DE102012209156B3 - Revolving cylinder engine i.e. four-cylinder-four-stroke petrol engine, has outer circular path that defines opening portion, and pressure drivers arranged into rotor in rotation direction before working chambers - Google Patents

Abstract

The motor has an outer circular path that defines an opening portion (7b), and a housing opening an inner circular path based on a tangent line and curve running in the outer circular path. Fuel injection nozzles are arranged in the clockwise direction opposite to an ignition unit (17). Working chambers i.e. longitudinal recesses, are arranged at a center of an outer periphery of rotor chambers. Pressure drivers i.e. movable slats, are arranged into a rotor in rotation direction before the working chambers.

Description

Der Rotationsmotor findet als Verbrennungskraftmaschine AnwendungThe rotary engine is used as an internal combustion engine application

In einem geschlossenen System wird ein Rotor durch zwei gegenüberliegende lamellenartige Druckmitnehmer in eine Drehbewegung versetzt. Dies ermöglichen die dem Rotor gegenüberliegende und durch seine eigene Rotation sich ergebenden konstruktiv gestalteten Freiräume, in dehnen die Kraftstoffverbrennung stattfindet. Die Druckmitnehmer gehen vorher in diese Freiräume und können den Verbrennungsdruck einseitig aufnehmend auf den Rotor übertragen.In a closed system, a rotor is rotated by two opposing lamellar pressure dogs. This allows the constructively designed free spaces opposite the rotor and resulting from its own rotation, in which fuel combustion takes place. The pressure lugs go before in these free spaces and can transfer the combustion pressure on one side receiving the rotor.

Der Rotationsmotor bewirkt eine effizientere Nutzung des Verbrennungsvorganges ohne Kurbeltrieb und somit einen höheren Wirkungsgrad, wie ihn die bisherigen Verbrennungskraftmaschinen ermöglichen. Die Einheit von Kompression und Arbeit wird getrennt, ist aber eng miteinander gekoppelt.The rotary motor causes a more efficient use of the combustion process without crank mechanism and thus a higher efficiency, as allowed by the previous internal combustion engines. The unity of compression and work is separated but closely linked.

Als Stand der Technik wird von den technischen Grundlagen der Wankeltechnologie ausgegangen. Bekannte Weiterentwicklungen sind folgende Schutzrechte.The state of the art is based on the technical principles of roll technology. Well-known further developments are the following industrial property rights.

In DE 29501416 U1 wird ein Rotationskolben-Verbrennungsmotor offenbart, dessen Triebwerk unter anderem aus den Teilen Stator und Rotationskolben besteht. Der Stator hat eine Innenwand mit unterschiedlichem Durchmesser als Laufbahn. Zwei angeflanschte Lagerschilder führen den rotierenden Kolben. Dieser hat auf dem Umfang gleichmäßig verteilt sechs radiale Gleitschlitze, die ihn axial durchlaufen. Sie nehmen Hubplatten auf, die der Innenwand des Stators folgend, im rotierenden Kolben radial oszillieren.In DE 29501416 U1 discloses a rotary piston internal combustion engine whose engine consists inter alia of the parts stator and rotary piston. The stator has an inner wall of different diameter as a raceway. Two flanged bearing plates guide the rotating piston. This has evenly distributed on the circumference six radial sliding slots, which pass through it axially. They take up lifting plates which, following the inner wall of the stator, oscillate radially in the rotating piston.

Weiterer Stand der Technik wird in den Patentveröffentlichungen US 3597132 B und, US 1655541 A offenbart. Allen diesen hier gezeigten Rotationskolbenmotoren ist gemein, dass zwei Zündkammern vorhanden sind, in denen die Zündung und Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs erfolgt. DE 3301364 A1 und DE 4029144 A1 hingegen offenbaren Rotationskolbenmotoren, welche über mehr als zwei Kammern verfügen oder, wie in DE 4029144 A1 oder US 2005/0072398 A1 , auch mit nur einer Kammer arbeiten können.Further prior art is disclosed in the patent publications US 3597132 B and, US 1655541 A disclosed. All these rotary piston engines shown here have in common that two ignition chambers are present, in which the ignition and combustion of the fuel-air mixture takes place. DE 3301364 A1 and DE 4029144 A1 on the other hand disclose rotary piston engines, which have more than two chambers or, as in DE 4029144 A1 or US 2005/0072398 A1 , even with only one chamber can work.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Rotationsmotor zu entwickeln, der die Nachteile des Standes der Technik beseitigt. Der Rotationsmotor soll sich durch einen einfachen robusten Aufbau auszeichnen, fließende Arbeitsabläufe gewähren und mit einer hocheffektiven Umwandlung der Verbrennungsenergie in mechanische Rotationskraft ausgestattet sein.It is an object of the invention to develop a rotary motor which overcomes the disadvantages of the prior art. The rotary motor should be characterized by a simple robust construction, provide fluent work processes and be equipped with a highly effective conversion of combustion energy into mechanical rotational force.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch den erfindungsgemäßen Rotationsmotor bestehend aus einem Rotor und einem Rotorgehäuse. Er ist in zwei, um 180° versetzte Hälften aufgeteilt, so dass zwei identische Arbeitsbereiche entstehen. Der Rotationsmotor hat eine im Gehäuse angeordnete innere Kreisbahn, welche einen Gleitbereich begrenzt, und eine äußere Kreisbahn, welche einen Öffnungsbereich begrenzt, wobei sich das Gehäuse von der inneren Kreisbahn ausgehend von einer gedachten Tangente und anschließender Kurve einlaufend in die radial größere äußere Kreisbahn öffnet. Im Gehäuse sind sich gegenüberliegende Auslassöffnungen mit nach außen zeigenden Abgasrohren angeordnet. Spiralförmig um die Abgasrohre sind Druckluftzuführungen angeordnet, welche jeweils in eine Drucklufteinlassöffnung münden. Weiterhin sind im Urzeigersinn, sich gegenüberliegende Einspritzdüsen zur Kraftstoffeinspritzung und sich gegenüberliegende Zündungen angeordnet. Mittig im äußeren Umfang des Rotors sind sowohl sich gegenüberliegende Arbeitskammern in Form von Längsmulden, als auch in Drehrichtung vor den Arbeitskammern jeweils sich gegenüberliegende Druckmitnehmer angeordnet. Die Druckmitnehmer sind als bewegliche Lamelle ausgeführt. Aus jeder Arbeitskammer führt eine kurze Bohrung in Richtung der Druckmitnehmer mittig unterhalb der Druckmitnehmerköpfe in einen Spalt zwischen Rotor und Druckmitnehmer.The object is achieved by the rotary motor according to the invention consisting of a rotor and a rotor housing. It is divided into two halves offset by 180 ° to create two identical work areas. The rotary motor has an inner circular path arranged in the housing, which delimits a sliding region, and an outer circular path, which delimits an opening region, wherein the housing opens from the inner circular path, starting from an imaginary tangent and subsequent curve, into the radially larger outer circular path. In the housing, opposite outlet openings are arranged with outwardly facing exhaust pipes. Spirally arranged around the exhaust pipes compressed air supply, each of which opens into a compressed air inlet opening. Further, in the counterclockwise direction, opposed injectors for fuel injection and opposing ignitions are arranged. Centrally in the outer periphery of the rotor both opposing working chambers in the form of longitudinal recesses, as well as in the direction of rotation in front of the working chambers are each arranged opposite Druckmitnehmer. The pressure lugs are designed as a movable lamella. From each working chamber leads a short bore in the direction of the pressure cam centrally below the Druckmitnehmerköpfe in a gap between the rotor and Druckmitnehmer.

Für ein Ausführungsbeispiel sind im Rotorumfang zusätzliche Dichtleisten in gleichen Abständen zueinander angeordnet. Die erste Dichtleiste hinter der Arbeitskammer hat konstruktiv einen größeren Abstand zum Druckmitnehmer als die Abstände der Dichtleisten untereinander. Die Form der Dichtleisten ist eine kopfgestellte T-Form mit einer federnden Lagerung. In einer besonderen Ausführungsform sind sechs zusätzliche Dichtleisten je Rotorhälfte angeordnet. Die Anzahl ergibt sich aus dem Zusammenspiel ihrer abdichtenden Aufgaben im Gleitbereiche und kann variieren.For one embodiment, additional sealing strips are arranged at equal distances from one another in the rotor circumference. The first sealing strip behind the working chamber has a greater constructive distance from the pressure catcher than the distances between the sealing strips. The shape of the sealing strips is an upside-down T-shape with a resilient mounting. In a particular embodiment, six additional sealing strips are arranged per rotor half. The number results from the interaction of their sealing tasks in the sliding areas and can vary.

