EP0665922A1 - Verbrennungsmotor, kompressor sowie druckluftmotor - Google Patents

Verbrennungsmotor, kompressor sowie druckluftmotor

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Publication number
EP0665922A1
EP0665922A1 EP93923439A EP93923439A EP0665922A1 EP 0665922 A1 EP0665922 A1 EP 0665922A1 EP 93923439 A EP93923439 A EP 93923439A EP 93923439 A EP93923439 A EP 93923439A EP 0665922 A1 EP0665922 A1 EP 0665922A1
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EP
European Patent Office
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space
working
disc
radius
filling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93923439A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Böck
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/14—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F01C1/20—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with dissimilar tooth forms

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine and to a compressor or compressed air motor.
  • the invention is based on the object of specifying a combustion engine and a compressor or a compressed air motor with at least one rotating piston which, with a simple structure and a high power density, has Offers the possibility of balancing the piston or pistons, so that high speeds of up to several 10,000 revolutions are possible.
  • an internal combustion engine is created with
  • a basic housing which has a working space with a substantially circular cross section
  • a working disc which rotates in the working space about its central axis and which has a cross section such that a sealing gap is produced between the working disc and the wall of the working space
  • a filling and extension space with at least one inlet and one outlet slot and also with a circular cross-section, the center of which lies outside the working space and is at a distance from the center of the working space which is smaller than the sum of the radius of the Working space and the radius of the filling and extension space, and which is connected to the working area,
  • control disc which rotates in the filling and extension space around its central axis and whose outer contour is selected such that it forms a sealing gap both with the boundary wall of the filling and extension space and the working plate
  • a combustion chamber with a likewise circular cross-section, the center of which lies outside the work space and is at a distance from the center of the work space which is smaller than the sum of the radius of the work space and the radius of the combustion space and which is connected to the work space, a combustion chamber disc located in the combustion rotates roughly around its central axis, and the outer contour of which is selected such that it forms a sealing gap with both the boundary wall of the combustion chamber and the working disk, in which the working disk and the combustion chamber disk rotate in the same direction and the working disk and the control disk rotate in opposite directions.
  • a compressed air motor or a compressor can be obtained by omitting the combustion chamber.
  • FIG. 2 shows a modification of the motor according to the invention, which works as a compressor or compressed air motor.
  • FIGS. 1 An embodiment of an engine according to the invention is shown in two positions in FIGS.
  • the internal combustion engine has a basic housing 1 which has a working space 2 with an essentially circular cross section.
  • a working disk 3 rotates in the working space 2 about its central axis 2 '- preferably with it high speed.
  • the outer contour or the cross section of the working disk 3 is selected such that there is a sealing gap between the working disk 3 and the wall of the working space 2.
  • the working disk can approximately have the shape of a hypocycloid distorted in the circumferential direction - stretched by a factor of 2. This results in different volumes of the individual spaces formed at different positions of the working disk (FIGS. 1 a and 1 b).
  • a filling and ejecting space 4 is provided with at least one inlet and one outlet slot 5 or 6, which is connected to the working space.
  • the filling and discharge space 4 also has a circular cross section.
  • the center of the room 4 lies outside of the work space 2 and has a distance from the center of the work space that is smaller than the sum of the radius of the work space and the radius of the filling and extension space.
  • a control disk 7 rotates about its central axis 4 'at half the speed of the working disk 3.
  • the outer contour of the control disk 7 is selected so that it both with the boundary wall of the filling and pushing out area 4 and the working disk 3 forms a sealing gap.
  • the center distance from the working disc is to be selected so that there is a favorable geometry for the slots 5 and 6 to be covered for the inlet and outlet controls.
  • a combustion chamber 8 with a circular cross section is also provided, the center of which is outside the working space and is at a distance from the center of the working space which is smaller than the sum of the radius of the working space and the radius of the combustion chamber. is space, and which is connected to the work space.
  • a combustion chamber disc 9 rotates at half the speed of the working disc 3 about its central axis.
  • the outer contour of the combustion chamber disk 9 is selected such that it forms a sealing gap both with the boundary wall of the combustion chamber and with the working disk.
