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DE102006013985B4 - diesel engine - Google Patents

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DE102006013985B4 DE200610013985 DE102006013985A DE102006013985B4 DE 102006013985 B4 DE102006013985 B4 DE 102006013985B4 DE 200610013985 DE200610013985 DE 200610013985 DE 102006013985 A DE102006013985 A DE 102006013985A DE 102006013985 B4 DE102006013985 B4 DE 102006013985B4
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Abstract

Dieselmotor bestehend aus drei Arbeitsräumen (1.1, 1.2, 1.3) mit jeweils einem zylinderähnlichen Gehäuse (5) mit parallelen Seitenflächen und einer kurvenförmigen Mantelfläche (5.1, 5.2) innen, wobei die Arbeitsräume (1.1, 1.3, 1,2) hintereinander angeordnet sind und eine gemeinsame durchgehende senkrecht zu den Seitenflächen und außermittig bezogen auf die Mantelfläche (5.1, 5.2) angeordnete Rotorblattwelle (2) aufweisen, deren Außenumfang die Mantelfläche (5.1) linienförmig berührt, die Rotorblattwelle (2) in jedem der drei Arbeitsräume (1.1, 1.2, 1.3) mit je einem Rotorblatt (3) ausgerüstet ist, das in der Rotorblattwelle (2) verschiebbar und beidseitig sich an der Mantelfläche (5.1, 5.2) abstützend angeordnet und gegenüber dem Gehäuse (5) abgedichtet ist, so dass pro Arbeitsraum (1.1, 1.2, 1.3) mindestens zwei in der Größe veränderbare Kammern entstehen, und mit Einlässen (8) für Luft in mindestens eine Kammer des Arbeitsraumes (1.1) und Auslässen (9) für verdichtete Luft aus mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.1) in Einlässe (8) von mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.3), die über eine Einspritzeinrichtung (4) für Dieselkraftstoff verfügt und Auslässe (9) aufweist für ein gezündetes verwirbeltes Kraftstoff-Luft-Gemisch in Einlässe (8) von mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.2) und Auslässen (9) für Verbrennungsgase aus mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.2).Diesel engine consisting of three working spaces (1.1, 1.2, 1.3) each with a cylinder-like housing (5) with parallel side surfaces and a curved outer surface (5.1, 5.2) inside, the working spaces (1.1, 1.3, 1.2) being arranged one behind the other and have a common continuous rotor blade shaft (2) arranged perpendicular to the side surfaces and eccentrically with respect to the jacket surface (5.1, 5.2), the outer circumference of which touches the jacket surface (5.1) in a linear manner, the rotor blade shaft (2) in each of the three working spaces (1.1, 1.2, 1.3) is equipped with one rotor blade (3) each, which is displaceable in the rotor blade shaft (2) and is arranged to support itself on both sides on the lateral surface (5.1, 5.2) and is sealed off from the housing (5), so that per working space (1.1, 1.2, 1.3) arise at least two in the size changeable chambers, and with inlets (8) for air in at least one chamber of the working space (1.1) and outlets (9) for compressed air from at least at least one chamber of the working space (1.1) into inlets (8) of at least one chamber of the working space (1.3) which has an injection device (4) for diesel fuel and outlets (9) for an ignited swirling fuel-air mixture into inlets (8) of at least one chamber of the working space (1.2) and outlets (9) for combustion gases from at least one chamber of the working space (1.2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor, bei dem ein umlaufender Kolben Arbeitsräume bildet, in denen Gase zu Antriebszwecken verbrannt werden.The invention relates to a diesel engine in which a rotating piston forms working spaces in which gases are burned for driving purposes.

Als Stand der Technik dürften damit die Rotationskolbenmaschinen und hier insbesondere der Wankelmotor für den Fachmann als Ausgangspunkt dienen. Die Bewegungsverhältnisse beim Wankelmotor, die sich aus der Geometrie ergebenden drei Arbeitskammern und die Arbeitsweise sind u. a. beschrieben in: Lexikon Maschinenbau, VDI Verlag GmbH, 1995 S. 1393 ff.As the state of the art, the rotary piston machines and in particular the Wankel engine should therefore serve as the starting point for the person skilled in the art. The movement conditions in the Wankel engine, resulting from the geometry resulting three working chambers and the way u. a. described in: Encyclopedia Mechanical Engineering, VDI Verlag GmbH, 1995 p. 1393 ff.

