NL8520331A

NL8520331A - Draaiende tweetakt verbrandingsmotor.

Info

Publication number: NL8520331A
Application number: NL8520331A
Authority: NL
Original assignee: Aase Jan M
Priority date: 1984-11-02
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1986-09-01
Also published as: IT1186349B; CA1248029A; ES8609590A1; BR8507015A; FI862791A; FI862791A0; NO844350L; AU582402B2; US4688531A; GB2181488B; AU5010285A; WO1986002698A1; GB2181488A; IE56834B1; NO155942B; KR930012225B1; CH667697A5; DK292786A; IE852680L; IT8522677A0

Description

-1- 25661/CV/wg

- ü & U 3 o I

Korte aanduiding: Draaiende tweetakt verbrandingsmotor.

Deze uitvinding heeft betrekking op een draaiende twee-takt verbrandingsmotor met opstellingen voor het inbrengen van brandstof 5 en verwijdering van uitlaatgassen.

Het oogmerk van de uitvinding is een draaiende verbrandingsmotor te verkrijgen, welke een minimum aan bewegende delen heeft, welke een groot vermogen tot gewicht en vermogen tot afmeting verhouding heeft, welke gelijkmatig loopt en verhoudingsgewijs hoog vermogen heeft 10 zelfs bij laag toerental, en welke met hoge compressieverhouding kan werken.

Dit wordt verkregen door de kenmerken vermeld in de volgende octrooiconclusies.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is schematisch 15 in de bijgaande tekeningen weergegeven, waarin: fig. 1 een dwarsdoorsnede toont door een draaiende verbrandingsmotor volgens de uitvinding, langs de lijn A-A in fig. 2, en fig. 2 een langsdoorsnede toont over dezelfde motor, deze keer langs de lijn B-B in fig. 1.

20 In de tekeningen duidt het verwijzingscijfer 1 een cilin drisch rotorhuis aan met eindplaten 2, 3. In de eindplaat 2, 3 van rotor-huis 1 is een rotor 4 excentrisch aangebracht 5, 6. In fig. 1 is het hart van het rotorhuis 1 met 7 aangeduid, en het hart van de rotor 4 is met 8 aangeduid. In fig. 2 is de hartlijn van het rotorhuis 1 aangeduid 25 met 7’, terwijl de hartlijn van de rotor 4 met 8’ is aangeduid. Aan iedere zijde van de rotor 4 is een tandwiel 9, 10 aangebracht voor het aandrijven van een oliepomp en een brandstofpomp, niet weergegeven op de tekeningen.

De rotor 4 is vervaardigd met drie radiale, cilindrische 30 boringen 11 op onderling gelijke hoekafstand. In ieder van de boringen 11 is een schuivende cilinderhuls 12 aangebracht welke aan zijn buiteneinde, dat naar buiten is gericht naar de cilindrische binnenzijde van het rotorhuis 1, is afgesloten. Bij het binneneinde van de cilinderhuls 12 zijn twee astappen 13, 14 bevestigd, die buiten de cilinderhuls 12 35 bij een einde van een arm 15 respectievelijk 16 zijn ondersteund, welke bij het andere einde wordt ondersteund door een tap 17 respectievelijk 18, welke excentrisch en permanent is bevestigd aan een einddeksel 19 8520331 -2- 25661/CV/wg respectievelijk 20, welke is geschroefd op de eindplaat 2 respectievelijk 3 van het rotorhuis 1, op zodanige wijze dat de tappen 17, 18 concentrisch in het rotorhuis 1 liggen. Drie armen 15 worden dus ondersteund op tap 17, en drie armen 16 worden dus ondersteund op tap 18.

5 Een schuivende zuiger 21 is opgesteld in iedere cilinder- huls 12 en bevestigd aan een einde van een stang 22. Het andere einde van stang 22 is door een pen 23 bevestigd aan een gemeenschappelijke steunnaaf 24. De steunnaaf 24 is door schroefbouten 25 bevestigd aan de cilindrische wand van een binnenste centraal naafhuis 16 in de rotor 4.

