DE1576897A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents
VerbrennungsmotorInfo
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Classifications
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B2730/01—Internal-combustion engines with pistons rotating or oscillating with relation to the housing with one or more pistons in the form of a disk or rotor rotating with relation to the housing; with annular working chamber
- F02B2730/017—Internal-combustion engines with pistons rotating or oscillating with relation to the housing with one or more pistons in the form of a disk or rotor rotating with relation to the housing; with annular working chamber with rotating elements fixed to the housing or on the piston
-
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Landscapes
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Description
- Verbrennungsmotor Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotorp dessen für den Antrieb erfotderlichen beweglichen Teile sich konzentrisch drehen.
- Bei den bisher bekannten Verbrennungsmotoren, die ihre Energie aus aufeinanderfolgenden zjündungen eines Treibstogfgemischs erhalten, wird die Antriebskraft teils durch geradlinige Auf- und Abwärtsbewegung von Kolben übertragen - Ottomotor -, wodurch ein hoher Energieverlust entsteht, teils durch mit hoher Xaterialbean-" spruchung verbundene exzentrische Drehbewegung - "Wankelmotor".
- Beide Nachteile sollen durch die konzentrische Drehbewegung der Erfindung vermieden bzw.verringert werden. Ausgangspunkt der Erfindung ist die Überlegung: Läßt man zwei sich konstant drehende runde Scheiben (Abb.A: l+2) mit ihren äußeren Kreisbegrenzungen aneinanderlaufen und nimmt einen außerhalb der einen Scheibe (Abb.A:2( liegenden, sich mit dieser drehenden Punkt an (Abb-A:3), so überstreicht die Verbindungslinie zwischen dem Scheibenmittelpunkt und dem Punkt 3 auf der anderen Scheibe eine bestimmte Fläche (Abb.A: Cie szhraffierte Fläche 4). Entfernt man aus dieser anderen Scheibe die überstrichene Fläche, so erhält man eine Aussparung, Wand der angenommene Punkt von seinem Eintritt in die Aussparung (Abb.A:5) bis zu seinem Austritt aus der Aussiiarung (Abb.A:e) entlangläuft.Wenn man nun, während der Punkt 3 durch die AuGsDarung läuft, eine Linie von Punkt 3 nach beiden Seiteil bis zum I#and der Scheibe 2 zieht, die durch Punkt 5 und 6 bestimmt wird, so erhält man eine Nocke (Abb.B:7), welcheg in gleicher Stärke wie die Scheiben ausgeführt, die Aussparung vom Eintritt der Nocke bis zu ihre£ an den Punkten 3, 5 und 6 abdichtet. Nimmt man die eine Scheibe mit einem doppelt-sb-ged-ßön Durchmesser wie die andere an und läßt, die kleinere mit der doppelt so großen Drehzahl wie die größere laufend (z.B.über Zahnräder ete.)9 so erhält man die in den Abbildungen B - D in einzelnen Stadien der Drehung gezeichneten Formen der Aussparung und der Nocke, wobei der Abstand der Markierungen auf dem Kreisumfang beider Scheiben (Abb.B: 8) jeweils eine Einheit der von den jeweiligen Kreisumfangspunkten gleichzeitig ziLrückgelegten Strecke bedeutet.