Neben der komplizierten Geometrie weist der Motor insbesondere ungünstige Verdichtungs- und Verbrennungsverhältnisse auf, was zu einem hohen Kraftstoffverbrauch führt und durch die Vorteile der geringen Abmessungen und des vollkommenen Masseausgleichs nicht komprimiert wird. Die Verdichtungsverhältnisse sich auch der Grund dafür, dass Dieselmotoren nach dem Wankelprinzip ohne äußere Vorverdichtung nicht gebaut werden können.In addition to the complicated geometry of the engine, in particular unfavorable compression and combustion conditions, resulting in a high fuel consumption and is not compressed by the advantages of the small dimensions and the perfect mass balance. The compression ratios are also the reason that diesel engines can not be built according to the Wankel principle without external pre-compression.

Aus der DE 15 26 412 A ist eine Kreiskolben-Brennkraftrnaschine bekannt, die auch als Dieselmotor betreibbar ist. Die Kreiskolben-Brennkraftmaschine weist einen dreiseitigen Kreiskolben auf, der planetenartig in einem Zweikammergehäuse epitrochoidaler Gestalt um einen auf einer Exzenterwelle sitzenden Exzenter umläuft, und ist kombiniert mit zwei Kreiskolbenmaschinen mit zweiseitigem Kreiskolben, die planetenartig in einem Einkammergehäuse epitrochoidaler Gestalt um einen Exzenter auf einer Welle drehen.From the DE 15 26 412 A is known a rotary piston internal combustion engine, which is also operable as a diesel engine. The rotary piston internal combustion engine has a three-sided rotary piston planetarily revolving in a two-chamber housing of epitrochoidal shape around an eccentric shaft seated on an eccentric shaft, and is combined with two rotary piston machines with bilateral rotary pistons which rotate planetary in a single-chambered epitrochoidal configuration about an eccentric on a shaft ,

Die drei Kolben stehen in einer festen zyklischen Phasenbeziehung, so dass das Gas in der ersten Einkammermaschine eingesaugt wird, dann zwischen dem Kolben der ersten Einkammermaschine und dem Kolben der Zweikammermaschine und ihren Gehäusen komprimiert wird, dass das Gas dann weiter in der Zweikammermaschine komprimiert wird, dass nach Einleitung der Verbrennung eine Expansion in der Zweikammermaschine stattfindet, dass eine weitere Expansion zwischen dem Kolben der Zweikammermaschine und dem Kolben der zweiten Einkammermaschine und den entsprechenden Gehäusen stattfindet und dann die Abgabe schließlich aus der Maschine durch den Kreiskolben der zweiten Einkammermaschine ausgestoßen werden.The three pistons are in a fixed cyclic phase relationship so that the gas in the first single-chamber machine is drawn in, then compressed between the piston of the first single-chamber machine and the piston of the two-chamber machine and their housings, that the gas is then further compressed in the two-chamber machine, that after the initiation of the combustion, an expansion takes place in the two-chamber machine, that a further expansion between the piston of the two-chamber machine and the piston of the second single-chamber machine and the corresponding housings takes place and then finally the discharge from the machine through the rotary piston of the second single-chamber machine are ejected.

Bei dieser Kreiskolben-Brennkraftmaschine findet zwar eine teilweise Verteilung der Arbeitstakte auf die Kolben der drei kombinierten Maschinen statt, die Probleme bezüglich der Dichtung und der komplizierten getriebetechnischen Beherrschung werden jedoch nicht beseitigt.In this rotary piston internal combustion engine, although a partial distribution of the power strokes takes place on the pistons of the three combined machines, but the problems relating to the seal and the complicated transmission control are not eliminated.

Desweiteren ist eine Explosionskraftmaschine und Pumpe mit kreisenden Kolben aus der DE 115146 C bekannt. In zwei zusammenwirkenden Zylindern sind exzentrisch kreisende Kolben so angeordnet, dass sich die äußere Fläche der kreisenden Kolben an der inneren Zylinderwand abstützt.Furthermore, an explosion engine and pump with rotating piston from the DE 115146 C known. In two cooperating cylinders eccentrically rotating pistons are arranged so that the outer surface of the rotating piston is supported on the inner cylinder wall.