10 Het rotorhuis 1 evenals de rotor 4 zijn vervaardigd met doortochten 27 voor het circuleren van koelmedium.

In iedere cilinderhuls 12 is een radiale inlaatpoort 28 aangebracht voor het gasmengsel om de motor aan te drijven. Indien rotor 4 draait zal inlaatpoort 28 gedurende een bepaalde fase van iedere 15 draaiing in verbinding staan met een zuigpoort 29, welke is aangebracht in rotor 4. Gedurende deze fase van de omwenteling staat de zuigpoort 29 ook in verbinding met een verdeelstukgroef 30 bij een carbura-teurpoort 31, welke is gefreesd in de eindplaat 2 van het rotorhuis 1, en verder met een carburateur (niet afgebeeld) welke kan zijn geschroef 20 op een pijpstomp 32 welke in verbinding staat met de carburateurpoort 31 en is bevestigd aan de eindplaat 2.

Verder is in iedere cilinderhuls 12 een uitlaatpoort 33 aangebracht voor gecomprimeerd gasmengsel. Indien rotor 4 draait zal de uitlaatpoort 33 gedurende een bepaalde fase van iedere omwenteling in 25 verbinding staan met een bijbehorende overdrachtspoort 34, welke bij iedere cilinderhuls 12 in rotor 4 is aangebracht. De overdrachtpoorten 34 leiden naar buiten naaE. de omtrek van de rotor 4, en iedere overdracht-poort 34 heeft dus de gehele tijd open verbinding met een holte 35, 35’, respectievelijk 35’' wiens volume de gehele tijd wijzigt indien rotor 30 4 draait, en welke wordt begrensd door twee cilinderhulzen 12, het omtreksoppervlak van de rotor 4 tussen de genoemde twee cilinderhulzen 12, de cirkelvormige binnenwand van het rotorhuis 1 tussen de twee cilinderhulzen 12 en de eindplaat 2, 3 van het rotorhuis 1.

Ieder van de drie cilinderhulzen 12 is aan de buitenzijde 35 van het buitenste gesloten einde uitgerust met twee langsafdichtingen 36, welke afdichten om de eindplaat 2 respectievelijk 3 van het rotorhuis 1, en een dwars verlopende pakking 37 welke af dicht om de cirkel- 8ii2 0 3 3 1 -3- 25661/CV/wg vormige binnenwand van het rotorhuis 1. Pakkingen 38 zijn ook aangebracht tussen de rotor A en de eindplaten 2, 3 van het rotorhuis 1.

Een aantal uitlaatpoorten 39 door de eindplaat 3 van het rotorhuis 1 leiden naar de uitlaatpijp AO van de motor. Nagenoeg recht-5 streeks tegenover de uitlaatpoorten 39 zijn in de eindplaat 2 van het rotorhuis 1 een aantal luchtspoelpoorten A1 opgesteld, welke worden gevoed met lucht vanaf een ventilator A2 via een leiding A3. De ventilator A2 is geïnstalleerd op een einde van een ventilatoras AA, welke wordt ondersteund A5 in het einddeksel 19. Bij het buiteneinde van de ventila-10 toras AA is een tandwiel A6 aangebracht welke wordt aangedreven door een inwendige vertande tandring A7, welke is bevestigd aan rotor A in diens binnenste centrale naafhuis 26.

Vermogen van de motor wordt afgenomen vanaf een aandrijfas A8, welke wordt ondersteund A9, 50 in het einddeksel 20 of respectieve-15 lijk een op het einddeksel 20 geschroefde steun 51.

Verwijzingscijfers 52 en 53 duiden bevestigingssteunen voor de motor aan, en 5A duidt een bougie aan.

