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Verbrennungskraftmaschille mit kreisenden Kolbentrommeln.
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, bei der in bekannter Weise in zylindrischen
Gehäusen exzentrische Trommeln laufen, die in mehr oder weniger radial gestellten Schlitzen Kolben- platten tragen, die infolge der Fliehkraft gegen die Gehäusewand dichten. Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf solche Anordnungen, bei denen die Verdichtung und die Verbrennung bzw. Ausdehnung in getrennten Gehäusen erfolgt.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Verbindungskanal zwischen dem Verdichtung- gehäuse und dem Verbrennungsgehäuse an einer Stelle einen so kleinen Querschnitt besitzt, dass die
Geschwindigkeit der überströmenden Verbrennungsluft bzw. des überströmenden Verbrennungsgemisches gleich oder grösser als die Brenngeschwindigkeit des bereits in diesem Kanal vorhandenen oder zu bildenden
Gemisches ist.
Es sind Drehkolbenmaschinen mit getrennten Verdichtungs-und Verbrennungsgehäusen bekannt, bei denen beide Gehäuse durch einen Kanal verbunden sind. Bei diesen Maschinen ist jedoch im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung die Einrichtung derart getroffen, dass im Zeitpunkt der Zündung der Kanal gegen den Verdichter zu z. B. durch ein besonderes Absperrorgan oder durch eine Kolbenplatte bereits abgeschlossen ist. Die Anordnung gemäss der Erfindung unterscheidet sich hievon grundsätzlich dadurch, dass Verdichtungs-und Verbrennungsgehäuse in dauernd offener Verbindung stehen. Durch Entfall eines Absperrorgane wird die Bauart wesentlich vereinfacht.
Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass der
Verdichter und die eigentliche Verbrennungskraftmaschine nicht synchron laufen müssen, die Menge der zugeführten Ladung bzw. der Verdichtungsdruck also durch Drehzahländerung des Verdichters geregelt werden können. Es bildet demnach einen Gegenstand der Erfindung, den Verdichter unabhängig von der Drehzahl der eigentlichen Verbrennungskraftmaschine anzutreiben.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die zur Einleitung der Verbrennung dienende Zündkerze in einer Kammer angeordnet ist, die in den gegen den Verbrennungsraum sich erweiternden Teil des Kanals mündet.
Für solche Verbrennungskraftmaschinen gemäss vorliegender Erfindung, bei denen nur Verbrennungsluft angesaugt und verdichtet wird, besteht die weitere Ausgestaltung der Erfindung darin, dass aus einem den Kanal umgebenden Ringkanal feine Bohrungen in diesen münden, durch die der Brennstoff unter Druck der verdichteten Verbrennungsluft zugeführt wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch im Querschnitt dargestellt.
In dem zylindrischen Ansauge-und Verdichtungsraum ist exzentrisch die Kolbentrommel 2 mit den in radialen Schlitzen geführten Kolbenplatten 3 drehbar gelagert. Die Ansaugung des Gemisches bzw. der Verbrennungsluft erfolgt durch den Kanal 4. Neben dem Ansaugeaggregat ist ein ebenfalls zylindrischer Verbrennungs- und Ausdehnungsraum 5 mit der Kolbentrommel 6 und den Kolbenplatten 7 angeordnet. Die Abführung der Verbrennungsgase erfolgt durch den Kanal 8.
Die beiden Räume 1 und 5 sind an den Stellen, an denen durch die Kolbenplatten die kleinsten Räume abgeschlossen werden, durch einen Kanal 9 verbunden, der sich gegen die Mitte zu verengt und sich von da an wieder gegen den Verbrennungsraum erweitert. An der engsten Stelle ist der Querschnitt des Kanales so klein, dass im Verhältnis zur Menge des durchströmenden Gemisches dessen Geschwindigkeit so gross ist, dass sich die hinter diesem Querschnitt eingeleitete Verbrennung nicht gegen die Bewegungsrichtung des Gemisches in den Verdichtungsraum 1 fortpflanzen kann. Dadurch können,
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wie bereits dargelegt worden-ist, die-bisher üblichen Vorkehrungen erspart werden, die nötig waren, um den Kanal im Zeitpunkte der Zündung gegen den Verdichterraum zu abschliessen.
Nahe der erweiterten Mündung des Kanales 9 in den Verbrennungs-und Ausdehnungsraum 5 ist eine seitliche Kammer 10 mit einer Zündkerze angeordnet, durch die die Verbrennung eingeleitet wird.
Für den besonderen Fall, als nur reine Luft angesaugt und verdichtet wird, wird das Gemisch erst im Kanal 9 gebildet. Zu diesem Zweck ist der Kanal an der engsten Stelle von einem Ringkanal1 umgeben, dem der flüssige Brennstoff unter hohem Druck zugeführt wird. Durch feine Bohrungen tritt der Brennstoff in den Kanal 9 und verdampft dort in der durch die Verdichtung erhitzten Luft. Bei genügend hoher Verdichtungstemperatur der Luft ist auch die sofortige Verbrennung des sich bildenden
Gemisches ohne Verwendung einer Zündkerze möglich.