Ein Zylinder dient zum Verdichten des Verbrennungsgases, dass in einem Explosionsraum zwischen den Zylindern zur Verbrennung gebracht wird und beim überströmen in den zweiten Zylinder eine Drehbewegung der Kolben erzeugt, bevor es aus den zweiten Zylinder ausgestoßen wird.A cylinder serves to compress the combustion gas that is combusted in an explosion space between the cylinders and, when flowing into the second cylinder, generates a rotational movement of the pistons before it is expelled from the second cylinder.

Notwendig ist eine Ventilsteuerung zwischen dem Einlass und dem Auslass aus dem Explosionsraum. Desweiteren treten beim Überströmen deutliche Druckverluste auf. Da ein Gemisch angesaugt wird ist deutlich gemacht, dass diese Kraftmaschine nicht als Dieselmotor arbeiten soll.Necessary is a valve control between the inlet and the outlet from the explosion room. Furthermore, significant pressure losses occur when overflowing. Since a mixture is sucked in it is made clear that this engine should not work as a diesel engine.

Weitere gattungsgemäße Rotationskolbenmotoren sind aus den Entgegenhaltungen DE 2630128 A1 , FR 820 673 A , US 5596963 A und DE 7230050 U bekannt.Other generic rotary piston engines are from the citations DE 2630128 A1 . FR 820 673 A . US 5596963 A and DE 7230050 U known.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Motor vorzuschlagen, der neben einer optimalen Verbrennung keinen Restgasanteil in der Kammerladung enthält, einen guten Masseausgleich ermöglicht und als Dieselmotor betreibbar ist.The object of the invention is to propose an engine which, in addition to optimum combustion, does not contain any residual gas content in the chamber charge, allows good mass balance and can be operated as a diesel engine.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Motor besteht aus drei Arbeitsräumen mit jeweils einem zylinderähnlichen Gehäuse mit parallelen Seitenflächen und einer kurvenförmigen Mantelfläche innen. Die Arbeitsräume sind hintereinander angeordnet (eins, drei, zwei) und weisen eine gemeinsame durchgehende Rotorblattwelle auf. Die Rotorwelle ist senkrecht zu den Seitenflächen und außermittig bezogen auf die Mantelfläche angeordnet, wobei deren Außenumfang die Mantelfläche linienförmig berührt.The motor according to the invention consists of three work spaces, each with a cylinder-like housing with parallel side surfaces and a curved lateral surface inside. The work spaces are arranged one behind the other (one, three, two) and have a common continuous rotor blade shaft. The rotor shaft is arranged perpendicular to the side surfaces and eccentrically relative to the lateral surface, wherein the outer periphery of the lateral surface touches linearly.

In der Rotorblattwelle ist in jedem der drei Arbeitsräume verschiebbar ein sich beidseitig an der Mantelfläche abstützendes und gegenüber dem Gehäuse abgedichtetes Rotorblatt angeordnet, so dass pro Arbeitsraum in der Größe veränderbare Kammern entstehen. Zwei Kammern sind nur in der Position des Zusammenfallens der Rotorblattebene mit der Berührungslinie vorhanden, ansonsten sind es drei sich stetig verändernde Kammern.In the rotor blade shaft in each of the three working spaces slidably on both sides of the lateral surface abstützendes and sealed with respect to the housing rotor blade is arranged so that per workspace in size variable chambers arise. Two chambers are present only in the position of coincidence of the rotor blade plane with the contact line, otherwise there are three constantly changing chambers.

Die Arbeitsräume sind mit Ein- und Auslässen ausgestattet und zwar mit Einlässen für Luft in mindestens eine Kammer des ersten Arbeitsraumes und Auslässen für verdichtete Luft aus mindestens einer Kammer dieses Arbeitsraumes in Einlässe von mindestens einer Kammer des zwischgeschalteten dritten Arbeitsraumes (zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsraum befindet sich der dritte), die über eine Einspritzeinrichtung für Dieselkraftstoff verfügt und über Auslässe für ein sich entzündendes verwirbeltes Kraftstoff-Luft-Gemisch in Einlässe von mindestens einer Kammer des zweiten und letzten Arbeitsraumes und Auslässe für Verbrennungsgase aus mindestens einer Kammer dieses Arbeitsraumes.The workrooms are equipped with inlets and outlets, with inlets for air in at least one chamber of the first Working space and outlets for compressed air from at least one chamber of this working space in inlets of at least one chamber of the intermediate third working space (between the first and the second working space is the third), which has a diesel fuel injection device and outlets for an igniting vortexed fuel-air mixture into inlets of at least one chamber of the second and last working space and outlets for combustion gases from at least one chamber of this working space.