'denn man die Scheibe 2 Mit der Nocke außerhalb der Aus- sparung in einem runden Gehäuie?l#ufen laäßt, in dem der - Möglich ist auchg die Nockenform an ihrem Ende zur Scheibe hin nicht ausschließlich durch den Punkt 5a zu bestimmen, sondern in gleitendem Übergang von Punkt 5a auf eine festgelegte Linie 5a - 5b. Dies ist erforderlich., wenn die Öffnung der Aussparung zwischen 5a und 5b nicht weit genug gewählt wird, um eine allein durch 5a bestimmte Nocke in die Aussparung eintreten zu lassen. Ein VorteL wäre dabei, daß die kurzzeitig entste)#ende Offnung zwischen dem Punkt 10 und der Linie 5a - 5b noch geringer wird" insbesondere wenn die Linie 5a - 5b leicht gkrümmt wird, eodaß an Punkt 5a keine Kante entsteht, sondern ein bogenförmiger Übergang von der Linie 5a - 5b in die Form der übrigen Aussparung. Nicht erforderlich ist, daß die Scheiben gleiche Um- fangsgeschwindigkeit (=Geechwindigkeit eines Punktes auf dem jeweiligen äußeren Kreis einer Scheibe) haben, nur darf die Nockenscheibe keine geringere Umfanggeschwindigkeit als die Scheibe mit den Aussparungen haben. Je langsamer-die Umfanggeschwindigkeit der Scheibe mit den Aussparungen im Vergleich zur Nockenscheibe ist, desto breiter wird die Nocke zur Nockenscheibe hin. Wichtig ist nur, daß die Drehgeschwindigkeiten so gewählt sindt daß jede Nocke im Verlauf der Drehung in eine Aussparung eingreift. Da die Nocke auf ihrer Vorderseite ( in Laufrichtung gesehen ) komprimiertg die Zündung des Gemische aber auf ihrer Rückseite erfolgen muß, ist die Aussparung ungefähr in ihrer Mitte zum Scheibenmittelpunkt hin zu vergrößern (Abb.G: 15). An dieser Stelle dichtet dann die Nocken*tze nichtg sodaß das Gemisch übertreten kann. Der dadurch entstehende Raum kann gleichzeitig so groß gewählt werden, daß das gewünschte Verdichtungsverhältnie erreicht wird.
- Wird nun ungefähr in-der auf Abbildung G gezeigten Stellung das komprimierte Gemisch gezündet, so kann der nötige Raum für die sich ausdehnenden Abgase nur durch Weiterlaufen der Nocke in der bisherigen Drehrichtung geschaffen werden. Die Nocke wird somit weitergedrückt und'dreht durch ihre mechanische Verbindung ( Zahnräder ete.) mit der anderen Scheibe diese gleichmäßig mit. Dieses Prinzip läßt sich für Motoren verschieddner Konstruktion verwenden: a) Abbildung I zeigt einen Motor, bestehend aus einer mittleren Scheibe mit 4 in gleichmäßigen Abständen angeordneten Aussparungen ( 1 ) und zwei daran anschließende Scheiben mit je 2 Nocken ( 297 ). Die zwei äußeren Scheiben drehen sich doppelt ad schnell wie die mittlere Scheibe ( über Zahnräder ete.)e sod.aß die Nocken jeweils in eine Aussparung eingreifen. Den Vorgang des Zündensq Ausstoßens -der Abgase, des Anauagens des frischen Gemische und des Komprimierens vom Start an stellen die AbbIldungen Ka-h dar ( die Vergrößerungen der Aussparungen 15 wurden auf den Abbildungen weggelassen ). Ab der Abbildung Id befindet sich der Motor in vollem lauf; die gleichen Verkältnisse wie auf Abb.Kd, werden auf der Abb.Kh wieder erreicht usw. Jeweils eine Nocke pro Scheibe ist mit 1 gekenn eichne#; der Zündzeitpunkt ist durch das,Zeichen angegeben; die gekrümmten Pfeile zeigen die Drehrichtung an. In den Abb. Ke und Kf ist das Ausstoßen der Abgase Zeichen: - ) und das Ansauien des Gemiachs ( Zeichent ) (gegebenenfalls Zweitaktgemisch für die Schmierung) angegeben. Daraus ergibt sich folgendes: Zündfolge: rechts - linke - rechts - linke - ete.
