JP2008530413A - ロータ・ピストン内燃機関 - Google Patents
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Abstract
Description
A=Fcosφ φ=ωt
F=φt L=rφ
但し、式中、
A=作用力
F=力
ω=角速度
φ=回転角
t=時間
L=燃焼室17から排出開口3までの曲線(距離)
Z=伝達比
である。
Claims (32)
- ハウジング(1)の中心軸(C)の回りに回転可能となるように取り付けられるロータ(5)を備えた内燃機関であり、該ロータ(5)内においては複数のシリンダ(6)が同一平面に配置され、該シリンダ(6)内にはピストン(8)が挿入され、該ピストン(8)の内側の端部は偏心配置された軸(B)に関節で連結される内燃機関において、
該シリンダ(6)が、それぞれ、その外側の端部において、該ロータ(5)の外端部内に回転可能に取り付けられ、
該シリンダ(6)が、該ロータ(5)の外殻内に開口しており、
該ハウジング(1)に少なくとも1つの燃焼室(17)が配置され、該燃焼室(17)の内側の端部は、該ロータ(5)の外殻を取り囲む該ハウジングの内壁内に開口しており、
該燃焼室(17)が、該ロータ(5)の半径に対して、45°〜90°の角度(α)、特に70°〜85°の角度(α)に配置される
ことを特徴とする内燃機関。 - ピストン(8)を有する3つのシリンダ(6)が、前記ロータ(5)内において、互いに対してそれぞれ120°の角度間隔をもって配置されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
- 前記ロータ(5)の回転方向において、前記燃焼室(17)の後に排気ガス開口(3)が配置され、該排気ガス開口(3)の後に、前記機関のハウジング(1)の吸気開口(4)が配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関。
- 前記リング形状のロータ(5)が内歯を有しており、駆動出力ピニオン(15)が該内歯に係合することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ロータ(5)の円筒状の外壁が、前記燃焼室(17)内におけるガス膨張用の凸部および/または凹部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 凹部が前記シリンダ(6)の出口によって形成されることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関。
- 前記ロータ(5)の円筒状の外壁に配置され、かつ前記シリンダ(6)の内部空間(11)に通じる通路開口が、前記燃焼室(17)内におけるガス膨張のための内壁面を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ロータ(5)と、前記シリンダ(6)と、前記ピストン(8)と、前記燃焼室(17)とが、リング形状のハウジング円盤(1)内に配置されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 2つ以上の円盤形状のハウジング(1)が1つの機関を構成することを特徴とする請求項8に記載の内燃機関。
- 3つのハウジング円盤(1)の場合に、1つのハウジング円盤(1)の前記燃焼室(17)が、隣接するハウジング円盤(1)の燃焼室に対して特に40°だけずらして配置されることを特徴とする請求項9に記載の内燃機関。
- 前記ハウジング(1)が、液体冷却され、かつ、等しい直径を有する円形のロータ(5)と、シリンダ(6)とを有しており、該シリンダ(6)は、半径方向に可動であり、軌道上を運動しながらロータ(5)内の中心(7)の回りに旋回することができ、前記ピストン(8)上を滑動することを特徴とする、3つ以上のハウジング(1)を備えた請求項1〜10のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ピストン(8)が、半径方向に可動でなく、軌道上を運動せず、前記中心(C)から変位された軸(10)の回りに互いに独立に揺動することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ロータ(5)内に可動に保持される前記シリンダ(6)の一部分が、その外側において球形であり、ボールジョイントの機能を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記シリンダ(6)が、前記ピストン(8)と共に互いに独立の角度補償器になっており、該角度補償器が、前記ロータ(5)の周囲形状と、変位されたその中心(B)とによって予め定められる軌道上の種々の位置への角度の移行を補償することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ピストン(8)が互いに独立に取り付けられることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 