Die Ebenen die Rotorblätter der Arbeitsräume sind versetzt zu einander angeordnet, derart, dass die Ebenen der Rotorblätter des ersten und zweiten Arbeitsraumes einen Winkel von α = 90° +– 10° bei Variante 1 einschließen und die Ebenen der Rotorblätter des ersten und des dritten Arbeitsraumes einen Winkel von β = 45° +– 10°.The planes of the rotor blades of the working spaces are arranged offset to each other, such that the planes of the rotor blades of the first and second working space an angle of α = 90 ° + - 10 ° include in variant 1 and the planes of the rotor blades of the first and the third working space an angle of β = 45 ° + - 10 °.

Das Rotorblatt, das in der Rotorblattwelle verschiebbar ist, kann einteilig oder aus ineinander- und auseinanderschiebbaren Teilen bestehen, jeweils sich außen beidseitig an der Mantelfläche abstützend und gegenüber dem Gehäuse abgedichtet angeordnet.The rotor blade, which is displaceable in the rotor blade shaft, may be made in one piece or in parts which can be pushed into one another and pushed apart, in each case on the outside on both sides supported on the lateral surface and sealed relative to the housing.

Vorteilhafterweise ist die Rotorblattwelle geschlitzt ausgebildet und im jeweiligen Schlitz ist das Rotorblatt verschiebbar angeordnet.Advantageously, the rotor blade shaft is slotted and in the respective slot, the rotor blade is arranged displaceably.

Zum Abdichten weist das Rotorblatt in einer Ausführung jeweils außen eine im Rotorblatt gelagerte Abstreifschiene oder Abstreifrollen auf.For sealing, in one embodiment, the rotor blade in each case has on the outside a scraper rail or scraper rollers mounted in the rotor blade.

Die Einlässe in den jeweiligen Arbeitsraum sind in Drehrichtung der Rotorwelle nach der Berührungslinie zwischen der Rotorblattwelle und der Mantelfläche angeordnet. Die Auslässe befinden sich in Drehrichtung der Rotorwelle vor der Berührungslinie zwischen der Rotorblattwelle und der Mantelfläche.The inlets in the respective working space are arranged in the direction of rotation of the rotor shaft after the contact line between the rotor blade shaft and the lateral surface. The outlets are located in the direction of rotation of the rotor shaft in front of the contact line between the rotor blade shaft and the lateral surface.

Um unerwünschte Druckveränderungen zu vermeiden, ist in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, dass in Drehrichtung ein Einlass unmittelbar nach der Berührungslinie der Rotorblattwelle mit der Mantelfläche angeordnet ist und der zweite Einlass im Bereich einer Lage (a-b) des Rotorblattes, in der die Kammervolumen im Bereich der Mantelfläche beidseitig der Berührungslinie gleich groß und am Kleinsten sind. Analog nur spiegelgleich sind die Auslässe angeordnet.In order to avoid undesirable pressure changes, it is provided in a preferred embodiment that an inlet is arranged in the direction of rotation immediately after the line of contact of the rotor blade shaft with the lateral surface and the second inlet in the region of a position (ab) of the rotor blade, in which the chamber volume in the The lateral surface on both sides of the contact line are the same size and the smallest. Analog only mirror-like the outlets are arranged.

Dabei sind die Auslässe aus dem ersten Arbeitsraum mit den Einlässen in den zwischengeschalteten dritten Arbeitsraum und die Auslässe aus dem dritten Arbeitsraum mit den Einlässen des zweiten Arbeitsraumes miteinander verbunden.In this case, the outlets from the first working space with the inlets into the intermediate third working space and the outlets from the third working space with the inlets of the second working space are connected to one another.

