DE19517879A1 - Rotary piston engine with combustion chamber between expander and compressor - Google Patents

Abstract

In the hot region, the parts carrying the motor, i.e. external expander and compressor (5,6) housing (1,2,3) as also main and after-burn combustion chambers (7,8), the off-centre bearing blocks (9,10) and outside rotor (12) and inside rotor (13) are all made of nickel-steel alloy and cooled below 200 deg C by water or oil. These parts carry heat-resistant components and cladding of technical grade ceramics, i.e. the inside housing (14-17) of the expander, the base shield plates (18) of the bearing blocks, both combustion chambers as well as the side walls (19) and cladding (20,21) of the rotors. The inner rotor is protectively covered in glowing freely expanding Invar shrouds. An aluminium titanate (AL2Ti05) tube (1) moulding (15) is bonded into the outlet tube channel (24) of the expander housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenmotor mit zwei Kämmeingriffsma­ schinen als Verdichter und Expander und dazwischenliegender Brennkammer mit isochorer Wärmezufuhr bei Luftüberschuß ca. Lambda = 2 und Wärme­ rückführung durch zurückgehaltenes Druckgas, mit 36% Nickelstahl (Invar) als Werkstoff im Kaltteil.The invention relates to a rotary engine with two Kämingingriffsma machines as compressors and expanders and combustion chamber in between with isochoric heat supply with excess air approx. lambda = 2 and heat return through retained compressed gas, with 36% nickel steel (Invar) as a material in the cold part.

Ein derartiger Drehkolbenmotor mit Quarzglaseinsatz im Heißteil ist in der Schrift P 44 39 942.1 angemeldet und seine Abdichtprobleme sind durch die Zusatzanmeldungen 195 00 712.3 und 195 00 713.1 entschärft. Da die Quarzglasindustrie wegen der zu großen Bruchneigung von Quarz­ glas von dessen Verwendung in einem Motor abrät, ersetzt die vorliegende Erfindung dieses durch technische Keramikwerkstoffe in bestmöglicher Kombination. Das erscheint unbedingt erstrebenswert, weil der Motor große wirtschaftliche und ökologische Vorteile gegenüber allen konven­ tionellen Verbrennungsmotoren verspricht.Such a rotary engine with quartz glass insert is in the hot part P 44 39 942.1 and his sealing problems are mitigated by additional applications 195 00 712.3 and 195 00 713.1. Because the quartz glass industry because of the great tendency of quartz to break Glass advises against its use in an engine, replaces the present one Invention of this through technical ceramic materials in the best possible way Combination. That seems absolutely desirable because of the engine great economic and ecological advantages over all konven promises internal combustion engines.

In seiner Brennkammer wird eine relativ große Menge Arbeitsgases, die Durchströmmasse von 5 bis 10 Hüben, hochfrequent durch Frischluftein­ schübe, Lambda-2-Brennstoffeinspritzungen und Brenngasentnahmen mit z. B. 250 Hz in Arbeitsdruckpulsationen zwischen 15 und 20 Bar, bei denen der ganze Kammerinhalt Arbeit leistet, gehalten. Die Brenngastemperatur pendelt dabei zwischen 900°C und 1300°C auf und ab, einem Temperatur­ niveau, bei dem der sehr gefürchtete Schadstoff Stickoxyd (NO_x) erst in nur ganz geringem Maße entsteht. Die Verbrennung vollzieht sich aber zwischen 1000°C heißen Wänden quasistationär mit absolut schadstoffar­ mem Ausbrand, denn die Hochtemperaturaufbereitung des Brennstoffes ist optimal, das Sauerstoffangebot außerordentlich hoch, die Gasturbulenz groß und die Verweildauer lang.In its combustion chamber is a relatively large amount of working gas, the flow mass of 5 to 10 strokes, high-frequency thrusts by fresh air, Lambda-2 fuel injections and fuel gas withdrawals with z. B. 250 Hz in working pressure pulsations between 15 and 20 bar, in which the entire chamber content does work. The combustion gas temperature fluctuates between 900 ° C and 1300 ° C, a temperature level at which the very dreaded pollutant nitrogen oxide (NO _x ) is only produced to a very small extent. The combustion takes place between 1000 ° C hot walls quasi-steadily with absolutely zero pollutant burnout, because the high temperature processing of the fuel is optimal, the oxygen supply is extremely high, the gas turbulence is large and the residence time is long.

Der damit höchst umweltfreundliche Kreisprozeß bietet jedoch zusätzlich trotz seiner niedrigen Höchsttemperatur einen erstaunlich hohen thermi­ schen Wirkungsgrad, den er der rein isochoren Wärmezufuhr und der vollen Ausexpansion des Arbeitsgases verdankt. Der im Grundaufbau außerordent­ lich einfache Drehkolbenmotor hat keine hin- und hergehenden Teile, ist vollkommen ausgewuchtet, beidseitig gelagert, hat keine Ventile sondern breite einfache Steuerschlitze mit relativ kleinen Gaswechsel­ verlusten, wird aufgrund der Voranmeldungen kleine Leckverluste und in der Keramikgestaltung auch niedrige Kühlverluste aufweisen, so daß er bei im ganzen kleinen mechanischen Verlusten zur Umweltfreundlichkeit noch besonders gute Brennstoffverbrauchs- und CO₂-Produktionswerte lie­ fern wird. Er stellt in seiner Gesamtkonzeption ein Vorsprung sicherndes Hochtechnikprodukt dar, das der Überwindung von Energie- und Umwelt­ problemen dienen wird.However, the highly environmentally friendly cycle process also offers this despite its low maximum temperature an astonishingly high thermi efficiency, which is due to the purely isochoric heat input and the full Thanks to expansion of the working gas. The extraordinary in the basic structure Lich simple rotary engine has no reciprocating parts, is completely balanced, supported on both sides, has no valves but wide simple control slots with relatively small gas changes  loss, there will be small leakage losses and also have low cooling losses in the ceramic design, so that he with overall small mechanical losses for environmental friendliness particularly good fuel consumption and CO₂ production values lie is far away. In its overall conception it provides a head start High-tech product that overcomes energy and the environment will serve problems.

Die Erfindungsaufgabe lautet: Stelle den Lambda-2-Drehkolbenmotor auf den Einsatz von Hochleistungskeramik um! Im einzelnen: Verbessere zu­ nächst die Kühlung der Läufer, ihren Aufbau, ihre Gewindewellen- und Stillstandsabdichtung, ihre Lagerung, das Invargehäuse und seine Küh­ lung, um die engen Laufspalte im Kaltteil des Motors weiter zu fixieren! Gestalte einen rationell in Serie produzierbaren Nurstahl-Innenläufer mit einem Kleid von federnden Dichtschuppen! Baue einen Außenläufer mit einfach herstell- und montierbaren im Betrieb glühheißen keramischen Arbeitswangen, die trotz dieses Umstandes die Laufspalte des Kaltteiles wahren und außerdem tribologisch günstig mit den Dichtschuppen des In­ nenläufers zusammenarbeiten! Kleide den Arbeitsbereich des wasserge­ kühlten stabilen Expandergehäuserohres aus Invar wärmedehnungsfrei mit im Betrieb glühender wärmeisolierter Keramik aus! Entwerfe eine schad­ stoffvermeidende, als elektrischer Keramikheizleiter selbstzündende, druckfeste fast restlos wärmegedämmte heiße Brennkammer mit magnet­ ventilgesteuerten Hochfrequenzinjektoren! Beachte stets die optimale Integration aller Bauteile zum Gesamtmotor!The task of the invention is to set up the lambda 2 rotary engine the use of high-performance ceramics! Specifically: Improve next the cooling of the runners, their structure, their threaded shaft and Standstill sealing, its storage, the Invar housing and its cooling to further fix the narrow running gaps in the cold part of the engine! Design a rationally producible only steel inner rotor with a dress of springy seal scales! Build an outrunner with ceramic materials that are hot and easy to manufacture and assemble Working cheeks, which despite this fact the running gap of the cold part true and also tribologically favorable with the sealing scales of the In work together! Dress the work area of the Wasserge cooled stable expander housing pipe made of Invar with no thermal expansion glowing heat-insulated ceramics! Design a pity substance-avoiding, self-igniting as an electrical ceramic heating conductor, Pressure-resistant, almost completely insulated, hot combustion chamber with magnet valve controlled high frequency injectors! Always pay attention to the optimal one Integration of all components to the overall engine!

Im Temperaturbereich unterhalb von 150 bis 200°C ist die Wärmedehnung von 36% Nickelstahl praktisch vernachlässigbar klein. In einer wasser­ gekühlten Konstruktion bleiben daher einmal hergestellte Spalte erhal­ ten, sofern sie mechanischen Verformungen genügend Widerstand entgegen­ setzt. Das Material hat ein austenitisches Gefüge und ist deshalb in der mechanischen Bearbeitung teuer und schwer gießbar. Für den Prototy­ pen des Drehkolbenmotors wird ein mechanisch aus dickwandigen Rohren und Blechen gefertigtes mit versteifenden Zwischenböden und einem äuße­ ren Blechmantel aus demselben Werkstoff zusammengeschweißtes Gehäuse konstruiert, das von einer Seite zur anderen durchgehende Rohrgehäuse für den Verdichter und den Expander, ein einseitig hineinragendes Gehäu­ serohr für die Brennkammer und an beiden Enden einen Getriebekasten enthält. In die Verdichter- und Expanderrohrgehäuse werden von beiden Seiten wassergekühlte Exzenterlagerböcke eingepreßt, die die radialen und axialen Gleitlagerschalen sowohl für die Innen- als auch für die Außenläufer tragen und die exakte Spaltherstellung zwischen diesen un­ tereinander und zum Gehäuserohr hin sicherstellen. Da axiale Lagerkräf­ te nur von schrägverzahnten Getrieben herkommen und vermieden werden können, wird gegenüber der Vorversion auf separate Axiallager verzich­ tet, und diese werden als schmale Laufbunde auf den Stirnflächen der radialen Lagerschalen vorgesehen. Gemäß der Voranmeldung sind die gegen­ läufigen Gewindewellendichtungen für die Gasabdichtung zu den Getrieben hin rechts und links der Lager angeordnet.Thermal expansion is in the temperature range below 150 to 200 ° C of 36% nickel steel practically negligible small. In a water Cooled construction therefore remain in the gaps once they have been made provided that they offer sufficient resistance to mechanical deformations puts. The material has an austenitic structure and is therefore in mechanical processing is expensive and difficult to cast. For the prototy The rotary piston engine is mechanically made of thick-walled tubes and sheets made with stiffening shelves and an outer Ren sheet metal jacket made of the same material welded housing constructed that from one side to the other continuous tube housing for the compressor and the expander, a housing protruding on one side tube for the combustion chamber and a gearbox on both ends  contains. In both the compressor and expander tube housings Sides of water-cooled eccentric bearing blocks pressed in, the radial and axial plain bearing shells for both the inner and for the Carry external runners and the exact gap between them un ensure one another and towards the housing tube. Because axial bearing force te only come from helical gearboxes and can be avoided separate axial bearings are dispensed with compared to the previous version tet, and these are called narrow treads on the end faces of the radial bearing shells provided. According to the pre-registration, they are against Common thread shaft seals for gas sealing to the gearboxes arranged to the right and left of the camp.