  • the combustion chamber disk 9 consists of two flat parallel surfaces which are connected to one another by two radii of curvature.
  • the distance between the axis of rotation of the working disc and the combustion chamber disc is equal to the sum of the maximum radius of the working disc and the radius of curvature plus the dimension of the sealing gap.
  • At least one spark plug 10 is arranged in a recess in the combustion chamber.
  • the spark plug is preferably in the middle of the combustion chamber and, like a Wankel engine, must not protrude into it.
  • the working disk and the combustion chamber disk rotate in the same direction, while the working disk and the control disk rotate in opposite directions. This means that four work cycles are achieved with one revolution of the working disc.
  • the working disk 3 has recesses or cutouts, not shown, so that its center of mass lies on the axis of rotation 2 '.
  • the speed limit of the motor is therefore only limited by the strength of the working disc and not by bearing forces. Furthermore, an almost vibration-free operation is possible. Due to the high speed and the resulting high mass throughput, it is possible to switch to non-contact gap seals. The resulting loss is high at low speeds and decreases with increasing speed. It is crucial for the efficiency of the machine to keep the gaps, which change due to centrifugal forces and temperature expansion, deliberately small (similar problem as with turbines and compressors).
  • the motor according to the invention is therefore particularly suitable for applications with constant speed, such as, for example, as an aircraft engine.
  • Different compression ratios can be realized by changing the center distance between the combustion chamber disc and the working disc and changing the length of the combustion chamber disc. In principle, if the compression ratio is increased, the throughput decreases (and vice versa).
  • the pulleys can be controlled by a simple gear, which can consist, for example, of gear wheels and pulleys. It is only important that the transmission is decoupled from the expansions of the housing in such a way that an angular error of the disks relative to one another is as small as possible (gap retention).
  • the mixture can be prepared by direct injection or by a carburetor.
  • a motor that is characterized by the fact that it has a very high power density with a medium efficiency in the high speed range. It is therefore particularly suitable as an aircraft engine.
  • Fig. 2 shows that by leaving out the combustion chamber disc and closing the housing, a very compact compressor is obtained, which can be used, for example, as a charger for common car engines similar to the known G-charger. The geometry of the control slots must of course then be optimized for this purpose. An air motor as a reversal is also possible.
  • the compressor or compressed air motor shown in FIG. 2 like the exemplary embodiment shown in FIG. 1, has a basic housing 1 which has a working space 2 with an essentially circular cross section.
  • a work disk 3 rotates about its central axis 2 'and has a cross section such that a sealing gap is produced between the work disk and the wall of the work area.
  • a filling and ejecting space 4 is provided with at least one inlet and one outlet slot 5 and 6 and also with a circular cross section, the center of which is outside the working space 2 and the center of the work space has a distance which is smaller than the sum of the radius of the work space and the radius of the filling and extension space and which is connected to the work space.
  • a control disk 7 rotates about its central axis, the outer contour of which is selected such that it forms a sealing gap both with the boundary wall of the filling and extension space and the working disk.
  • the working disk and the control disk rotate in opposite directions.
  • the invented Construction according to the invention as a compressor, the air being sucked in through the slot 5 and the compressed air being expelled through the slot 6.
  • a rotation against the arrow direction shown in Fig. 2 gives an air motor.
  • the compressed air is fed through the slot 6.
  • An external drive for the disks is then of course not necessary, rather it is only necessary to forcibly couple the disks 3 and 7, so that in particular the working disk 3 rotates at twice the speed of the disk 7.
  • the inlet and / or the outlet opening can be closed by rotary valves.
  • a check valve can also be used in the compressor operation of the inlet valve.
  • the use of a check valve has the advantage that variable compression is possible.
  • the outer shape of the basic housing 1 can deviate from the circular shape.
  • An eccentric housing diameter has the advantage that the running gap of the working disk tip is optimally adapted despite the asymmetrical heat distortion of the housing.
  • the housing is cut free in the area of the opening 5 during compressor operation to a more uniform suction and thus to a lower working noise or when operating as a compressed air motor to avoid a pressure surge when the working disk rotates under the control disk.

