DE1576947A1

DE1576947A1 - Rotary internal combustion engine

Info

Publication number: DE1576947A1
Application number: DE19671576947
Authority: DE
Inventors: Ernst Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-12-05
Filing date: 1967-12-05
Publication date: 1970-05-27

Description

Patentanmeldung zu einem Rotations-Verbrennungsmotor Die nachfolgend beschriebene Konstruktion und Arbeitsweise einer Rotations-Yerbrennungskraftmaschine wird hiermit von mir zum Patent angemeldet.Patent application to a rotary internal combustion engine, the construction and operation of a rotary Yerbrennungskraftmaschine described below are hereby notified of mine for a patent.

I. Einleitung Diese Kraftmanehine ist mit vier an Umfang des Rotors in Schlitze eingesteckten Flachschiebern ausgerüstet, welche bei Rotation nies Rotors in einem innen in zweckdienlicher Weise annähernd oval gefariten Gehäuse, die Funktion von Arbeitskolben konventioneller Otto-oder Dieselmotoren übernehmen. Diese Maschine ist vorgesehen als Antriebsmotor für Kraftfahrzeuge und für stationäre Arbeitsmaschinen. II. Erläuim er Vorteile Bei dieser Lösung Werden Massen, welche lineare Umkehrbewegungen ausführen müssen und somit Verluste bei der Energieübertragung ver-ursachen, vermieden. Gegenüber Motorausführungen mit Arbeitskolben, weleäe lineare Umkehrbewegungen ausführen müssen, hat diese neue Lösung daher auch einen höheren dirkungsgrad bei der EnergieÜbertr#agung auf die Notorwelle.I. Introduction This Kraftmanehine is equipped with four flat slides inserted into slots on the circumference of the rotor, which, when the rotor rotates, take on the function of working pistons of conventional gasoline or diesel engines in a housing which is approximately oval on the inside. This machine is intended as a drive motor for motor vehicles and for stationary work machines. II. Erläuim he advantages in this solution are masses which linear reversals have to perform and thus losses in energy transmission comparable causes, avoided. Compared to motor designs with working pistons, which have to perform linear reversing movements , this new solution therefore also has a higher degree of directivity in terms of energy transfer to the notor shaft.

Gegenüber Ottomotoren ist es ein weiterer Vorteil, daß die hier vorgestellte Konstruktion mit rotierendem Rufer ohne Ventile arbeitet. Bs ist außerdem ein Vorteil dieser Konstruktion, daß mit dieser ein höherer Gleichförmigkeitagrad bei der Kraftübertragung,als bei bekannten'ähnliehen Lösungen erzielt wird , weil größere schlingernde oder ezeentriseh rotierende Massen ebenfalls vermieden werden und weil während einer Umdrehung der Motorwelle vier Zünd- und Explosionsvorgänge anstelle von 3 solcher Vorgänge wie bei einer bekannten Lösung erfolgen. Diese Maschine hat daher auch bei niedriger Drehzahl eiA£ ien Lauf und entwickelt im Vergleich zu bekannten ähnlichen Lösungen im-niedrigen Drehzahlbereich ein entsprechend höheres Moment,. III. Wichtige Einzelheiten Die charakterietiscnen Bestandzeile dieser Kraftmaschine sind: 1) Das Gehäuse mit einer angenähert oval um die Motorachse gekrämmten, in sich geschlossenen Innenwand, die als Kauffläche für die Laufkanten der vier Flachschieber dient. Im untersten Teil der Gehäusewandung ist links neben der Gehäusemitte'. die langgestreckte An- saugöffnung und rechts neben der Mitte die Auspufföffnung angeordnet.Compared to gasoline engines, it is a further advantage that the construction presented here with a rotating caller works without valves. B is also an advantage of this design is that a higher Gleichförmigkeitagrad in power transmission than in bekannten'ähnliehen solutions is achieved with this because larger lurching or ezeentriseh rotating masses also be avoided and because during one revolution of the motor shaft four ignition and explosion processes in place of 3 such operations are carried out as in a known solution. This machine therefore has an advantage even at low speed Runs and develops a correspondingly higher torque compared to known similar solutions in the low speed range. III. The important details charakterietiscnen stock line of this engine are: 1) The housing approximated with a oval gekrämmten about the motor axis, in itself closed inner wall which serves as a purchase area for the running edges of the four flat slide. In the lowest part of the housing wall is to the left of the housing center '. the elongated arrival suction port and arranged to the right of the center of the exhaust opening.