Bezüglich der Ausbildung der Mantelfläche sieht die Erfindung zwei vorteilhafte Ausführungen vor, ohne dabei aber darauf beschränkt zu sein:
Einmal ist vorgesehen, dass die Mantelfläche im Bereich beidseitig von der Berührungslinie mit der Rotorblattwelle spiegelgleich kreisförmig im Querschnitt ausgebildet ist, vorzugsweise bis die rechts und links der Rotorblattwelle befindlichen bei der Drehung entstehenden Kammern das gleiche Volumen aufweisen (Lage a-b des Rotorblattes). Die Mantelfläche anschließend an die kreisförmige Mantelfläche ist spiegelgleich geoidförmig im Querschnitt ausgebildet.With respect to the formation of the lateral surface, the invention provides two advantageous embodiments, but without being limited thereto:
Once it is provided that the lateral surface is formed in the region on both sides of the contact line with the rotor blade wave mirror-like circular in cross-section, preferably until the right and left of the rotor blade shaft formed during rotation chambers have the same volume (position from the rotor blade). The lateral surface adjacent to the circular lateral surface is mirror-like geoid-shaped in cross section.

Bei der anderen Ausführung bilden die Mantelflächen im Querschnitt einen Kreis.In the other embodiment, the lateral surfaces form a circle in cross section.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained with reference to the drawings. Show it:

1 Dieselmotor mit drei Arbeitsräumen und 1 Diesel engine with three working spaces and

2 Abdichtung zwischen Rotorblatt und Mantelfläche. 2 Seal between rotor blade and lateral surface.

1 zeigt den Dieselmotor mit den drei Arbeitsräumen 1.1, 1.2 und 1.3. Dabei ist der Arbeitsraum 1.3 zwischen die Arbeitsräume 1.1 in 1.2 geschaltet, denn in ihm findet die Dieseleinspritzung und Verwirbelung mit die Zündung statt. Jeder der drei Arbeitsräume 1.1, 1.2, 1.3 weist ein zylinderähnliches Gehäuse 5 mit parallelen Seiteflächen und einer kurvenförmigen Mantelfläche 5.1, 5.2 innen auf. 1 shows the diesel engine with the three working spaces 1.1 . 1.2 and 1.3 , Here is the workspace 1.3 between the workrooms 1.1 in 1.2 switched, because in him the diesel injection and turbulence takes place with the ignition. Each of the three workrooms 1.1 . 1.2 . 1.3 has a cylinder-like housing 5 with parallel side surfaces and a curved lateral surface 5.1 . 5.2 inside up.

Im jeweiligen Gehäuse 5 ist senkrecht zu den Seitenflächen und außermittig bezogen auf die Mantelfläche 5.1, 5.2 die gemeinsame Rotorblattwelle 2 angeordnet, deren Außenumfang die Mantelfläche 5.1 linienförmig berührt.In the respective housing 5 is perpendicular to the side surfaces and eccentrically relative to the lateral surface 5.1 . 5.2 the common rotor blade shaft 2 arranged, the outer periphery of the lateral surface 5.1 touched linearly.

Die Ebenen die Rotorblätter 3 der Arbeitsräume 1.1, 1.2 und 1.3 sind versetzt zu einander angeordnet, derart, dass die Ebenen der Rotorblätter 3 der Arbeitsräume 1.1 und 1.2 einen Winkel von α = 90° +– 10° einschließen und die Ebenen der Rotorblätter 3 der Arbeitsräume 1.1 und 1.3 einen Winkel von β = 45° +– 10°.The planes the rotor blades 3 the workrooms 1.1 . 1.2 and 1.3 are offset from each other, such that the planes of the rotor blades 3 the workrooms 1.1 and 1.2 an angle of α = 90 ° + - 10 ° and the planes of the rotor blades 3 the workrooms 1.1 and 1.3 an angle of β = 45 ° + - 10 °.

In jedem Arbeitsraum 1.1–1.3 ist in der Rotorblattwelle 2 verschiebbar und beidseitig sich an der Mantelfläche 5.1, 5.2 abstützend ein Rotorblatt 3 angeordnet. In der dargestellten Ausführung ist die Rotorblattwelle 2 dazu geschlitzt ausgebildet und im Schlitz ist das Rotorblatt 3 verschiebbar angeordnet. Dabei wird eine reibungsarme Lagerung des Rotorblattes 3 in der Rotorblattwelle 2 gewährleistet.In every working space 1.1 - 1.3 is in the rotor blade shaft 2 displaceable and on both sides on the lateral surface 5.1 . 5.2 supporting a rotor blade 3 arranged. In the illustrated embodiment, the rotor blade shaft 2 slotted formed and in the slot is the rotor blade 3 slidably arranged. This is a low-friction bearing of the rotor blade 3 in the rotor blade shaft 2 guaranteed.