In dem Rotationsmotor direkt werden keine Massenteile maximal beschleunigt und wieder auf den Nullpunkt abgebremst. Die Druckmitnehmer sind die einzigen Teile mit ihrer radialen Vor- und Rückwärtsbewegung, die aber dem Rotor in seiner ständigen Drehbewegung nicht zuwiderhandeln.In the rotary motor directly no mass parts are maximally accelerated and decelerated back to zero. The Druckmitnehmer are the only parts with their radial forward and backward movement, but not contrary to the rotor in its constant rotational movement.

Auf Grund der Wirkungsweise des Rotationsmotors stellt bereits jegliche Drucklufteinspeisung eine mechanische Energiegewinnung dar. Die durch den Kompressor hier erzeugte Druckluft geht nicht wie beim herkömmlichen Kurbeltrieb zum Teil durch selbigen wieder verloren. Mit einem Druck von beispielsweise 10 bar bewirkt die Druckluft abnehmend mit der Drehbewegung des Rotors bei den vorgegebenen Abmessungen des Rotationsmotors, angefangen von einem geschätzten Drehmoment von 160 Nm linear auf Null zugehend, im Arbeitsbereich auf beide Druckmitnehmer. Die Differenz ergibt sich durch die im Öffnungsbereich zunächst nur gering zur Verfügung stehenden Flächen der Druckmitnehmer.Due to the mode of action of the rotary motor already provides any compressed air feed is a mechanical energy. The compressed air generated by the compressor is not lost as in the conventional crank mechanism in part by selbigen again. With a pressure of, for example, 10 bar, the compressed air causes a decrease with the rotational movement of the rotor at the given dimensions of the rotary motor, starting from an estimated torque of 160 Nm linearly going to zero, in the working area on both Druckmitnehmer. The difference results from the initially only slightly available in the opening area surfaces of Druckmitnehmer.

Der Verbrennungsdruck steht ständig im rechten Winkel zur Drehrichtung und kann somit seine volle Energie in ein entsprechendes Drehmoment abgeben.The combustion pressure is constantly at right angles to the direction of rotation and can thus deliver its full energy into a corresponding torque.

Bei den vorgegebenen Abmessungen des Rotationsmotors ist das Drehmoment während der Arbeitsphase für jeden durchlaufenden Punkt gleich dem hier herrschenden Druck auf einem Druckmitnehmer mal zwei gegeben. Das heißt aber auch, theoretisch ist das durchschnittliche Drehmoment für 180° Drehbewegung des Rotors der durchschnittliche Druck für 101,18° Drehbewegung während des Verbrennungsvorganges auf einem Druckmitnehmer, weil bei 180° Drehbewegung nur über zirka 90° effektiv der Verbrennungsdruck wirken kann.Given the given dimensions of the rotary motor, the torque during the working phase for each passing point is equal to the prevailing pressure on a Druckmitnehmer times two. But that also means, theoretically, the average torque for 180 ° rotary motion of the rotor is the average pressure for 101.18 ° rotary motion during the combustion process on a pressure cam, because at 180 ° rotary motion, the combustion pressure can only be effective at about 90 °.

Für das effektive Drehmoment des Rotationsmotors muss natürlich das Drehmoment für den Kompressor abgezogen werden.Of course, for the effective torque of the rotary engine, the torque for the compressor must be subtracted.

Der Verbrennungsdruck auf beide Druckmitnehmer wird nicht nur punktuell ausgelastet, sondern er kommt bei einem Einsatzwinkel von 180° pro Arbeitstakt auf einen Auslastungswinkel von 101,18°. Dies entspricht einer Umfangslänge und somit einem Aufnahmeweg von 282,4 mm. Im Öffnungsbereich beginnt der Verbrennungsdruck mit Null und erreicht den vollen Wert erst im Arbeitsbereich. Somit erfolgt hier eine hohe kontinuierliche Auslastung des Verbrennungsdruckes.The combustion pressure on both pressure gauges is not only selectively utilized but at an operating angle of 180 ° per working cycle it reaches a utilization angle of 101.18 °. This corresponds to a circumferential length and thus a recording path of 282.4 mm. In the opening area, the combustion pressure starts at zero and reaches the full value only in the working area. Thus, here is a high continuous utilization of the combustion pressure.

Durch eine komplexe Abstimmung der Komponenten Drucklufteinsatzmenge, Kraftstoff und Zündung kann der gesamte Verbrennungsvorgang nicht nur optimal ausgelöst werden, sondern auch über einen längeren Zeitraum gleichmäßig und effektiv in die Drehrichtung und anschließend durch die Auslassöffnung ablaufen. Eine gute Verbrennung mit wenigen Schadstoffen ist gegeben.Through a complex adjustment of the compressed air input, fuel and ignition components, the entire combustion process can not only be triggered optimally, but also run smoothly and effectively over a longer period of time in the direction of rotation and then through the outlet opening. A good combustion with few pollutants is given.

Alle hier aufgeführten Vorteile münden in der rein theoretisch getroffenen Aussage, dass das Drehmoment über den gesamten Drehzahlbereich kontinuierlich mit einem hohen Wert zur Verfügung steht.All of the advantages listed here lead to the purely theoretical statement that the torque over the entire speed range is continuously available with a high value.

Der Rotationsmotor hat bei 360° Umdrehung zwei Doppelarbeitstakte. Dies entspricht bei den vorgegebenen Abmessungen eine Motorkenngröße von 0,6 L. Bei einer angedachten maximalen Gleitgeschwindigkeit des Druckmitnehmers von 10 m/s werden 6 Liter Luft pro Sekunde verbraucht. In einer Minute ist dies ein Luftdurchsatz von 360 L.The rotary motor has two double strokes at 360 ° rotation. This corresponds with the given dimensions of an engine characteristic of 0.6 L. At a maximum planned sliding speed of the pressure driver of 10 m / s 6 liters of air per second are consumed. In one minute this is an air flow of 360 L.

Ein standardmäßig eingesetzter 1,6 L 4 Takt Ottomotor mit einem Hub von 80 mm hat bei einer Kolbengleitgeschwindigkeit von 10 m/s eine Umdrehungszahl von 3750 U/min. Dies ergibt einen Luftdurchsatz von 3000 L/min.A standard 1.6 l 4-stroke gasoline engine with a stroke of 80 mm has a piston sliding speed of 10 m / s, a number of revolutions of 3750 rpm. This results in an air flow of 3000 L / min.

In diesem Vergleich hat der Rotationsmotor einen Luftdurchsatz von zirka nur einem Achtel gegenüber dem 4. Takt Ottomotor. Der somit geringere Luftdurchsatz des Rotationsmotors und der damit mögliche Kraftstoffeinsatz bei Volllast ergibt eine deutliche Kraftstoffeinsparung gegenüber einem gleichgroßen 4. Takt Ottomotor.In this comparison, the rotary engine has an air flow of approximately one-eighth of the fourth stroke gasoline engine. The thus lower air flow rate of the rotary motor and the possible use of fuel at full load results in a significant fuel economy compared to an equally large 4th stroke gasoline engine.

Der Rotationsmotor ist auf Grund seines Wirkungsprinzips ständig bei der Erzeugung von mechanischer Kraft. Ein einzelner Rotor gewährleistet bereits komplett die Kriterien eines 4 Zylinder 4 Takt Ottomotors.The rotary motor is constantly in the generation of mechanical force due to its principle of action. A single rotor already completely guarantees the criteria of a 4-cylinder 4-stroke gasoline engine.

Bis auf die Notwendigkeit der Kompressoranlage ergeben sich für die vorhergehende Aussage Einsparungen hinsichtlich Materialeinsatz, Fertigungsaufwand und Gewicht gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren. Ein einfacher und somit schneller Austausch aller notwendiger Baugruppen ist gegeben.Apart from the necessity of the compressor system, the previous statement shows savings in terms of material usage, production costs and weight compared to conventional internal combustion engines. A simple and thus quick replacement of all necessary assemblies is given.

Ein direkter Vergleich hinsichtlich der Energieeffizienz zwischen dem Rotationsmotor mit seinen aufgeführten theoretischen Vorteilen und einem 4 Takt Otto-Motor kann auf Grund der unterschiedlichen Wirkungsweise letztendlich nur die Praxis ergeben.A direct comparison in terms of energy efficiency between the rotary engine with its listed theoretical advantages and a 4-stroke gasoline engine can ultimately only give practice due to the different effects.