Die Lager sind somit auf die Innenseite des Außenläufers verlegt wor­ den, wo sie kleinere Reibungsverluste erzeugen. Damit die Ölförderge­ winde zentrisch mit engen Spalten arbeiten können, werden die betrieb­ lichen Lagerkräfte und ihre mittlere Richtung, die sich bei der hohen Frequenz und dem begrenzten Ausmaß des Wechsels statisch einstellt, nebst der erforderlichen Laufexzentrizität der Radiallager vorausberech­ net, und die Lagerschalen entsprechend exzentrisch geschliffen. Das Ölfördergewinde, das den Öldruck produziert und gleichzeitig Drucköl durch die Lager pumpt, ist dadurch verstärkt worden, daß es an die Außen­ fläche des Außenläufers gelegt und verlängert ist. Es versorgt aber nun jeweils das Außen- und das Innenläuferlager parallel mit Drucköl. Die komplizierten Druckhaltekapillaren beim letzteren sind dadurch über­ flüssig geworden, und anstelle des pumpenden Ölfördergewindes an seinem Ende braucht man nur noch ein kurzes gegendurchströmtes druckhaltendes. Als hydraulisch betätigte Stillstandsdichtungen werden die vereinfach­ ten Ringe nach 195 00 712.3 gasseitig vor die gegenläufigen Ölförder­ gewinde eingebaut.The bearings are thus moved to the inside of the external rotor the one where they generate smaller friction losses. So that the oil production The winch can work centrically with narrow gaps bearing forces and their average direction, which changes with the high Statically sets the frequency and the limited extent of the change, in addition to the required eccentricity of the radial bearings net, and the bearing shells ground accordingly. The Oil delivery thread that produces the oil pressure and at the same time pressure oil pumping through the camp has been reinforced by the fact that it is outside surface of the external rotor is laid and extended. But it provides now the outer and inner rotor bearings in parallel with pressure oil. The complicated pressure-holding capillaries in the latter are therefore over become fluid, and instead of the pumping oil production thread on his In the end, all you need is a short counter-pressure holding. They are simplified as hydraulically operated standstill seals th rings after 195 00 712.3 on the gas side in front of the opposite oil production thread installed.

Zum Arbeitsraum hin schützen vorgeklebte Platten aus Aluminiumtitanat, Al₂TiO₅, die Exzenterlagerböcke vor zu starkem Wärmeeinfall und Erwär­ mung. Dieses Keramikmaterial besitzt eine sehr niedrige Wärmeleitfähig­ keit bei sehr kleiner, im Bereich unter 600°C sogar negativer, Wärme­ ausdehnung. Gegen den Oberflächenthermoschock, mit dem es beim Start des Motors belastet wird, ist es unempfindlich. Aufgrund seiner kleinen Dehnung verträgt es einen Temperaturunterschied von 660 K zwischen Kör­ peroberfläche und -innerem. Wegen der schlechten Wärmeleitung erzeugt jedoch durchfließende Wärme starke Temperaturgradienten und Spannungen. Für diese Art von Thermoschock bei hoher Wärmeübertragung ist Aluminiumtitanat empfindlich. Es besitzt auch nur eine niedrige Biegefestigkeit, die allerdings mit steigender Temperatur aufgrund na­ turgegebener Mikrorißausheilung bis zum 3,5fachen Wert zunimmt. Wegen langsamer Rißausbreitung zeigt Aluminiumtitanat einen hohen Bruchwider­ stand und gutes Langzeitverhalten. Es ist porös und relativ weich und abrasiv. Aluminiumtitanat wird am besten nicht im Temperarurbereich zwischen 800 und 1300°C eingesetzt, weil es da langsam in seine Kompo­ nenten Al₂O₃ und TiO₂ zerfallen kann, was unter 800°C nicht beobachtet wird.Pre-glued aluminum titanate panels protect the work area, Al₂TiO₅, the eccentric bearing blocks against excessive heat and heating mung. This ceramic material has a very low thermal conductivity at very low, even negative in the range below 600 ° C expansion. Against the surface thermal shock with which it starts the motor is loaded, it is insensitive. Because of its small Elongation tolerates a temperature difference of 660 K between bodies per surface and inside. Generated because of poor heat conduction  however flowing heat strong temperature gradients and Tensions. For this type of thermal shock with high heat transfer aluminum titanate is sensitive. It also has a low one Flexural strength, which, however, with increasing temperature due to na given microcrack healing increases up to 3.5 times the value. Because of Slow crack propagation shows high resistance to fracture in aluminum titanate stood and good long-term behavior. It is porous and relatively soft and abrasive. Aluminum titanate is best not in the temperature range between 800 and 1300 ° C because it is slowly entering its compo Nenten Al₂O₃ and TiO₂ can decay, which is not observed below 800 ° C. becomes.

Die Exzenterlagerböcke liegen etwas vom Brennkammerausgang entfernt. Sie werden nur von schon teil- und ganzexpandiertem Arbeitsgas berührt und regelmäßig von den 150°C kalten Stirnflächen des Innenläuferkolbens sowie im Randbezirk auch von den ca. 650°C heißen Außenläuferwangen überstrichen. Die Oberflächentemperatur der Aluminiumtitanatplatten wird voraussichtlich an keiner Stelle 800°C überschreiten, und der mittlere Wärmeübergang wird so niedrig eingeschätzt, daß der Temperatur­ gradient sich mit ausreichender Plattendicke in tragbaren Grenzen hal­ ten läßt. An der Plattenunterseite erlaubt die Temperatur des wasser­ gekühlten Invarstahles eine sichere Klebverbindung. Die Keramikplatte wird nicht auf Biegung sondern auf Druck beansprucht, den Keramik immer gut verträgt. Die Gasdruckbelastung liegt weit unter dem Zulässigen. Beim erwarteten Temperaturniveau dehnt die Platte sich weder in der Dicke noch im Durchmesser, so daß die gefertigten Radial- und Axialspalte im Betrieb gewahrt bleiben. Es dürfen äußerst kleine Spalthöhen vorgegeben werden, weil der Abstand zu den Axiallagern klein ist, und darüber hinaus sich der Invarstahl nicht dehnt. Bei anfangs zu engem Sitz würden die Aluminiumtitanatplatten nachgeben, indem sie sich geringfügig abrieben. Eine zusätzliche betriebsmäßige Erosion der Oberfläche wird nicht erwartet, würde jedoch die Anbringung von Zirkonoxidkacheln nahelegen.The eccentric bearing blocks are located somewhat away from the combustion chamber exit. You will only be touched by partially or fully expanded working gas and regularly from the 150 ° C cold end faces of the inner rotor piston as well as in the outskirts of the approx. 650 ° C outer rotor cheeks swept over. The surface temperature of the aluminum titanate plates is not likely to exceed 800 ° C at any point, and the average heat transfer is estimated so low that the temperature gradient is within acceptable limits with sufficient plate thickness leaves. The temperature of the water on the underside of the plate allows cooled invar steel a secure adhesive connection. The ceramic plate the ceramic is not always subjected to bending but to pressure well tolerated. The gas pressure load is far below the permissible. At the expected temperature level, the plate neither expands in the Thickness still in diameter, so that the manufactured radial and axial gaps remain in operation. Extremely small gap heights are allowed because the distance to the thrust bearings is small and above beyond the invar steel does not stretch. If the seat was initially too tight give way to the aluminum titanate plates by rubbing them slightly. There is no additional operational erosion of the surface expected, but would suggest placing zirconia tiles.

Da der Außenläufer so konstruiert wird, daß er im Heißbetrieb und un­ ter hoher Fliehkraftbelastung seinen Durchmesser nicht erheblich ändert, muß das Gehäuserohr auch im heißen Arbeitsteil seinen Durchmesser wah­ ren, der sich auf dem gekühlten stabilen Invarrohr abstützen kann. Am einfachsten erscheint es wieder, ein Rohr aus Aluminiumtitanat, das sich nicht dehnt, einzukleben. Das geht aber nur auf zwei Dritteln des Gehäuseumfangs, auf denen die Gastemperatur und der Wärmeübergang so niedrig sind, daß die Al₂TiO₅-Grenztemperatur von 800°C nicht über­ schritten wird. In diesem Gehäuseteil befindet sich auf der ganzen Länge des Arbeitsbereiches die umfangsmäßig 138° Grad breite Expanderaus­ laßmündung, die im Invargehäuse mit einem Übergangskanal zum runden Auspuffflansch geführt ist. Nachdem man darin als Auskleidung ein passen­ des Aluminiumtitanatformstück von innen her eingeklebt hat, kann das dickwandige 2/3-Rohr aus diesem Material in das Invarrohr eingepreßt und -geklebt werden.Since the external rotor is designed so that it is hot and un the high centrifugal force does not change its diameter significantly, the casing tube must also have its diameter in the hot working part that can be supported on the cooled, stable Invar tube. At the The simplest it appears again, a tube made of aluminum titanate  does not stretch to glue in. But this is only possible in two thirds of the housing circumference, on which the gas temperature and heat transfer are so low that the Al₂TiO₅ limit temperature of 800 ° C does not exceed is taken. In this housing part is located along the entire length of the working area the 138 ° wide expander lass mouth, which in the Invar housing with a transition channel to the round Exhaust flange is guided. After fitting in as a lining of the aluminum titanate fitting from the inside can do that thick-walled 2/3 pipe made of this material is pressed into the Invar pipe and be glued.

In dem restlichen Drittel des Gehäuseumfangs liegt auf ganzer Länge des Arbeitsbereiches die ca. 20° breite Einlaßmündung, aus der das 900 bis 1300°C heiße Druckarbeitsgas in den Expander eintritt. Das Einlaßgehäuse kann auch als Brennkammerauslaßgehäuse bezeichnet werden und stellt den letzten Teil der Sekundärverbrennungszone dar. Es ist ein langes kastenförmiges Gebilde mit zwei von der Brennkammer her in den Endbezirken im Boden ankommenden angeformten rechteckigen Gaszu­ bringkanälen. Wie die Brennkammer selbst, wird das BK-Auslaßgehäuse aus heißgepreßter, eventuell auch aus siliziuminfiltrierter Siliziumkar­ bidkeramik, HPSiC oder SiSiC, preiswert und schwindungsarm geformt und gesintert.The entire third lies in the remaining third of the housing circumference of the working area the approx. 20 ° wide inlet mouth from which the 900 to 1300 ° C hot working gas enters the expander. The Inlet housing can also be referred to as a combustion chamber outlet housing and represents the last part of the secondary combustion zone. It is a long box-shaped structure with two from the combustion chamber molded rectangular gas arriving at the bottom of the floor bring channels. The BK outlet housing is like the combustion chamber itself from hot-pressed, possibly also from silicon-infiltrated silicon card bidceramic, HPSiC or SiSiC, inexpensive and low-shrinkage and sintered.

HPSiC ist in dem geforderten Temperaturbereich langzeitbeständig, hoch­ biegefest, kriecharm und ziemlich bruchfest. Es besitzt eine gute Ther­ moschockbeständigkeit gegen Oberflächenschock und eine sehr gute bei langsamer Durchwärmung. Es zeigt aber eine hohe Wärmeleitfähigkeit und hat eine beträchtliche Wärmeausdehnung. Als besondere Eigenschaft weist es elektrische Leitfähigkeit auf, aufgrund deren es weite Verwendung als keramischer Heizleiter für hohe Temperaturen findet. Produktions- und einsatztechnisch stellt Siliziumkarbid vielleicht die am weitesten entwickelte Nichtoxidkeramik dar.HPSiC is long-term, high in the required temperature range Resistant to bending, low creep and fairly unbreakable. It has a good Ther moskock resistance to surface shock and a very good at slow warming. But it shows a high thermal conductivity and has considerable thermal expansion. As a special feature it has electrical conductivity due to which it is widely used as a ceramic heating conductor for high temperatures. Production and silicon carbide is perhaps the most widely used developed non-oxide ceramics.