Das Rotorblatt 3 ist gegenüber dem Gehäuse 5 abgedichtet mit einer Abstreifschiene 7, so dass pro Arbeitsraum 1.1, 1.2 mindestens zwei in der Größe veränderbare Kammern entstehen. Zwei Kammern sind nur in der Position des Zusammenfallens der Rotorblattebene mit der Berührungslinie vorhanden, ansonsten sind es drei sich stetig verändernde Kammern.The rotor blade 3 is opposite the case 5 sealed with a scraper rail 7 so that per working space 1.1 . 1.2 at least two in size changeable chambers arise. Two chambers are present only in the position of coincidence of the rotor blade plane with the contact line, otherwise there are three constantly changing chambers.

Die Arbeitskammern sind mit Einlässen 8 in mindestens eine Kammer der Arbeitsräume 1.1, 1.2, 1.3 und Auslässen 9 aus mindestens einer Kammer der Arbeitsräume 1.1, 1.2 und 1.3 versehen.The working chambers are with inlets 8th in at least one chamber of the workrooms 1.1 . 1.2 . 1.3 and outlets 9 from at least one chamber of the workrooms 1.1 . 1.2 and 1.3 Mistake.

Die Rotorblattwellen 2 sind so angeordnet, dass ihr Außenumfang die Mantelfläche 5.1 jeweils in einem Punkt berührt.The rotor blade shafts 2 are arranged so that their outer circumference the lateral surface 5.1 each touched in one point.

In Drehrichtung der Rotorblattwellen 2 hinter der Berührungslinie sind in den Arbeitsräumen 1.1, 1.2, 1.3 die Einlässe 8a, 8b und vor der Berührungslinie die Auslässe 9a, 9b angeordnet. Dabei sind die Ein- und Auslässe wie folgt miteinander verknüpft: Auslass 9a Arbeitskammer 1.1 mit Einlass 8a der Arbeitskammer 1.3 und 9b (1.1) mit 8b (1.3), Auslass 9a Arbeitskammer 1.3 mit Einlass 8a der Arbeitskammer 1.2 und 9b (1.3) mit 8b (1.2).In the direction of rotation of the rotor blade shafts 2 behind the line of contact are in the workrooms 1.1 . 1.2 . 1.3 the inlets 8a . 8b and in front of the contact line the outlets 9a . 9b arranged. The inlets and outlets are linked as follows: outlet 9a working chamber 1.1 with inlet 8a the working chamber 1.3 and 9b ( 1.1 ) With 8b ( 1.3 ), Outlet 9a working chamber 1.3 with inlet 8a the working chamber 1.2 and 9b ( 1.3 ) With 8b ( 1.2 ).

Dabei befindet sich ein Einlass 8a und ein Auslass 9b auf der Höhe der Verschiebelinie des Rotorblattes 3 in der Position „kleinstes und gleiches Volumen” im Auslass- und Einlassbereich und ein weiterer Einlass 8b und Auslass 9a unmittelbar vor bzw. hinter der Position „größtes und gleiches Volumen” im Auslass- und Einlassbereich.There is an inlet 8a and an outlet 9b at the height of the shift line of the rotor blade 3 in the position "smallest and equal volume" in the outlet and inlet area and another inlet 8b and outlet 9a immediately before or after the position "largest and equal volume" in the outlet and inlet area.

Durch diese Anordnung wird der Aufbau von unerwünschten Unter- bzw. Überdruck im Einlass/Auslassbereich Mantelflächenbereich 5.1 vermieden.As a result of this arrangement, the build-up of undesired underpressure or overpressure in the inlet / outlet area is the lateral surface area 5.1 avoided.