Scheinbar im Nachteil ist der Rotationsmotor, wie hier entworfen, gegenüber den gegebenen Verbrennungsmotoren in ihrer Jahrzehnte langen erarbeiteten Gestaltung der Abdichtung. Die Nutzung der Wankeltechnologie macht sich somit unbedingt erforderlich.Apparently at a disadvantage is the rotary engine, as designed here, compared to the given internal combustion engines in their decades of elaborated design of the seal. The use of the Wankeltechnologie makes itself absolutely necessary.

Die ständig anliegende Druckluft beim Rotationsmotor mit ihren möglichen Druckverlusten ist aber nicht unbedingt negativ zu sehen. Nur die Praxis kann belegen, ob das vorliegende Luftpolster nicht auch Vorteile für die Gleitprozesse im Motor mit sich bringt.The constantly applied compressed air in the rotary engine with its possible pressure losses is not necessarily negative. Only the practice can prove whether the present air cushion does not bring benefits for the sliding processes in the engine.

Mit dem Rotationsmotor werden trotz der Übernahme von Konstruktionselementen des Wankelmotors einige zu lösende Probleme in der Praxis auf ihre Lösung warten. Mit deren Realisierung steht durch den Rotationsmotor zum Wohle der Menschheit eine zukunftsorientierte und hoch wirtschaftliche Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung.Despite the adoption of structural elements of the Wankel engine, the rotary engine will in practice wait for a solution to be solved in practice. With their realization, the rotary engine provides a future-oriented and highly efficient internal combustion engine for the benefit of humanity.

Ausführung der Erfindung Embodiment of the invention

Die Erfindung wird anhand von Beispielen näher erläutert. Folgende Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis:The invention will be explained in more detail by means of examples. The following drawings serve for further understanding:

1 zeigt das Gehäuse des erfindungsgemäßen Rotationsmotors im Schnitt, 1 shows the housing of the rotary motor according to the invention in section,

2 zeigt das Gehäuse mit dem Rotor zum Zeitpunkt der Drucklufteinspeisung, 2 shows the housing with the rotor at the time of the compressed air feed,

3 zeigt die Kraftstoffeinspritzung in die Arbeitskammer, 3 shows the fuel injection into the working chamber,

4 zeigt den Vorgang der Zündung in der Arbeitskammer, 4 shows the process of ignition in the working chamber,

5 zeigt den Vorgang der Verbrennung in der Arbeitskammer und im Verbrennungsraum, 5 shows the process of combustion in the working chamber and in the combustion chamber,

6 zeigt einen Ausschnitt des Rotors mit der Arbeitskammer und dem Druckmitnehmer. 6 shows a section of the rotor with the working chamber and the pressure cam.

7 zeigt eine Schnittdarstellung AA von 6 durch den Druckmitnehmer, 7 shows a sectional view AA of 6 through the pressure driver,

8 zeigt schematisch eine Dichtleistenanordnung als ein Ausführungsbeispiel, 8th shows schematically a sealing strip arrangement as an embodiment,

9 zeigt die Anordnung der Dichtleisten im Rotor und 9 shows the arrangement of the sealing strips in the rotor and

10 zeigt eine Schnittdarstellung BB von 9 durch die Dichtleisten. 10 shows a sectional view BB of 9 through the sealing strips.

1 zeigt das Gehäuse 1 des Rotationsmotors im Schnitt. Der erfindungsgemäße Rotationsmotor ist ähnlich aufgebaut wie bereits bekannte Rotationsmotoren. Zwei seitliche Flansche (in den Darstellungen nicht weiter gezeigt) sind mit dem Gehäuse 1, in dem der Rotor 10 kreist, fest und passgenau verbunden. Der Rotationsmotor ist in zwei Hälften um 180° versetzt aufgeteilt, welche identisch arbeiten, so dass zwei Arbeitsbereiche entstehen. Im Folgenden wird der Einfachheit halber lediglich eine Seite des Rotationsmotors erläutert, weil durch die identisch angeordnete gegenüberliegende Hälfte alle Prozesse gleichzeitig parallel ablaufen. 1 shows the case 1 the rotary motor in section. The rotary motor according to the invention has a similar structure to already known rotary motors. Two side flanges (not shown in the illustrations) are with the housing 1 in which the rotor 10 revolves, firmly and accurately connected. The rotary motor is divided into two halves offset by 180 °, which work identically, creating two working areas. In the following, only one side of the rotary motor will be explained for the sake of simplicity, since all the processes run simultaneously in parallel through the identically arranged opposite half.

Das Gehäuse 1 ist 60 mm breit, doppelwandig und mit Kühlwasser 9 gefüllt. Im Gehäuse 1 ist ein Abgasrohr 3 mit einer Auslassöffnung 4, welche zum Inneren des Gehäuses 1 zeigt, angeordnet. Um das Abgasrohr 3 ist spiralförmig eine Druckluftzuführung 5 zum Aufheizen der Druckluft angeordnet. Die aufgeheizte Druckluft wird durch eine Drucklufteinlassöffnung 6, die direkt in das Innere des Gehäuses 1 mündet, gepresst. In den Rotationsmotorinnenraum münden fortlaufend im Urzeigersinn die Auslassöffnung 4, die Drucklufteinlassöffnung 6, die Einspritzdüse 8 zur Kraftstoffeinspritzung und die Zündung 17.The housing 1 is 60 mm wide, double-walled and with cooling water 9 filled. In the case 1 is an exhaust pipe 3 with an outlet opening 4 leading to the interior of the housing 1 shows, arranged. To the exhaust pipe 3 is spirally a compressed air supply 5 arranged to heat the compressed air. The heated compressed air is passed through a compressed air inlet 6 going directly into the interior of the case 1 flows, pressed. Into the rotary engine interior open in the direction of the clockwise outlet opening 4 , the compressed air inlet 6 , the injector 8th for fuel injection and ignition 17 ,

Das Gehäuse 1 hat eine innere Kreisbahn 2a (siehe 2), auf der alle Umfangslängen bezogen werden, mit einem Ausgangswert von 320 mm als Durchmesser und eine äußere Kreisbahn 2b. Die innere Kreisbahn 2a hat zweimal eine verbleibende Umfangslänge von 150 mm mit einem Winkel von je 53,74°. Die innere Kreisbahn 2a des Gehäuses 1 öffnet sich ausgehend von einer Tangente und anschließender Kurve einlaufend in die 10 mm radial größere äußere Kreisbahn 2b. Dieser Bereich wird als Öffnungsbereich 7b bezeichnet. Hier finden die Zündung und die nachfolgend beginnende Kraftstoffverbrennung statt.The housing 1 has an inner circular path 2a (please refer 2 ), on which all circumferential lengths are obtained, with an initial value of 320 mm in diameter and an outer circular path 2 B , The inner circular path 2a has twice a remaining circumferential length of 150 mm with an angle of 53.74 ° each. The inner circular path 2a of the housing 1 opens starting from a tangent and subsequent curve entering into the 10 mm radially larger outer circular path 2 B , This area is called the opening area 7b designated. Here, the ignition and the incipient combustion of fuel take place.

In dem verbleibenden Bereich der innere Kreisbahn 2a gleitet der Rotor 10 somit direkt am Gehäuse 1 vorbei und wird deshalb der Gleitbereich 7a genannt. Hier finden der Ladevorgang und die Kraftstoffeinspritzung statt.In the remaining area of the inner circular path 2a the rotor slides 10 thus directly on the housing 1 and therefore becomes the sliding area 7a called. Here the charging and the fuel injection take place.

2 zeigt das Gehäuse 1 mit dem Rotor 10 zum Zeitpunkt der Drucklufteinspeisung. Das Gehäuse 1 wird durch Seitenflansche begrenzt, welche hier nicht weiter dargestellt werden sollen. Zwischen den Flanschen in dem Gehäuse 1 befindet sich der Rotor 10 mit einer Nennbreite von 60 mm. Die Lagerung des Rotors 10 befindet sich in den Flanschen. Der kreisrunde Rotor 10 ist seitlich mit einem Dicht- und Schmiersystem ähnlich des Wankelmotors ausgestaltet. 2 shows the case 1 with the rotor 10 at the time of compressed air supply. The housing 1 is limited by side flanges, which should not be shown here. Between the flanges in the housing 1 is the rotor 10 with a nominal width of 60 mm. The storage of the rotor 10 is located in the flanges. The circular rotor 10 is configured laterally with a sealing and lubricating system similar to the Wankelmotors.