Erfindungsgemäß werden die der Einlaßmündung benachbarten Wandstreifen des Expandergehäuserohres in das BK-Auslaßgehäuse aus HPSiC einbezogen, indem sie um 90° abbiegend an die Schenkel des Kasten- bzw. U-Profils angeformt werden. Das Gehäuse muß sich frei dehnen können und muß sehr gut gegen das kalt zuhaltende Invargehäuse wärmeisoliert werden, damit es die mittlere Gastemperatur annimmt und so sowohl einen Energiever­ lust infolge Arbeitsgasabkühlung vermeidet als auch ein Abschrecken der Verbrennungsnachreaktion, Quenching, unterbindet. Zur Wärmedämmung bietet sich Aluminiumsilikatfaserfilz, z. B. Cerapaper, an, der schon in relativ dünner Schicht der Erfordernis gerecht wird und gleichzeitig dem HPSiC-Gehäuse Dehnungsfreiheit gewährt. Erfindungsgemäß wird dieses tangential dehnbar so nah wie möglich an der Kreiskontur des Expander­ rohrgehäuses lokal fixiert, damit die integrierten Wandstreifen sich mit wenig Durchmesseränderung verschieben. Sie können sogar so geschlif­ fen werden, daß sie im heißen Zustand die Kontur realisieren. Das Ge­ häuse wird mit den angeformten Gaszubringkanälen und der aufgebrachten Isolierschicht vom Rohrgehäuse her in die Invarwandnische eingesetzt und mit zwei axial eingeschobenen flachen Streifen aus Zirkonoxid oder zunderfestem Metall festgelegt. Auf den Streifen gleitend kann es sich axial dehnen. Die Streifen stecken einerseits in tangentialen Nuten in der Invarwand und andererseits in solchen in den Längsecken des BK- Austrittsgehäuses zwischen den U-Schenkeln und den Wandstreifen. Wenn die Fixierstreifen aus Zirkonoxid, einem hochhitzebeständigen, hochfesten leicht zähen Keramikwerkstoff, gemacht werden können, ist das von Vor­ teil, weil Zirkonoxid sehr schlecht wärmeleitet und die Gehäuseecken vor Abkühlung bewahren würde. Es ist aber erst zu erproben, ob Zirkon­ oxid dem Thermoschock infolge durchströmender Wärme gewachsen ist.According to the invention, the wall strips adjacent to the inlet mouth of the expander housing tube included in the BK outlet housing made of HPSiC,  by turning 90 ° to the legs of the box or U-profile be molded on. The housing must be able to stretch freely and must well insulated against the cold-holding invar housing it takes on the average gas temperature and thus both energy consumption avoids lust due to working gas cooling as well as quenching the post combustion reaction, quenching. For thermal insulation offers aluminum silicate fiber felt, z. B. Cerapaper, at that already in a relatively thin layer meets the requirement and at the same time the HPSiC housing is free of expansion. According to the invention tangentially stretchable as close as possible to the circular contour of the expander tube housing fixed locally so that the integrated wall strips move with little change in diameter. You can even grind like that fen that they realize the contour when hot. The Ge housing is formed with the molded gas feed channels and the Insulating layer inserted from the pipe housing into the Invar wall niche and with two axially inserted flat strips of zirconium oxide or scale-resistant metal set. It can slide on the strip stretch axially. The strips are on the one hand in tangential grooves in the Invar wall and on the other hand in those in the longitudinal corners of the BK Outlet housing between the U-legs and the wall strips. If the fixing strips made of zirconium oxide, a highly heat-resistant, high-strength easily tough ceramic material, can be made, that is from before partly because zirconium oxide conducts heat very poorly and the corners of the case would keep from cooling. However, it is only necessary to test whether zircon oxide can withstand thermal shock as a result of heat flowing through it.

Die angeformten HPSiC-Wandstreifen sind etwas breiter als die Steuer­ öffnungen des Außenläufers. Der dessen Drehrichtung entgegengerichtete Streifen liegt an der Seite bereits eingebettet innen auf dem Aluminium­ titanat-2/3-Rohr auf, da die kühle Auspuffzone bis an ihn heranreicht. In Drehrichtung ist die HPSiC-Auskleidung um drei weitere Wandstreifen verlängert, weil das Gas in den Arbeitsräumen des Außenläufers schon ausreichend expandiert sein muß, bevor es in den Steuerschlitzen am Aluminiumtitanat entlanggeführt wird. Zwischen den Wandstreifen befin­ den sich 20 Mikrometer breite Dehnfugen, die in Drehrichtung schräglie­ gen, damit die Leckströmung und die Läuferrotation keinen Staub in sie hineinfördern können. Die HPSiC-Wandstreifen haben Schwalbenschwanz­ füße, mit denen sie zwischen in das Invarrohr geklebten von Dehnfugen unterbrochenen Zirkonoxidleisten stecken, welche zusätzlich schwalben­ schwanzmäßig zwischen durchlaufenden eingeklebten Aluminiumtitanatlei­ sten sitzen. Zwischen letzteren und den Schwalbenschwanzfüßen der Wand­ streifen werden ziemlich dünne Isolierfilzstreifen eingelegt.The molded HPSiC wall strips are slightly wider than the tax openings of the outer rotor. The opposite direction of rotation Strip is already embedded on the side on the inside of the aluminum titanat 2/3 pipe, because the cool exhaust zone reaches up to him. In the direction of rotation, the HPSiC lining is around three more wall strips extended because the gas in the work area of the external rotor already must be sufficiently expanded before it is in the control slots Aluminum titanate is guided along. Located between the wall strips the 20 micrometer wide expansion joints that slanted in the direction of rotation so that the leakage flow and rotor rotation do not put dust in it can bring in. The HPSiC wall strips have dovetails feet with which they are between expansion joints glued into the Invar tube  insert interrupted zirconium oxide strips, which additionally swallow tail between continuous glued-in aluminum titanate most sit. Between the latter and the dovetail feet of the wall Strips of thin insulating felt are inserted.

Im Gegensatz zur Voranmeldung hat die Brennkammer eine Primär- und eine Sekundärverbrennungszone, und das beschriebene Auslaßgehäuse ge­ hört mit den Verbindungskanälen zur Zweitzone, der auch die Endabschnit­ te der rundzylindrischen in einem eigenen Invarrohr untergebrachten eigentlichen Brennkammer zugeteilt sind, während deren mittlerer Teil die Primärzone enthält und halb so lang wie der Expander aber gleich­ lang wie der Verdichter ist. Die ganze Brennkammer beherbergt 5- bis 10mal soviel heißes Druckbrenngas, wie der Expander bei jedem Hub ent­ nimmt, und der Verdichter in die Primärzone als frische Druckluft bei dann gleichem Druck auf ganzer Länge tangential einschiebt und dabei eine Heißgaswalze in Rotation hält. Um den Zündverzug versetzt, sprühen magnetventilgesteuerte Brennstoffinjektoren gleichzeitig die zur Frisch­ luftmenge passende Lambda-2-Brennstoffmenge mehrstrahlig in die Primär­ zone ein. Die Gaswalze enthält neben dem frischen auch reichlich hei­ ßen Sauerstoff. Die Brennstoffaufbereitung verläuft bei der hohen Tem­ peratur sehr schnell und rußfrei. Sobald der Verdichter schließt, be­ ginnt spontan die rein isochore Verbrennung, die beendet ist, wenn der Expander öffnet.In contrast to the prior registration, the combustion chamber has a primary and a secondary combustion zone, and the described exhaust housing ge listens with the connecting channels to the second zone, which is also the final section te of the round cylindrical housed in its own Invar tube actual combustion chamber are allocated, during the middle part the primary zone contains and is half as long as the expander but the same long as the compressor is. The entire combustion chamber houses 5- to 10 times as much hot compressed fuel gas as the expander ent with each stroke increases, and the compressor into the primary zone as fresh compressed air then insert the same pressure tangentially along the entire length while doing so a hot gas roller keeps rotating. Spray around the ignition delay solenoid valve-controlled fuel injectors simultaneously to fresh quantity of air suitable Lambda-2 fuel quantity multi-jet into the primary zone one. In addition to the fresh one, the gas roller also contains plenty of hot eat oxygen. The fuel preparation runs at the high temperature temperature very quickly and soot-free. As soon as the compressor closes, be the pure isochoric combustion starts spontaneously, which ends when the Expander opens.

Das neue Brenngas sammelt sich im Zentrum der Gaswalze und strömt dann axial nach beiden Seiten in die Sekundärverbrennungszone ab, die es unter starker Turbulenz und Mischung zum Expandereinlaß leitet. Die Anordnung hat den Vorteil, daß kein noch nicht ausreagiertes Brenngas in den Expander eintreten kann. Wie das BK-Auslaßgehäuse besteht auch das Brennkammergehäuse aus HPSiC oder SiSiC, siliziuminfiltriertem Sili­ ziumkarbid, und wird durch Keramikfilzumhüllung nahezu auf der mittleren Brenngastemperatur gehalten, so daß Quenching vermieden wird, und es bei dem hohen Sauerstoffüberschuß, der 5 bis 10 Hübe langen Verweildau­ er, den Umlenkungen und der Turbulenz zu einer sehr vollständigen Ver­ brennung kommen muß. Da, wie schon erwähnt, Stickoxyd auf dem erzeugten Temperaturniveau erst marginal entsteht, verläuft die Verbrennung in dem neuen Motor völlig schadstoffarm und, zumal auch der Wirkungsgrad sehr gut sein wird, absolut umweltfreundlich. The new fuel gas collects in the center of the gas roller and then flows axially to both sides in the secondary combustion zone that it under strong turbulence and mixing leads to the expander inlet. The Arrangement has the advantage that no fuel gas that has not yet reacted completely can enter the expander. Like the BK outlet housing, too the combustion chamber housing made of HPSiC or SiSiC, silicon-infiltrated sili zium carbide, and is covered by ceramic felt almost on the middle Firing gas temperature maintained so that quenching is avoided and it with the high excess of oxygen, the 5 to 10 strokes long dwell time he, the redirections and the turbulence to a very complete ver burning must come. Since, as already mentioned, nitrogen oxide on the generated When the temperature level arises only marginally, the combustion runs in the new engine is completely low in pollutants and, in particular, the efficiency will be very good, absolutely environmentally friendly.  

Das keramische Brennkammergehäuse ist ein langer Rohrkörper, der je­ doch eine auf der Länge stark variierende Wandstärke und zwei dicke Zwischenböden aufweist. Da das Gehäuse zur radialen Mittelebene symmet­ risch ist, wird es am besten in zwei spiegelverkehrten Hälften als Grün­ ling formgepreßt und zum Sintern aufeinandergesetzt. Der Primärzonenteil wird dabei möglichst dünnwandig ausgeführt und bekommt den tangentialen Einlaßschlitz sowie zwei innen trichterförmige Wandlöcher für die Ein­ spritzdüsen. In den beiden Sekundärzonen nimmt die Wandstärke innen konisch auf das Dreifache zu, um mit einem Radius in die ebenso dicken Zwischenböden überzugehen. In die konischen Wandabschnitte ist jeweils ein rechteckiger Auslaßschlitz eingeschnitten, an den die Kanäle des BK-Auslaßgehäuses anschließen. Auf den Zwischenböden setzt das Gehäuse sich jeweils noch mit einem dickwandigen Rohrstück fort, das aber durch zahlreiche axiale Dehnfugen umfangsmäßig unterteilt ist, weil diese Gehäusestücke kalt bleiben.The ceramic combustion chamber housing is a long tubular body that ever but a wall thickness that varies greatly in length and two thick ones Has intermediate floors. Because the housing is symmetrical to the radial center plane is green, it is best used in two mirror-inverted halves pressed and placed on top of each other for sintering. The primary zone part is executed as thin-walled as possible and gets the tangential Inlet slot and two funnel-shaped wall holes for the inside spray nozzles. In the two secondary zones, the wall thickness increases on the inside tapered three times to a radius in the equally thick To go over intermediate floors. In each of the conical wall sections cut a rectangular outlet slot to which the channels of the Connect the BK outlet housing. The housing sits on the intermediate floors each continue with a thick-walled piece of pipe, but that through numerous axial expansion joints is divided circumferentially because of this Housing parts remain cold.