Aangezien cilinderhulzen 12 via de astappen 13, 1A, armen 15, 16 en tappen 17, 18 concentrisch zijn ondersteund in het rotorhuis 20 1, terwijl de zuigers 21 via zuigerstang 22, pen 23 en steunnaaf 2A

concentrisch zijn ondersteund in rotor A, zullen de cilinderhulzen 12, indien rotor A draait, draaien om de hartlijn 7* van het rotorhuis 1, met de pakking 37 de gehele tijd in contact met de cilindrische binnenwand van het rotorhuis 1, op dezelfde tijd als cilinderhulzen 12 in en 25 uitschuiven in de radiale cilindrische boringen 11 van de rotor 1, en op dezelfde tijd als de zuigers 21 draaien om de hartlijn 8’ van de rotor A en in en uit de cilinderhulzen 12 schuiven, zonder dat cilinderhulzen 12 of de zuigers 21 enige heen en weergaande beweging maken.

De motor werkt op de volgende wijze, gestart zijnde door 30 een niet op de tekeningen weergegeven startmotor, welke aandrijfas A8 en dus de rotor A in de richting van de pijl draait, en indien wij de cilinderhuls 12 volgen, die in de stand gemerkt x van fig. 1 iss de holte boven de bovenzijde van de zuiger 21 zal dan in volume toenemend zijn met een corresponderende toename in onderdruk. Geleidelijk, indien 35 de rotor A draait, zal de inlaatpoort 28 voor gasmengsel in de cilinderhuls 12 in contact komen met de zuigpoort 29 aangebracht in rotor A, en, omdat de zuigerpoort 29 gedurende deze fase van de draaiing in ver- 8520331 -4- 25661/CV/wg binding staat met een carburateur via een verdeelstukgroef 30, een carbu-rateurpoort 31 en pijpstomp 32, zoals hierboven uiteengezet, zal de holte boven de bovenzijde van de zuiger 22 zijn gevuld met brandbaar gas indien cilinderhuls 12 de stand gemerkt y op fig. 1, heeft bereikt, 5 op welk tijdstip de holte boven de bovenzijde van de zuiger 21 zijn maximale afmeting heeft bereikt.

Indien de rotor 4 en dus de cilinderhuls 12 voorbij stand y draait zal de cilinderhuls 12 in zijn boring 11 in de rotor 4 naar binnen bewegen, en de verbinding tussen de inlaatpoort 28 in de cilinder-10 huls 12 en de zuigpoort 29 in de rotor 4 zal sluiten. De zuigpoort 29 zal ook wegbewegen van de verdeelstukgroef 30. Verder zal de holte boven de bovenzijde van de zuiger 21 afnemend zijn in volume met een corresponderende toename in druk, en het ingezogen gas zal worden samengedrukt.

15 Indien cilinderhuls 12 stand z in fig. 1 heeft bereikt is de uitlaatpoort 33 voor samengedrukt gasmengsel juist op het punt in contact te komen met de overdrachtpoort 34 in rotor 4. In deze stand heeft de kamer 35 zijn minimum volume bereikt. Indien rotor 4 cilinderhuls 12 een weinig voorbij stand z heeft gedraaid komt de uitlaatpoort 20 33 in contact met de overdrachtpoort 34 en wordt het gecomprimeerde gas mengsel boven de zuiger 21 in de cilinderhuls 12 overgedragen naar de kamer 35, die reeds gevuld is met lucht bij tamelijk lage samendrukking. Het nieuwe gasmengsel wordt ontstoken door bougie 54 indien het gasmengsel boven de zuiger 21 in de cilinderhuls niet zelf ontstoken is, 25 en de druk in kamer 35 neemt hevig toe en dringt de rotor 4 verder rond, aangezien het ontvankelijke zij-oppervlak op de cilinderhuls 12 in stand juist voorbij x groter is dan het ontvankelijke zij-oppervlak op de cilinderhuls 12 in stand juist voorbij z, en aangezien het ontvankelijke zij-oppervlak van de eerste cilinderhuls toenemende is de gehele weg naar stand 30 y, terwijl het ontvankelijke zij-oppervlak van de laatstgenoemde cilinderhuls afnemend is tot aan een stand midden tussen standen z en x is bereikt, waarna dit zelfde ontvankelijke zij-oppervlak van de cilinderhuls weer groter begint te worden.