Im äußeren Umfang des Rotors 10 sind mittig zwei sich gegenüberliegende Arbeitskammern 13 in Form einer Längsmulde vom 70 mm eingearbeitet. Das Volumen der Arbeitskammern 13 beträgt 15 ccm und stellt somit wie bei den herkömmlichen Verbrennungsmotoren das Kompressionsvolumen von 10:1 dar. Im Gleitbereich 7a des Gehäuses 1 befindet sich jeweils sowohl mittig der 60 mm Breite als auch mittig der 150 mm Umfangslänge die Drucklufteinlassöffnung 6 mit einem theoretisch festgelegten Wert von 10 mm Durchmesser. Über die Drucklufteinlassöffnung 6 gelangt Druckluft 12 in die Arbeitskammer 13. Ein Druckmitnehmer 14 ist in Drehrichtung 24 5 mm vor der Arbeitskammern 13 in den Rotor 10 eingearbeitet. Die Lamelle ist die einfachste und vorzuziehende Variante als Druckmitnehmer 14. Sie gleitet in radialer Richtung im Rotor 10. Um die Druckkräfte aufzunehmen, werden vorzugsweise eine Dicke von 8 mm und eine Länge von 50 mm für die Lamelle vorgeschlagen. In der Ausgangsstellung, also im Gleitbereich 7a, schließt die Lamelle mit der Spitze an der Rotoroberfläche ab. Gleichzeitig ist dies der tiefste Punkt zur Rotormitte hin.In the outer circumference of the rotor 10 are in the middle two opposing working chambers 13 incorporated in the form of a Längsmulde of 70 mm. The volume of the working chambers 13 is 15 ccm and thus represents the compression volume of 10: 1 as in conventional combustion engines. In the sliding area 7a of the housing 1 The compressed air inlet opening is located both in the center of the 60 mm width and in the center of the 150 mm circumferential length 6 with a theoretical value of 10 mm diameter. About the compressed air inlet opening 6 gets compressed air 12 in the working chamber 13 , A push driver 14 is in the direction of rotation 24 5 mm in front of the working chambers 13 in the rotor 10 incorporated. The lamella is the simplest and preferable variant as a pressure catcher 14 , It slides in the radial direction in the rotor 10 , To accommodate the compressive forces, a thickness of 8 mm and a length of 50 mm are preferably proposed for the lamella. In the starting position, ie in the sliding area 7a , closes the lamella with the tip on the rotor surface. At the same time, this is the lowest point towards the rotor center.

Der Druckmitnehmer 14 ist das wichtigste und komplizierteste Bauteil dieser Verbrennungskraftmaschine, weil er sowohl abdichten als auch das Drehmoment aufnehmen muss. Er muss sowohl vom Gleitbereich 7a, über den Öffnungsbereich 7b, als auch im Arbeitsbereich hin stets zum Gehäuse 1 und zu den seitlichen Flanschen hin abdichten. Dies erfordert gleichzeitig eine vorgegebene radiale Beweglichkeit über 10 mm. Hierfür ist eine bewegliche Lamelle vorgesehen. Durch die Eigenmasse der Lamelle und den damit durch die Rotation auftretenden Fliehkräfte werden die Druckmitnehmer 14 stets gegen das Gehäuse gepresst.The pressure driver 14 is the most important and complicated component of this Internal combustion engine, because he must both seal and absorb the torque. He must be both from the gliding area 7a , over the opening area 7b , as well as always in the work area to the housing 1 and seal to the side flanges. This requires at the same time a predetermined radial mobility over 10 mm. For this purpose, a movable blade is provided. Due to the inherent mass of the lamella and the centrifugal forces thus occurring due to the rotation, the pressure lugs become 14 always pressed against the housing.

Zu verhindern ist natürlich, dass der Verbrennungsdruck den Druckmitnehmer rein drückt und keine Druckaufnahme, sprich Drehbewegung, erfolgt. Dem kann begegnet werden, indem die Fläche des Druckmitnehmers, die den Verbrennungsdruck aufnimmt, gegenüber der radialen Bewegung entgegengesetzt der Drehrichtung 24 negativ so verändert wird, das ein Teil der Druckkräfte selbigen gleichzeitig gegen das Gehäuse 1 drückt. Hierbei ist eine Balance zwischen den auftretenden Kräften zu erzielen, um die Reibung so gering wie möglich zu halten, aber trotzdem eine Abdichtung zu gewährleisten.Of course, it must be prevented that the combustion pressure pushes the pressure driver in and that no pressure absorption, ie rotary movement, takes place. This can be counteracted by the surface of the Druckmitnehmers, which receives the combustion pressure, opposite to the radial movement opposite to the direction of rotation 24 is negatively changed so that a part of the pressure forces selbigen same time against the housing 1 suppressed. Here, a balance between the forces occurring in order to keep the friction as low as possible, but still to ensure a seal.

3 zeigt die Kraftstoffeinspritzung in die Arbeitskammer 13. Der Punkt der Einspritzdüse 8 für die Kraftstoffeinspritzung ist vom Ende des Gleitbereiches 7a um 35 mm mittig zurückgesetzt. Die Arbeitskammer 13 befindet sich durch die Drehbewegung des Rotors 10 mittig gegenüber der Einspritzdüse 8. Die Drucklufteinlassöffnung 6 ist verschlossen und der Einspritzvorgang kann beginnen. In der Arbeitskammer 13 befindet sich ein zündfähiges Gemisch 15 aus Druckluft und Kraftstoff. 3 shows the fuel injection into the working chamber 13 , The point of the injector 8th for the fuel injection is from the end of the sliding area 7a reset by 35 mm in the middle. The working chamber 13 is due to the rotational movement of the rotor 10 in the middle of the injection nozzle 8th , The compressed air inlet opening 6 is closed and the injection process can begin. In the workroom 13 there is an ignitable mixture 15 from compressed air and fuel.

Der verwendete Kraftstoff ist ein Benzin-Öl-Gemisch. Die Kraftstoffeinspritzung erfolgt über zwei Einspritzdüsen 8 direkt in die Arbeitskammer 13. Die Direkteinspritzung muss für beide gleichzeitig stattfindenden Verbrennungsvorgänge stets die gleiche, vom Bedarf her benötigte, Menge Kraftstoff einspritzen.The fuel used is a gasoline-oil mixture. The fuel injection takes place via two injection nozzles 8th directly into the working chamber 13 , Direct injection must always inject the same amount of fuel needed for both simultaneous combustion processes.

4 zeigt den Vorgang der Zündung 17. Die innere Kreisbahn 2a des Gleitbereiches 7a geht in den Öffnungsbereich 7b über. Der Öffnungsbereich 7b hat eine Umfangslänge von 70 mm mit einem Winkel von 25,08 Grad. In dem Öffnungsbereich 7b befindet sich nach 20 mm (gemessen vom Beginn des Öffnungsbereichs 7b in Drehrichtung) mittig der Sitz für die Zündkerze der Zündung 17. Es erfolgt die Zündung des Kraftstoff-Luftgemisches. Der richtige Sitz der Zündkerze ist hier rein theoretisch angenommen. Er kann variabel im Öffnungsbereich 7b des Gehäuses 1 so platziert werden, dass nach der Einspritzung eine effektive Zündung mit einer maximalen effektiven Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches gewährleistet wird. Der Druckmitnehmer 14 wird durch die Zentrifugalkraft oder durch Federkraft zur Gehäuseinnenwand 11 auf die äußere Kreisbahn 2b gedrückt, so dass eine Abdichtung zum Verbrennungsraum 16 und zur Auslassöffnung 4 garantiert ist. 4 shows the process of ignition 17 , The inner circular path 2a of the sliding area 7a goes into the opening area 7b above. The opening area 7b has a circumferential length of 70 mm with an angle of 25.08 degrees. In the opening area 7b is located after 20 mm (measured from the beginning of the opening area 7b in the direction of rotation) in the middle the seat for the spark plug of the ignition 17 , There is the ignition of the fuel-air mixture. The correct fit of the spark plug is assumed here purely theoretically. It can be variable in the opening area 7b of the housing 1 be placed so that after the injection effective ignition with a maximum effective combustion of the fuel-air mixture is ensured. The pressure driver 14 is due to the centrifugal force or by spring force to the housing inner wall 11 on the outer circular path 2 B pressed, leaving a seal to the combustion chamber 16 and to the outlet opening 4 is guaranteed.

Die zwei Zündkerzen der Zündung 17 sind ebenfalls im Gehäuse 1 eingesetzt. In Drehrichtung 24 zu den Einspritzdüsen 8 versetzt, erfolgt über das Zündsystem die Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches. Für eine Umdrehung des Rotors 10 sind zwei gleichzeitige Doppeleinspritzungen und zwei gleichzeitige Doppelzündungen notwendig.Two spark plugs of ignition 17 are also in the case 1 used. In the direction of rotation 24 to the injectors 8th offset, takes place via the ignition system, the combustion of the fuel-air mixture. For one revolution of the rotor 10 Two simultaneous double injections and two simultaneous double ignitions are necessary.

