DE3300761C2 - Drehkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents
Drehkolben-BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drehkolben-Brennkraft
maschine nach Hauptpatent Nr. 31 28 309
(Patentanmeldung P 31 28 309.8-15).
Drehkolben-Brennkraftmaschinen sind in vielen Aus
führungen bekannt. Sie haben den grundsätzlichen
Vorteil, daß die nutzbare Arbeit praktisch unmit
telbar auf die Antriebswelle übertragen wird, ohne
daß der "Umweg" über die Kurbelwelle erfolgt.
Diese Maschinen sind in der Regel so aufgebaut, daß
durch eine exzentrische Anordnung eines Drehkolbens
innerhalb eines Gehäuses ein sichelförmiger Raum
entsteht, der durch sogenannte Schieber ent
sprechend ihrer Zahl in Arbeitsräume geteilt wird.
Bei der Drehung des Drehkolbens wird Luft ange
saugt, verdichtet und nach Einspritzung von Kraft
stoff in das verdichtete Volumen erfolgt die Zün
dung. Die expandierenden Gase leisten dann die nach
Abzug der Verluste nutzbare Arbeit. Der dabei er
zielte Nutzungsgrad hängt ebenso wie die Höhe des
Schadstoffausstoßes von den verschiedensten kon
struktiven Details der Maschine ab.
Bisher nicht befriedigend geklärt sind bei derar
tigen Maschinen die Abdichtung der Arbeitsräume und
die damit im Zusammenhang stehende Schmierung der
Schieber, die Erreichung einer hohen Verdichtung
der für die Verbrennung notwendigen Luft, eine
effektive, das heißt, eine den Nutzungsgrad
verbessernde Ausnutzung der Verbrennungsgase und
eine im Interesse des Umweltschutzes wirkungsvolle
Nachverbrennung unverbrannter Anteile des Abgases,
ohne daß auf eine kompakte raumsparende Bauweise
und auf ein niedriges Leistungsgewicht verzichtet
werden muß.
In der US-Patentschrift 4 2 03 410 wird eine Dreh
kolben-Brennkraftmaschine beschrieben, die aus
einem Zweikammergehäuse mit zwei nebeneinander an
geordneten zylindrischen Drehkolben mit kreis
förmigem Querschnitt besteht, die mit einer An
triebswelle fest verbunden sind. Das Gehäuse hat
eine zylindrische Form, wobei die Querschnitts
flächen des Zylinders eine unsymmetrische Ellipse
darstellt. Die beiden Kammern und die beiden Dreh
kolben sind durch eine Trennwand voneinander
getrennt. Beide Drehkolben weisen im Abstand von
90° je vier radiale Schlitze auf, in denen radial
bewegbare Schieber angeordnet sind. Die Schieber,
die beim Arbeiten der Brennkraftmaschine aufgrund
der Fliehkraft gegen die innere Kammerwand gedrückt
werden, erlauben eine funktionelle Aufteilung der
Kammern in unterschiedlich große Räume, so daß die
Funktionen Ansaugen, Verdichten, Zünden, Ausstoßen
möglich sind. In der ersten Kammer erfolgt das
Ansaugen und das Verdichten der Luft und das Zünden
des Gemisches nach Einspritzung des Kraftstoffs.
Über einen parallel zur Antriebswelle geführten
Verbindungskanal werden die noch komprimierten
Brenngase in die zweite Kammer geführt, in die noch
zusätzlicher Kraftstoff zur Verbrennung zugeführt
wird. Die hier stattfindende Entspannung verursacht
die Rotationsbewegung der Drehkolben. Diese Brenn
kraftmaschine hat verschiedene Nachteile. So führt
das Überströmen der noch komprimierten Brenngase
aus der ersten in die zweite Kammer und die weitere
Zuführung und Verbrennung von zusätzlichem Kraft
stoff in der zweiten Kammer zu einem erhöhten
Kraftstoffbedarf und zu einer, aufgrund keiner
weiteren Luftzuführung, unvollständigeren Verbren
nung und damit zu einer Umweltbelastung. Weiterhin
ist es sehr wahrscheinlich, daß durch den relativ
weiten Überführungsweg der komprimierten Brenngase,
aufgrund der Zündung des Gemisches im Ver
dichterteil und der Entspannung der Verbrennungs
gase im arbeitleistenden Teil des Motors, Wärme
verluste und eine Teilentspannung und dadurch
Leistungsverluste auftreten können. Nachteilig ist
weiterhin, daß für diese Drehkolben-Brenn
kraftmaschine offensichtlich keine Möglichkeit der
Regulierung des Anpreßdruckes der Schieber an die
Kammerinnenwand vorgesehen ist, ausgenommen die
Wirkung der Fliehkraft, so daß bei geringeren
Drehzahlen durchaus Dichtigkeitsprobleme beim Kom
pressionschritt denkbar sind.
