und gleichzeitig gekühlt, so daß eine Überhitzung vermieden wird. Gegebenenfalls kanndas Motorgehäuse auch auf einem Teil seines Umfanges unterbrochen werden,- um eine weitgehendere Kühlung zu erzielen. Die ganze Einrichtung der Anlage ist daher überaus einfach und bietet nur wenige Störungsquellen, so daß mit einem zuverlässigen Arbeiten des Motors gerechnet werden kann.This training results in a simple and reliable one Furnishings. The abutment flap is with tenons in grooves. the piston housing out, so that the impeller remains relieved and any braking is avoided. The compressor is arranged immediately after the abutment flap and is through a according to the rotary valve controlled depending on the rotary movement of the running disk Sealed discharge of the fuel-air mixture. Thereby every dead space becomes avoided between the compressor piston and the rotary piston. The explosion of the mixture takes place directly in the space between the pistons, which eliminates unnecessary heat and pressure losses are excluded. Rather, the explosion pressure acts directly on the working piston and the impeller rotates at high speed. There four Pistons are arranged so there is no dead point, rather the shaft is always driven; As a result, the run of the shaft is smoother, the flywheel can be kept smaller, if one is used at all. The impeller itself is flushed through well by the purging air and cooled at the same time, so that overheating is avoided. Optionally, the motor housing can also be mounted on a Part of its scope be interrupted - in order to achieve more extensive cooling. The entire setup of the system is therefore extremely simple and offers only a few Sources of interference, so that reliable engine operation can be expected can.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine nach der Erfindung veranschaulicht.In the drawing is an embodiment of the internal combustion engine illustrated according to the invention.

Abb. i zeigt die Kraftmaschine gegen Ende des Kompressionshubes, aber vor Freigabe der durch die eine Schaufel in ihrer Lage gehaltenen aufklappbaren Rückwand; Abb. 2 zeigt die Verrichtung nach Abb. i bei aufgeklappter Rückwand während des Verbrennungsvorganges der Verbrennungsgase..Fig. I shows the engine towards the end of the compression stroke, but before releasing the hinged ones held in place by a shovel Rear wall; Fig. 2 shows the performance according to Fig. I with the rear wall open during the combustion process of the combustion gases ..

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist auf einer Welle i ein Zylinder 2 befestigt, der vier Schaufeln 3 trägt. Die Schaufeln weisen im Querschnitt etwa eine zwiebelförmige Gestalt auf. Das Schaufelrad läuft in einem zylindrischen, an den Seiten geschlossenen Gehäuse 4um, das an einer Stelle seines Umfangs einen Kompressorzylinder 5 mit Kompressorkolben 6 trägt. An dem dem Gehäuse 4 zugewandten Ende des Kompressorzylinders ist ein die Ansaugleitung 7 verschließendes Rückschlagventil8 vorgesehen, dessen öffnung auch durch Nocken od. dgl. gesteuert werden kann. Der Abschluß des Kompressorzylinders 5 gegenüber dem Gehäuse 4 erfolgt durch einen Drehschieber 9, der durch ein Kegelrad io gedreht wird und gegen Ende des Hubes des Kolbens 6 .den Auslaß zum Gehäuse 4 freigibt. In der Umfangswand des Gehäuses 4 ist sodannieine als Rückwand dienende Klappe i i gelagert, die an ihrem freien Ende Zapfen 12 trägt. Die Zapfen, gleiten in kreisförmigen Nuten 13, die an den Seitenwänden des Gehäuses 4 vorgesehen sind. Beim Aufklappen der Rückwand i i gleitet das Ende dieser Wand auf der Rückseite rles Kolbens 3 entlang, so daß ein ständiger Abschluß des durch die Gehäusewand, die Schaufel und die Rückwandgebildeten Verbrennungsraumes gesichert ist. Die Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches erfolgt durch die in der Seitenwand des Gehäuses 4 angeordnete Zündkerze 14. Nachdem die nachfolgende Schaufel die Rückwand wieder in ihre Ruhestellung zurückgeklappt hat, erfolgt der Auspuff der Verbrennungsgase aus dem Verbrennungsraum durch eine Auspufföffnung 15 hindurch, während kurze Zeit danach eine Einlaßöffnung 16 für Spülluft freigelegt wird, so daß die Verbrennungsgase stets vollständig aus dem Verbrennungsraum entfernt werden.In the embodiment shown in the drawing is on one A cylinder 2 is attached to the shaft i and carries four blades 3. The shovels point in cross-section approximately an onion-shaped shape. The paddle wheel runs in one cylindrical housing 4um closed at the sides, which at one point of his A compressor cylinder 5 with a compressor piston 6 carries circumference. On the case 4 facing end of the compressor cylinder is the suction line 7 closing Check valve8 is provided, the opening of which is also controlled by cams or the like can be. The conclusion of the compressor cylinder 5 with respect to the housing 4 takes place by a rotary valve 9, which is rotated by a bevel gear io and towards the end of the stroke of the piston 6. The outlet to the housing 4 releases. In the peripheral wall of the Housing 4 is then a flap serving as a rear wall i i mounted on its free end pin 12 carries. The tenons slide in circular grooves 13, the are provided on the side walls of the housing 4. When opening the rear wall i i slides along the end of this wall on the back of rles piston 3 so that a permanent completion of what is formed by the housing wall, the blade and the rear wall Combustion chamber is secured. The fuel-air mixture is ignited through the arranged in the side wall of the housing 4 spark plug 14. After the the following shovel has folded the rear wall back into its rest position, the combustion gases are exhausted from the combustion chamber through an exhaust port 15 through it, during a short time thereafter an inlet opening 16 is exposed for scavenging air so that the combustion gases are always completely removed from the combustion chamber will.