5 zeigt den Vorgang der Verbrennung nach erfolgter Zündung in der Arbeitskammer 13 und im Verbrennungsraum 16. Dem Öffnungsbereich 7b schließt sich der Verbrennungsraum 16 an. Der Verbrennungsraum 16 wird durch den vom Rotor 10 geführten Druckmitnehmer 14 freigegeben. Dies ist der Raum zwischen dem Rotor 10 mit einem Durchmesser von 320 mm, der äußeren Kreisbahn 2b mit einem Durchmesser von 340 mm und den hier nicht gezeigten Seitenflanschen. Der Verbrennungsraum 16 verläuft über eine Umfangslänge von 212,4 mm mit einem Winkel von 76,1°. Der Druckmitnehmer 14 nimmt den Druck auf und versetzt den Rotor 10 in eine Drehbewegung. 5 shows the process of combustion after ignition in the working chamber 13 and in the combustion chamber 16 , The opening area 7b closes the combustion chamber 16 at. The combustion chamber 16 is by the rotor 10 guided pressure cam 14 Approved. This is the space between the rotor 10 with a diameter of 320 mm, the outer circular path 2 B with a diameter of 340 mm and the side flanges not shown here. The combustion chamber 16 extends over a circumferential length of 212.4 mm with an angle of 76.1 °. The pressure driver 14 absorbs the pressure and displaces the rotor 10 in a rotary motion.

Vor der jeweiligen Vollendung der 180° schließt sich mit 70 mm Umfangslänge die Auslassöffnung 4 mit einem Winkel von 25,08° an. Sie beginnt als eine Kurve, ausgehend von der äußeren Kreisbahn 2b, und anschließend als Tangente übergehend in die innere Kreisbahn 2a ein. Die Auslassöffnung 4 ist als eine Mehrfachöffnung gestaltet. Die verbleibenden Flächen sind mit den vorhandenen Öffnungen so abzustimmen, dass die Gleitfläche über die gesamte Breite und Länge gleich ist. Ein gleichmäßiger Abrieb ist somit gewährleistet.Before the respective completion of the 180 °, the outlet opening closes with a circumferential length of 70 mm 4 at an angle of 25.08 °. It starts as a curve, starting from the outer circular path 2 B , and then as a tangent merging into the inner circular path 2a one. The outlet opening 4 is designed as a multiple opening. The remaining surfaces must be matched with the existing openings so that the sliding surface is the same over the entire width and length. A uniform abrasion is thus guaranteed.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Gestaltung der Arbeitskammer 13 in Verbindung mit dem Druckmitnehmer 14. Um zu verhindern, dass bei einer niedrigen Drehzahl der Druckmitnehmer 14 im Öffnungsbereich 7b nicht raus gedrückt wird, ist die Möglichkeit einer Impulssetzung vorgesehen. Dazu führt aus der Arbeitskammer 13 eine kurze Bohrung 18 in die Richtung des Druckmitnehmers 14. Der Weg für die Bohrung 18 ist kurz gehalten und führt mittig 18 mm unterhalb des Druckmitnehmerkopfes 20 (7) in einen 2 mm freigehaltenen Spalt 21. Das eine Maß des Spaltes 21 ist durch den Druckmitnehmer 14 von 8 mm gegeben. Die Breite des Spaltes 21 wird erstmals mit 10 mm angegeben. Die Druckluft aus der Arbeitskammer 13 strömt so zwischen Druckmitnehmer 14 und Rotor 10 und löst einen Bewegungsimpuls aus. Durch eine entsprechende Variation der Breite besteht sowohl die Möglichkeit den Druck zu regulieren als auch auf den Druckluftverbrauch einzuwirken. 6 shows an embodiment of the design of the working chamber 13 in conjunction with the pressure cam 14 , To prevent at a low speed of the pressure cam 14 in the opening area 7b is not pressed out, the possibility of a pulse setting is provided. This leads from the working chamber 13 a short hole 18 in the direction of the pressure driver 14 , The way for the hole 18 is kept short and leads in the middle 18 mm below the Druckmitnehmerkopfes 20 ( 7 ) in a 2 mm free gap 21 , The one measure of the gap 21 is through the pressure catcher 14 given by 8 mm. The width of the gap 21 is given as 10mm for the first time. The compressed air from the working chamber 13 flows between pressure driver 14 and rotor 10 and triggers a movement impulse. By a corresponding variation of the width, there is both the possibility to regulate the pressure and act on the compressed air consumption.

Auf Grund des Wechselspiels des Druckmitnehmers 14 beim Gleiten am Gehäuse 1 im Öffnungsbereich 7b und an der Auslassöffnung 4 ist die Breite des Druckmitnehmers 14 in zwei 4 mm Teilbereiche unterteilt. Zur druckaufnehmenden Seite hin ist dieser Teilbereich des Druckmitnehmers 14 über 4 mm passend zum kleinsten Durchmesser des Öffnungsbereiches 7b abgerundet und stellt die druckaufnehmende und abdichtende Komponente dar. Dieser Wert beträgt R = 100 mm. Im Öffnungsbereich 7b und in der Arbeitskammer 13 liegt demzufolge keine komplette 100% Flächenanpassung vor. Es kommt in allen Gleitbereichen zu einer Abdichtung. Due to the interplay of the pressure driver 14 when sliding on the housing 1 in the opening area 7b and at the outlet opening 4 is the width of the pressure driver 14 divided into two 4 mm sections. The pressure-receiving side is this part of the Druckmitnehmers 14 over 4 mm suitable for the smallest diameter of the opening area 7b rounded and represents the pressure-absorbing and sealing component. This value is R = 100 mm. In the opening area 7b and in the workroom 13 As a result, there is no complete 100% area adjustment. It comes in all sliding areas to a seal.

Der vordere Teil der Spitze des Druckmitnehmers 14 ist in Drehrichtung so abzurunden, dass von diesem Teil die Lamelle im Bereich der Auslassöffnung 4 selbige wieder in die Ausgangsstellung geführt wird. Dies ist die einzige Aufgabe der Abrundung. Beide Abrundungen müssen an der Spitze fließend ineinander übergehen.The front part of the tip of the pressure driver 14 is to be rounded off in the direction of rotation so that the part of this part is in the area of the outlet opening 4 the same is returned to the starting position. This is the only task of the rounding off. Both rounding must merge smoothly at the tip.

Am Fuß des Druckmitnehmers 14 entsteht durch die Bewegung kurzzeitig sowohl ein Vakuum als auch ein Überdruck. Um ein leichtes Gleiten des Druckmitnehmers 14 im Rotor 10 zu gewährleisten, werden 2 Bohrungen 19 für einen Druckausgleich von der druckabgewandten Seite des Druckmitnehmers 14 von der Rotoroberfläche unter der selbigen geführt. Diese Bohrungen liegen gegenüber der Drucklufteinlassöffnung 6 im Gehäuse 1 nach außen hin versetzt.At the foot of the pressure driver 14 caused by the movement briefly both a vacuum and an overpressure. To allow easy sliding of the pressure driver 14 in the rotor 10 to ensure 2 holes 19 for a pressure equalization of the pressure-remote side of the Druckmitnehmers 14 led from the rotor surface under the same. These holes are located opposite the compressed air inlet opening 6 in the case 1 offset to the outside.

Eine weitere, hier nicht gezeigte Variante für das ungehinderte Herausdrücken des Druckmitnehmers 14 wäre eine federnde Lagerung des Druckmitnehmers 14 durch eine Druckfeder. Eingelassen in radialer Richtung in den Rotor und kräftemäßig abgestimmt, werden so ebenfalls die Fliehkräfte unterstützt.Another, not shown here variant for the unimpeded pushing out of Druckmitnehmers 14 would be a resilient mounting of Druckmitnehmers 14 by a compression spring. Engaged in the radial direction in the rotor and matched in terms of power, so also the centrifugal forces are supported.