In der schweizerischen Patentschrift Nr. 142 832
wird ein Kapselgebläse beschrieben, das aus einer
exzentrisch im Gehäuse gelagerten, zylindrischen
Trommel besteht, die mit radial bewegbaren, in
Schlitzen geführten Schiebern versehen ist.
Die Schieber werden durch die Fliehkraft gegen die
Gehäuseinnenwand gedrückt. Bei niedrigeren Dreh
zahlen jedoch wird mit einer Flüssigkeit, die über
ein Kanalsystem im Bereich der Welle den Druck
aufbaut, der notwendige Anpressungsdruck erzielt.
Das dort beschriebene hydraulische System, das
gleichgewichtig zur Vermeidung eines Axialschubes
einen hydraulischen, teilweise gedrosselten Druck
aufbaut, wird im Kreislauf geführt, und das vom
Gebläse geförderte, gasförmige Medium dient dabei
dem Flüssigkeitsumlauf. Nachteilig bei einer
Variante dieser Lösung ist, daß das gasförmige
Medium im Kontakt mit der Flüssigkeit steht, so daß
es von dieser wieder getrennt werden muß. Für einen
Einsatz in Drehkolben-Brennkraftmaschinen ist diese
Lösung insbesondere deshalb ungeeignet, weil mit
ihr zwar ein ausreichender Anpreßdruck der Schieber
erreicht wird, jedoch die Möglichkeit die Schieber
unterschiedlich stark zu belasten nicht realisier
bar erscheint.
In der deutschen Patentschrift 678 271 ist eine
Brennkraftmaschine beschrieben worden, in der ein
vorverdichtetes Gas-Luftgemisch, dessen Erzeugung
in der Patentschrift nicht näher beschrieben wird,
in eine, durch zwei Flachkolben gebildete Kammer
eingeblasen und weiter verdichtet wird. Kurz nach
dem Zündzeitpunkt wird dann ein Teil der hochge
spannten Verbrennungsgase über eine Düse abge
zweigt, trifft auf ein Schaufelrad und treibt
dieses an, so daß damit Arbeit geleistet werden
kann. Ein Nachteil dieses Vorschlages ist, daß zum
Zeitpunkt der höchsten Verdichtung, das heißt zum
Zeitpunkt der größten potentiellen Energieansamm
lung ein nicht unwesentlicher Teil der zur Ver
fügung stehenden kinetischen Energie auf ein Schau
felrad übertragen wird, das bekanntlich einen
geringeren Wirkungsgrad hat. Eine Nachverbrennung
der ausgestoßenen Brenngase und damit ein zusätz
licher Energiegewinn und eine Verringerung der
Schadstoffe erfolgt nicht. Es ist anzunehmen, daß
das Verwerten der Energie die direkte Einwirkung
auf die dort beschriebenen Flachkolben, wie es in
Drehkolben-Brennkraftmaschinen auch allgemein üb
lich ist, effektiver ist als der relativ verlust
reiche Weg der Abzweigung von Energie kurz nach dem
Zündzeitpunkt.
Ein weiterer Nachteil der hier beschriebenen
Drehkolben-Brennkraftmaschinen ist, daß im Verbren
nungsraum die den wirksamen Expansionsdruck auf
nehmende Fläche des vorlaufenden Schiebers gleich
der Fläche des nachlaufenden Schiebers ist, so daß
eine Minderung der Wirkung des Druckes vorliegt,
der als ungerichtet Größe in alle Raumrichtungen
wirkt.