2) Der an sich zylindrische Rotor, in dessen Umfang vier etwa 10 bis 12 cm tiefe Schlitze über die £esante Läuferbreite zentrisch eingefräst sind, welche im Winkelabstand von je 90o voneinander entfernt sind, und in welchen je ein Flacr_schieber im Gleitsitz eingeschoben ist.2) The per se cylindrical rotor, in its circumference four about 10 to 12 cm deep slots are milled centrically over the edge of the runner width, which are at an angular distance of 90o from each other, and in each of which a Flacr_schieber is inserted in the sliding seat.

3) Zwei scheibenförmige Seitenflansche mit Abdichtung und je einem Achalager für die Rotorwelle, zum Verschließen der beiden Gehäuseöffnungen.3) Two disc-shaped side flanges with sealing and one each Axle bearing for the rotor shaft, to close the two housing openings.

IV. Konstrukt;r.onsbeschreibungen Bei ?dascainen mit rotierenden Arbeitskolben muB ebenfalls wie bei anderen Ausführungen däs Gas-Zuftgemisch in komprimiertem Zustand den Verbrennungsraum zugefiährt werden. Diese Bedingung läßt 3icä mit dieser bereits angedeuteten und nachfolgend näher beschrie- enen Lösung erfällen. Nie aus der Einleitung zu ersehen, wird der -wischen der annähernd oval gekrümmten Gehäuseinnenwand und der 3otoroberfläche befindliche Zwischenraum durch die vier Schieber ;r. 1 - 4-in Einzelräume unterteilt. Die Gestalt und Größe dieser ?äume ist durch den jeweils zugehörigen mehr oder weniger.weit gus- ;eschwungenen Abschnitt der Gehäuseinnenwandung und durch die Rotdr= fberfläche, sowie durch die asymmetriscne Anordnung des Rotors gegen- :ber der Gehäusemitte bestimmt. .- =n 4uerschaitt durch die Maschine ist die Gehäuseinnenwand als lie- ;endes Oval -und die Manteloberfläche des eingebauten hotors als ein -om Oval umhüllter Breis darzustellen. Der Radius des Rotors ist a etwa 2 % kleiner als der kleine Radius des-Ovals. - .Die .Zäufjerachse wird so weit nach unten verlagert ein ebäut., bis der -unterste Teil der r#rehäuseinnen@varid von der Mantelfläche des Rotors berillrt wird. Demgemä;3 wird ooernalb des Rotors zwischen Rotoroberfläche und Gehäuseinnenwand ein entsprechend bemessener Zuftspalt und links und rechts vom ,Rotor werden Hohlräume, die im Querschnitt ein mondsichelförmiges Aussehen haben, geoildet. Diese Anordnung gestattet eine zweckmäßige Aufteilung des I.resamtvolumens durch die vier Schieber in vier Einzelräume, wie sie für den Ablauf der einzelnen Arbeitspnasen wie Ansaugen, Vorverdichten, Verdichten mit Explosion und Gasausschub während einer Umdrenung des Käufers benötigt werden.IV. Construct; r.on descriptions In the case of? Dascaines with rotating working pistons, as in other versions, the gas / air mixture must be supplied to the combustion chamber in a compressed state. This condition leaves 3icä with this already indicated and described in more detail below find a solution. Never to be seen from the introduction is the -wipe the approximately oval curved housing inner wall and the The space on the rotor surface is caused by the four slides ; r. 1 - 4 divided into individual rooms. The shape and size of this ? Space by is by the respective associated more or weniger.weit gus ; curved section of the inside wall of the housing and through the rotdr = surface, as well as the asymmetrical arrangement of the rotor opposite : determined above the center of the case. .- = n 4uerschaitt through the machine, the inside wall of the housing is ; endes oval -and the jacket surface of the built-in hotors as a -to represent porridge wrapped in an oval. The radius of the rotor is a about 2% smaller than the small radius of the oval. - .The .Zäufjerachse is shifted so far down an ebäut., Until the bottom part of the r # rehäuseinnen @ varid is grooved by the surface of the rotor. Accordingly, a correspondingly dimensioned air gap is formed above the rotor between the rotor surface and the inner wall of the housing, and cavities with a crescent-shaped cross-section are formed to the left and right of the rotor. This arrangement allows an appropriate division of the total volume by the four slides into four individual rooms, as they are required for the execution of the individual work phases such as suction, pre-compression, compression with explosion and gas discharge during a turnaround by the buyer.