個々の各ピストン(8)が、軸方向に特に同軸上に滑動する小さいピストン(13)であって特にバネで付勢される小ピストン(13)を、作動工程中の動力学の補償器として有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記作動チャンバ(11)の容積および圧縮比を、前記変位された中心(B)の前記中心(C)に対する選択可能な位置決めによって変えることができることを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記燃焼室(17)から前記排気ガス開口(3)までの距離を表す曲線Lを部分(Y)において制御することが可能であり、この制御によって、爆発力Fの作用の結果として特定の回転角度φの間に前記ロータ(5)に対して生じる作用力Aの大きさが決定されることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 機関の各ロータ(5)の1回転において、次の5つの工程、すなわち、吸気(N)と、圧縮(M)と、作動(H)と、排気ガスの排出(E)と、減圧発生とが行なわれることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記吸気開口(4)および前記排気ガス開口(3)を、それらの選択可能な位置決めによって、第1部分(X)における空気/燃料混合気の吸気の開始点と、第2部分(Y)における排気ガスの排出の開始点と、さらにこれらの工程の持続時間とを変化させることができるように、構造的に予め設定することを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ハウジング(1)が、それぞれ2つのリングギヤ(14)を有するロータ(5)を備えており、該リングギヤ(14)によって、平行に後に続けて配置されるロータ(5)と噛み合う歯車(15)を駆動することができることを特徴とする請求項1〜20のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 端部ハウジング(1、R1およびR3)における各ロータ(5)が、前記出力軸(15)が1対伝達比(Z)で噛み合うリングギヤ(14)を備えていることを特徴とする請求項1〜21のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記歯車(15a)および前記出力軸(15)による動きが、前記ロータ(5)の周囲からもたらされ、その中心(C)に由来するものではないことを特徴とする請求項1〜22のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 各ロータ(5)の前記作動チャンバ(11)が、相互に120°の角度間隔をもって配置され、機関においてそれぞれ次に続くロータ(5)において、ピストン群(8)が、用いられるロータ(5)の数に応じて定められる特定の角度だけ、先行のロータのピストン群に対してずらして配置されることを特徴とする請求項1〜23のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 機関における前記ハウジング(1)の数が、1回転に対する前記作動工程の頻度を決定することを特徴とする請求項1〜24のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 個々の各ハウジング(1)が、それに付属するロータ(5)と共に、異なる直径を有し、それによって、全機関における必要に応じて、燃料消費および出力を選択し得るようになることを特徴とする請求項1〜25のいずれか一項に記載の内燃機関。
- オイルの充填がされており、その結果、回転によってオイルが前記ロータ(5)の内面に気化するために、該ロータ(5)の質量は回転時よりも静止時の方が小さいことを特徴とする請求項1〜26のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ロータ(5)の内壁が、前記リングギヤ(14)の間に構造的に設けられるリリーフを有しており、このリリーフが、オイルを機関の空間に戻すように気化させることを特徴とする請求項1〜27のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 各ロータ(5)のそれぞれの作動チャンバ(11)が、点火作動工程後に、次の点火作動工程までに完全に1回転し、その結果、該作動チャンバ(11)は十分に冷却され、それによって、該作動チャンバ(11)が、相対的に高い爆発点での燃料の燃焼に適した状態にもなることを特徴とする請求項1〜28のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 各ピストン(8)に平行に配置され、かつコンプレッサを形成するように前記シリンダ(6)内に形成されるリング形状のピストン(16)と、リング形状のチャンバ(18)とが設けられ、該チャンバ(18)から、シリンダ(6)およびロータ(5)を貫通して空気の流路が通じており、該空気の流路が、特定の回転角度において前記ハウジング(1)内の空気流路と繋がり、該空気が、前記燃焼室(17)の追加的な冷却と前記空気/燃料混合気の追加的な圧縮とが必要な領域に分配されることを特徴とする請求項1〜29のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 偏心配置される軸(B)に関して、前記シリンダ(6)が、前記ピストン(8)に対してその軸の方向に動くことを特徴とする請求項1〜30のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記ピストンがその軸方向には可動でなく、前記シリンダが、該ピストン上をその軸方向に前後に滑動することを特徴とする請求項1〜31のいずれか一項に記載の内燃機関。
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