Die Drehkolben-Brennkraftmaschine gemäß Hauptpatent
besteht aus einem Motor und einem axial daneben
angeordneten Verdichter, die auf einer gemeinsamen
Antriebswelle angeordnet sind. Im Motor und im
Verdichter sind jeweils in einem zylindrischen
Gehäuse exentrisch Drehkolben angeordnet, die
radial bewegliche, an der Innenwand des Gehäuses
entlang gleitende Schieber aufweisen. Im Verdich
tergehäuse und im Motorgehäuse sind jeweils Einlaß-
und Auslaßöffnungen und außerdem eine Einspritz
einrichtung für Kraftstoff und eine Zündeinrichtung
angeordnet. Dem Drehkolbenverdichter ist ein Ver
dichtergebläse mit einem, auf der Antriebswelle be
festigten Schaufelrad vorgeschaltet. Ein radialer
Auslaß des Verdichtergebläses steht über einen
Ansaugraum mit dem Einlaß des Drehkolbenverdichters
in Verbindung. Der Durchlaßquerschnitt des Ansaug
raumes wird durch einen Luftregulierschieber
gesteuert. Dem Drehkolbenmotor nachgeschaltet ist
eine Abgasturbine, die ebenfalls auf der Antriebs
welle angeordnet ist. Die Auslaßschlitze des Dreh
kolbens stehend radial mit den Druckschaufeln der
Abgasturbine in Verbindung. Ein Druckgebläse, das
mit der Antriebswelle verbunden ist, liefert
Frischluft über einen axialen Entlüftungskanal in
den Ringraum der Abgasturbine, in dem die Druck
schaufeln eines Schaufelrades angeordnet sind. Die
Einlaßöffnung des Drehkolbenmotors für das Kraft
stoff-Luftgemisch befindet sich in einer Dreh
winkelstellung von 250° vom Zündpunkt. Sie wird von
einem voraus laufenden Schieber des Drehkolbenmotors
jeweils freigegeben, wenn die Auslaßschlitze von
einem nachfolgenden Schieber noch nicht voll
geschlossen sind, so daß die Restgase des Ver
brennungsvorganges durch das vorverdichtete Kraft
stoff-Luftgemisch zur Abgasturbine abgeleitet wer
den können. In der Abgasturbine wird die kinetische
Energie der Abgase auf die Antriebswelle über
tragen. Gleichzeitig wird über das Druckgebläse
Frischluft eingeblasen. Die noch im Flammzustand
befindlichen Verbrennungsgase werden durch die an
wesende Frischluft nachverbrannt, wodurch sich
gleichzeitig der Verbrennungsdruck erhöht und als
genutzte Energie mittels der Abgasturbine auf die
Antriebswelle übertragen wird. Gleichzeitig werden
die in den Verbrennungsgasen enthaltenen Schad
stoffanteile abgebaut.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine
weitere Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine
gemäß Hauptpatent zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt
dadurch, daß das Verdichtergebläse über axial durch
das Gehäuse verlaufende Kühlkanäle und über, an der
Innenseite des Ringraumes angeordnete Durchlaß
schlitze mit den Druckschaufeln der Abgasturbine in
Verbindung steht, so daß das dort befindliche
Altgas mit der vorverdichteten Frischluft vermengt
in den Auslaß abgeleitet wird.
Weiterhin sind erfindungsgemäß drei Auslaßschlitze
des Drehkolbenmotors vorhanden, deren Breite und
Abstand in Umfangsrichtung der Dicke der Schieber
des Drehkolbens entsprechen. Dabei sind zwei Aus
laßschlitze in einer Drehwinkelstellung nach 180°
vom Zündpunkt durch den jeweiligen Schieber für die
nachfolgende Arbeitskammer voll geöffnet, während
der weitere Auslaßschlitz über die voraus laufende
Arbeitskammer mit der, in einer Drehwinkelstellung
von 250° vom Zündpunkt angeordneten Einlaßöffnung
des Drehkolbenmotors in Verbindung steht, so daß
die Restgase des Verbrennungsvorganges durch das
vorverdichtete Kraftstoff-Luftgemisch zur Abgas
turbine abgeleitet werden können.
Zusätzlich sieht die Erfindung radial gegenüber
den zwei Auslaßschlitzen im Ringraum der Abgas
turbine eine Mischkammer zum Vermischen der von den
Druckschaufeln zugeführten Frischluft mit den Ver
brennungsgasen vor.