Um die Verbrennungskraftmaschine in ihrer Leistung dem Bedarf anzupassen bzw. auf günstigsten Brennstoffverbrauch einzustellen, erfolgt erfindungsgemäss der Antrieb der Trommel 2 entweder unabhängig von der Drehung der-Trommel 6 oder von dieser aus über ein Getriebe mit veränderbarem Übersetzungsverhältnis, so dass das Verhältnis'der Drehzahlen der Trommeln 2 und 6 verändert werden kann.
Die Verdichtung sowie auch die Ausdehnung können statt in einer Stufe auch in mehreren Stufen durch hintereinander geschaltete Verdichtungs-bzw. Ausdehnungsräume mit je einer Kolbentrommel erfolgen. Es können ferner zwei Verdichtungsaggregate auf ein Verbrennungsaggregat arbeiten usw.
PATENT-ANSPRÜCHE : -
1. Verbrennungskraftmaschine mit kreisende Kolbentrommeln und getrennten Verdichtungund Verbrennungs- bzw. Ausdehnungsräumen, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal zwischen dem Verdichtungsgehäuse und dem Verbrennungsgehäuse an einer Stelle einen so ldeinen
Querschnitt besitzt, dass die Geschwindigkeit der überströmenden Verbrennungsluft bzw. des überströmenden Gemisches gleich oder grösser als die Brelngeschwindigkeit des bereits in diesem Kanal vorhandenen oder zu bildenden Gemisches ist.
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Combustion engine with rotating piston drums.
The invention relates to an internal combustion engine in which in a known manner in cylindrical
Housings run eccentric drums that carry piston plates in more or less radial slots that seal against the housing wall due to the centrifugal force. The invention relates in particular to arrangements in which the compression and the combustion or expansion take place in separate housings.
The essence of the invention is that the connecting channel between the compression housing and the combustion housing has such a small cross-section at one point that the
The speed of the combustion air flowing over or of the combustion mixture flowing over is equal to or greater than the burning speed of the combustion air that is already present or to be formed in this channel
Mixture is.
Rotary piston machines with separate compression and combustion housings are known, in which the two housings are connected by a duct. In these machines, however, in contrast to the present invention, the device is made such that at the time of ignition the channel against the compressor to z. B. is already completed by a special shut-off device or by a piston plate. The arrangement according to the invention differs therefrom fundamentally in that the compression and combustion housings are in a permanently open connection. By eliminating a shut-off element, the design is significantly simplified.
Another advantage is that the
The compressor and the actual internal combustion engine do not have to run synchronously, so the amount of charge supplied or the compression pressure can be regulated by changing the speed of the compressor. It therefore forms an object of the invention to drive the compressor independently of the speed of the actual internal combustion engine.
A further embodiment of the invention consists in that the spark plug used to initiate combustion is arranged in a chamber which opens into the part of the channel that widens towards the combustion chamber.
For such internal combustion engines according to the present invention, in which only combustion air is sucked in and compressed, the further embodiment of the invention consists in that fine bores open into this from an annular channel surrounding the channel, through which the fuel is fed under pressure to the compressed combustion air.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown schematically in cross section in one embodiment.
In the cylindrical suction and compression chamber, the piston drum 2 with the piston plates 3 guided in radial slots is rotatably mounted eccentrically. The mixture or the combustion air is sucked in through the channel 4. In addition to the suction unit, a likewise cylindrical combustion and expansion chamber 5 with the piston drum 6 and the piston plates 7 is arranged. The combustion gases are discharged through duct 8.
The two spaces 1 and 5 are connected by a channel 9 at the points where the piston plates close off the smallest spaces, which narrows towards the center and from then on widens again towards the combustion chamber. At the narrowest point, the cross-section of the channel is so small that, in relation to the amount of the mixture flowing through, its velocity is so great that the combustion initiated behind this cross-section cannot propagate into the compression chamber 1 against the direction of movement of the mixture. This allows
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As has already been stated, the hitherto customary precautions that were necessary to seal the channel from the compressor chamber at the time of ignition are spared.
A lateral chamber 10 with a spark plug through which the combustion is initiated is arranged near the widened opening of the channel 9 into the combustion and expansion space 5.
In the special case when only pure air is sucked in and compressed, the mixture is only formed in channel 9. For this purpose, the channel is surrounded at its narrowest point by an annular channel 1, to which the liquid fuel is fed under high pressure. The fuel enters channel 9 through fine bores and evaporates there in the air heated by the compression. If the compression temperature of the air is high enough, the burning is instantaneous
Mixture possible without using a spark plug.
In order to adapt the performance of the internal combustion engine to the demand or to adjust it to the most favorable fuel consumption, according to the invention the drum 2 is driven either independently of the rotation of the drum 6 or from this via a gear with a variable transmission ratio so that the ratio of the speeds of drums 2 and 6 can be changed.
The compression as well as the expansion can take place in several stages instead of in one stage by means of successively connected compression or expansion. Expansion spaces are made with a piston drum each. Furthermore, two compression units can work on one combustion unit, etc.
PATENT CLAIMS: -
1. Internal combustion engine with rotating piston drums and separate compression and combustion or expansion chambers, characterized in that the connecting duct between the compression housing and the combustion housing is so at one point
Cross-section has that the speed of the overflowing combustion air or the overflowing mixture is equal to or greater than the roar speed of the mixture already present or to be formed in this channel.