Indien de verbrandingsgassen de cilinderhuls 12 een weinig 35 voorbij stand y hebben gedrongen passeert deze cilinderhuls 12 eerst de uitlaatpoorten 39 en daarna de spoelluchtpoorten 41, en de verbrandingsgassen en spoellucht kan wegstromen door de uitlaatpijp 40 van de motor.

8520331 -5- 25661/CV/wg

Spoelen van de verbrandingsgassen vindt plaats totdat de genoemde ci-linderhuls 12 een stand heeft bereikt juist voorbij stand z. Op dat tijdstip is de volgende cilinderhuls 12 in het proces van eerst de uitlaat-poorten 39 en dan de spoelluchtpoorten 41 te passeren, waarbij kamer 35” 5 wordt gevuld met spoellucht, welke dan wordt samengedrukt totdat kamer 35” de stand heeft aangenomen voor kamer 35, waarna het gecomprimeerde gasmengsel boven zuiger 21 in de cilinderhuls 12 in stand juist voorbij z wordt overgedragen naar kamer 35, zoals hierboven uiteengezet.

Zoals uit het bovenstaande duidelijk zal zijn volvoert de 10 motor volgens de uitvinding het volgende: a) aanzuigen van gasmengsel en injecteren van lucht b) samendrukken van gasmengsel en lucht c) verbranding, en d) doorspoelen van uitlaatgassen drie keer per omwenteling.

15 Volgens de uitvinding heeft men het klaargespeeld een draaiende verbrandingsmotor te verkrijgen met de voordelen van de draaiende motor indien vergeleken met een zuigermotor, terwijl tegelijk de draaiende motor cilinders met zuigers omvat ofschoon zonder dat een van de delen van de motor heen en weer bewegend is, waardoor de voorde-20 len van de zuigermotor, in het bijzonder met betrekking tot samendrukking van verbrandingsgassen, worden verkregen.

In het boven uiteengezette,.ais voorbeeld gegeven uitvoerings-voorbeeld is de motor volgens de uitvinding vervaardigd als een benzinemotor. Het zal direkt duidelijk zijn, dat de motor volgens de uitvinding 25 ook gemakkelijk kan worden ontworpen als een dieselmotor.

Verder zal het direkt duidelijk zijn, dat de motor volgens de uitvinding kan worden beschouwd een sectie van een motor te zijn en dat verschillende secties, ieder twee of meer cilinderhulzen 12 omvattende, met bepaalde modificaties kunnen worden samengebouwd om een 30 grotere motor te vormen.