Die Endstücke sind von außen metallisiert und stramm mit Kupferlitze umwickelt, wie das bei SiC-Heizleitern üblich ist. Die Endstücke sind innen mit Aluminiumsilikatfaserwolle gefüllt und durch eine mit der Kupferlitze verlötete Metallplatte verschlossen. Am Boden des topfarti­ gen Invar-BK-Außengehäuses steht die Schlußplatte des Keramik-BK-Gehäu­ ses auf einer Metallfeder, und die Cu-Umwicklung selbst berührt eben­ falls die Invarwand. Auf seiner übrigen Länge trägt das Keramik-BK-Ge­ häuse ein leicht aufgeschrumpftes dünnwandiges Rohr aus RBSN, hochwarm­ fester Siliziumnitridkeramik, Si₃N₄, welches die Brennkammer elektrisch isoliert. Um das RBSN-Rohr herum trennt die Wärmeisolation aus Kera­ mikfilz die Keramikkammer von dem Invartopf, der am oberen Ende über einer die Metallplatte isolierenden Glasplatte mit O-Ringen und einem Schraubdeckel zum Getrieberaum hin abgeschlossen ist. An die Metallplat­ te ist ein Stromkabel angelötet, das in einem angeschweißten Schutzrohr aus dem Motor herausgeführt ist. Wird in das Kabel ein Niederspannungs­ strom eingespeist, so fließt er über die Brennkammer in das Invargehäuse ab. Im dünnwandigen Primärzonenteil ist der elektrische Widerstand am höchsten, und die ganze Wand glüht rasch auf, um eine optimale schad­ stoffarme Startzündung sicherzustellen.The end pieces are metallized from the outside and tight with copper braid wrapped, as is usual with SiC heating conductors. The tails are filled with aluminum silicate fiber wool on the inside and with a Copper wire soldered metal plate closed. At the bottom of the topfarti The end plate of the ceramic BK housing is positioned against the Invar-BK outer housing ses on a metal spring, and the copper wrapping itself just touches if the invar wall. The ceramic BK-Ge bears on its remaining length a slightly shrunk thin-walled tube made of RBSN, high temperature solid silicon nitride ceramic, Si₃N₄, which the combustion chamber electrically isolated. The thermal insulation from Kera separates around the RBSN pipe Mikfilz the ceramic chamber from the Invartopf that over at the top a glass plate isolating the metal plate with O-rings and one Screw cover to the gearbox is completed. To the metal plate te is a power cable soldered into a welded protective tube is led out of the engine. Will a low voltage in the cable fed in, it flows through the combustion chamber into the Invar housing from. In the thin-walled primary zone part, the electrical resistance is at highest, and the whole wall glows quickly to optimal damage ensure low starting ignition.

Nach dem Gehäuse mit seinen Keramikkomponenten sind noch die Läufer zu beschreiben. Der Außenläufer läuft an jedem Ende mit einer ölgekühl­ ten Hohlwelle auf dem wassergekühlten Exzenterlagerbock engspaltig im wassergekühlten Invargehäuserohr und trägt an beiden Enden, wenn auch eines genügen würde, einen innenverzahnten Zahnkranz, in welchem er vom Innenläufer mit 2 Dritteln von dessen Drehzahl durch ein Ritzel angetrieben wird; denn der Außenläufer des Expanders gibt keine Leistung ab, sondern nimmt welche auf. Im Motorbetrieb wird gekühltes Schmieröl in die Zahnkränze hineingespritzt, und schräge Pumpbohrungen in der Läuferinnenwand saugen es an und pumpen es durch den Außenläufer, weil jeder Kanal an einem Auspumploch an der Außenwand endet. Ein Teil der Kühlkanäle kehrt zum selben Wellenende zurück, nachdem er das Kühlöl an den radialen Invarböden unter den Gassteuerschlitzen und an den Ankerblöcken für die die beiden Hohlwellen verbindenden Invaranker ent­ langgeleitet hat. Der andere Teil der Kühlkanäle wird jeweils durch einen dieser rohrartigen Anker zum anderen Läuferende geführt. Das durch­ gepumpte Öl hält den Anker kalt, obwohl er durch eine der glühend heißen Läuferwangen aus HPSiC-Keramik verläuft. Denn, damit wenig Wärme in den Anker fließt, steckt er in der axialen Bohrung durch die Keramik­ wange in einer aus eingeschrumpften Rohrstücken aus wärmedämmendem hoch­ festem Zirkonoxid bestehenden Hülse. Auf diese Weise können die in die Hohlwellen eingeschrumpften und mit Querbolzen fixierten Invaranker einerseits die beiden Hohlwellen längenstabil miteinander verbinden und andererseits die mit Gasdruck und vor allem durch Fliehkraft stark querbelasteten keramischen Läuferwangen tragen.After the housing with its ceramic components are still the runners to describe. The external rotor runs with an oil-cooled at each end  th hollow shaft on the water-cooled eccentric bearing block in the water-cooled Invar casing tube and carries on both ends, though one would suffice, an internally toothed ring gear in which he from the inner rotor with 2 thirds of its speed through a pinion is driven; because the expander's external rotor does not perform but takes some. Chilled lubricating oil is used in engine operation injected into the sprockets, and oblique pump holes in the Inner wall of the rotor suck it up and pump it through the outer rotor because each channel ends at an exhaust hole on the outer wall. A part of Cooling channels will return to the same shaft end after receiving the cooling oil on the radial invar bases under the gas control slots and on the Anchor blocks for the Invarankers connecting the two hollow shafts has passed on. The other part of the cooling channels is through one of these tubular anchors led to the other rotor end. That through Pumped oil keeps the anchor cold, even though it is red-hot through one of the Runner cheeks made of HPSiC ceramic run. Because, so little heat in the armature flows, it sticks in the axial hole through the ceramic cheek in a made of shrunk-in pipe sections made of heat-insulating high solid zirconium oxide existing sleeve. In this way, those in the Hollow shafts shrink-wrapped and fixed with cross bolts on the one hand connect the two hollow shafts with each other in a stable manner and on the other hand strong with gas pressure and especially with centrifugal force wear cross-loaded ceramic runner cheeks.

Die drei Wangen des Außenläufers haben eine einfache Geometrie. Sie stellen prismatische Körper mit einem aus zwei Kreisabschnitten zusammen­ gesetzten Querschnitt dar. Die zylindrische Mantelfläche des Außenläufers bildet ihre Außenfläche, und ihre Innenfläche, über welche der Innen­ läufer kämmt, ist ähnlich. Die Wangen haben die Länge des Motorarbeits­ teiles und sind auf dem Umfang um 120° zueinander versetzt und haben die ca. 20° breiten Steuerschlitze zwischen sich. Im Motorbetrieb hei­ zen die Läuferwangen sich auf ca. 700°C auf und dehnen sich entsprechend nach allen Seiten aus. Zur Längsdehnung können sie sich auf den einige Zehntelmillimeter längeren Invarankern verschieben, von denen jeweils fünf auf einem ziemlich weit außen liegenden Teilkreis die Wange axial durchdringen. Die radiale Dehnung nach außen ist wegen der kleinen Mate­ rialstärke klein. Nach innen ist sie etwas größer, wird aber von den flexiblen Dichtschuppen auf dem Innenläufer aufgefangen. In Umfangs­ richtung wird der Dehnung dadurch stattgegeben, daß nur der mittlere der fünf Invaranker rund und stramm in seiner Zirkonoxidhülse sitzt, während die vier äußeren Anflächungen haben, auf denen sich die Zirkon­ oxidhülsen mit senkrecht zur radial/axialen Mittelebene der Läuferwange ausgerichteten kurzen Langlöchern verschieben können. Das läßt sich leicht herstellen, weil die Hülsen, wie gesagt, der Dehnung halber in 1 cm lange Stück unterteilt sind. Die Keramikwangen werden inklusive der Ankerlöcher als HPSiC-Teile heißgepreßt und dann genau konturge­ schliffen, wobei die Form wieder so gewählt werden kann, daß sie im Heißbetrieb genau paßt. In der kurzen kalten Anlaufphase sind die den engen Invarspalten gleichwertigen Heißteilspalte dann geringfügig größer, aber ausreichend dicht. Da die Fliehkraft der Keramikwangen so groß ist, daß sie die Motordrehzahl begrenzt, wird man die Wangen eventuell mit Erleichterungshohlräumen, z. B. -bohrungen, herstellen.The three cheeks of the external rotor have a simple geometry. she assemble prismatic bodies with one of two circular sections set cross section. The cylindrical surface of the outer rotor forms its outer surface, and its inner surface, over which the inner runner combs is similar. The cheeks have the length of the engine work part and are offset and 120 ° to each other on the circumference the approx. 20 ° wide control slots between them. Hot in engine operation the runner cheeks expand to approx. 700 ° C and expand accordingly in all directions. For longitudinal expansion you can refer to the some Move tenths of a millimeter longer Invaran core, each of which five axially on a pitch circle that is quite far out penetrate. The radial outward stretch is due to the small mate rial strength small. It is a bit bigger on the inside, but is used by the flexible sealing shed caught on the inner runner. In scope  direction, the stretch is allowed in that only the middle the five Invarankers sit round and tight in its zirconium oxide sleeve, while the four outer flats on which the zircon oxide sleeves with perpendicular to the radial / axial central plane of the rotor cheek can move aligned short elongated holes. That can be easy to manufacture because, as I said, the sleeves are stretched in 1 cm long pieces are divided. The ceramic cheeks are included the anchor holes are hot-pressed as HPSiC parts and then precisely contoured grind, the shape can be chosen so that it in Hot operation fits exactly. In the short cold start-up phase, they are the narrow invar gaps equivalent hot part gaps then slightly larger, but sufficiently dense. Because the centrifugal force of the ceramic cheeks is so great is that it limits the engine speed, you may become the cheeks with relief cavities, e.g. B. holes.

Die Invarhohlwellen werden gegen zu starken Wärmeeinstrom aus den Läu­ ferwangen und dem Arbeitsraum mit einer aufgeklebten, für die Verbin­ dungsanker gelöcherten Ringscheibe aus Aluminiumtitanat geschützt. Die Platte bleibt dehnungsfrei und realisiert enge Spalte zum Gehäuse und zum Exzenterlagerbock, eventuell sogar durch Einlaufen. Vermutlich muß sie zum Heißgas hin aber mit einer für die Wärmedehnung in Kacheln auf­ geteilten warmfesteren Zirkonoxidplatte abgeschirmt werden. Unter den Läuferwangen können die Kacheln von den Ankern gehalten werden. Im Be­ reich der Steuerschlitze sind sie mit eingelassenen durch das Al₂TiO₅ ragenden Stahlstiften an den Invarboden zu schweißen. In den Zirkonoxid­ kacheln fällt die Temperatur auf das für Aluminiumtitanat tragbare Maß.The Invar hollow shafts are against the excessive heat inflow from the Läu ferwangen and the work area with a glued on, for the connective perforated washer made of aluminum titanate. The Plate remains free of stretch and realizes narrow gaps to the housing and to the eccentric bearing block, possibly even by running in. Probably must towards the hot gas but with a tile for thermal expansion split heat-resistant zirconium oxide plate are shielded. Among the Runner cheeks can be held by the anchors. In Be They are rich in the control slots with recessed through the Al₂TiO₅ to weld protruding steel pins to the invar floor. In the zirconium oxide the temperature drops to a level that is acceptable for aluminum titanate.