In der Grundstellung, welche0o- Stellung des ortsfest gelagerten Läufers genannt wird, befindet sich der Schieber Nr. 1 in der unterste hege und zeigt senkrecht riech unten. Der Schieber Nr. 1 ist somit gänzlich in Sie innere Endlage eingeschoben and befindet sich in dieser Stellung an der Trennsteile zwischen Ausschubraum für die verbrannten Gase und dem huftansaugeraum: Der Aussenubraum ist rechts von der Trennstelle und der Ansaugeraum links von der Trennstelle angeordnet.In the basic position, which position of the stationary rotor is called, the slide No. 1 is in the lowest hege and points vertically smell downstairs. The slide no. 1 is thus completely pushed into the inner end position and is in this position on the dividers between the extension space for the burned gases and the suction room: the outside space is to the right of the Separation point and the suction space arranged to the left of the separation point.

Bei der Drehbewegung den heufers im Uhrzeigersinne wird dieser Schieber Nr. 1 aus dem Schlitz heraus gedrückt, da die Gehäuseinnenwand ovalkurvenartig von der Läuferoberfläche zurückweicht. Nach einer Drehbewegung von 900 ist der Schieber Nr. 1 in seiner äußeren Badlage angelongt. Während dieser Drehbewegung vergrößert sich daher der hinter der Trennstelle entstehende Insaugeraum, wodurch die Verbrennungsluft eingesaugt wird. Diese Schieberstellung wird die 90o-.ätellung des Schiebers genannt.When turning clockwise, this slide No. 1 is pushed out of the slot, as the inner wall of the housing recedes from the surface of the runner like an oval curve. After a rotation of 900, slide no. 1 is in its outer bath position. During this rotational movement, therefore, the resulting behind the separation point Insaugeraum increased is drawn whereby the combustion air. This slide position is called the 90o position of the slide.

Im Bereich zwischen den Stellungen 900 und 180o des Schiebers Nr. 1 wird dieser Schieber wieder zurückgeschoben und ist nach einer halben Umdrehung., also in schieberstellung 'l800, in welcher er nach oben zeigt, nur um die zu etwa 2 - 3 mm bemessene Spaltbreite ausgefahren. Der Schieber Nr. 2 ist im Abstand von 90 Winkelgraden gefolgt; er befindet sich somit in der Horizontalen und gleichzeitig in seiner äußersten Sehieberendlage. In dieser Stellg.des Rotors ist das MaxjMtM de`s von den Schiebern 1 und 2 abgegrenzten Bubvoluasens be- reite -überschritten =& "somit int die inswinchon eingesaugte -VerbaMiaffalaft bestalte vorverdichtet worden. Das Maximum des abgegrenzten Raumvolumens ergab sich zuvor in der Stellung 1350 des Schiebers Nr. 1 und 45Q das Schiebers Nr. 2. In dieser Stellung des Läufers hat der Schieber Nr. 2 den Planchabschnitt mit der langgestreckten Ansaugeöffnung bereits überschritten so daß der Raum zwischen diesen beiden Schiebern nach außen hermetisch abgeschlossen ist.In the area between the positions 900 and 180o of the slide No. 1, this slide is pushed back again and after half a turn, i.e. in the slide position '1800, in which it points upwards, only by the gap width of about 2-3 mm extended. Slide No. 2 followed 90 degrees apart; it is thus in the horizontal and at the same time in its outermost visual end position. In this Stellg.des rotor is the MaxjMtM de`s of the slides 1 and 2 defined Bubvoluasens loading ride -überschritten = "thus the inswinchon sucked -VerbaMiaffalaft int precompressed bestalte been. The maximum of the delimited volume of space was found previously in the position 1350 of the slider Nos. 1 and 45Q the slider no. 2. In this position of the rotor has the slider no. 2 the Planchabschnitt is connected to the elongated Ansaugeöffnung already passed so that the space between these two slides outwardly hermetically sealed.