Die Wirkungsweise der Verbrennungskraftmaschine nach den Abb. i und 2 ist folgende: Zunächst wird das Verbrennungsluft-Gemisch von dem Kompressorkolben 6 beim Hochgang des Kolbens in den Kompressorzylinder hineingesaugt, um bei dem darauffolgen;den Kompressionshub des Kolbens verdichtet zu werden. Gegen Ende des Kompressionshubes gibt der Drehschieber g in zunehmendem Maße die Auslaßöffnung für die verdichteten Gase frei, die gegen die aufklappbare Rückwand i i drücken und diese nach Freigabe durch die zunächst stehende Schaufel 3 öffnen. Die Rückwand gleitet dabei an der Rückseite der umlaufenden Schaufel 3 entlang, bis die Zapfen 12 das Ende der Nut 13 erreicht haben und dadurch die Rückwand in der in der Abb. 2 wiedergegebenen. Lage gehalten wird. Die Abstützung der Rückwand erfolgt außerdem durch die Umfangswand des Gehäuses 4. Sobald die Rückwand geöffnet ist, strömt das verdichtete Brennstoff-Luft-Gemisch in den durch die Schaufel 3, die Rückwand i i, den zylindrischen Radkörper 2 und ,die Wandungen des Gehäuses 4 begrenzten Verbrennungsraum hinein, worauf die Auslaßöffnung aus dem Kompressorzylinder durch den Drehschieber 9 wieder geschlossen wird. Darauf erfolgt durch die inzwischen freigelegte Zündkerze 14 die Zündung das Brennstoff-Luft-Gemisches. Die Verbrennungsgase drücken einerseits gegen die feste Rückwand i i, andererseits gegen die bewegliche Schaufel 3 und treiben dadurch das Schaufelrad 2 im Uhrzeigersinne vorwärts. Sobald die nachfolgende Schaufel 3 gegen die Rückwand i i stößt, wird diese wieder in ihre Ruhelage zurückgeschwenkt. Der Verbrennungsraum bewegt sich weiter und kommt in Verbindung mit der Auspuffleitung 15, so daß die verbrannten Gase entweichen können. Kurz danach wird die Spülluftleitung freigelegt, die Spülluft strömt ein und reinigt den zwischen. den beiden Kolben 3 liegenden Verbrennungsraum vonden noch vorhandenen Auspuffgasen. Währenddessen ist der nachfolgende Kolben an der Rückwand entlang geglitten und gibt diese in der in Abb. i gezeigten Stellung frei, worauf das zwischenzeitlich wiederum verdichtete Brennstoff-Luft-Gemisch in das Gehäuse 4 einströmen kann.The mode of operation of the internal combustion engine according to Figs. I and 2 is as follows: First, the combustion air mixture is sucked into the compressor cylinder by the compressor piston 6 when the piston goes up, in order to be compressed in the subsequent; the compression stroke of the piston. Towards the end of the compression stroke, the rotary valve g increasingly releases the outlet opening for the compressed gases which press against the hinged rear wall ii and which, after being released by the initially standing blade 3, open it. The rear wall slides along the rear of the revolving blade 3 until the pins 12 have reached the end of the groove 13 and thereby the rear wall shown in FIG. Location is held. The rear wall is also supported by the peripheral wall of the housing 4. As soon as the rear wall is open, the compressed fuel-air mixture flows into the area delimited by the blade 3, the rear wall ii, the cylindrical wheel body 2 and the walls of the housing 4 Combustion chamber in, whereupon the outlet opening from the compressor cylinder is closed again by the rotary valve 9. The fuel-air mixture is then ignited by the spark plug 14, which has now been exposed. The combustion gases press on the one hand against the fixed rear wall ii and on the other hand against the movable blade 3 and thereby drive the impeller 2 forward in a clockwise direction. As soon as the following blade 3 hits the rear wall ii, it is swiveled back into its rest position. The combustion chamber moves on and comes into connection with the exhaust pipe 15 so that the burned gases can escape. Shortly thereafter, the purge air line is exposed, the purge air flows in and cleans the between. the two pistons 3 lying combustion chamber from the exhaust gases still present. In the meantime, the following piston has slid along the rear wall and releases it in the position shown in FIG.