8520331

Claims

1. Draaiende verbrandingsmotor met opstellingen voor het inbrengen van brandstof en verwijdering van uitlaatgassen en 5 met een rotorhuis (1) met eindplaten (2, 3) en einddeksels (19* 20) waarin een rotor (4) excentrisch wordt ondersteund, met het kenmerk, dat de rotor (4) bij voorkeur is ontworpen met drie radiale boringen (11) op ~ onderling gelijke hoekafstand, en er in ieder van de boringen (11) een schuivende cilinderhuls (12) is aangebracht, welke bij zijn buiteneinde, 10 dat naar buiten naar de cilindrische binnenzijde van het rotorhuis (1) » is gekeerd,is afgesloten, genoemde cilinderhuls (12) aan zijn binnenste open einde bevestigd zijnde met behulp van verbindingen (13, 14, 15, 16, 17, 18) draaibaar aan de einddeksels (19, 20) van het rotorhuis (1), zodanig dat de cilinderhulzen (12) gedurende de draaiing van de rotor (4) 15 concentrisch draaien om de hartlijn (7') van het rotorhuis (1), waarbij de cilinderhulzen (12) met behulp van afdichtingen (36, 37) afdichten tegen de eindplaten (2, 3) en cirkelvormige binnenwand van het rotorhuis (1), een schuivende zuiger (21) opgesteld zijnde in iedere cilinderhuls (12), genoemde zuiger (21) bevestigd zijnde met behulp van verbindingen 20 (22, 23, 24, 25) aan de rotor (4), zodanig dat iedere zuiger (21) op de zelfde afstand is van de hartlijn (8’) van de rotor (4), een radiale inlaatpoort (28) aangebracht zijnde in iedere cilinderhuls (12) voor het gasmengsel om de motor aan te drijven, zodanig, dat indien de rotor (4) draait de inlaatpoort (28) gedurende een gegeven fase van iedere om-25 wenteling, in verbinding zal staan met een aanzuigpoort (29) welke is gevormd in de rotor (4), en welke aanzuigpoort (29) verder gedurende deze fase van de omwenteling in verbinding staat met groef (30) en poort (31) gevormd in de eindplaat (2) van het rotorhuis (1) aan welke eind-plaat (2) een carburateur is verbonden, en een uitlaatpoort (33) gevormd 30 zijnde in iedere cilinderhuls (12) voor gecomprimeerd gasmengsel, zodanig, dat indien de rotor (4) draait de uitlaatpoort (33) gedurende een bepaalde fase van iedere omwenteling in verbinding zal zijn met een bijbehorende overdrachtpoort (34) gevormd in de rotor (4) bij iedere boring (11), genoemde overdrachtspoort (34) uitloopt naar de omtrek van 35 de rotor (4) en dus het gecomprimeerde gasmengsel leidt naar een kamer (35) waarin het gasmengsel wordt ontstoken, een aantal uitlaatpoorten (39) gevormd zijnde door de eindplaat (3) van het rotorhuis (1) voor 8520331 -7- 25661/CV/wg verwijdering van de verbrandingsgassen van de motor, een aantal doorgaande spoelluchtpoorten (41) gevormd zijnde in de eindplaat (2) nagenoeg direkt tegenover de uitlaatpoorten (39) in de eindplaat (3), genoemde spoelluchtpoorten (41) gevoed wordend met lucht vanaf een venti-5 lator (42) aangedreven door de motor, zodanig, dat de uitlaatpoorten sluiten (39) voor de spoelluchtpoorten (41), waarbij een kamer (35*') wordt gevuld met spoellucht welke dan wordt samengedrukt en later vermeerderd met gecomprimeerd gasmengsel, dat dan wordt ontstoken en de rotor (4) binnen het rotorhuis (1) draait.

2. Draaiende verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bij het binnenste open einde van iedere cilinderhuls (12) twee astappen (13, 14) zijn bevestigd, welke buiten de cilinderhuls (12) zijn ondersteund bij een einde van een arm (15 respectievelijk 16), welke bij het andere einde wordt ondersteund door een tap (17 respectievelijk 15 18) welke excentrisch en permanent is bevestigd aan het einddeksel (19 respectievelijk 20) dat is geschroefd op de eindplaat (2 respectievelijk 3. van het rotorhuis (1) op zodanige wijze, dat de tappen (17, 18) concentrisch in het rotorhuis (1) zijn opgesteld.

3. Draaiende verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het 20 kenmerk, dat ieder van de zuigers (21) is bevestigd aan een einde van een stang (22) wiens andere einde bij voorkeur door pen (23) is bevestigd aan een gemeenschappelijke steunnaaf (24), die bij voorkeur door schroefbouten (25) is bevestigd aan de cilindrische wand in een binnenste centraal naafbuis(26) in de rotor (4).

4. Draaiende verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitlaatpoorten (39) evenals de spoelluchtpoorten (41) radiaal zijn opgesteld in verhouding tot elkaar in de eindplaten (3 respectievelijk 2). 852 0 33 1 .