Bei Fortsetzung der Drehbewegung des Rotors ist der Schieber Nr. 1 bereits in den Verdichtungsraum bzw. Explosionsraum eingedrungen. Die Gehäusewandung weicht nur in geringem Maße gegenüber der Rotoroberfläche zurück, so daß ein nur schmaler oder enger Verdichtungsraum entsteht, welcher etwa nur 1/9 des Ansaugeraumes beträgt und sich ebenfalls über 90 Winkelgrade erstreckt. Bei voller Füllung des Explosionsraumes befindet sich daher der Schieber Nr. 1 in der Stellung 2700 und der Schieber Nr. 2 in der Stellung 1800. In dieser Stellung des Rotors ist der Schieber Nr. 1 etwa 5mal so weit ausgefahren als der Schieber Nr. 2. Die ausgefanrene'Scnieberfläche des Schiebers Nr. 1 ist daher auch 5mal so groß wie die des Schiebers Nr. 1. Der in dieser Rotorstellung bei der Zändung des Gas-Luftgemisches entstehende Explosionsdruck bewirkt daher eine Schubkraft in Ric'Eitung des Unrzeigersinnes. Die Schubkraft P (kg) errechnet sich Wie folgt: p = p kg/cm2 i X ( FSchieber 1 - FSchieber 2 am 2 Das Einfüllen des Kraftstöffes in den Verbrennungsraum geschieht zweckmäßiger Weise durch eine Einspritzpumpe und zwar in der Rotorstellung, in welcher die Abgrenzschieber 1 und 2 bzw. 2 und 3, 3 und 4, 4 und 1 unmittelbar vor ihrer der Zündung zugehörigen Endstellung angelangt sind.When the rotary movement of the rotor continues, slide no. 1 has already entered the compression chamber or explosion chamber. The housing wall only slightly recedes from the rotor surface, so that an only narrow or narrow compression space is created, which is only about 1/9 of the intake space and also extends over 90 degrees. When the explosion chamber is fully filled, slide No. 1 is in position 2700 and slide No. 2 is in position 1800. In this position of the rotor, slide No. 1 is extended about 5 times as far as slide No. 2 The fanned out area of slide no. 1 is therefore also 5 times as large as that of slide no. The thrust P (kg) is calculated as follows: p = p kg / cm2 i X ( F slide 1 - F slide 2 on 2 The fuel is expediently filled into the combustion chamber by an injection pump in the rotor position in which the delimitation slide 1 and 2 or 2 and 3, 3 and 4, 4 and 1 have arrived immediately before their end position associated with the ignition.

Nie oben ausgeführt, muß die Raumfüllung des Vorverdichterraumes durch den schmalen Luftspalt in Stellung 1800 in den Verbrennungsraum gedrückt werden. Zur weitgehenden Vermeidung der hiermit verbundenen Verluste wird die Rotorooerfläche jeweils zwischen zwei benachbarten Schiebern abgeflachts d. h., daß in der ;luerschnittszeichnung des Läufers die nach obiger Darstellung vorhandenen 1/4-Breisbögen zwischen je zwei Schiebern zu abgeflachten Bögen ver- ändert werden. Never mentioned above, the space filling of the pre-compressor chamber must be pushed through the narrow air gap in position 1800 into the combustion chamber. In order to largely avoid the losses associated with this, the rotor surface is flattened between two adjacent slides, that is, in the cross-sectional drawing of the rotor, the 1/4 circular arcs between each two slides are changed to flattened arcs in the cross-sectional drawing of the rotor.

Der Luftspält erweitert sich somit während der Drehung des Rotors um 450 bezogen auf die Stellung des Schiebers Nr. 1 1800, also beim =inlaufen des Schiebere'Nr" 1 in den Verbrennungsraum und verengt eich wieder während der@,restlichen 450 bei Einllaufen des Schiebere Nr.2 in die 180°-Stellung bzw, in den Duftspalt. The air gap thus expands during the rotation of the rotor by 450 in relation to the position of the slide No. 1 1800, i.e. when the slide No. 1 enters the combustion chamber and narrows again during the @, the remaining 450 when the slide enters the combustion chamber No. 2 in the 180 ° position or in the fragrance gap.

Durch diese Abflachung wird sowohl da&.-knsaugevolumen, als auch das Volumen des Verbrennungsraumes erweitert. Dies kann jedoch durch die Kurvenform der Gehäuseinnenwandung bei Erhaltung des Verdichtungsverhältnisses ausgeglichen werden.Due to this flattening, both the suction volume and the volume of the combustion chamber is expanded. However, this can be due to the shape of the curve the inside wall of the housing balanced while maintaining the compression ratio will.

Der Gasausstoß- oder Auspuffraum,-der sich unmitteloar an den Verbrennungsraum bei Gehäusemarke 2700 anschließt, steht durch einen Längsschlitz i. d. Gehäusewand mit dem Auspufftopf und somit mit dem freien Raum in Verbindung. . Der Auerschnitt F des Auspuffraumes verengt sich laufend ab Gehäusemarke 270°, um schließlich in der oben beschriebenen Ausgangsstellung Gehäusemarke 00 zu Null cm 2 zu werden. Dadurch wird erreicht, da13 die verbrannten Gase von dem in den Verbrennungsraum einlaufenden Schieber durch die Auspufföffnung hinausgedrückt werden.The gas discharge or exhaust chamber, which is directly connected to the combustion chamber at housing brand 2700 , is connected to the muffler and thus to the free space through a longitudinal slot in the housing wall. . The cut-out F of the exhaust chamber narrows continuously from the housing mark 2 7 0 °, in order to finally become zero cm 2 in the initial position of the housing mark 00 described above. This ensures that the burnt gases are pushed out through the exhaust port by the slide valve entering the combustion chamber.