Gemäß der Vorerfindung arbeitet der Außenläufer tribologisch mit dem mit Dichtschuppen besetzten Innenläufer zusammen. Es schadet nicht, wenn die Dichtschuppen über die polierten HPSiC-Flächen schleifen. Diese und sie selbst reiben sich dabei wenig ab, und, wenn sie es tun, hört es immer noch beim Spalt Null auf. Der in 195 00 713.1 angegebene Innen­ läufer ist konstruktiv und fertigungstechnisch weiterentwickelt worden. Insbesondere wird er jetzt nicht mehr mit Öl sondern mit Wasser gekühlt, damit die über die Dichtschuppen einfließende Wärmemenge mit Sicherheit bei niedriger Wandtemperatur übernommen wird, und der Innenläufer aus Invarstahl sich nicht dehnt. Er endet an beiden Seiten des Motors mit einem Abtriebsritzel in einem Getriebekasten. Auf der einen Seite treibt er über ein Zwischenrad den gleichschnell laufenden Innenrotor des Ver­ dichters an, auf der anderen ein Untersetzungsrad, dessen Welle außer­ halb des Motorgehäuses den Kupplungsflansch trägt. Die Ritzel sitzen jeweils über den Antriebsritzeln für den Außenläufer. Durch sie hin­ durch ragen auf beiden Seiten die drehfest, aber sonst flexibel zuge­ führten Kühlwasserübertragungsrohre in die hohle Innenläuferwelle hi­ nein. Sie richten sich durch zwei in sie eingravierte Fluidfördergewinde koaxial zentrisch in der Wellenbohrung aus und sind dadurch gleichzeitig beruhrungsfrei gelagert. Das vordere der Gewinde fördert das Schmieröl in das Getriebe zurück, das hintere das Kühlwasser in den Läufer. Zwi­ schen ihnen weist das Übertragungsrohr eine kurze glatte Lauffläche auf, auf die sich bei Motorstillstand ein in die Welle eingepreßter Elastomerdichtring aufsetzt, in den jedoch ein in Stücke unterteilter Metallring eingegossen ist, so daß er bei Wellendrehung fliehkraftbedingt von der Lauffläche abhebt.According to the invention, the external rotor works tribologically with the with inner runners filled with sealing scales. It doesn't hurt when the sealing scales grind over the polished HPSiC surfaces. This and they themselves rub themselves little, and when they do, hear it still open at zero gap. The interior specified in 195 00 713.1 läufer has been further developed in terms of construction and manufacturing technology. In particular, it is no longer cooled with oil but with water, thus the amount of heat flowing in through the sealing scales with certainty is taken over at a low wall temperature, and the inner rotor off Invar steel does not stretch. It ends on both sides of the engine an output pinion in a gear box. On the one hand floating  he uses an idler gear to drive the Ver's inner rotor at the same speed closer, on the other a reduction gear, the shaft of which is half of the motor housing carries the coupling flange. The pinions are seated each over the drive pinions for the external rotor. Through it through protruding on both sides, the torsionally fixed, but otherwise flexible led cooling water transmission pipes into the hollow inner rotor shaft hi No. They are aligned by two fluid delivery threads engraved in them coaxially centered in the shaft bore and are therefore simultaneous stored without contact. The front of the thread conveys the lubricating oil back into the gearbox, the rear of the cooling water into the rotor. Two The transmission tube has a short, smooth tread which are pressed into the shaft when the engine is at a standstill Elastomer sealing ring attaches, but in the one divided into pieces Metal ring is poured in, so that it rotates due to centrifugal force takes off from the tread.

Der ellipsenquerschnittige Drehkolben des Innenläufers wird erfindungs­ gemäß mit den beidseitigen Hohlwellen einteilig geschmiedet. Im Gegen­ satz zur Vorerfindung wird er nicht mehr mit Schmieröl sondern mit Was­ ser gekühlt. Das Kühlwasser wird in gefrästen mit aufgeschweißten Wand­ streifen abgedeckten Kanälen allseitig an der Drehkolbenoberfläche ent­ langgeleitet. An beiden Enden schließen Querbohrungen die Kanäle an die Zentralbohrungen der Hohlwellen an. In die Drehkolbenwand werden außen rundherum leichte Längskerben für das Einsetzen und Laseranschwei­ ßen der 0,3 bis 0,4 mm dicken Dichtschuppenbänder eingehobelt. Auf die in der Voranmeldung propagierten Umkehrungen der tangentialen Dicht­ schuppenrichtung an vier Punkten darf voraussichtlich verzichtet werden, weil nur auf den kurzen Ellipsenbögen des Drehkolbenprofils die Dicht­ schuppen stark über die Außenläuferwangen gezogen werden, während sie an den langen Bögen überwiegend auf den Wangen abrollen und nur schwach in tangentialer Erstreckungsrichtung vorgeschoben werden.The elliptical cross-section of the inner rotor is fiction forged in one piece with the hollow shafts on both sides. In the opposite The sentence for the invention is no longer made with lubricating oil but with what chilled. The cooling water is milled in with welded on wall strip covered channels on all sides of the rotary lobe surface forwarded. Cross bores connect the channels at both ends the central bores of the hollow shafts. Be in the rotary lobe wall outside all around light longitudinal notches for insertion and laser welding of the 0.3 to 0.4 mm thick sealing scale tapes. On the reversals of the tangential density propagated in the prior application the direction of the shed at four points may be waived, because the sealing only on the short elliptical arches of the rotary lobe profile scales are pulled heavily over the outer rotor cheeks as they Roll on the long arches mainly on the cheeks and only weakly be advanced in the tangential direction of extension.

Das heißt, daß der Innenläufer auf dem Fertigungsautomaten um 360° durchgedreht werden kann, wenn die Dichtschuppenbänder aus einem Magazin in die Längskerben eingesetzt und an ihrer Wurzel mit einem Laser ange­ schweißt werden. Recherchen haben ergeben, daß anstelle der dünnwandigen Dichtschuppenbänder mit angewalztem Fuß solche ohne diesen verwendet und rationell aus Rollenblech (Coils) hergestellt werden können. Dieses könnte z. B. mit Messerwalzen quergeschlitzt, mit schräg und senkrecht schneidenden Hochgeschwindigkeitslasern längsgeteilt, durch Walzen, Schleifen und Abtrennen fertiggeformt und direkt in die Magazine ge­ füllt werden. Nach dem Anschweißen des Dichtschuppenpelzes würde man die Drehkolbenkontur, d. h. die Enden der Dichtschuppen, präzise form­ funkenerosiv nachbearbeiten. Im Motorbetrieb werden sich die Dichtschup­ pen an den Spitzen auf 500 bis 600°C aufheizen, ohne aufgrund ihres Nickelgehaltes zu verzundern, und ohne am Fuß heißer als 200°C zu wer­ den. Wenn sie über die Keramikwangen des Außenläufers gleiten, geht die Reibleistung nur teilweise verloren, weil die Reibkräfte den Außen­ läufer mitantreiben. Sowohl die Kosten für den keramischen Außenläufer als auch die für den mit Tausenden von Dichtschuppen besetzten Innenläu­ fer können in der automatischen Fertigung so gesenkt werden, daß der ansonsten viel einfachere-Lambda 2-Drehkolbenmotor billiger als ein Hubkolbenmotor wird.This means that the inner rotor on the production machine by 360 ° can be turned if the seal scale tapes from a magazine inserted into the longitudinal notches and lasered at their roots be welded. Research has shown that instead of thin-walled Sealing band with rolled foot used without this and can be rationally produced from coils. This  could e.g. B. cross-slotted with knife rollers, with oblique and vertical cutting high-speed lasers cut lengthwise, by rolling, Grinding and cutting finished and put directly into the magazines be filled. After welding on the dandruff fur one would the rotary lobe contour, d. H. the ends of the sealing scales, precise shape rework electrical discharge. In engine operation, the sealing boss heat the tips to 500 to 600 ° C without Scaling nickel content and without being hotter than 200 ° C on the foot the. If they glide over the ceramic cheeks of the external rotor, go the frictional power is only partially lost because of the frictional forces on the outside Driving runners. Both the cost of the ceramic outrunner as well as the one for the inner lair, which is filled with thousands of sealing scales fer can be reduced in automatic production so that the otherwise much simpler-lambda 2 rotary engine cheaper than one Reciprocating engine.

Im folgenden ist in den Figuren ein Ausführungsbeispiel des Lambda- 2-Invar-und-Keramik-Drehkolbenmotors dargestellt. Im einzelnen zeigen dieAn exemplary embodiment of the lambda 2-Invar-and-ceramic rotary lobe motor shown. Show in detail the

Fig. 1 einen Querschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2 durch den Motor, die Fig. 1 shows a cross section along the line II in Fig. 2 by the engine, the

Fig. 2 einen Längsschnitt durch diesen Motor entlang der Linie II-II in Fig. 1, die Fig. 2 is a longitudinal section through this motor along the line II-II in Fig. 1, the

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Ausschnitt aus der Außenwand des Innenläuferdrehkolbens mit angeschweißten Dicht­ schuppenbändern, die Fig. 3 shows an enlarged cross section through a section of the outer wall of the inner rotor lobe with welded sealing bands, the

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 5 durch den im Maßstab √ : 1 vergrößert aus Fig. 2 herausgezeichneten Au­ ßenläufer des Expanders, die Fig. 4 is a longitudinal section along the line IV-IV in Fig. 5 by the enlarged √: 1 enlarged from Fig. 2 drawn out outer rotor of the expander

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 durch diesen Außenläufer, die Fig. 5 shows a cross section along the line VV in Fig. 4 by this external rotor, the

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 4 durch diesen Außenläufer, und die Fig. 6 shows a cross section along the line VI-VI in Fig. 4 by this external rotor, and

Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 4 durch diesen Außenläufer. Fig. 7 shows a cross section along the line VII-VII in Fig. 4 by this external rotor.