8 zeigt schematisch eine Dichtleistenanordnung als ein Ausführungsbeispiel. Hier ist der Rotor 10 mit zwölf eingelassenen Dichtleisten 22 versehen, die eine zusätzliche Abdichtung im Gleitbereich 7a ergeben. Für diese Variante müssen hier die Abmessungen im Gleitbereich 7a eingehalten werden, um ein Zusammenspiel zu gewährleisten. In jeder Rotorhälfte sind sechs Dichtleisten 22 in gleichen Abständen von 70 mm Umfangslänge zueinander eingearbeitet. Die erste Dichtleiste 22 hinter der Arbeitskammer 13 hat durch deren Einarbeitung in den Rotor 10 einen Anfangsabstand bezogen auf die Rückseite des Druckmitnehmers 14 von 87 mm. 8th schematically shows a sealing strip assembly as an embodiment. Here is the rotor 10 with twelve recessed sealing strips 22 provided, which provides an additional seal in the sliding area 7a result. For this variant, the dimensions in the sliding area must be here 7a be complied with in order to ensure interaction. There are six sealing strips in each rotor half 22 incorporated at equal intervals of 70 mm circumferential length to each other. The first sealing strip 22 behind the work chamber 13 has by incorporating it into the rotor 10 a starting distance relative to the back of the Druckmitnehmers 14 of 87 mm.

9 zeigt die Anordnung der Dichtleisten 22 im Rotor 10 und 10 ist eine Schnittdarstellung BB von 9 durch die Dichtleisten 22. Eine Möglichkeit der Gestaltung der Dichtleisten 22 ist die Form eines kopfgestellten T mit minimaler federnder Lagerung 23. Die T-Form verhindert im Arbeitsbereich das komplette Rausdrücken der Dichtleiste 22 und gewährt das notwendige Spiel 26 im Gleitbereich 7a und senkt den Verschleiß, der beim Übergang zum Gleitbereich 7a auftritt. 9 shows the arrangement of the sealing strips 22 in the rotor 10 and 10 is a sectional view BB of 9 through the sealing strips 22 , One way of designing the sealing strips 22 is the shape of an overhead T with minimal springing 23 , The T-shape in the working area prevents the complete pressing out of the sealing strip 22 and grant the necessary game 26 in the sliding area 7a and reduces the wear that occurs when moving to the sliding area 7a occurs.

Für die Abdichtung im Gleitbereich 7a sind zwei Varianten der Ausführung des erfindungsgemäßen Rotationsmotors möglich.For sealing in the sliding area 7a Two variants of the embodiment of the rotary motor according to the invention are possible.

Variante I:Variant I:

Der Rotor gleitet über den gesamten Umfang passgenau in den Gleitbereichen 7a des Gehäuses 1. Sein Rundlauf wird sowohl durch die Lagerung als auch durch die Passung des Gleitbereiches 7a gegeben. Toleranzmäßig ist beim Erreichen der Betriebstemperatur ein absolutes Minimum zu erzielen. Der Rotor 10 hat in dieser Variante lediglich auf jeder Hälfte einen beweglichen Druckmitnehmer 14. Die Länge des Gleitbereichs 7a im Zusammenspiel mit der Arbeitskammer 13 während des Ladevorganges kann variiert werden. Hier sind keine Dichtleisten erforderlich.The rotor slides precisely over the entire circumference in the sliding areas 7a of the housing 1 , Its concentricity is due to both the storage and the fit of the sliding area 7a given. Tolerance is to achieve an absolute minimum when reaching the operating temperature. The rotor 10 has in this variant only on each half a movable pressure cam 14 , The length of the sliding area 7a in interaction with the working chamber 13 while charging can be varied. No sealing strips are required here.

Variante II:Variant II:

Variante II wird durch 8 dargestellt, wobei in jeder Rotorhälfte sechs Dichtleisten 22 in gleichen Abständen von 70 mm Umfangslänge zueinander eingearbeitet sind.Variant II is through 8th represented, wherein in each rotor half six sealing strips 22 are incorporated at equal intervals of 70 mm circumferential length to each other.

Funktionsweise des RotationsmotorsOperation of the rotary motor

Wie in der 2 zu sehen, ist der Druckmitnehmer 14 über die Drucklufteinlassöffnung 6 gestrichen. Ein in Drehrichtung zielgerichtetes Einströmen der Druckluft 12 wird, um die Strömungsenergie selbiger mitzunehmen, bevorzugt. Die mittige Drucklufteinlassöffnung 6, hier mit 50° gegenüber der Radialen entgegen der Drehrichtung 24 versetzt, wird mit 10 mm angegeben. Sie ist aber strömungstechnisch so abzustimmen, dass eine schnelle und vollständige Ladung der Arbeitskammer 13 auch bei höchster Drehzahl erreicht wird. Die ständig vorliegende Druckluft 12 gewährt kurze Füllzeiten. Der Ladevorgang geht von der Umfangslänge her über 80 mm, also der Länge der Arbeitskammer 13 und den Durchmesser der Druckluftzuführung 6, vonstatten.Like in the 2 to see is the pressure driver 14 via the compressed air inlet opening 6 painted. A targeted direction of flow of compressed air 12 is preferred to take the flow energy selbiger. The central compressed air inlet opening 6 , here with 50 ° opposite the radial opposite to the direction of rotation 24 offset, is specified as 10 mm. But it is fluidically tuned so that a fast and complete charge of the working chamber 13 Even at the highest speed is achieved. The constantly available compressed air 12 grants short filling times. The charging process starts from the circumferential length over 80 mm, ie the length of the working chamber 13 and the diameter of the compressed air supply 6 , carry on.

Durch die Weiterbewegung des Rotors 10 wird die Füllung in der Arbeitskammer 13 durch das Verschließen der Drucklufteinlassöffnung 6 beendet. Gleichzeitig wird die vorhandene Druckluftfüllung mitgeführt und steht der Direkteinspritzung und nachfolgender Zündung zur Verfügung.By the further movement of the rotor 10 will fill in the working chamber 13 by closing the compressed air inlet opening 6 completed. At the same time, the existing compressed air filling is carried along and is available for direct injection and subsequent ignition.

Der Ladevorgang, wie in 2 dargestellt, zeigt, dass die unter normalen Druck stehenden Abgase nicht aus der Arbeitskammer 13 gespült werden. Die frisch zuströmende Druckluft mischt sich ein, so dass die vorhandene Füllung bei einem Arbeitsdruck von 10 bar nur mit 1/10 verbrauchter Luft belastbar ist. Bei einer möglichen Erhöhung des Ausgangsdruckniveaus sinkt dieser Prozentsatz. Die Möglichkeit einer kompletten Spülung durch die Verlängerung der Arbeitskammer 13 ist technisch machbar, soll hier aber nur angedeutet werden.The charging process, as in 2 shown that shows that under normal pressure Exhaust gases do not escape from the working chamber 13 be rinsed. The freshly flowing compressed air mixes in, so that the existing filling can only be loaded with 1/10 of the air consumed at a working pressure of 10 bar. With a possible increase in the output pressure level, this percentage decreases. The possibility of a complete flushing by the extension of the working chamber 13 is technically feasible, but should only be hinted at here.

Der Druckmitnehmer 14 hat mit der Rückseite den Endpunkt des Gleitbereiches 7a erreicht. Die Kraftstoffeinspritzung erfolgt in die vorhandene Druckluft 12 der Arbeitskammer 13. Das verbrennungsfähige Kraftstoff–Luftgemisch entsteht.The pressure driver 14 has with the back the end point of the sliding area 7a reached. The fuel injection takes place in the existing compressed air 12 the working chamber 13 , The combustible fuel-air mixture is formed.

Der Druckmitnehmer 14 geht im Öffnungsbereich 7b von der inneren Kreisbahn 2a auf die äußere Kreisbahn 2b über. Hat er die 20 mm Umfangslänge nach dem Beginn des Öffnungsbereiches 7b erreicht, erfolgt die Zündung. Bis zu diesem Zeitpunkt hat sich das Volumen nur gering vergrößert, so dass die Verbrennung unter einem hohen Druck erfolgen kann. Die Verbrennung erfolgt sowohl in der Arbeitskammer 13 als auch im freiwerdenden Verbrennungsraum 16. Der Verbrennungsdruck breitet sich hier auf alle Flächen gleichmäßig aus. Nur der Druckmitnehmer 14 hat in Drehrichtung 24 auf seiner Vorderseite den geringen Gegendruck der Auspuffanlage. Er schiebt hier die verbrannten Gase des vorhergehenden Verbrennungsvorganges aus der Auslassöffnung 4. Somit kann der Druckmitnehmer 14 den Druck aufnehmen und auf den Rotor 10 übertragen. Dies geschieht über die Umfangslänge von 282,4 mm bis zum Erreichen der Auslassöffnung 4. Dieser Vorgang läuft gleichzeitig auch für die gegenüberliegende Rotorhälfte ab.The pressure driver 14 goes in the opening area 7b from the inner circular path 2a on the outer circular path 2 B above. Has it the 20 mm circumferential length after the beginning of the opening area 7b reached, the ignition takes place. Until then, the volume has increased only slightly, so that the combustion can take place under a high pressure. The combustion takes place both in the working chamber 13 as well as in the released combustion chamber 16 , The combustion pressure spreads evenly on all surfaces here. Only the pressure driver 14 has in the direction of rotation 24 on its front the low back pressure of the exhaust system. He pushes the burned gases of the previous combustion process from the outlet opening here 4 , Thus, the pressure driver 14 absorb the pressure and onto the rotor 10 transfer. This is done over the circumferential length of 282.4 mm until reaching the outlet opening 4 , This process also takes place simultaneously for the opposite rotor half.