Damit ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das im
Hauptpatent vorgesehene Druckgebläse wegfällt.
Dafür ist das Motorengehäuse mit axial verlaufenden
Kühlkanälen versehen. Das dem Drehkolbenverdichter
vorgelagerte Verdichtergebläse steht mit den
Kühlkanälen in Verbindung, so daß die Kühlluft
direkt vom Verdichtergebläse über die Kühlkanäle in
den Ringraum geleitet wird. Am Ringraum sind gegen
über der für den Altgasauslaß vorgesehenen Aus
sparung Durchlaßschlitze vorgesehen. Die Kühlluft
wird durch diese Durchlaßschlitze in den Ringraum
gedrückt, mit dem zwischen den Druckschaufeln
befindlichen Altgas vermengt und in das Auspuffrohr
abgeleitet, aber gleichzeitig wird ein Teil der
Kühlluft durch die Druckschaufeln an der Unterseite
des Verbrennungsraumes vorbeigeführt und in den von
den Auslaßschlitzen ausgestoßenen Verbrennungsgasen
zugeführt. Die vom Verbrennungsraum ausgestoßenen
Verbrennungsgase werden über drei Auslaßkanäle dem
Ringraum zugeführt und gezielt auf bestimmte
Druckschaufeln übertragen. An der Kolbenumlaufbahn
in einer Drehwinkelstellung nach 160° vom Zündpunkt
entfernt sind drei Auslaßschlitze erfindungsgemäß
angeordnet, die in Breite und Abstand zueinander
der Schmalseite der Schieber entsprechen. Die
Auslaßschlitze sind durch drei, in Drehrichtung
verlaufende Auslaßkanäle mit dem Ringraum ver
bunden. Werden vom Schieber die ersten zwei Aus
laßschlitze durch die Schieber geöffnet, so wird
der höchste Verbrennungsdruck auf zwei, den ersten
zwei Auslaßkanälen nahestehenden Druckschaufeln
übertragen. Bei dieser Schieberstellung wird aber
gleichzeitig der dritte Auslaßschlitz offengehalten
und von dem um 90° vorgelagerten Schieber die Ein
laßöffnung voll geöffnet, so daß die im Kom
pressionsraum verdichtete Sekundärluft in den Raum
zwischen den beiden Schiebern einströmt und den
Rest von Altgasen vom vorherigen Verbrennungs
vorgang über den dritten Auslaßkanal auf eine
weniger druckbelastete Druckschaufel ableitet. Ge
genüber den ersten zwei Auslaßkanälen ist im Ring
raum eine räumliche Aussparung vorgesehen, die als
Mischkammer dient. Damit wird der Zweck verfolgt,
daß die von den Druckschaufeln zugeführte Sekundär
luft besser mit dem noch im Flammzustand
befindlichen, durch die Auslaßschlitze ausgestoße
nen Verbrennungsgase vermengt wird. Weiterhin wird
dadurch erreicht, daß unverbrannte oder nur teil
weise verbrannte Restbestände an Brennstoff
anteilen, die infolge von Sauerstoffmangel nicht
verbrennen konnten, bei der Vermengung mit dem
Sauerstoff der Sekundärluft gezündet werden, wobei
gleichzeitig der zusätzlich entstehende Verbren
nungsdruck auf die Druckschaufeln übertragen wird.
Die hier erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen
führen zu einer weiteren Leistungssteigerung des
Motors. Durch Wegfall des Druckgebläses übernimmt
das dem Drehkolbenverdichter vorgelagerte Verdich
tergebläse die Zuführung von Frischluft in den
Ringraum und kühlt dabei gleichzeitig den Motor.
Das hat auch zur Folge, daß die zwischen den
Druckschaufeln befindlichen Altgase, mit der Kühl
luft vermengt, einen Geräusch dämpfenden Effekt auf
die Altgasabführung ausüben. Gleichzeitig werden
auch die Druckschaufeln gekühlt. Die zwischen den
Druckschaufeln zum Auslaßschlitz zugeführte Kühl
luft trägt zur Kühlung der Kolbenumlaufbahn bei.