Anstatt die Schaufeln auf einem umlaufenden Rade anzuordnen, können sie auch beispielsweise auf einem endlosen Stahlband befestigt sein, welches über an den Enden des Stahlbandes angeordnete Scheiben hinwegläuft und diese antreibt. Gegebenenfalls können auch mehrere Kompressionszylinder an verschiedenen Stellen des Umfangs des Gehäuses vorgesehen werden, um die Wirkung zu steigern. Schließlich kann an Stelle der Schwenkklappe i i ein radial beweglicher Schieber verwendet werden, der in Radialnuten des Gehäuses 4 geführt ist. Der Schieber wird beispielsweise durch eine Nockenscheibe verstellt, die in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Welle i angetrieben wird. Der Vorteil eines solchen Schiebers ist, daß er in seiner ganzen Länge in den Schlitzen geführt wird und daß seine Bewegung genau auf die Schaufelform abgestimmt werden kann. Er wird in seinem aus den Nuten hervorragenden Teil vorzugsweise keilförmig ,derart gestaltet, daß sein schwächeres Ende an dem Innenzylinder 2 anliegt.Instead of arranging the blades on a rotating wheel, you can they can also be attached, for example, to an endless steel belt, which over disks arranged at the ends of the steel belt runs over and drives them. If necessary, several compression cylinders can be placed in different places the circumference of the housing to increase the effect. In the end a radially movable slide can be used instead of the swivel flap i i, which is guided in radial grooves in the housing 4. The slide is for example adjusted by a cam, which depends on the rotational movement of the Shaft i is driven. The advantage of such a slide is that it is in his whole length is guided in the slots and that its movement is exactly on the Shovel shape can be matched. He is protruding from the grooves in his Part preferably wedge-shaped, designed such that its weaker end at the Inner cylinder 2 is applied.

Claims

CLAIMS: i. Rotary piston internal combustion engine in which in the piston housing an abutment flap and upstream of this a compression cylinder with mixture supply is arranged, characterized in that the piston chamber is known per se Way serves directly as an explosion space and the compression cylinder (5) at the moment the piston reversal can be closed by a rotary slide valve (9) which is in the rest position the abutment flap (i i) rests against this and as a function of the rotation of the piston wheel (2) is controllable.

2. Rotary piston internal combustion engine according to claim i, characterized in that the abutment flap delimiting the explosion space (i I) with lateral pins (12) in circular grooves (13) in the housing side walls guided and in their working position at .the groove ends, supported by them, is held.

3. Rotary piston internal combustion engine according to claim i or 2, characterized in that that the rotary valve (9) the outlet from the compression cylinder (5) shortly before release the abutment flap (i i) is released by the piston (3) and after reaching the Bottom dead center position of the compressor piston located directly above the rotary valve (6) closes again.

4. Rotary piston internal combustion engine according to claim i to 3, characterized characterized in that the working pistons (3) are designed such that the abutment flap (i i) during the intake of the fuel-air mixture at the rear of the piston and slides along the front of the piston on return to the rest position.

5. Rotary piston internal combustion engine according to one of claims i to 4, characterized in that that the pistons (3) sit on an endless band, -that in a closed one Housing of any shape revolves, on the bottom of which the tape is preferably below Interposition of roles rests.

6. Rotary piston internal combustion engine after a of claims i to 5, characterized in that at several points of the wheel (2) or tape enclosing housing (4) compressors (5), spark plugs. (14), abutment flaps (ii) etc. are arranged. Attached publications: German patent specifications No. 262 798, 263 137, 539 299; Austrian patent specification No. 137 171.