Bauteil- und Merkmalliste: 1 Expanderaußenrohr (Invar), 2 Verdichter­ außenrohr (Invar), 3 Brennkammeraußentopf (Invar), 4 Nachbrennkammer­ außengehäuse (Invar), 5 Expander, 6 Verdichter, 7 Hauptbrennkammer (HP- SiC, SiSiC), 8 Nachbrennkammer (HPSiC, SiSiC), 9 linker, 10 rechter Exzenterlagerbock (Invar), 11 Außenläuferrohranker (Invar), 12 Außenläu­ fer, 13 Innenläufer (Invar), 14 2/3-Auskleidungsrohr aus Aluminiumtita­ nat, 15 Auskleidungsformstück für (24) (Al₂TiO₅), 16 an (8) angeformter Gehäuserohrstreifen (HPSiC, SiSiC), 17 separater Wandstreifen (HPSiC, SiSiC), 18 Bodenschutzplatte (Al₂TiO₅), 19 Außenläuferwange (HPSiC, Si- SiC), 20 Ringbodenplatte (Al₂TiO₅), 21 Ringbodenplatte gekachelt (ZrO₂(Y)), 22 Dichtschuppenkleid auf dem Drehkolben des Innenläufers, 23 Dicht­ schuppe (Invar), 24 Exp.auslaßkanal, 25 Exp.auslaßmündung, 26 Exp.ein­ laßmündung, 27 Schwalbenschwanzfuß, 28 Fußleiste (ZrO₂(Y)), 29 Fußleiste (Al₂TiO₅), 30 Streifen aus Aluminiumsilikatfaserfilz, 31 zum Umfang schräge Dehnfuge, 32 Gaskanal an (8), 33 Aluminiumsilikatfaserfilz­ schicht, 34 Positionierlasche aus ZrO₂(Y) oder zunderfestem Metall, 35 Längsnut an (8), Längsnut an (4), 37 viertellanger Endabschnitt von (7), 38 Sekundärverbrennungszone, 39 Primärverbrennungszone, 40 Exp.­ arbeitsraum, 41 Verdichterarbeitsraum, 42 Verdichterauslaß, 43 magnet­ ventilgesteuerter 44 Brennstoffinjektor, 45 trichterförmiges Wandloch, 46 verdünnte Primärzonenwand=Heizleiterglühzone, 47 in der Sekundärzone sich verdickende BK.-wand, 48 dickwandiger Faßboden von (7), 49 Dehn­ schlitze, 50 an (7) angesinteter außen metallisierter Rohrstumpf rechts, 51 desgleichen links, 52 herumgewickelte Kupferlitze, 53 Aluminiumsili­ katfaserwolle, 54 angelöteter Metalldeckel mit Massenkontakt, 55 angelö­ teter Metalldeckel mit angelötetem Zündstromkabel, 56 Schutzrohr, 57 Zündstromkabel, 58 keramisches Elektroisolierrohr (RBSN), 59 Aluminium­ silikatfaserfilzhülle, 60 Steatitrohr, 61 Schraubdeckel, 62 Hohlwelle von (12) links (Invar), Hohlwelle von (12) rechts (Invar), 64, 65, 66 Kühlölkanäle, 67, 68 innenverzahnter Zahnkranz links bzw. rechts, 69 Fixierbolzen für (11), 70 zum Umfang schräge Ölansaugbohrung, 71 Ölaus­ pumpbohrung, 72 Ringboden (Invar), 73 Zirkonoxidkachel mit Änkerloch, 74 Zirkonoxidkachel mit eingeschweißtem Stift, 75 Exp.steuerschlitz, 76 Senkkopfstift (Stahl), 77 axiales Durchgangsloch in (19), 80 einge­ schrumpfte kurze ZrO₂(Y)-Hülse mit Rundloch, 81 dito mit kurzem Lang­ loch, 82 runder Rohranker (11), 83 Rohranker (11) mit achsparallelen Anflächungen, 84 Innenläuferdrehkolben (Invar), 85 linke, 86 rechte Innenläuferhohlwelle, 87, 88, 89 eingeschweißte Abdeckwandstreifen, 90, 91, 92 gefräste Kühlwasserkanäle, 93, 94 axiale Zentralbohrungen in (85) und (86), 95, 96, 97 radiale Anschlußbohrungen, 98 Kühlwasserübertragungs­ rohr, 99 drehfester radial flexibler Schlauch, 100 Getriebekasten für das Untersetzungsgetriebe, 101 Getriebekasten für das Verbindungsgetrie­ be zwischen Expander und Verdichter, 102 Antriebsritzel für (67) bzw. (68), 103 Antriebsritzel für die Abtriebswelle (141, 142, 143), 104 Ab­ triebsritzel zum Verdichter hin, 105 Kühlwasserrückfördergewinde, 106 Ölrückfördergewinde, 107 Lauffläche, 108 Elastomerwellendichtring mit gestückelt eingegossenem 109 Metallring, 110 15 Mikrometer breite Dehn­ fuge zwischen den Dichtschuppen (23), 111 Dichtschuppenband, 112 Laser­ schweißnaht, 113 Längskerbe in der Drehkolbenwand, 114 Radialgleitlager­ schale, 115 schmale Axiallauffläche, 116 exzentrische Laufbohrung, 117 Radialgleitlagerbuchse, 118 schmale Axiallauffläche, 119 Ölsammelnut, 120 nach (119) hinförderndes Ölfördergewinde, 121 hydraulisch betätigbarer Stillstandswellendichtring nach 195 00 712.3, 122 nach (119) hinfördern­ des Ölgegenfördergewinde, 123 Ölsammelnut, 124 Bohrkanal von (123) nach (125), 125 Ölsammelnut, 126 Axiallauffläche, 127 Radiallauffläche, 128 zum Lager (127) hin förderndes Ölfördergewinde, 129 Ölsammelnut, 130 rohrartiger Verbindungskanal, 131 Ölsammelnut, 132 nach (129) hin för­ derndes Ölfördergewinde, 133 nach (131) hin förderndes Ölfördergewinde, 134, 135 hydraulisch betätigbarer Stillstandswellendichtring nach 195 00 712.3, 136 Ölsammelnut, 137 nach (136) hin förderndes Ölfördergewin­ de, 138 Radiallauffläche, 139 Axiallauffläche, 140 Ölsammelnut, 141 Kraftabtriebswelle, 142 Untersetzungszahnrad, 143 Kupplungsflansch, 144 Zwischenzahnrad, 145 Verdichterantriebsritzel, 146 Kühlwasserraum, 147 Kühlwasserrohr, 148 Frischölrohr, 149 Flansch für Luftansaugstutzen, 150 Flansch für Auspuffrohr, 151 Druck-Brennstoffvorlauf, 152 Brenn­ stoffrücklauf, 153 Endring am Exp.gehäuseauskleidungs-2/3-rohr (14) (Al₂TiO₅), 153 axiale Erleichterungsbohrungen in den Außenläuferwangen (19).Component and feature list: 1 expander outer tube (Invar), 2 compressor outer tube (Invar), 3 combustion chamber outer pot (Invar), 4 afterburning chamber outer casing (Invar), 5 expander, 6 compressor, 7 main combustion chamber (HP-SiC, SiSiC), 8 afterburning chamber ( HPSiC, SiSiC), 9 left, 10 right eccentric bearing bracket (Invar), 11 outer rotor tube anchor (Invar), 12 outer rotor, 13 inner rotor (Invar), 14 2/3 lining tube made of aluminum titanium, 15 lining molding for ( 24 ) (Al₂TiO₅) , 16 to ( 8 ) molded housing tube strips (HPSiC, SiSiC), 17 separate wall strips (HPSiC, SiSiC), 18 floor protection plate (Al₂TiO₅), 19 outer rotor cheek (HPSiC, Si-SiC), 20 ring base plate (Al₂TiO₅), 21 ring base plate tiled (ZrO₂ (Y)), 22 seal scale dress on the rotary piston of the inner rotor, 23 sealing scale (Invar), 24 exposure outlet channel, 25 exposure outlet mouth, 26 exposure inlet mouth, 27 dovetail base, 28 skirting board (ZrO₂ (Y)), 29 skirting board (Al₂TiO₅), 30 strips of aluminum mini silicate fiber felt, 31 expansion joint inclined to the circumference, 32 gas channel on ( 8 ), 33 aluminum silicate fiber felt layer, 34 positioning tab made of ZrO₂ (Y) or scale-resistant metal, 35 longitudinal groove on ( 8 ), longitudinal groove on ( 4 ), 37 quarter-long end section of ( 7 ) , wall BK.-38 secondary combustion zone 39 primary combustion zone, 40 Exp. workroom, 41 compressor working space 42 compressor outlet, 43 solenoid valve controlled 44 fuel injector 45 funnel-shaped wall hole, 46 diluted primary zone wall = Heizleiterglühzone, 47 in the secondary zone is thickened, 48 of thick-walled barrel bottom of ( 7 ), 49 expansion slots, 50 to ( 7 ) sintered outside metallized tube stump on the right, 51 the same on the left, 52 copper wire wound around, 53 aluminum silicate fiber wool, 54 soldered metal cover with mass contact, 55 soldered metal cover with soldered ignition current cable, 56 protective tube, 57 ignition current cable, 58 ceramic electrical insulation tube (RBSN), 59 aluminum silicate fiber felt ülle, 60 steatite tube, 61 screw cap, 62 hollow shaft from ( 12 ) left (Invar), hollow shaft from ( 12 ) right (Invar), 64, 65, 66 cooling oil channels, 67 , 68 internally toothed ring gear left or right, 69 fixing bolts for ( 11 ), 70 oil intake hole inclined to the circumference, 71 oil pump hole, 72 ring base (Invar), 73 zirconium oxide tile with anchor hole, 74 zirconium oxide tile with welded-in pin, 75 expansion control slot, 76 countersunk pin (steel), 77 axial through hole in ( 19 ), 80 shrunk-in short ZrO₂ (Y) sleeve with round hole, 81 ditto with short elongated hole, 82 round tube anchor ( 11 ), 83 tube anchor ( 11 ) with axially parallel flats, 84 inner rotor lobes (Invar), 85 left, 86 right inner hollow shaft, 87 , 88 , 89 welded cover strips, 90 , 91 , 92 milled cooling water channels, 93 , 94 axial central bores in ( 85 ) and ( 86 ), 95, 96, 97 radial connecting bores, 98 cooling water transmission tube, 99 non-rotatable, radially flexible hose, 100 gearbox Box for the reduction gear, 101 gear box for the connecting gear between the expander and compressor, 102 drive pinion for ( 67 ) or ( 68), 103 drive pinion for the output shaft ( 141 , 142 , 143 ), 104 drive pinion to the compressor, 105 cooling water return thread , 106 oil return thread, 107 running surface, 108 elastomer shaft sealing ring with cast-in cast 109 metal ring, 110 15 micrometer-wide expansion joint between the sealing scales ( 23 ), 111 sealing scale band, 112 laser welded seam, 113 longitudinal notch in the rotary piston wall, 114 radial plain bearing shell, 115 narrow axial running surface, 116 eccentric hole 117 radial plain bearing bush, 118 narrow Axiallauffläche, 119 oil collecting groove, 120 hinförderndes according to (119) oil conveying thread, 121 hydraulically actuated standstill shaft seal according to 195 00 712.3, 122 by (119) hinfördern the oil counter conveying screw, 123 oil collecting groove, 124 drilled channel of (123) to ( 125 ), 125 oilseeds lnut, 126 Axiallauffläche, 127 radial tread 128 for storage (127) toward promoting oil pumping screw, 129 oil collecting groove, 130 tube-like connecting channel 131 oil collecting groove, 132 by (129) toward för derndes oil pumping screw, 133 promotional according to (131) towards the oil feed thread, 134, 135 hydraulically actuated standstill shaft seal according to 195 00 712.3, 136 oil collecting groove, 137 by (136) toward promoting oil production threaded de, 138 radial tread 139 Axiallauffläche, 140 oil collecting groove, 141 motor output shaft 142 reduction gear, 143 coupling flange 144 intermediate gear 145 compressor drive pinion 146 cooling water space, 147 cooling water pipe , 148 fresh oil pipe, 149 flange for air intake manifold, 150 flange for exhaust pipe, 151 pressurized fuel supply, 152 fuel return, 153 end ring on the outer casing liner 2/3 pipe ( 14 ) (Al₂TiO₅), 153 axial relief holes in the outer rotor cheeks ( 19th ).

Claims (14)

1. Drehkolbenmotor mit zwei Kämmeingriffsmaschinen als Verdichter und Expander und dazwischenliegender Brennkammer mit isochorer Wärme­ zufuhr bei ca. Lambda=2 und Wärmerückführung durch zurückgehaltenes Druckgas, mit 36% Nickelstahl (Invar) als Hauptwerkstoff im Kalt­ teil, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) auch im Heißteil die tragenden Elemente des Motors, nämlich die Außengehäuse (1, 2, 3, 4) des Expanders (5), des Verdichters (6), der Haupt (7)- und der Nachbrennkammer (8), die Exzenterla­ gerböcke (9, 10), die Verbindungsanker (11) des Außenläufers (12) und der Innenläufer (13), als mit Wasser oder Öl auf unter 200°C gekühlte Teile aus Invarstahl bestehen, und daß
• b) diese Teile hitzebeständige Bauteile und Verkleidungen aus tech­ nischen Keramikwerkstoffen tragen, nämlich das Expanderinnen­ gehäuse (14, 15, 16, 17), die Bodenschutzplatten (18) der Exzenter­ lagerböcke, die Hauptbrennkammer (7), die Nachbrennkammer (8), die Wangen (19) und Plattierungen (20, 21) des Außenläufers, beziehungsweise daß
• c) der Innenläufer ein Schutzkleid (22) aus aufglühenden, frei dehnbaren Invardichtschuppen (23) nach 195 00 713.1 hat.