Durch die gezielte Übertragung der kinetischen
Energie der Verbrennungsgase auf bestimmte
Druckschaufeln und durch die Zuordnung einer
Mischkammer im Druckschaufelgehäuse wird ebenfalls
die Leistung der Maschine erhöht, und die Abgase
werden umweltfreundlicher abgegeben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch Verbrennungs- und
Kompressionsraum;
Fig. 2 einen Querschnitt durch Verbrennungsraum
und Ringraum (von der Rückseite aus
gesehen).
Das Motorengehäuse 5 ist mit Kühlkanälen 57
versehen, über die die Kühlluft über die Durch
laßschlitze 45 am Ringraum 42a gegenüber dem
Altgasauslaß 46a - der nach Drehwinkelstellung nach
420° vom Zündpunkt vorgesehen ist - durch die
Zwischenräume der Druckschaufeln 42 in den Auspuff
46, mit den Altgasen vermischt, abgeleitet wird.
Die den Druckschaufeln 42 zugeführte Kühlluft kühlt
gleichzeitig die Unterseite des Verbrennungsraumes
10, bevor sie den Auslaßschlitzen 41 zugeführt
wird. Zwischen den Kolbenumlaufbahnen 21 und 22 des
Verbrennungsraumes 10 und des Kompressionsraumes 11
ist eine Gehäusetrennwand 58 angeordnet, in der ein
Zwischenlager 59 für die Antriebswelle 9 gelagert
ist. Die Kolbenumlaufbahnen 21 und 22, die aus
einem verschleißarmen Metall bestehen, sind
zylindrisch geformt und auswechselbar in den dafür
vorgesehenen Aussparungen im Motorengehäuse 5
fixiert. Die seitliche Abgrenzung zu den Schiebern
1 bis 4 und 1a bis 4b ist entsprechend der
exzentrisch gelagerten Antriebswelle 9 den unter
schiedlichen Abständen zu den Drehkolben 12 und 13
angepaßt. Die Kolbenumlaufbahnschmalseiten 73 sind
am inneren Ende winklig nach außen geformt und
bilden einen zylindrischen Abschluß 81, der dem
Durchmesser der Wangenscheiben 6, 7, 8 und 8a und
der Breite der Stirnseiten entspricht. Sie bilden
eine Abdichtung zu den, in den Wangenscheiben 6 bis
8a gelagerten Dichtringen 74. Die Antriebswelle 9
für den Verbrennungsraum 10 ist mit den Wangen
scheiben 6 und 7 und dem zwischen diesen gelager
ten Drehkolben 12 fest verbunden und endet am
Zwischenlager 59 der Gehäusetrennwand 58. Die An
triebswelle 9a für den Kompressionsraum 11, die mit
den Wangenscheiben 8 und 8a und dem Drehkolben 13
fest verbunden ist, ist mit einem Nutenzapfen 60
versehen, der in eine Bohrung der Antriebswelle 9
passend eine Wellenverbindung herstellt. Der vor
dere Gehäusestirndeckel 61, der eine Verbindung zum
Verdichtergebläse 14 herstellt und das vordere Wel
lenlager 64 trägt, ist mit Aussparungen 62 für die
Kühlkanäle 57 und die Sekundärluftzuführung 15 zum
Ansaugraum 17 versehen. Die Stirndeckelinnenseite
ist mit einer zylindrischen Aussparung zur Be
grenzung der Wangenscheibe 8a und einer seitlichen
Begrenzung zur Kolbenumlaufbahn 22 versehen. Der
mittlere Gehäusestirndeckel 63 bildet die seitliche
Begrenzung zum Verbrennungsraum 10 und weist die
gleichen zylindrischen Aussparungen für Wangen
scheibe 6 und die Kolbenumlaufbahn 21 auf. Die
Abdichtung zur Antriebswelle wird durch einen
Simmering erzielt (in der Zeichnung nicht ange
zeigt). Der hintere Gehäusestirndeckel 65 ist mit
dem hinteren Wellenlager 66 versehen und bildet den
hinteren Abschluß zur Turbinenradscheibe 44 und zum