- Pro 'Umdrehung der mittleren Scheibe 4 Zündungen, wobei die Aussparungen der Reihenfolge nach als Brenukammern verwendet werden. Da die Zündungen in jeweils der gleichen Stellunguder Brennkammern erfolgth genügen zwei Zündkerzen in der festen Abdeckung, zwischen der die Scheiben und Nocken laufen. Verbindet man dagegen die obere und die untere runde Abdeckung der mittleren Scheibe mit dieser fest und läßt das Ganze in lagern zwischen den beiden Nockenscheiben und dem übrigen Gehäuse laufen ( Vorteil: geringere Reibung gegenüber starren Abdeckungen; der ±taum der Scheibe zwischen den Ause parungen muß nicht massiv sein, sondern kann frei liegen ), so ist in jeder Brennkammer eine Zündkerze erforderlich, die süch mit der Mittelscheibe dreht und über Schleifkontakte zündet ) Die Zündung erfolgt pro Nockenocheibe jeweils ander gleichen Nocke.
- Die andere Nocke pro Scheibe dient stets zum Ausstoßen und anschließenden Ansaugen, während sie die Auesparung passiert, Das ermöglicht, ohne Ventile allein durch Ansaug- und Ausstoßlöcher bzw. -schlitze das Ansaugen bzw.Ausstoßen zu besorgen. So kann man z.B. auf der einen Seite der Nockenscheibe eine andere dünne runde Scheibe befestigen, die einen Durchmesser von Nockenspitze bis Nockenapitze hat, und vor der Nocke ( in Laufrichtung gesehen ) eire Aussteß-bzw. hinter der.Nocke eine Anaaugöffnung in dieser dünnen Scheibe anbringen, wobei die Ausstoßöffnung während des Ausatoßvorganges über eänen in der darunterliegenden festen Gehäuseplatte befindlichen Schlitz läuftg durch den die Abgase ausgestoßen werden. Während des anschließenden Ansaugens vollzieht sich der gleiche Vorgang mit der Ansaugöffnung bzw.dem Anaaugschlitz.
- Die zusätzliche Scheibe erspart man# indem man die Ausstoßöffnun& (Abb.I: 16) bzw.die Ansaugöffnung (Abb.IN 17,1 durch die Nocke in die Nockenscheibe selbst führt und von dort über den festen Gehäuseteil über einen Ausatoßschlitz (Abb.I: 18) bzw.Ansuagsch]Litz (Abb.I: 19)a Daß dabei die An- bzw.Abeaugnocke beim Eintritt in bzw.beim Austritt aus der Aussparung nicht ganz dichtet, solange die jeweilige Öffnung über Punkt 5 bzw.6 läuft, ist unerheblich, da sich in den Kammern vor und nach diesen Punkten jeweils nur Treibstoffgemisch oder nur Abgase beitinden.
- Außerdem können auch Ventile verwendet werden, die an besten no gelegt werden, daß die Vergrößerung der Aussparung ( 15 ) während des Ausatoßens bzw.Anaaugens möglichst lange darüber hinwegläuft. Das Anaaugx-entJ.L kann auch in die runde Kammer, in der die Nocke außerhalb der Auesparung läuttg verlegt werden ( etwa unmittelbar nach Punkt 6 in der Abbildung G )q um eine möglichst vollständige Füllung mit Treibstoffgemisch zu erhalten. Dieses Konstruktionsprinzip läßt sich beliebig erweitern: Beispiele: a) An jeder Nockenscheibe können 4 Nocken in gleichen Abständen angebracht werden, an der mittleren Scheibe 8 Aussparungen. Reihenfolge der Zündungen: rechte - links - rechte - links ete.'8 Zündungen pro Umdrehung der mittleren Scheibe. Je Nockenscheibe 2 Nocken zur Kompreasion und Zündungg 2 Nocken zum Ausstoßen und Ansaugen; gleiche Nocken liegen sich jeweils diametral gegenüber. Auch hier können deshalb Ausatoß- bzw. Ansaugschlitze und-Offniingen oder Ventile verwendet werden. b) 4 #Nockenscheiben mit je zwei Nocken, wie im Anfangsbeispiel beschrieben. In der mittleren Scheibe befinden sich 8 Aussparungen. Jede Nockenscheibe .-
dreht sich iLermal so oft wie die mittlere Scheibe. Es zünden jeweils gegenüberliegenie'29ceReiben gleich- - Die 4 Nockenscheiben können auseen um die mittlere Scheibe herum angeordnet werden, sie können aber auch innerhalb der großen, dann ringförmigen "Mittelscheibeff (vgl.Abb.H: 20) liegen (Abb.H) und dort in einem festen Gehäuse.(Abb.H: 21), um das der äußere Ring 20 läuft. Diese Reihe läßt sich theoretisch verlängern: 1.Bezüglich der vockenanzahl pro Scheibe ( 2 - 4 - 8 ete. soweit Platz auf der Nockenscheibe ist); 2.bezüglich der Umdrehungszahl der Nockenacheibe im Vergleich zur mittleren Scheibe (oder Ring) (doppelt vierfach - sechafach ete.) 3. Anzahl der Nocken pro Scheibe und Umdrehungsvergleichszahl, bestimmen die Anzahl der Aussparungen Nockenzahl x Umdrehungsvergleichszahl ;6 Anzahl der Aus.-#arungen ).