Landscapes

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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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Abstract

Ein Verbrennungsmotor oder ein Druckluftmotor oder ein Kompressor mit einem kreisförmigen Grundgehäuse (1); einer Arbeitsscheibe (3), die sich in dem Arbeitsraum um dessen Mittelachse dreht; einem Füll- und Ausschubraum (4), der mit dem Arbeitsraum verbunden ist; einer Steuerscheibe (7), die sich in dem Füll- und Ausschubraum um dessen Mittelachse dreht und mit der Begrenzungswand des Füll- und Ausschubraumes als auch der Arbeitsscheibe einen Dichtspalt bildet; einem kreisförmigen Verbrennungsraum (8), der mit dem Arbeitsraum verbunden ist; und einer Brennraumscheibe (9), die sich in dem Verbrennungsraum um dessen Mittelachse dreht.

Description

Verbrennungsmotor, Kompressor sowie Druckluftmotor
B e s c h r e i b u n g
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor sowie auf einen Kompressor bzw. Druckluftmotor.
Stand der Technik
Es sind bereits eine Reihe von Verbrennungsmotor mit ro¬ tierenden Kolben etc. für die verschiedensten Anwendungs¬ zwecke vorgeschlagen worden. Keiner dieser Motore, die in der Regel über ein Prototypenstadium nicht hinausgekommen sind, verbindet jedoch einen einfachen Aufbau mit der Möglichkeit, den oder die rotierenden Kolben auszuwuchten und mit einer vergleichsweise hohen Leistungsdichte bei mittlerem Wirkungsgrad bei höheren Drehzahlen.
Aus den britischen Patentschriften 1 135 034 und 1 104 171 sind zwar bereits Verbrennungsmotoren mit rotierenden Kolben bekannt, die auswuchtbar sind; diese bekannten Verbrennungsmotoren weisen jedoch einen schlechten Wir¬ kungsgrad auf, da durch die sich gegensinnig drehenden Scheiben die Befüllung des Verbrennungsraumes schlecht ist.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbren¬ nungsmotor sowie einen Kompressor bzw. einen Druckluft¬ motor mit wenigstens einem rotierenden Kolben anzugeben, der bei einfachen Aufbau und hoher Leistungsdichte die Möglichkeit bietet, den oder die Kolben auszuwuchten, so daß hohe Drehzahlen bis zu mehreren 10 000 Umdrehungen möglich sind.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im An¬ spruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird ein Verbrennungsmotor geschaffen mit
- einem Grundgehäuse, das einen Arbeitsraum mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat,
- einer Arbeitsscheibe, die sich in dem Arbeitsraum um dessen Mittelachse dreht, und die einen derartigen Quer¬ schnitt hat, daß sich zwischen der Arbeitsscheibe und der Wand des Arbeitsraumes ein Dichtspalt ergibt,
- einem Füll- und Ausschubraum mit wenigstens einem Ein¬ laß- und einem Auslaßschlitz und mit ebenfalls kreisförmi¬ gen Querschnitt, dessen Mittelpunkt außerhalb des Arbeits¬ raumes liegt, und vom Mittelpunkt des Arbeitsraumes einen Abstand hat, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeitsraumes und des Radius des Füll- und Ausschubraumes ist, und der mit dem Arbeitsrau verbunden ist,
- einer Steuerscheibe, die sich in dem Füll- und Aus¬ schubraum um dessen Mittelachse dreht, und deren Außenkon¬ tur so gewählt ist, daß sie sowohl mit der Begrenzungswand des Füll- und Ausschubraumes als auch der Arbeitsscheibe einen Dichtspalt bildet,
- einem Verbrennungsraum mit ebenfalls kreisförmigen Querschnitt, dessen Mittelpunkt außerhalb des Arbeitsrau¬ mes liegt, und vom Mittelpunkt des Arbeitsraumes einen Abstand hat, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeitsraumes und des Radius des Verbrennungsraumes ist, und der mit dem Arbeitsraum verbunden ist, einer Brennraumscheibe, die sich in dem Verbrennungs- rau um dessen Mittelachse dreht, und deren Außenkontur so gewählt ist, daß sie sowohl mit der Begrenzungswand des Verbrennungsraumes auch der Arbeitsscheibe einen Dicht¬ spalt bildet, bei dem sich die Arbeitsscheibe und die Brennraumscheibe gleichsinnig und die Arbeitsscheibe und die Steuerscheibe gegensinnig drehen.