Ringraum 42a. Zur Abdichtung der Schieber 1 bis 4
und 1a und 4b zu den Kolbenumlaufbahnen 21 und 22
werden an der Stirnseite der Schieber 1 bis 4 und
1a bis 4b zwei Nuten vorgesehen, die jeweils mit
einer Nut an der Schieberschmalseite in Verbindung
stehen. Zwei winkelförmig gebildete Dichtleisten 67
werden in den Nuten gelagert und durch den Druck
einer in der Nuttiefe gelagerten Flachfeder 68
seitlich und nach oben zur Kolbenumlaufbahn 21 und
22 angepaßt. Die Dichtleisten 67 sind am Ende der
Längsseiten abgewinkelt und bewirken durch eine
Vertiefung in der Nut einen Begrenzungsanschlag
nach oben, so daß die Dichtleisten 67 bei Abschal
tung des hydraulischen Anpressungsdruckes in der
Nut verbleiben. Zwischen den zwei Dichtleisten 67
ist in der Mitte der Schieberstirnseite und zu den
zwei Schmalseiten ein Ölkanal 69 zur Schmierung
vorgesehen, der an der Schieberbreitseite innerhalb
des Drehkolbens 12 und 13 endet, aber bei einer
Stellung im UT-Bereich eine Verbindung zu einem im
Drehkolben vorgesehen Ölkanal 69a herstellt, der
mit dem hydraulischen Druckfluidum in Verbindung
steht. Durch diese Anordnung werden Schieber und
Kolbenumlaufbahn mit dosierten Mengen an Schmieröl,
das dem Hydrauliköl beigemischt wird, versorgt. Um
den hydraulischen Anpressungsdruck der Schieber zur
Kolbenumlaufbahn zu begrenzen, werden am unteren
Viertel der Schieberschmalseite Anschlagbolzen 70
vorgesehen, die in den Schlitzen 71 der Wangen
scheiben 6, 7, 8 und 8a bewegbar sind. Die beiden
Innenseiten der Gehäusetrennwand 58 sowie die vor
deren und mittleren Gehäusestirndeckel 61 und 63
sind mit zylindrischen Aussparungen versehen, in
denen ein schmales Kugellager 72 so gelagert ist,
daß rundum ein gleichbleibender Abstand zur Stirn
seite der Kolbenumlaufbahn besteht.
Wird der Schieber 1 bis 4b durch den hydraulischen
Anpressungsdruck im Drehkolben 12 und 13 zur
Kolbenumlaufbahn 21 und 22 bewegt, so werden die
Anschlagbolzen 70 gegen den Innenring der Kugel
lager 72 gedrückt und mit den rotierenden Schiebern
1 bis 4b in drehende Bewegung versetzt. Durch
diesen Begrenzungsanschlag wird an der Schieber
stirnseite und der Kolbenumlaufbahn 21 und 22 ein
gleich-bleibender Abstand von ca. 0,25 mm rundum
erzielt. Die Abdichtung zur Kolbenumlaufbahn 21 und
22 wird durch federbelastete Dichtleisten 67
gewährleistet.
Die Verbrennungsgase werden durch drei Auslaß
schlitze 41, die der Breite der Schieber 1 bis 4
entsprechen, ausgestoßen und über drei in
Drehrichtung verlaufende Auslaßkanäle 76, 77 und 78
dem Ringraum 42a zugeführt. Sind durch den Schieber
1 die ersten zwei Auslaßschlitze geöffnet, so wird
der höchste Verbrennungsdruck über die Auslaßkanäle
76 und 77 auf zwei bestimmte, den Auslaßkanälen
nahestehende Druckschaufeln 42 übertragen.
Bei dieser Stellung des Schiebers 1 wird durch den
um 90° voranlaufenden Schieber 4 die Einlaßöffnung
37 geöffnet und die zwischen den zwei Schiebern 4a
und 4b des Kompressionsraumes 11 verdichtete
Sekundärluft in den Raum zwischen Schieber 1 und 4
gedrückt, so daß die restlichen Verbrennungsgase
vom vorangegangenen Verbrennungsvorgang über den
Auslaßkanal 78 auf eine weniger druckbelastete
Druckschaufel 42 abgeleitet werden.