Die Synchronität von Druckluft 12, Einspritzmenge und Zündung ergeben einen gleichmäßigen Arbeitsablauf je Rotorhälfte und somit eine Neutralisierung der Druckkräfte auf den Rotor 10. Die Gewährleistung eines Rundlaufes des Rotors 10 ist gegeben. Der Rundlauf, eine unbedingte Notwendigkeit des Rotationsmotors, kann durch Sensoren kontinuierlich überwacht werden.The synchronicity of compressed air 12 , Injection quantity and ignition result in a uniform workflow per rotor half and thus a neutralization of the pressure forces on the rotor 10 , Ensuring a concentricity of the rotor 10 is given. The concentricity, an absolute necessity of the rotary motor, can be continuously monitored by sensors.

Die Verbrennungsgase 25 können kontinuierlich aus der Auslassöffnung 4 austreten. Während des Arbeitsablaufes werden die vorhandenen Reste von der Vorderseite des Druckmitnehmers 14 rausgedrückt.The combustion gases 25 can be continuously from the outlet opening 4 escape. During the work process, the leftovers from the front of the Druckmitnehmers 14 rausgedrückt.

Die Gestaltung der Auslassöffnung 4, mit der Kurve beginnend, ermöglicht ein schnelles Ausströmen. Der Verbrennungsdruck wird somit sofort vom Druckmitnehmer 14 genommen und ermöglicht ihm dadurch ein leichteres zurückgleiten.The design of the outlet opening 4 , starting with the curve, allows a quick outflow. The combustion pressure is thus immediately from the pressure driver 14 and thereby allows him to slide back easier.

Die Abdichtung kann unter der Einbeziehung der Wankeltechnologie erarbeiteten Varianten gelöst werden. Die Seitenabdichtung des Rotors 10 erfolgt entsprechend dem Wankelmotor.The seal can be solved with the inclusion of the rolling technology developed variants. The side seal of the rotor 10 takes place according to the Wankel engine.

Wie unter Variante I bereits gesagt, gleitet der Rotor passgenau am Mittelstück der inneren Kreisbahn vorbei. Die Passgenauigkeit lässt hier nur die Füllung der Arbeitskammer 13 durch die Druckluft 12 zu. Sie verhindert bis auf einen gewissen Prozentsatz ein Durchblasen sowohl in die Richtung der Auslassöffnung 4 als auch in die Richtung des Verbrennungsraumes 16.As already mentioned under Variant I, the rotor slides precisely past the center of the inner circular path. The accuracy of fit leaves only the filling of the working chamber 13 through the compressed air 12 to. It prevents blowing up to a certain percentage both in the direction of the outlet opening 4 as well as in the direction of the combustion chamber 16 ,

Variante II sieht für diesen Bereich den Einbau von Dichtleisten 22 in den Rotor 10 vor. Alle Dichtleisten 22 sind in ihrem Zusammenspiel, d. h. in ihrer Distanz zueinander und zum Druckmitnehmer 14 so abzustimmen, dass sie im Gleitbereich 7a der inneren Kreisbahn 2a ein Durchblasen der Druckluft 12 zur Auslassöffnung 4 und zum Verbrennungsraum 16 begrenzen. Sie verhindern, dass entgegengesetzt der Drehrichtung 24 die Druckluft 12 in die Auslassöffnung 4 strömen kann. In Drehrichtung 24 verhindern sie, dass die Druckluft 12 ständig in den Öffnungsbereich 7b strömen kann. Durch die Drehbewegung führt jede Dichtleiste 22 beide Aufgaben nacheinander aus.Variant II sees the installation of sealing strips for this area 22 in the rotor 10 in front. All sealing strips 22 are in their interaction, ie in their distance from each other and to Druckmitnehmer 14 to tune them in the gliding area 7a the inner circular path 2a a blowing through of the compressed air 12 to the outlet opening 4 and to the combustion chamber 16 limit. They prevent opposite the direction of rotation 24 the compressed air 12 in the outlet opening 4 can flow. In the direction of rotation 24 prevent the compressed air 12 constantly in the opening area 7b can flow. Due to the rotational movement, each sealing strip leads 22 both tasks in succession.

Durch die Druckerhöhung im Verbrennungsraum 16 übernimmt die Dichtleiste 22 über eine Pattsituation in ihrer zweiten Aufgabe die Abdichtung gegenüber der Druckluft 12 vor. Diese wechselnden Abdichtungsaufgaben erfüllen die Dichtleisten 22 nacheinander bis zur Freigabe der Auslassöffnung 4 durch.Due to the pressure increase in the combustion chamber 16 takes over the sealing strip 22 about a stalemate in their second task, the seal against the compressed air 12 in front. These changing sealing tasks fulfill the sealing strips 22 successively until the release of the outlet opening 4 by.

Der im Kalt- und Warmbetrieb sich ergebende Abstand im Gleitbereich 7a bestimmt das notwendige Spiel der Dichtleisten 22. Dieses notwendige Spiel ist nur gering zu vergrößern, aber auch zu begrenzen, um den Verschleiß, der beim Übergang von der Auslassöffnung 4 in den Gleitbereich 7a auftritt, gering zu halten.The distance between the sliding area during cold and warm operation 7a determines the necessary play of the sealing strips 22 , This necessary clearance is only small to enlarge, but also limit, to the wear, the transition from the outlet opening 4 in the sliding area 7a occurs to keep low.

Die Druckluft wird nicht im Verbrennungsraum 16 komprimiert. Durch die Zwischenlagerung und Zuführung geht gegenüber dem herkömmlichen Verbrennungsprozess Wärme verloren und kann wie im Hubkolbenmotor durch eine Kompression vor der Zündung beim Rotationsmotor nicht mehr erzeugt werden. Die Druckluft enthält durch die Kompression bei ihrer Herstellung bereits eine gewisse Grundwärme. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, die einströmende Druckluft über die Druckluftzuführung 5 von den davor liegenden austretenden Verbrennungsgasen 25 aufzuheizen. Gleichzeitig werden im Gleitbereich 7a und in der Arbeitskammer 13 im Rotor Wärme abgegeben. Die somit aufgeheizte Druckluft gewährt somit trotzdem eine effektive Verbrennung.The compressed air is not in the combustion chamber 16 compressed. Due to the intermediate storage and supply heat is lost compared to the conventional combustion process and can no longer be generated as in the reciprocating engine by compression before ignition in the rotary motor. The compressed air already contains a certain amount of ground heat due to the compression during its production. There is also the possibility of the incoming compressed air via the compressed air supply 5 from the preceding exhaust gases 25 heat. At the same time in the sliding area 7a and in the workroom 13 given off heat in the rotor. The thus heated compressed air thus still provides effective combustion.

Der Weg der Druckluft ist bis zum Eintritt durch das Gehäuse 1 in die Arbeitskammer 13 von keinerlei Verlusten gekennzeichnet. Ein regelbares Hauptventil steuert die Freigabe bei laufendem Motor. Über die Gesamtproblematik der Druckluftsteuerung bis zum Eintritt der Druckluft in das Gehäuse 1 soll hier nicht weiter eingegangen werden.The path of the compressed air is to enter through the housing 1 in the working chamber 13 characterized by no losses. An adjustable main valve controls the release while the engine is running. About the entire problem of compressed air control until the compressed air enters the housing 1 should not be discussed further here.

Die Temperaturabfuhr erfolgt wie bekannt durch Kühlwasser. Die Wärmeausstrahlung auf den Rotor 10 ist durch den langen Verbrennungsraum und durch seine eigene Rotation gleichmäßig verteilt.The temperature is removed as known by cooling water. The heat radiation on the rotor 10 is evenly distributed through the long combustion chamber and through its own rotation.

