DE2820632A1 - Rotary piston IC engine - has main and secondary rotors with meshing peripheral pistons forming variable vol. chambers - Google Patents

Abstract

The rotary piston IC engine has a cylindrical central casing with three symmetrically disposed lobes, also cylindrical. Inside this, co-axial with the cylinder/lobes are one main and three secondary rotors interconnected by external gearing so that diametrically opposed pistons on the main rotor mesh with others on the secondary rotors to generate two variable-volume combustion chambers. Mixture enters these through transfer ducts after induction and compression in the lobe chambers. All timing, including that of opening the main cylinder/exhaust ports, is effected by the pistons.

Description

Beschreibungdescription

ar Titel der Erfindung Verbrennungsmotor mit Kreiskolben (KapPel-Motor) b) Anwendungagebiet der Erfindung Der Kappelmotor ist in diversen Bereichen einsetzbar, z.B. als Kraftfahrzeugaotor, Flugzeugmotor oder stationärer Motor in der Induatrie uw.ar title of the invention internal combustion engine with rotary piston (KapPel engine) b) Field of application of the invention The Kappel motor can be used in various areas, e.g. as a motor vehicle engine, aircraft engine or stationary engine in industry etc.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Otto-, Diesel- und Wankelmotore benötigen zum Betrieb Teile mit Schleuderbewegung, welche abbremsend auf ihre Leistung wirken. Der Kraftarm dieser Motore verändert sich bei jedem Arbeitshub von 0 im oberen Todpunkt auf Kurbelwellenausachlag, beim Vankelmotor von 0 bis Verbrennungsraumausschlag und ist bei der größten Krafteinwirkung nur klein. Um nun größere Kraftwirkung zu erreichen und ein Klopfen des Motors zu verhindern, muß das Kraftstoffluftgemisch langsam verbrennen, es wird also Kraftstoff mit hoher Oktanzahl benötigt.c) Characteristics of the known technical solutions The gasoline, diesel and Wankel engines require parts with a spin motion that slows them down affect their performance. The power arm of these motors changes with every working stroke from 0 in the top dead center to the crankshaft deflection, with the Vankel engine from 0 to the combustion chamber deflection and is only small with the greatest force. In order to now have greater force effect reach and prevent the engine from knocking, the fuel / air mixture must burn slowly, so high octane fuel is required.

d) Ziel der Erfindung Der Kappelmotor stellt die genannten technischen Mängel ab. Es kann Kraftstoff mit geringen Beimengungen (kleiner Oktanzahl) verwendet werden, und es wird Kraftstoff eingespart, so daS der Motor u:nweltfreundlicher ist.d) Objective of the invention The Kappelmotor represents the technical mentioned Defects. It can use fuel with low admixtures (low octane number) and it saves fuel, making the engine more environmentally friendly is.

e) Darlegung des eisens der Erfindung Der Kappel-':otor arbeitet nach dem Prinzip des Otto- bzw.e) Presentation of the iron of the invention The Kappel - ': otor reworks the principle of Otto or

Dieselmotors. Alle für die vier Arbeitstakte erforderlichen Teile bewegen sich kreisförmig. Seine bessere Leistung gegenüber dem Otto- bzw. Dieselmotor und auch dem Wankelmotor ergibt sich daraus, daß keine Teile mit schleuderbewegung, welche abbremsend wirken, vorhanden sind und daß der Kraftarm (Wellenmittelpunkt des Hauptläufers bis Kreiskolbenmittelpunkt) in jeder Stellung des Motors gleiche Länge hat, daher die Krafteinwirkung sofort voll wirksam wird.Diesel engine. All parts required for the four work cycles move in a circle. Its better performance compared to the gasoline or diesel engine and also the Wankel engine results from the fact that no parts with spin motion, which have a decelerating effect and that the force arm (shaft center of the main rotor to the center of the rotary piston) the same in every position of the engine Length, so the force is immediately fully effective.

Der Kappel-Motor kann mit gasförmigen und flüssigen Kraftstoffen und unter Druck stehenden rasen und Flüssigkeiten angetrieben werden. Auch die thermischen Bedingungen sind besser als beim Wankelmotor, da der Yreiskolben großflächig an den gekühlten Wandungen des gehäuses anliegt und somit die Wärme besser abgeleitet wird.The Kappel engine can run on gaseous and liquid fuels and pressurized lawns and liquids are propelled. Even the thermal ones Conditions are better than with the rotary engine, because the Yreis piston has a large area rests against the cooled walls of the housing and thus dissipates the heat better will.

f) Ausführungsbeispiel Anhand der Zeichnung wird der Kappel-Motor schematisch an den Ausführungsbeispielen näher erläutert.f) Exemplary embodiment The Kappel engine is based on the drawing schematically explained in more detail using the exemplary embodiments.