Wie aus vorstehenden Ausfüärungen zu entnehmen, trifft diese Arbeitsweise des- Schiebers Nr. 1 in Verbindung mit Schieber Nr. 2 fürsämtliche 4 Schieber in gleicher Weise zu. Nach jeder Viertelumdrehung des Rotors wird demnach eine Schubkraft und somit ein Drehmoment erzeugt, so daß@eine fast gleichförmige stetige Kraftübertragung erfolgt. Durch den rundlaufenden Rotor werden Schwingungen, wie sie bei anderen Systemen auftreten, vermieden. Uler Motor muB daher ruhig Laufeigenschaften haben.As can be seen from the above explanations, this working method applies des- slide no. 1 in connection with slide no. 2 for all 4 slides in same way too. After every quarter turn of the rotor there is a thrust and thus generates a torque, so that @ an almost uniform steady power transmission he follows. The rotating rotor creates vibrations like those of others Systems are avoided. Uler Motor must therefore have smooth running properties.

Claims

Y. Patentsnsprehe: claim 1 construction of a rotary internal combustion engine, characterized according to claim 1, characterized in that a running in a housing with two side flanges cylindrical rotor of the internal combustion engine on the circumference with three to four or depending on the rotor diameter with an even larger number of slotted valves , with outwardly directed rectilinear sealing edges, which are inserted into slots running transversely to the circumference of the rotor and which run over the entire width of the rotor and by centrifugal force or. can also be pressed by other means such as metal springs or compressed air from the slots in the rotor against an approximately Cval-shaped inner surface of the housing in such a way that the adjacent spaces are completely ... separated from each other and mutually sealed off by the slides, so that a suction space with Suction nozzle, pre-compression chamber, compression and Bxplosionsraum and AiWaigg94iul R @% exhaust pipe arises, whereby

the room volumes are appropriately dimensioned for a compression ratio of about 1: 9. Claim 2 construction detail 1 for the construction of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the rotor diameter is adapted to the small diameter of the oval recess of the housing sö, the above the rotor, between the rotor and the housing wall, a gap extending over the entire rotor width remains, while the. The rotor touches the inner wall of the housing at its lowest point. Claim 3 construction detail 2 for the construction of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the contact line between the rotor and the lower inner wall of the housing serves as a separation between the suction chamber and the exhaust chamber, with the exhaust chamber being arranged on the right and the intake chamber on the left next to the separating point when the direction of rotation is clockwise . Claim 4 construction detail 3 for the construction according to claim 1 gerennzaichnat da (lurch that the surface of the runner, which was originally cylindrical Bottleneck point in the transition between the pre-light space and the combustion space during the entry of a valve into the combustion space up to its ignition position. After about 900 turning movement), initially expanded to facilitate the air filling process and then narrowed again and finally closed by the following slide. To claim 5 characterized Kondtruktionseinzelnsit 4 geenazeichnet for construction according to claim 1, that the slide lubricated centrally from the interior of äufern and pressed by PreBluft from the interior of the rotor against ie'Innenwan'dung of the housing. The compressed air is supplied through a hole through one of the side flanges and over. Distributed in the ring groove on the inside of the flange on the slide slots . Claim 6 'construction detail 5 for construction according to claim 1, characterized in that the sliding fit of the slides is brought about using sealing rulers and tongues which are inserted into grooves in the inner wall of the slots. 6 gekennieichnet claim constructive detail of the construction according to claim 1 by d & in that the slides are divided with an overlap in their length and are spread by springs in the longitudinal direction so that 'the seitlicho contact pressure is achieved for sealing. Claim 8 construction detail 7 for the construction according to claim 1 geke = zeiehnet characterized in that the above in ätr housing wall. the ignition device and the Einepritsdüas is mounted, wherein the fuel by a fuel pump through the nozzle and via a dosing valve in the directional term moment just before two together corresponding slide have- reaches the Zündetelbnag, Discard injected soon as a slider in the ignition or Ihrplosiönaetellung is loading, a Züadiapuls is triggered by an ignition distributor. The Patentameldung is attached * @ atic Ziichnungg deleted in * only. which the essential Biaselheiben to ebi4sn claims can be seen. .