1. Rotary piston engine with two combing machines as a compressor and expander and intermediate combustion chamber with isochoric heat supply at about lambda = 2 and heat recirculation by restrained compressed gas, with 36% nickel steel (Invar) as the main material in the cold part, characterized in that

• a) also in the hot part the load-bearing elements of the engine, namely the outer housing ( 1 , 2 , 3 , 4 ) of the expander ( 5 ), the compressor ( 6 ), the main ( 7 ) - and the afterburner chamber ( 8 ), the eccentric gerbocks ( 9 , 10 ), the connecting anchors ( 11 ) of the outer rotor ( 12 ) and the inner rotor ( 13 ) than with water or oil to below 200 ° C cooled parts made of Invar steel, and that
• b) these parts carry heat-resistant components and cladding made of technical ceramic materials, namely the expander housing ( 14 , 15 , 16 , 17 ), the floor protection plates ( 18 ) of the eccentric bearing blocks, the main combustion chamber ( 7 ), the afterburning chamber ( 8 ), the Cheeks ( 19 ) and cladding ( 20 , 21 ) of the outer rotor, or that
• c) the inner rotor has a protective dress ( 22 ) made of glowing, freely stretchable invard seal scales ( 23 ) after 195 00 713.1.

2. Lambda 2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaßkanal (24) des Expandergehäuserohres (1) ein Formteil (15) aus Aluminiumtitanat (Al₂TiO₅) eingeklebt ist.2. Lambda 2-piston engine according to claim 1, characterized in that in the outlet channel ( 24 ) of the expander housing tube ( 1 ) a molded part ( 15 ) made of aluminum titanate (Al₂TiO₅) is glued. 3. Lambda 2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Expandergehäuserohr (1) im Arbeitsteil (40) und auf einer rechts und links darüberhinausgehenden Länge auf den zwei Dritteln des Umfanges, die die arbeitsteillange rechteckige Expan­ derauslaßmündung (25) enthalten, ein dickwandiges 2/3- Rohr (14) aus Aluminiumtitanat mit eingeformter Auslaßmündung eingeklebt hat.3. Lambda 2 rotary engine according to claim 1 and 2, characterized in that the expander housing tube ( 1 ) in the working part ( 40 ) and on a right and left extending length on the two-thirds of the circumference, the exhaust part length expander derauslaßmünd ( 25th ) included, a thick-walled 2/3 tube ( 14 ) made of aluminum titanate with molded-in outlet mouth. 4. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Expandergehäuserohr (1) gleichlang auf dem Umfangsdrit­ tel, das die arbeitsteillange rechteckige Expandereinlaßmündung (26) enthält, mit keramischen Wandstreifen (16, 17) aus Siliziumkar­ bid (HPSiC, SiSiC) ausgekleidet ist, die entweder abbiegend an die Nachbrennkammer (8) angeformt sind, oder die mit Schwalbenschwanz­ füßen (27) in in das Gehäuserohr (1) eingeklebten Leisten (28,29) aus Zirkonoxid (ZrO₂(Y)) und Aluminiumtitanat mit zwischengeschalte­ ten Faserfilzstreifen (30) aus Aluminiumsilikat, z. B. Cerapaper, gehalten sind und zwischen sich zur Drehrichtung schräge ca. 15 Mikrometer breite Dehnfugen (31) haben.4. Lambda-2 rotary piston engine according to claim 1 to 3, characterized in that the expander housing tube ( 1 ) tel the same length on the circumferential part, which contains the part length rectangular expander inlet mouth ( 26 ), with ceramic wall strips ( 16 , 17 ) made of silicon kar bid (HPSiC, SiSiC), which are either molded onto the afterburning chamber ( 8 ) or which have dovetail feet ( 27 ) in strips ( 28, 29 ) made of zirconium oxide (ZrO₂ (Y)) glued into the housing tube ( 1 ) and aluminum titanate with interposed fiber felt strips ( 30 ) made of aluminum silicate, e.g. B. Cerapaper, are kept and between them oblique to the direction of rotation about 15 microns wide expansion joints ( 31 ). 5. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß auf die Böden der Exzenterlagerböcke (9, 10) formgleiche dickwandige Platten (18) aus Aluminiumtitanat aufgeklebt oder -gelö­ tet sind.5. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 4, characterized in that on the bottoms of the eccentric bearing blocks ( 9 , 10 ) identical thick-walled plates ( 18 ) made of aluminum titanate are glued or soldered. 6. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die den Expandereinlaß (26) enthaltende Nachbrennkammer (8) mit den abbiegend angeformten Gehäusewandstreifen (16) und zwei auf jeweils Viertellänge an den Enden von hinten im Boden ankommen­ den rechteckigen Gaskanälen (32) kastenförmig aus Siliziumkarbid (HPSiC oder SiSiC) hergestellt, mit einer einhüllenden Faserfilz­ schicht (33) aus z. B. Cerapaper in die Invarwandnische (4) einge­ schoben und nahe der Expandergehäuseinnenfläche (14, 16) mit axial/ tangentialen Keramik- oder Blechstreifen (34) aus Zirkonoxid oder zunderfestem Metall in in den Ecken zwischen den Kastenwänden und den Gehäusewandstreifen angeordneten Längsnuten (35) sowie solchen (36) im Invargehäuse lokal fixiert ist.6. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 5, characterized in that the afterburning chamber ( 8 ) containing the expander inlet ( 26 ) with the bent housing wall strips ( 16 ) and two arrive at the ends from the rear in the floor in each case at quarter lengths the rectangular gas channels ( 32 ) box-shaped made of silicon carbide (HPSiC or SiSiC), with an enveloping fiber felt layer ( 33 ) made of z. B. Cerapaper inserted in the Invarwandiche ( 4 ) and close to the expander housing inner surface ( 14 , 16 ) with axial / tangential ceramic or sheet metal strips ( 34 ) made of zirconium oxide or scale-resistant metal in longitudinal grooves arranged in the corners between the box walls and the housing wall strips ( 35 ) and such ( 36 ) is locally fixed in the invar housing. 7. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) die Gaskanäle (32) die Nachbrennkammer an die gleichlange faß­ artige in eigenem Invartopf (3) untergebrachte Hauptbrennkammer (7) in den viertellangen Endabschnitten (37), die zusammen mit ihnen und der Nach-BK die Sekundärverbrennungszone (38) bilden, anschließen, und daß sich im mittleren mit den Verdichterar­ beitsräumen (41) gleichlangen Teil der Haupt-BK die Primärver­ brennungszone (39) erstreckt, in welche auf ganzer Länge der Verdichterauslaß (42) tangential einmündet, und zwei magnet­ ventilgesteuerte (43) mehrstrahlige Brennstoffinjektoren (44) den Brennstoff durch sich nach innen trichterförmig aufweitende Wandlöcher (45) einspritzen, daß
• b) die Hauptbrennkammer (7) aus HPSiC oder SiSiC mit möglichst dünner Wand (46) im Primärzonenteil und in den zur Sekundärzo­ ne gehörigen Endabschnitten sich innen konisch auf die dreifache Stärke verdickender Wand (47) sowie mit genauso dickwandigen Faßböden (48) hergestellt und auf jedem Faßboden durch ein ange­ sintertes dickwandiges von axial/radialen Dehnschlitzen (49) durchbrochenes annähernd gleichdurchmeßriges Rohrstück (50, 51) verlängert ist, welches außen metallisiert und mit Kupferlitze (52) umwickelt, innen mit Keramikwolle (53) gefüllt und mit einem an die Kupferlitze angelöteten Metalldeckel (54, 55) ver­ schlossen ist, daß
• c) der Deckel (54) mit metallischem Kontakt im Invarbrennkammertopf (3) stehend elektrische Verbindung zur Motormasse hat, und an den Deckel (55) ein in einem Schutzrohr (56) aus dem Motor he­ rausgeführtes Zündstromkabel (57) angelötet ist, und daß
• d) über die Hauptbrennkammer inklusive des Stromanschlußstücks (51) ein dünnwandiges Rohr (58) aus Siliziumnitrid, RBSN, ge­ streift ist, mit dem sie unter einer Umhüllung (59) aus Alumi­ niumsilikatfaserfilz (Cerapaper) unter einer Isolierplatte (60) aus Steatit im schraubdeckelverschlossenen (61) Invar-BK-Topf (3) steckt.

7. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 6, characterized in that

• a) the gas channels ( 32 ) connect the post-combustion chamber to the same-length barrel-like main combustion chamber ( 7 ) housed in its own invart pot ( 3 ) in the quarter-long end sections ( 37 ), which together with them and the post-BK form the secondary combustion zone ( 38 ) , and that in the middle with the compressor rooms ( 41 ) of the same length of the main BK, the primary combustion zone ( 39 ) extends into which the compressor outlet ( 42 ) opens tangentially over the entire length, and two solenoid valve-controlled ( 43 ) multi-jet fuel injectors ( 44 ) inject the fuel through wall holes ( 45 ) that flare inwards in such a way that
• b) the main combustion chamber ( 7 ) made of HPSiC or SiSiC with the thinnest possible wall ( 46 ) in the primary zone part and in the end sections belonging to the secondary zone ne conically inside on threefold thickness thickening wall ( 47 ) and with equally thick-walled barrel bottoms ( 48 ) and on each barrel bottom is extended by an approximately sintered thick-walled, axially / radial expansion slots ( 49 ) with an approximately equal diameter pipe section ( 50 , 51 ) which is metallized on the outside and wrapped with copper braid ( 52 ), filled with ceramic wool ( 53 ) on the inside and with one the copper braid soldered metal cover ( 54 , 55 ) is closed that
• c) the cover ( 54 ) with metallic contact in the Invar combustion chamber pot ( 3 ) has an electrical connection to the engine earth, and to the cover ( 55 ) a in a protective tube ( 56 ) from the engine he led out ignition current cable ( 57 ) is soldered, and that
• d) over the main combustion chamber including the power connector ( 51 ) is a thin-walled tube ( 58 ) made of silicon nitride, RBSN, with which it is wrapped under an envelope ( 59 ) made of aluminum silicate fiber felt (Cerapaper) under an insulating plate ( 60 ) made of steatite in screw-lid-closed ( 61 ) Invar-BK pot ( 3 ).

8. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) der Expanderaußenläufer (12) an jedem Ende eine Hohlwelle (62, 63) aus Invarstahl mit Kühlölkanälen (64, 65, 66) und einem innen­ verzahnten Zahnkranz (67, 68) besitzt, und daß die beiden Hohl­ wellen durch zahlreiche (z. B. 15) auf einem Teilkreis axial eingepreßte mit zugeschweißten Bolzen (69) von außen fixierte Invarstahl-Rohranker (11) miteinander verbunden sind, daß
• b) kühles Schmieröl innen bei den Zahnkränzen in die Hohlwellen eingespeist wird, wo die Kühlkanäle (64-66) jeweils mit einer zum Umfang schrägen Ansaugbohrung (70) anfangen, um mit einer Auspumpbohrung (71) an der Außenwand zu enden, und daß durch jeden Invarrohranker (11) ein Kühlkanal (66) läuft, daß
• c) auf die an der Unterseite gekühlten Ringböden (72) der Hohl­ wellen (62, 63) eine formgleiche für die Rohranker (11) durch­ bohrte Ringplatte (20) aus Aluminiumtitanat aufgeklebt oder -gelötet ist, auf der eine ähnliche, umfangsmäßig in Kacheln aufgeteilte Ringplatte (21) aus Zirkonoxid liegt, deren Kacheln (73) durch die Rohranker festgehalten werden oder (74) in den Expandersteuerkanälen (75) des Außenläufers mit in das Zirkono­ xid eingelassenen Senkkopfstiften (76) aus Stahl durch die Alu­ miniumtitanatscheibe hindurch an die Ringböden (72) angeschweißt sind, daß
• d) die drei einen Querschnitt aus zwei sehnengleich aneinanderlie­ genden Kreisabschnitten aufweisenden keramischen Wangen (19), aus denen der Expanderaußenläufer (12) im Arbeitsteil (40) be­ steht, aus HPSiC, SiSiC, ZrO₂(Y) oder HPSN gefertigt sind und, um 120° zueinander versetzt, mit ca. 0,3 mm axialer Dehn­ freiheit zwischen den Zirkonoxidplatten (21) mit axialen Durch­ gangsbohrungen (77) auf jeweils fünfen von den Rohrankern (11) aufgereiht sind sowie am Läuferumfang zwischen sich die ca. 20° breiten arbeitsteillangen Steuerschlitze (75) haben, daß
• f) in jedes Durchgangsloch (77) um den Rohranker herum eine in 10 mm lange Stücke unterteilte Zirkonoxidhülse (80, 81) mit 1,5 mm Wandstärke eingeschrumpft ist, von denen in jeder Wange (19) die mittlere (80) ein Rundloch und die 4 äußeren (81) ein in Sehnenrichtung der Wange ausgerichtetes kurzes Langloch haben, in welchen der Rohranker entweder rund (82) oder mit Anflä­ chungen (83) sitzt.

8. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 7, characterized in that

• a) the expander outer rotor ( 12 ) has a hollow shaft ( 62 , 63 ) made of Invar steel with cooling oil channels ( 64, 65, 66 ) and an internally toothed ring gear ( 67 , 68 ) at each end, and that the two hollow shafts through numerous (e.g. B. 15) on a pitch circle axially pressed with welded bolts ( 69 ) fixed from outside Invar steel pipe anchors ( 11 ) are connected to each other that
• b) cool lubricating oil is fed inside the sprockets into the hollow shafts, where the cooling channels ( 64-66 ) each start with a circumferentially inclined suction hole ( 70 ) to end with a pump-out hole ( 71 ) on the outer wall, and that through each Invar tube anchor ( 11 ) runs a cooling channel ( 66 ) that
• c) on the bottom of the cooled ring bottoms ( 72 ) of the hollow shafts ( 62, 63 ) a same shape for the pipe anchor ( 11 ) through drilled ring plate ( 20 ) of aluminum titanate is glued or soldered, on which a similar, circumferentially in tiles Split ring plate ( 21 ) is made of zirconium oxide, the tiles ( 73 ) are held in place by the pipe anchors or ( 74 ) in the expander control channels ( 75 ) of the external rotor with countersunk pins ( 76 ) made of steel embedded in the zirconium oxide through the aluminum titanate washer to the Ring bottoms ( 72 ) are welded that
• d) the three a cross-section of two tendon-like circular segments having ceramic cheeks ( 19 ), from which the expander outer rotor ( 12 ) in the working part ( 40 ) be, are made of HPSiC, SiSiC, ZrO₂ (Y) or HPSN and, um Staggered 120 ° to each other, with approx. 0.3 mm axial expansion freedom between the zirconium oxide plates ( 21 ) with axial through holes ( 77 ) on five of the pipe anchors ( 11 ) and the approx. 20 ° widths between them on the rotor circumference Working-length control slots ( 75 ) have that
• f) in each through hole (77) around the pipe anchor around a partitioned into 10 mm long pieces zirconium oxide (80, 81) shrink wrapped with 1.5 mm wall thickness, of which in each cheek (19) the mean (80) is a round hole, and the 4 outer ( 81 ) have a short elongated hole aligned in the chord direction of the cheek, in which the tubular anchor is either round ( 82 ) or with flats ( 83 ).

9. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) der ellipsenquerschnittige Drehkolben (84) des Expanderinnenlau­ fers (13) mit seinen beidseitigen Wellen (85, 86) einteilig aus Invarstahl geschmiedet ist und an seinem Umfang ringsherum eingefräste mit aufgeschweißten Wandstreifen (87, 88, 89) abge­ deckte Kühlwasserkanäle (90, 91, 92) aufweist, die mit den axialen Zentralbohrungen (93, 94) der beidseitigen Hohlwellen durch radiale Bohrkänäle (95, 96, 97) verbunden sind, daß
• b) Kühlwasserübertragungsrohre (98) an radial flexiblen Schläuchen (99) durch die beidseitigen Getriebekästen (100, 101) und die rechts und links auf die Hohlwellen mit Kerbverzahnung aufge­ gesetzten und verschraubten Ritzelzahnräder (102, 103, 104) hin­ durch in die Zentralbohrungen (93, 94) der Innenläuferhohlwellen hineinragen und am Ende ein zu diesem hinförderndes (105), zum Schlauch (99) hin ein zu jenem hinförderndes Fluidfördergewinde (106), sowie dazwischen eine glatte Lauffläche (107) für einen Elastomerwellendichtring (108) tragen, und daß dieser in seine Dichtlippe einen in Sektoren aufgeteilten Metallring (109) eingegossen hat und in die zentrale Wellenbohrung (93, 94) einge­ preßt ist, und daß
• c) die Dichtschuppen (23) nach 195 00 713.1 aus 0,3 bis 0,4 mm starkem Invarstahlblech mit 0.015 mm breiten Dehnfugen (110) in einfachen glatten drehkolbenlangen Dichtschuppenbändern (111) aufgereiht und an deren Wurzel (112) in in die Drehkolbenwand (87, 88, 89) eingehobelten Längskerben (113) mit einem Laser oder durch Ultraschall angeschweißt sind.

9. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 8, characterized in that

• a) the elliptical cross-section rotary piston ( 84 ) of the Expanderinnenlau fers ( 13 ) with its two-sided shafts ( 85 , 86 ) is forged in one piece from Invar steel and around its circumference milled with welded wall strips ( 87 , 88 , 89 ) covered cooling water channels ( 90 , 91 , 92 ) which are connected to the axial central bores ( 93 , 94 ) of the hollow shafts on both sides by radial bores ( 95 , 96 , 97 ) that
• b) Cooling water transmission pipes ( 98 ) on radially flexible hoses ( 99 ) through the gear boxes ( 100 , 101 ) on both sides and the pinion gears ( 102 , 103 , 104 ) fitted and screwed onto the hollow shafts on the right and left through into the central bores ( 93 , 94 ) of the inner rotor hollow shafts protrude and at the end carry a fluid conveying thread ( 106 ) conveying to this ( 105 ) to the hose ( 99 ) and a smooth running surface ( 107 ) for an elastomer shaft sealing ring ( 108 ) in between, and that this has a segmented metal ring ( 109 ) poured into its sealing lip and is pressed into the central shaft bore ( 93 , 94 ), and that
• c) the sealing scales ( 23 ) according to 195 00 713.1 made of 0.3 to 0.4 mm thick invar steel sheet with 0.015 mm wide expansion joints ( 110 ) in simple smooth rotary piston-long sealing scale strips ( 111 ) and at their roots ( 112 ) into the rotary piston wall ( 87 , 88 , 89 ) planed notches ( 113 ) are welded with a laser or ultrasound.

10. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Exzenterlagerböcke (9, 10) außen aufgeschrumpft die um die Laufexzentrizität exzentrisch geschliffenen Radialgleitlager­ schalen (114) für den Außenläufer mit auf der Stirnfläche vorgese­ hener schmaler Axiallauffläche (115) tragen und in die Exzenter­ bohrung (116) eingeschrumpft die um die Laufexzentrizität exzen­ trisch geschliffenen Radialgleitlagerbuchsen (117) für den Innen­ läufer mit auf der Stirnfläche angeordneter schmaler Axiallaufflä­ che (118). 10. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 9, characterized in that the eccentric bearing blocks ( 9 , 10 ) shrinked on the outside around the eccentricity ground radial slide bearing shells ( 114 ) for the external rotor provided on the end face with a narrow axial running surface ( 115 ) and in the eccentric bore ( 116 ) the radial slide bearing bushes ( 117 ), which are eccentrically ground around the barrel eccentricity, are shrunk for the inner rotor with a narrow axial surface ( 118 ) arranged on the end face. 11. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jedem Ende in die Innenwand des Expandergehäuseroh­ res (1) ein axial bis zu einer Ölsammelnut (119) in Höhe des Axial­ lagers (115) reichendes zu diesem hinförderndes Ölfördergewinde (120) und an die Sammelnut anschließend ein gegenläufiges bis zu einem in eine Nut eingeklebten hydraulisch betätigbaren Stillstands­ dichtring (121) nach 195 00 712.3 reichendes Ölfördergewinde (122) eingraviert sind.11. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 10, characterized in that at each end in the inner wall of the Expergehäusoh res ( 1 ) an axially up to an oil collecting groove ( 119 ) in the amount of the axial bearing ( 115 ) reaching to this oil conveying thread ( 120 ) leading to the collecting groove and afterwards an oil sealing thread ( 122 ) extending in opposite direction up to a hydraulically actuable standstill ring ( 121 ) glued into a groove are engraved according to 195 00 712.3. 12. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Außenläufer außen an seinen Hohlwellen (62, 63) gegenüber der Ölsammelnut (119) jeweils ebenfalls eine Ölsammelnut (123) eingedreht hat, von der aus mehrere Verbindungsbohrungen (124) zu einer Ölsammelnut (125) nach innen führen, welche zwischen dem Innenwandabsatz mit der Axiallauffläche (126) und einer Radiallauf­ fläche (127) liegt.12. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 11, characterized in that the outer rotor on the outside of its hollow shafts ( 62 , 63 ) with respect to the oil collecting groove ( 119 ) also has an oil collecting groove ( 123 ) turned in, from which a plurality of connecting bores ( 124 ) lead to an oil collecting groove ( 125 ) which lies between the inner wall shoulder with the axial running surface ( 126 ) and a radial running surface ( 127 ). 13. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) die Exzenterlagerböcke (9,10) am Ende der Gleitlagerschale (114) ein kurzes zum Lager hinförderndes Ölfördergewinde (128) aufwei­ sen, daß
• b) sie am Axiallagerende der Lagerschale noch halb hinter dieser eine Ölsammelnut (129) eingedreht haben, die mit Röhrchen (130) an eine Ölsammelnut (131) in der Exzenterbohrung (116) am Axial­ lagerende der Lagerbuchse (117) halb hinter dieser angeschlossen ist, und daß
• c) sie im Anschluß an die Ölsammelnuten (129 und 131) zu diesen hinfördernde Ölfördergewinde (132 und 133) eingraviert haben, die zum Arbeitsraum (40) hin jeweils bis zu einem hydraulisch betätigbaren Stillstandswellendichtring (134, 135) nach 195 00 712.3 reichen.

13. Lambda-2 rotary engine according to claim 1 to 12, characterized in that

• a) the eccentric bearing blocks (9, 10 ) at the end of the plain bearing shell ( 114 ) have a short oil-conveying thread ( 128 ) that leads to the bearing, that
• b) at the axial bearing end of the bearing shell, they have screwed in an oil collecting groove ( 129 ) half behind it, which is connected with tubes ( 130 ) to an oil collecting groove ( 131 ) in the eccentric bore ( 116 ) at the axial bearing end of the bearing bush ( 117 ) half behind it , and that
• c) after the oil collecting grooves ( 129 and 131 ) they have engraved oil supply threads ( 132 and 133 ) that lead to the work chamber ( 40 ) down to a hydraulically operated standstill shaft sealing ring ( 134 , 135 ) according to 195 00 712.3.

14. Lambda-2-Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenläuferwellen (85,86) am Ende neben den aufge­ setzten Zahnrädern (102) ein kurzes zum Lager hinförderndes mit einer Ölsammelnut (136) abschließendes Ölfördergewinde (137) eingra­ viert und neben der radialen Gleitfläche (138) vor einem Wellenab­ satz mit der Axiallauffläche (139) eine Ölsammelnut (140) eingedreht haben.14. Lambda-2 rotary piston engine according to claim 1 to 13, characterized in that the inner rotor shafts ( 85,86 ) at the end next to the set gears ( 102 ) a short to the bearing with an oil collecting groove ( 136 ) final oil delivery thread ( 137th ) engraved and in addition to the radial sliding surface ( 138 ) in front of a shaft section with the axial running surface ( 139 ) an oil collecting groove ( 140 ).