Bei Öffnung aller drei Auslaßkanäle 76, 77 und 78
durch den Schieber 1, bei einer Drehwinkelstellung
nach 190° vom Zündpunkt, strömen die bereits etwas
entspannten Verbrennungsgase, unterstützt vom nach
folgenden Schieber 2, durch die Auslaßkanäle 76, 77
und 78 auf die nachfolgenden Druckschaufeln 42 des
Ringraumes 42a. Gegenüber den Auslaßkanälen 76 und
77 ist im Ringraum 42a eine räumliche Aussparung
vorgesehen, die als Mischkammer 79 dient. Zweck
dieser Mischkammer ist es, die vom Verbrennungsraum
10 ausgestoßenen, noch im Flammzustand befind
lichen Verbrennungsgase mit der zwischen den
Druckschaufeln 42 zugeführten Sekundärluft inniger
zu vermischen, um eine bessere Verbrennung der noch
vorhandenen Restbestände an Brennstoffanteilen zu
erzielen. Durch die Nachverbrennung wird der
Verbrennungsdruck in der Mischkammer 79 gesteigert
und nutzvoll auf die Druckschaufeln
übertragen.
Claims (3)
1. Drehkolben-Brennkraftmaschine mit einem Motor
und einem, auf gemeinsamer Antriebswelle axial
daneben angeordneten Verdichter, die jeweils einen,
in einem zylindrischen Gehäuse exzentrisch angeord
neten Drehkolben mit darin radial beweglichen, an
der Innenwand des Gehäuses entlang gleitenden
Schiebern aufweisen, wobei im Verdichtergehäuse und
im Motorgehäuse jeweils Einlaß- und Auslaßöffnungen
und außerdem eine Einspritzeinrichtung für Kraft
stoff und eine Zündeinrichtung angeordnet sind, mit
einem, dem Drehkolbenverdichter vorgeschalteteten
Verdichtergebläse mit einem auf der Antriebswelle
befestigten Schaufelrad, wobei ein radialer Auslaß
des Verdichtergebläses über einen Ansaugraum mit
dem Einlaß des Drehkolbenverdichters in Verbindung
steht und wobei der Durchlaßquerschnitt des Ansaug
raumes durch einen Luftregulierschieber gesteuert
wird, mit einer, dem Drehkolbenmotor nachgeschal
teten Abgasturbine mit einer auf der Antriebswelle
befestigten Turbinenradscheibe und daran befestig
ten, den Drehkolben in einem Ringraum radial
umschließenden Druckschaufeln, wobei in einer Dreh
winkelstellung nach 160° vom Zündpunkt angeordnete
Auslaßschlitze des Drehkolbenmotors radial mit den
Druckschaufeln der Abgasturbine in Verbindung
stehen nach Patent Nr. 31 28 309,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verdichtergebläse (14) über axial durch das
Gehäuse (5) verlaufende Kühlkanäle (57) und über
an der Innenseite des Ringraumes (42a) angeordnete
Durchlaßschlitze (45) mit den Druckschaufeln (42)
der Abgasturbine in Verbindung steht, so daß das
dort befindliche Altgas mit der vorverdichteten
Frischluft vermengt in den Auslaß (46) abgeleitet
wird.
2. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß drei Auslaßschlitze (76, 77, 78) des Dreh
kolbenmotors vorhanden sind, deren Breite und
Abstand in Umfangsrichtung der Dicke der Schieber
(1 bis 4) des Drehkolbens entsprechen, wobei zwei
Auslaßschlitze (76, 77) in einer Drehwinkelstellung
nach 180° vom Zündpunkt durch den jeweiligen
Schieber für die nachfolgende Arbeitskammer voll
geöffnet sind, während der weitere Auslaßschlitz
(78) über die vorauslaufende Arbeitskammer mit der
in einer Drehwinkelstellung von 250° vom Zündpunkt
angeordneten Einlaßöffnung (37) des Drehkolben
motors in Verbindung steht, so daß die Restgase des
Verbrennungsvorganges durch das vorverdichtete
Kraftstoff-Luftgemisch zur Abgasturbine abgeleitet
werden können.
3. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß radial gegenüber den zwei Auslaßschlitzen (76,
77) im Ringraum (42a) der Abgasturbine eine Misch
kammer (79) zum Vermischen der von den Druck
schaufeln (42) zugeführten Frischluft mit den
Verbrennungsgasen vorgesehen ist.
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