- Dabei zündet immer die Hälfte aller Nockenowheiben mit der jeweils gleichen Nocke gleichzeitig.
- Die Anzahl der Zündungen pro Umdrehung der mittleren Scheibe ( Ring ) beträgt: Mehrere Motoren können auch hintereinander gelegt werden.
Claims (2)
- Patentans-Prüche 1. Verbrennungsmotor für flüssige Treibstoffe, bestehend aus rotierenden Nocken, die den Rotationsbewegungen der Nocken angepaßte Brennkammern durchlaufen und im Verlauf ihrer Rotation den flüssigen Treibstoff ansaugeng in entsprechenden Brennkammern verdichten und durch elektrische Zündung des Treibstoffs zu einer Arbeitsbewegung angetrieben werden, wobei die dabei entstehenden Abgase durch Abzugsschlitze oder -ventile mittels der Nocken aus den Brennkammern getrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken eine konzentrische Drehbewegung ausführen und dabei im gleichen Dreheinn konzentrisch rotierende Brennkammern durchlaufen, die als Aussparungen an dem Umfang einer durch die Arbeitsbewegung der Nocken angetriebenen Scheibe bzw.eines Kinges vorgesehen sind, wobei die Wandung der Brerinkammern die Form einer zykloide des mit der Wandung der Aussparungen in abdichtenden Kontakt kommenden Teiles der Nocken aufweisen.
- 2. Verbrennungsmotor für flüssige Treibstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken ausserhalb ihres Eingriffs in den Brennkamm rn in einem runden, allseitig geschlossenen Gehäuse rotieren, an dessen Zylindermantel die Nocken mit ihren äußersten abdichtenden Kontaktflächen gleiten. 3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 und 29 dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken mit Teilen ihres Außenumfanges bzw. Abdichtungselementen vom Eintritt in die Brennkammern bis zum Austritt aus den Brennkammern ständig mit der Wandung der Brennkammer in einem nach außen abdichtenden Kontakt stehen. 4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis 39 dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken an ihrem äußersten Teil eine dem Durchmesser des Zylindermantels des sie umgebenden runden Gehäuses entsprechend gekrümmte Begrenzungsfläche aufweisen. 5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn eichnett daß die Brennkammern am Außenumfang der Scheibe eine leichte Erweiterung aufweisen, die die dichtende Kontaktberührung der Nocke mit der Wandung der Brennkammer beim Eintritt in die Brennkammer verzögert. 6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Brennkammern ungefähr auf der Mittellinie zum Scheibenmittelpunkt eine den Explosioneraum der -Brennkammer vergrößernde Auseparung aufweist. 7. Verbrennun amotor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn eichnet, daß die die Brennkammern aufweisende Scheibe eine obere und untere, mit der Scheibe fest verbunden't Abdeckung erhält, auf welcher im Bereich des ExplosIoneraums einer jeden Brennkammer eine Zündkerze vorgesehen io tg die mittels Schleifkontakten in der entsprechenden Reihenfolge der ankommenden Brennkammern zur Zündung gebracht wird. 8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeiphnet, daß die die Brennkammern aufweisende Scheibe eine obere, mit der Scheibe fett verbundene Abdeckung erhält, während die Scheibe auf der unteren Seite au£ einer festetehenden.imit den übrigen Gekäuse verbundenen Abdeckung rotiert, in der im Bereich des Explosioneraums einen jeden Brennkammer eine Zündkerze vorgesehen ist. g. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Brennkammern aufweisende Scheibe innerhalb eines feststehenden Gehäuses rotiert, in welchem.im Bereich des Explosioneraums einer jeden Brennkammer eine Zündkerze vorgesehen ist. 10a Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis 99 dadurch gekennzeichnet, daß an einem 4 Brennkammern tragenden Rotor an diametral gegenüberliegenden Stelle& je eine rotierende Nockenscheibe mit je 2 Nocken gelagert ist, von denen jeweils eine Nocke den Ausatoß der Abgase und das Anauagen des Treibstoff-Luft-Gezische durchführt, während die andere Nocke das angeeaugte Treibstoff-Luftl@emisch verdichtet,und nach anschließender Zündung die Arbeitsbewegung verrichtet, wobei jeweile zwei sich gegenüberliegende Brennkammern abwechselnd nach je einer halben Umdrehung der Nockenscheiben zur Zündung gebracht werden. 11. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß an einem 8 Brennkammern tragenden Rotor an diametral gegenüberliegenden Stellen je eine rotierende Scheibe mit Je 4 Nocken angeordnet ist, von denen jeweils 2 Nocken den Ausstoß der Abgase und das Ansaugen des Treibstoff-Luft-Gemische durchführen, während die beiden anderen Nocken das angeaaugte Geziadiverdichten und nach anschließender Zündung die Arbeite bewegung verrichtan, und Jeweild um eine Viertelsumdrehung der versetzt abwechselnd zweisich gegenüberliegende Brennkammern zur Zündung gebracht werden. 12. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 bis 99 dadurch gekennzeichnet, daß an einem 8 Brennkammern tragenden Rotor kreuzweise 4 Scheiben mit je 2 Nocken angeordnet sind, von denen jeweils eine Nocke den Ausstoß der Abgase und das Ansaugen des Treibstoff-Luftzuemisch durchführt, während die andere Nocke das angesaugte Gemisch verdichtet und nach anschließender Zündung die Arbeitsbewegung verrichtet, wobei jeweils zwei sich gegenüberliegende Brennkammern gleichzeitig zur Zündung gebracht werden. 13. Verbrennungsmotor nach Anspruch lbis 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Inneaumfang eines itotorringen 8 brennkammern vorgesehen sind und innerhalb des Rotorringes 4 öcheiben mit je 2 iNocken kreuzweise gelagert sind, von denen jeweils zwei diametral sich gegenüberliegende öcheiben mit ihrer einen Nocke die Abgase einer ankommenden Brennkammer leeren und
anschließend das xreibstoff-Ijuft-Gemisch ansaugen unjh ih:rer zweit e# ?ock e isch J . ?M ,Ig, dag m -o gen en re ammer verdichten n der darauf.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB0094957 | 1967-10-14 |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991002888A1 (en) * | 1989-08-22 | 1991-03-07 | Michel Kozoubsky | Rotating internal combustion engine |
ES2348527A1 (es) * | 2008-02-06 | 2010-12-09 | Manuel Alejandr Soto Lopez | Motor rotativo de combustion interna. |
JPWO2013137337A1 (ja) * | 2012-03-14 | 2015-08-03 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | ローター・セット、内燃機関、流体ポンプ、流体圧縮機、および機械 |
-
1967
- 1967-10-14 DE DE19671576897 patent/DE1576897A1/de active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1991002888A1 (en) * | 1989-08-22 | 1991-03-07 | Michel Kozoubsky | Rotating internal combustion engine |
ES2348527A1 (es) * | 2008-02-06 | 2010-12-09 | Manuel Alejandr Soto Lopez | Motor rotativo de combustion interna. |
JPWO2013137337A1 (ja) * | 2012-03-14 | 2015-08-03 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | ローター・セット、内燃機関、流体ポンプ、流体圧縮機、および機械 |
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