Weiterhin kann durch Weglassen des Verbrennungsraumes ein Druckluftmotor oder ein Kompressor erhalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs¬ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla¬ risch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten er¬ findungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. la und lb das Prinzip eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors,
Fig. 2 eine Modifikation des erfindungsgemäßen Mo¬ tors, die als Kompressor oder Druckluftmotor arbeitet.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In den Fig. la und lb ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motors in zwei Stellungen dargestellt:
Der Verbrennungsmotor weist ein Grundgehäuse 1 auf, das einen Arbeitsraum 2 mit einem im wesentlichen kreisförmi¬ gen Querschnitt hat. Eine Arbeitsscheibe 3 dreht sich in dem Arbeitsraum 2 um dessen Mittelachse 2' - bevorzugt mit hoher Drehzahl.
Die Außenkontur bzw. der Querschnitt der Arbeitsscheibe 3 ist derart gewählt, daß sich zwischen der ArbeitsScheibe 3 und der Wand des Arbeitsraumes 2 ein Dichtspalt ergibt. Insbesondere kann die Arbeitsscheibe angenähert die Form einer in Umfangsrichtung verzerrten - um den Faktor 2 gestreckten - Hypozykloide haben. Damit ergeben sich bei unterschiedlichen Stellungen der Arbeitsscheibe unter¬ schiedliche Volumina der einzelnen gebildeten Räume (Fig. la und lb) .
Weiterhin ist ein Füll- und Ausschubraum 4 mit wenigstens einem Einlaß- und einem Auslaßschlitz 5 bzw. 6 vorgesehen, der mit dem Arbeitsraum verbunden ist. Der Füll- und Aus¬ schubraum 4 hat ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt. Der Mittelpunkt des Raumes 4 liegt außerhalb des Arbeits¬ raumes 2, und hat vom Mittelpunkt des Arbeitsraumes einen Abstand, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeits¬ raumes und des Radius des Füll- und Ausschubraumes ist. In dem Füll-und Ausschubraum 4 dreht sich eine Steuerscheibe 7 um dessen Mittelachse 4' mit der halben Drehzahl der Arbeitsscheibe 3. Die Außenkontur der Steuerscheibe 7 ist sogewählt, daß sie sowohl mit der Begrenzungswand des Füll- und AusSchubraumes 4 als auch der Arbeitsscheibe 3 einen Dichtspalt bildet. Der Achsabstand zur Arbeitsschei¬ be ist so zu wählen, daß sich für die Ein- und Ausla߬ steuerung eine günstige Geometrie der abzudeckenden Schlitze 5 bzw. 6 ergibt.
Ferner ist ein Verbrennungsraum 8 mit ebenfalls kreisför¬ migen Querschnitt vorgesehen, dessen Mittelpunkt außerhalb des Arbeitsraumes liegt, und vom Mittelpunkt des Arbeits¬ raumes einen Abstand hat, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeitsraumes und des Radius des Verbrennungs- raumes ist, und der mit dem Arbeitsraum verbunden ist. In dem Verbrennungsraum 8 dreht sich eine Brennraumscheibe 9 mit der halben Drehzahl der ArbeitsScheibe 3 um dessen Mittelachse. Die Außenkontur Der Brennraumscheibe 9 ist so gewählt, daß sie sowohl mit der Begrenzungswand des Ver¬ brennungsraumes auch der Arbeitsscheibe einen Dichtspalt bildet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Brennraumscheibe 9 aus zwei ebenen parallelen Flächen, die durch zwei Rundungsradien miteinander verbunden sind. Ferner ist der Abstand der Drehachse der Arbeitsscheibe und der Brennraumscheibe gleich der Summe des maximalen Radius der Arbeitsscheibe und dem Rundungsradius zuzüglich der Abmessung des Dichtspaltes. In dem Verbrennungs aum ist in einer Ausnehmung wenigstens eine Zündkerze 10 ange¬ ordnet. Die Zündkerze befindet sich bevorzugt in der Mitte des Brennraumes und darf, wie bei einem Wankelmotor, nicht in diesen hineinragen.