Die gesamten Verbrennungsräume zum Gehäuse 1 hin betragen jeweils 704,8 mm der Umfangslänge vom kompletten Rotationsmotor, eine Umfangslänge von 1004,8 mm hat. Hier kann sich das Öl aus dem Kraftstoff-Ölgemisch komplett für die Druckmitnehmer 14 während der Verbrennung niederschlagen und auch in den Gleitbereich 7a mit hineingetragen werden. Der Rotor 10 mit oder ohne Dichtleisten 22 wird durch seine Drehbewegung komplett benetzt. Für den Gleitbereich 7a zwischen Rotor 10 und Innenring des Gehäuses 1 ist somit genug Schmierstoff vorhanden. Die Seitenschmierung des Rotors 10 erfolgt entsprechend dem Wankelmotor.The entire combustion chambers to the housing 1 each 704.8 mm of the circumferential length of the complete rotary motor, has a circumferential length of 1004.8 mm. Here, the oil from the fuel-oil mixture completely for the pressure pickup 14 precipitate during combustion and also in the sliding area 7a be carried in with it. The rotor 10 with or without sealing strips 22 is completely wetted by its rotary motion. For the sliding area 7a between rotor 10 and inner ring of the housing 1 is thus enough lubricant available. The side lubrication of the rotor 10 takes place according to the Wankel engine.

Alle Abmessungen sind variabel, basieren aber grundsätzlich auf diesem Funktionsprinzip, was insbesondere eine Vergrößerung des Rotordurchmessers und der damit möglichen Erweiterung gleichzeitiger Arbeitstakte sowohl in einer geraden als auch als auch in einer ungeraden Zahl betrifft. Auch alle möglichen Veränderungen hinsichtlich der Verwendung vorhandener oder der Erarbeitung neuer Baugruppen mit nachfolgendem Einbau, der möglichen Einspritzungen und der möglichen Zündverfahren bis hin zur Direkteinspritzung mit Selbstzündung verändern diesbezüglich nichts an den grundlegenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Rotationsmotors.All dimensions are variable, but basically based on this principle of operation, which concerns in particular an increase in the rotor diameter and the possible extension of simultaneous power strokes in both an even and an odd number. Also, all possible changes in the use of existing or the development of new modules with subsequent installation, the possible injections and the possible ignition method through to the direct injection with auto-ignition in this respect do nothing to the basic characteristics of the rotary motor according to the invention.

Als Druckerzeuger wird ein direkt angeschlossener Kompressor mit Druckkessel verwendet. Die hier aufgebrachte Energie zur Kompression wird in jeder Verbrennungskraftmaschine aufgewendet und stellt somit keinen Energieverlust gegenüber herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen dar. Die Druckluft wird vom Druckkessel und anschließender Druckleitung mit einem Drucksteuer- und Abstellventil ohne herkömmliche Einlassventile dem Gehäuse 1 direkt mit gleichmäßigem Druck zugeführt.The pressure generator used is a directly connected compressor with pressure vessel. The energy applied here for compression is applied in each internal combustion engine and thus represents no loss of energy compared to conventional internal combustion engines. The compressed air is from the pressure vessel and subsequent pressure line with a pressure control and shut-off valve without conventional inlet valves housing 1 supplied directly with even pressure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Gehäusecasing

2a2a

innere Kreisbahninner circular path

2b2 B

äußere Kreisbahnouter circular path

33

Abgasrohrexhaust pipe

44

Auslassöffnungoutlet

55

DruckluftzuführungCompressed air supply

66

DrucklufteinlassöffnungCompressed air inlet port

7a7a

Gleitbereichsliding

7b7b

Öffnungsbereichopening area

88th

Einspritzdüseinjection

99

Kühlwassercooling water

1010

Rotorrotor

1111

GehäuseinnenwandHousing inner wall

1212

Druckluftcompressed air

1313

Arbeitskammerworking chamber

1414

DruckmitnehmerDruckmitnehmer

1515

Gemisch aus Druckluft und KraftstoffMixture of compressed air and fuel

1616

Verbrennungsraumcombustion chamber

1717

Zündungignition

1818

kurze Bohrungshort bore

1919

Bohrungen für DruckausgleichDrill holes for pressure compensation

2020

DruckmitnehmerkopfDruckmitnehmerkopf

2121

Spaltgap

2222

Dichtleistensealing strips

2323

federnde Lagerungresilient storage

2424

Drehrichtungdirection of rotation

2525

Verbrennungsgasecombustion gases

2626

Spielgame

Claims (6)

Rotationsmotor bestehend aus einem Rotor und einem Rotorgehäuse, wobei der Rotationsmotor in zwei, um 180° versetzte Hälften aufgeteilt ist, so dass zwei identische Arbeitsbereiche entstehen, mit – einer im Gehäuse (1) angeordneten inneren Kreisbahn (2a), welche einen Gleitbereich (7a) begrenzt, und einer äußeren Kreisbahn (2b), welche einen Öffnungsbereich (7b) begrenzt, wobei sich das Gehäuse (1) von der inneren Kreisbahn (2a) ausgehend von einer gedachten Tangente und anschließender Kurve einlaufend in die radial größere äußere Kreisbahn (2b) öffnet, – im Gehäuse (1) sich gegenüberliegend angeordneten Abgasrohren (3) mit Auslassöffnungen (4), welche zum Inneren des Gehäuses (1) zeigen, – spiralförmig um die Abgasrohre (3) angeordneten Druckluftzuführungen (5), welche jeweils in eine Drucklufteinlassöffnung (6) münden, – weiterhin im Urzeigersinn angeordneten, sich gegenüberliegenden Einspritzdüsen (8) zur Kraftstoffeinspritzung und sich gegenüberliegenden Zündungen (17), – mittig im äußeren Umfang des Rotors (10) angeordneten, sich gegenüberliegenden Arbeitskammern (13) in Form von Längsmulden, – in den Rotor (10) in Drehrichtung (24) vor den Arbeitskammern (13), jeweils sich gegenüberliegend angeordneten Druckmitnehmern (14).Rotary motor consisting of a rotor and a rotor housing, wherein the rotary motor is divided into two, offset by 180 ° halves, so that two identical work areas arise, with - one in the housing ( 1 ) arranged inner circular path ( 2a ), which has a sliding area ( 7a ), and an outer circular path ( 2 B ), which has an opening area ( 7b ), whereby the housing ( 1 ) from the inner circular path ( 2a ) starting from an imaginary tangent and subsequent curve incoming into the radially larger outer circular path ( 2 B ) opens, - in the housing ( 1 ) arranged opposite each other exhaust pipes ( 3 ) with outlet openings ( 4 ), which lead to the interior of the housing ( 1 ), - spirally around the exhaust pipes ( 3 ) arranged compressed air supply ( 5 ), which in each case into a compressed air inlet opening ( 6 ), - further arranged in the counterclockwise, opposing injection nozzles ( 8th ) for fuel injection and opposing ignitions ( 17 ), - in the middle in the outer periphery of the rotor ( 10 ), opposing working chambers ( 13 ) in the form of longitudinal wells, - in the rotor ( 10 ) in the direction of rotation ( 24 ) in front of the working chambers ( 13 ), in each case oppositely arranged Druckmitnehmern ( 14 ). Rotationsmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmitnehmer (14) als bewegliche Lamelle ausgeführt sind.Rotary motor according to claim 1, characterized in that the pressure driver ( 14 ) are designed as a movable blade. Rotationsmotor nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass aus jeder Arbeitskammer (13) eine kurze Bohrung (18) in Richtung der Druckmitnehmer (14) mittig unterhalb der Druckmitnehmerköpfe (20) in einen Spalt (21) zwischen Rotor (10) und Druckmitnehmer (14) führt. Rotary motor according to claim 1 or 2, characterized in that from each working chamber ( 13 ) a short hole ( 18 ) in the direction of the pressure driver ( 14 ) in the middle below the pressure driver heads ( 20 ) into a gap ( 21 ) between rotor ( 10 ) and pressure driver ( 14 ) leads. Rotationsmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich im Rotor (10) Dichtleisten (22) in gleichen Abständen zueinander und zu den Druckmitnehmern (14) angeordnet sind.Rotary motor according to claim 1, characterized in that additionally in the rotor ( 10 ) Sealing strips ( 22 ) at equal distances from each other and to the pressure actuators ( 14 ) are arranged. Rotationsmotor nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor (10) zwölf Dichtleisten (22) angeordnet sind.Rotary motor according to claim 4, characterized in that in the rotor ( 10 ) twelve sealing strips ( 22 ) are arranged. Rotationsmotor nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Dichtleisten (22) eine kopfgestellte T-Form mit einer federnden Lagerung (23) ist.Rotary motor according to claim 4 or 5, characterized in that the shape of the sealing strips ( 22 ) an inverted T-shape with a resilient mounting ( 23 ).

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