Es zeigen: Fig. 1: die Seitenansicht eines Dreiaußenläufermotors, Fig. 2: die Arbeitsweise eines Dreiaußenläufermotors, Fig. 3: die bessere Auswuchtung durch Kopplung von zwei Motoren, Fig. 4: zum besseren Verständnis die Arbeitsweise eines Einaußenläufermo tors.The figures show: FIG. 1: the side view of a three external rotor motor, Fig. 2: the mode of operation of a three-external rotor motor, Fig. 3: the better balancing by coupling two motors, Fig. 4: for a better understanding of the mode of operation a single-external rotor motor.

Der Arbeitsvorgang des Kappel-Motors schematisch am Dreiaußenläufermotor (Fig. 2) dargestellt - Die Bildung und Abgrenzung der rennkamern Der Hauptläufer, der wegen der besseren Zentrifugalwuchtung hier mit zwei Aussparungen (Brennkammer a und b) dargestellt ist, dreht sich im Uhrzeigersinn und treibt dabei im gleichen Drehsinn die Antriebswelle mit einem daraufsitzenden Zahnrad an. Dieses Zahnrad Fig. 1 greift in drei Zahnräder, welche auf den Wellen der drei Außenläufer e, f, g, Fig. 2 festsitzen, ein und dreht die Außenläufer mit ihren Aussparungen in entgegengesetzter Drehrichtung.The working process of the Kappel motor schematically on the three-external rotor motor (Fig. 2) shown - The formation and delimitation of the racing chambers of the main runner, because of the better centrifugal balancing here with two recesses (combustion chamber a and b) is shown, rotates clockwise and drives in the same Direction of rotation of the drive shaft with one gear seated on it. This gear Fig. 1 engages in three gears, which on the shafts of the three external runners e, f, g, Fig. 2 are stuck, and rotates the external rotor with their recesses in the opposite direction of rotation.

Das Übersetzungsverhältnis zwischen Hauptläufer und den Nebenläufern ist hier 1 : 3, sodaß die nicht ausgesparten Teile der Außenläufer genau in die Aussparungen des Hauptläufers hineinpassen und so die Brennkamnern a und b entstehen.The transmission ratio between the main rotor and the secondary rotors is here 1: 3, so that the not recessed parts of the external rotor exactly into the Fit recesses in the main rotor to create combustion chambers a and b.

- Das Ansaugen und Verdichten Die Außenläufer übernehmen außer der Bildung und Abgrenzung der 3rennkammern noch zwei Arbeitsgänge: das Ansaugen, Läufer e und eine Seite des Läufers g, und das Verdichten, Läufer f und die andere Seite des Läufers g, wo das verdichtete Gas durch den Überströmkanal h zum kleinen Teil der t3rennkammer b strömt.- The suction and compression The external runners also take over the Formation and demarcation of the 3 racing chambers two more work steps: suction, runners e and one side of runner g, and compacting, runner f and the other side of the rotor g, where the compressed gas through the overflow channel h to a small extent the separation chamber b flows.

- Die Zündung und Verbrennung Im kleinen Teil der Brennkammer b erfolgt jetzt die Zündung des Gasgemisches oder das Einspritzen des Kraftstoffes.- The ignition and combustion takes place in the small part of the combustion chamber b now the ignition of the gas mixture or the injection of the fuel.

Während hier die Verbrennung beginnt, ist sie in der Brennkammer a fast beendet Die Verbrennung des Oasgemisches treibt den Hauptläufer in seiner Drehrichtung an. ei einer Umdrehung des Hauptläufers erfolgen beim Dreiaußenläufermotor drei Arbeitstakte.While the combustion begins here, it is in the combustion chamber a almost finished The combustion of the oasis mixture drives the main rotor in its direction of rotation at. One rotation of the main rotor takes place three in a three-external rotor motor Work cycles.

- Das Ausschieben der verbranntan Gase Im großen Teil der Kammer b werden die verbrannten Gase ausgeschoben.- The expulsion of the burnt gases in the large part of the chamber b the burned gases are expelled.

- Die Abdichtung Die Abdichtung zwischen llauptläufer und Nebenläufer wird durch zahnrad-zahnflankenförmige Enden der Kreiskolben c, d und der Kreissegmente e, f, g sowie durch Federdruck auf die Gehäuse der Nebenläufer erreicht.- The seal The seal between the main runner and the secondary runner the rotary piston c, d and of the circle segments e, f, g as well as by spring pressure on the housing of the secondary rotors achieved.