Die Arbeitsscheibe und die Brennraumscheibe drehen sich gleichsinnig, während die Arbeitsscheibe und die Steuer¬ scheibe sich gegensinnig drehen. Damit werden bei einer Umdrehung der Arbeitsscheibe vier Arbeitstakte realisiert.
Weiterhin weist die Arbeitsscheibe 3 nicht dargestellte Ausnehmungen bzw. Ausfräsungen auf, so daß ihr Massen¬ schwerpunkt auf der Drehachse 2' liegt. Dies bedeutet, daß die Arbeitsscheibe im Betrieb nur minimale Kräfte in Folge von Unwuchten auf die Lagerung überträgt (ähnlich einer Turbinenscheibe) . Damit ist die Drehzahlgrenze des Motors nur durch die Festigkeit der Arbeitsscheibe begrenzt und nicht durch Lagerkräfte. Weiter ist damit ein nahezu vibrationsfreier Betrieb möglich. Durch die hohe Drehzahl und den daraus resultierenden hohen Massendurchsatz ist es möglich auf berührungsiose Spaltdichtungen überzugehen. Der daraus resultierende Verlust ist bei niedrigen Drehzahlen hoch und nimmt bei steigender Drehzahl ab. Entscheidend für den Wirkungsgrad der Maschine ist es, die Spalte, die sich auf Grund von Fliehkräften und Temperaturdehnungen verändern, gezielt klein zu halten (ähnliches Problem wie bei Turbinen und Verdichtern) . Damit ist der erfindungsgemäße Motor insbe¬ sondere für Anwendungen mit konstanter Drehzahl geeignet, wie beispielsweise als Flugmotor.
Durch Verändern des Achsabstandes zwischen Brennraumschei¬ be und Arbeitsscheibe und Veränderung der Länge der Brenn¬ raumscheibe können verschiedene Verdichtungs-verhältnisse realisiert werden. Prinzipiell sinkt bei einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses das durchgesetzte Volumen (und umgekehrt) .
Die Steuerung der Scheiben kann durch ein einfaches Ge¬ triebe erfolgen, das beispielsweise aus Zahnrädern und Riemenscheiben bestehen kann. Dabei kommt es nur darauf an, daß das Getriebe von den Dehnungen des Gehäuses so entkoppelt ist, daß ein Winkelfehler der Scheiben zuein¬ ander so klein wie möglich ist (Spalthaltung) .
Die Gemischaufbereitung kann durch direkte Einspritzung oder durch einen Vergaser erfolgen.
In jedem Falle erhält man einen Motor, der sich dadurch auszeichnet, daß er eine sehr hohe Leistungsdichte bei einem mittleren Wirkungsgrad im hohen Drehzahlbereich besitzt. Er ist deshalb als Flugmotor besonders geeignet. Fig. 2 zeigt, daß man durch Weglassen der Brennraumscheibe und Schließen des Gehäuses einen sehr kompakten Kompressor erhält, der beispielsweise als Lader für gängige Pkw- Motoren ähnlich dem bekannten G-Lader eingesetzt werdeb kann. Die Geometrie der S euerschlitze muß dann natürlich für diesen Zweck optimiert werden. Auch ein Pressluftmotor als Umkehrung ist so möglich.
Der in Fig. 2 dargestellte Kompressor oder Druckluftmotor weist wie das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ein Grundgehäuse 1 auf, das einen Arbeitsraum 2 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat. In dem Arbeitsraum dreht sich um dessen Mittelachse 2' eine Ar¬ beitsscheibe 3, die einen derartigen Querschnitt hat, daß sich zwischen der Arbeitsscheibe und der Wand des Arbeits¬ raumes ein Dichtspalt ergibt. Ebenfalls in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Motor ist ein Füll- und Ausschubraum 4 mit wenigstens einem Einlaß- und einem Auslaßschlitz 5 bzw. 6 und mit ebenfalls kreisförmigen Querschnitt vorgesehen, dessen Mittelpunkt außerhalb des Arbeitsraumes 2 liegt und der vom Mittelpunkt des Arbeits¬ raumes einen Abstand hat, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeitsraumes und des Radius des Füll- und Ausschubraumes ist, und der mit dem Arbeitsrau verbunden ist. In dem Füll- und Ausschubraum 4 dreht sich um dessen Mittelachse eine Steuerscheibe 7, deren Außenkontur so gewählt ist, daß sie sowohl mit der Begrenzungswand des Füll- und Ausschubraumes als auch der Arbeitsscheibe einen Dichtspalt bildet. Die Arbeitsscheibe und die Steuerschei¬ be drehen sich gegensinnig.
Drehen sich die angetriebene (d.h. fremdgetriebene) Ar¬ beitsscheibe 3 und die Steuerscheibe 7 in der in Fig. 2 durch Pfeile angegebenen Richtung, so arbeitet der erfin- dungsgemäße Aufbau als Kompressor, wobei durch den den Schlitz 5 die Luft angesaugt und durch den Schlitz 6 die komprimierte Luft ausgestoßen wird.
Bei einer Drehung entgegen der in Fig. 2 angegebenen Pfeilrichtung erhält man einen Druckluftmotor. Die Druck¬ luft wird durch de4n Schlitz 6 zugeführt. Ein Fremdantrieb für die Scheiben in dann selbstverständlich nicht erfor¬ derlich, es ist vielmehr lediglich erforderlich, die Scheiben 3 und 7 zwangszukoppeln, so daß sie sich insbe¬ sondere die Arbeitsscheibe 3 mit der doppelten Drehzahl wie die Scheibe 7 dreht.
Vorstehend ist die Erfindung anhand von schematischen Ab¬ bildungen beschrieben worden. Bei einer realen Ausführung sind selbstverständlich die verschiedensten Modifikationen möglich:
So können die Einlaß- und/oder die Auslaßöffnung durch Drehschieber verschlossen werden. Anstelle eines Dreh¬ schiebers kann im Kompressorbetrieb beim Einlaßventil auch ein Rückschlagventil verwendet werden. Die Verwendung eines Rückschlagventils hat den Vorteil, daß eine variable Verdichtung möglich wird.
Weiterhin kann die Außenform des Grundgehäuses 1 von der Kreisform abweichen. Ein exzentrischer Gehäusedurchmesser hat den Vorteil, daß der Laufspalt der Arbeitsscheiben¬ spitze trotz unsymmetrischen Wärmeverzugs des Gehäuses optimal angepaßt ist. Ferner führen Freischneidungen des Gehäuses im Bereich der Öffnung 5 beim Kompressorbetrieb zu einer gleichmäßigeren Ansaugung und damit zu einem geringeren Arbeitsgeräusch bzw. beim Betrieb als Druck¬ luftmotor zur Vermeidung eines Druckstoßes beim Durchdre¬ hen der Arbeitsscheibe unter der Steuerscheibe.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verbrennungsmotor mit einem Grundgehäuse (1), das einen Arbeitsraum (2) mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat, einer Arbeitsscheibe (3) , die sich in dem Arbeitsraum um dessen Mittelachse (2') dreht, und die einen derartigen Querschnitt hat, daß sich zwischen der Arbeitsscheibe und der Wand des Arbeitsraumes ein Dichtspalt ergibt, einem Füll- und Ausschubraum (4) mit wenigstens einem Einlaß- und einem Auslaßschlitz (5 bzw. 6) und mit eben¬ falls kreisförmigen Querschnitt, dessen Mittelpunkt außer¬ halb des Arbeitsraumes (2) liegt, und vom Mittelpunkt des Arbeitsraumes einen Abstand hat, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeitsraumes und des Radius des Füll- und Ausschubraumes ist, und der mit dem Arbeitsraum verbunden ist, einer Steuerscheibe (7) , die sich in dem Füll- und Ausschubraum (4) um dessen Mittelachse dreht, und deren Außenkontur so gewählt ist, daß sie sowohl mit der Begren¬ zungswand des Füll- und Ausschubraumes als auch der Ar¬ beitsscheibe einen Dichtspalt bildet, einem Verbrennungsraum (8) mit ebenfalls kreisförmigen Querschnitt, dessen Mittelpunkt außerhalb des Arbeitsrau¬ mes liegt, und vom Mittelpunkt des Arbeitsraumes einen Abstand hat, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeitsraumes und des Radius des Verbrennungsraumes ist, und der mit dem Arbeitsraum verbunden ist, einer Brennraumscheibe (9) , die sich in dem Verbren¬ nungsraum um dessen Mittelachse dreht, und deren Außenkon¬ tur so gewählt ist, daß sie sowohl mit der Begrenzungswand des Verbrennungsraumes auch der Arbeitsscheibe einen Dichtspalt bildet, bei dem sich die Arbeitsscheibe und die Brennraumscheibe gleichsinnig und die Arbeitsscheibe und die Steuerscheibe gegensinnig drehen.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Arbeitsscheibe mit der doppelten Drehzahl wie die beiden anderen Scheiben dreht.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennraumscheibe aus zwei ebenen parallelen Flächen, die durch zwei Rundungsradien miteinander verbunden sind, besteht.