Die Kreiskolben sind auf den Läufer aufgesteckt und sorgen, wenn nötigt durch geregelte Zentrifugalkraft für die Abdichtung.The rotary pistons are attached to the runner and take care of them if necessary controlled centrifugal force for the seal.

Auch eine Beschichtung der Kreissegmente mit nichtbrennbarem gummiähnlichem Belag wäre ausreichend.Also a coating of the circle segments with a non-flammable rubber-like material Topping would be sufficient.

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Claims (1)

Patentansprüche Oi Der Kappelmotor arbeitet nach dem Prinzip des Otto- bzw. Claims Oi The Kappel motor works on the principle of Otto or Dieselmotors und ist dadurch gekennzeichnet, daß alle für die vier Arbeitatakte erforderlichen Teile sich kreisförmig bewegen. Der Motor besteht aus einem Gehäuse, einem Hauptläufer und einem oder mehreren Außenläufern, auf deren Wellen ineinandergreifende 7ahnräder (Fig. 1) sitzen und die Läufer so drehen, daß ihre Aussparungen oder Kreissegmente (Fig. 2, c, d und e, f, g) genau ineinander greifen und somit die Brennkammern (a und b) gebildet und abgegrenzt werden. Die Außenläufer übernehmen außer der Brennkammerbildung und -abgrenzung noch zwei Arbeitsgänge, das Ansaugen und Verdichten der durch Überströmkanäle (h) zur Brennkammer geleiteten Gase. In der Brennkammer erfolgt die Zündung. Diesel engine and is characterized in that all for the four The parts required for the work rate move in a circle. The engine consists of a housing, a main rotor and one or more external rotors on their Shafts interlocking gears (Fig. 1) sit and rotate the runners so that their recesses or circle segments (Fig. 2, c, d and e, f, g) exactly into one another grip and thus the combustion chambers (a and b) are formed and delimited. the In addition to the formation and delimitation of the combustion chamber, external runners also take on two operations, the suction and compression of the gas that is fed to the combustion chamber through overflow ducts (h) Gases. Ignition takes place in the combustion chamber. Das entflammte Gasgemisch treibt den Hauptläufer in seiner Drehrichtung an, und im großen Teil der Brennkammer (b) werden die verbrannten Gase ausgeschoben. In der Brennkammer (a) ist die Verbrennung (Arbeitshub) fast beendet. The inflamed gas mixture drives the main rotor in its direction of rotation on, and in the large part of the combustion chamber (b) the burned gases are expelled. The combustion (working stroke) is almost complete in the combustion chamber (a). 2) Die Verdichtungs.menge kann konstruktionsmäßig durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Haupt-und Außenläufer beliebig verändert werden. 2) The amount of compression can be changed by design the transmission ratio between main and external rotor can be changed as required will. 9) Die Öffnungen der berströnkanäle, sowie die zum Ansaug-und Ausstoßstutzen sind so angeordnet, daß das Öffnen und Schließen zur gegebenen Zeit durch die Läufer geschieht. 9) The openings of the overflow channels, as well as those to the intake and discharge ports are arranged so that opening and closing at the appropriate time by the runner happens. 47 Die Kreissegmente (Kreiskolben) sind dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihren Enden Zahnrad-Zahnflankenform haben. 47 The circular segments (rotary pistons) are characterized in that they have a gear tooth flank shape at their ends. Sie sind auf den Läufer aufgesteckt und sorgen, wenn nötig, durch ihre geregelte entrifugalkraft für die Abdichtung zwischen dem Haupt- und den Außenläufern, oder die Kreissegmente werden mit einem feuerfesten, gummiähnlichen Material beschichtet. They are attached to the runner and, if necessary, take care of them their controlled entrifugal force for the seal between the main and the outer rotors, or the circle segments are coated with a refractory, rubber-like material. 5J Zur besseren Auswuchtung der Läuferwellen und Materialersparnis werden jeweils zwei oder mehr Motoreinheiten auf den Wellen nebeneinander so angeordnet, daß die Kreissegmente der Läufer sich gegenüber stehen (Fig. 3).5J For better balancing of the rotor shafts and material savings two or more motor units are arranged next to each other on the shafts in such a way that that the circle segments of the runners face each other (Fig. 3). 6) Bei Antrieb des rotors durch unter Druck stehende Gase oder Flüssigkeiten erhalten die Überströmkanäle zusätzlich einen Ausströmanschluß und die Ansaugöffnungen, sowie die Cffnungen für die Zündkerzen bzw. Einspritzdüsen nach Entfernung derselben einen Druckmittelanschluß.6) When the rotor is driven by gases or liquids under pressure the overflow ducts also have an outflow connection and the suction openings, and the openings for the spark plugs or injection nozzles after they have been removed a pressure medium connection.