4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Drehachse der Arbeitsscheibe und der Brennraumscheibe gleich der Summe des maximalen Radius der Arbeitsscheibe und dem Rundungs¬ radius zuzüglich der Abmessung des Dichtspaltes ist.
5. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze(n) im Brennraum in einer Ausnehmung angeordnet ist.
6. Kompressor oder Druckluftmotor mit
- einem Grundgehäuse (1) , das einen Arbeitsraum (2) mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat,
- einer Arbeitsscheibe (3) , die sich in dem Arbeitsraum um dessen Mittelachse (2') dreht, und die einen derartigen Querschnitt hat, daß sich zwischen der Arbeitsscheibe und der Wand des Arbeitsraumes ein Dichtspalt ergibt, eine Füll- und Ausschubraum (4) mit wenigstens einem Einlaß- und einem Ausla schlitz (5 bzw. 6) und mit eben¬ falls kreisförmigen Querschnitt, dessen Mittelpunkt außer¬ halb des Arbeitsraumes (2) liegt, und vom Mittelpunkt des Arbeitsraumes einen Abstand hat, der kleiner als die Summe des Radius des Arbeitsraumes und des Radius des Füll- und Ausschubraumes ist, und der mit dem Arbeitsraum verbunden ist,
- einer Steuerscheibe (7), die sich in dem Füll- und Ausschubraum (4) um dessen Mittelachse dreht, und deren Außenkontur so gewählt ist, daß sie sowohl mit der Begren¬ zungswand des Füll- und Ausschubraumes als auch der Ar¬ beitsscheibe einen Dichtspalt bildet, bei dem sich die Arbeitsscheibe und die Steuerscheibe gegensinnig drehen.
7. Verbrennungsmotor, Kompressor oder Druckluftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsscheibe Ausnehmun¬ gen aufweist, so daß ihr Massenschwerpunkt auf der Dreh¬ achse liegt.
8. Verbrennungsmotor, Kompressor oder Druckluftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Scheiben über ein Getriebe in Wirkverbindung stehen.
9. Verbrennungsmotor, Kompressor oder Druckluftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Räume mit einem Rundungsradius ineinander übergehen, der in der Größenord¬ nung des Krümmungsradius des Arbeitsraumes liegt.
10. Verbrennungsmotor, Kompressor oder Druckluftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Deckfläche des Füll- und Ausschubraumes Einlaßschlitze und Ausla߬ schlitze vorgesehen sind.
EP93923439A 1992-10-22 1993-10-22 Verbrennungsmotor, kompressor sowie druckluftmotor Withdrawn EP0665922A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924235559 DE4235559A1 (de) 1992-10-22 1992-10-22 Verbrennungsmotor
DE4235559 1992-10-22
PCT/DE1993/001010 WO1994009261A1 (de) 1992-10-22 1993-10-22 Verbrennungsmotor, kompressor sowie druckluftmotor

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EP0665922A1 true EP0665922A1 (de) 1995-08-09

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP93923439A Withdrawn EP0665922A1 (de) 1992-10-22 1993-10-22 Verbrennungsmotor, kompressor sowie druckluftmotor

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EP (1) EP0665922A1 (de)
JP (1) JPH08505914A (de)
DE (1) DE4235559A1 (de)
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