Würde nur der Einlass 8a vorhanden sein, entstünde bei der Drehung des Rotorblattes 3 in der sich bildenden Kammer zwischen der Berührungslinie der Rotorblattwelle 2 mit der Mantelfläche 5.1 ein Unterdruck. Dieser wird jetzt durch einströmendes Gas durch den Einlass 8b verhindert.Would only be the inlet 8a be present, would arise during the rotation of the rotor blade 3 in the forming chamber between the contact line of the rotor blade shaft 2 with the lateral surface 5.1 a negative pressure. This is now made by inflowing gas through the inlet 8b prevented.

Ähnlich verhält es sich auslassseitig. Wäre nur der Auslass 9b vorhanden, würde der Motor blockiert, denn in der Kammer im Bereich der Mantelfläche 5.1 nach dem Auslass 9b würden Gase extrem verdichtet.The situation is similar on the outlet side. Would only be the outlet 9b If the motor was blocked, it would be blocked in the chamber in the area of the lateral surface 5.1 after the outlet 9b gases would be extremely compressed.

Wäre nur der Einlass 8b vorhanden, könnte keine Luft mehr in die sich nach Überschreiten des Einlasses 8b noch vergrößernde untere Kammer gelangen, deren Volumen am größten ist in der gekennzeichneten Position (a-b) des Rotorblattes 3.Would only be the inlet 8b There may be no air left in the air after crossing the inlet 8b reach even larger lower chamber whose volume is greatest in the marked position (from) of the rotor blade 3 ,

Wäre auslassseitig nur Auslass 9a vorhanden, würde nach dem überschreiten der Position (a-b) durch die sich verkleinernde untere Kammer hier ein Überdruck aufgebaut werden, d. h. der Motor würde gebremst werden.Would outlet side only outlet 9a present, after exceeding the position (down) would be built up by the downsizing lower chamber here an overpressure, ie the engine would be braked.

Die Mantelfläche 5.1, 5.2 des Verbrennungsmotors ist bezogen auf eine Mittellinie, die durch den Drehpunkt der Rotorwelle 2 und der Berührungslinie zwischen Rotorwelle 2 und Mantelfläche 5.1 symmetrisch ausgebildet, im 1. Abschnitt 5.1 als Kreis und im daran anschließenden Abschnitt 5.2 als Geoid.The lateral surface 5.1 . 5.2 of the internal combustion engine is based on a center line through the pivot point of the rotor shaft 2 and the contact line between the rotor shaft 2 and lateral surface 5.1 symmetrically formed, in the 1st section 5.1 as a circle and in the subsequent section 5.2 as a geoid.

Die Rotorblattlänge kann so starr ausgebildet werden. Im Falle einer Kreisform auch von Abschnitt 5.2 muss eine veränderbare Rotorblattlänge vorgesehen werden.The rotor blade length can be made rigid. In the case of a circular shape also by section 5.2 a variable rotor blade length must be provided.

Dies kann ein ineinanderschiebbares Rotorblatt 3 mit nach außen wirkender Federkraft belastet sein. Das bedeutet, die beiden Rotorblattteile werden nach außen gegen die Mantelfläche 5.1, 5.2 gepresst.This can be a telescoping rotor blade 3 be loaded with outwardly acting spring force. This means that the two rotor blade parts are outwardly against the lateral surface 5.1 . 5.2 pressed.

Die Arbeitsweise ist folgende: Die untere Kammer des Arbeitsraumes 1.1 wird über die Einlässe 8 durch Ansaugen mit Luft gefüllt, bis das Rotorblatt 3 die Stellung a-b erreicht hat. Dann ist auch der Einlass 8a verschlossen und es erfolgt eine Verdichtung der Luft bis der Auslass 9b der Arbeitskammer 1.1 öffnet. Die verdichtete Luft strömt in den Arbeitsraum 1.3 und wird hier weiter verdichtet in der unteren Kammer. Hier erfolgt das Einspritzen von Diesel, die Verwirbelung und beginnt die Selbstzündung. Das expandierende Gas wird in den Arbeitsraum 1.2 geleitet, verrichtet hier Arbeit und strömt aus den Auslässen 9 des Arbeitsraumes 1.2 aus.The working method is the following: The lower chamber of the working space 1.1 is about the inlets 8th filled with air by suction until the rotor blade 3 has reached the position from. Then there is the inlet 8a closed and there is a compression of the air to the outlet 9b the working chamber 1.1 opens. The compressed air flows into the working space 1.3 and is further compressed here in the lower chamber. Here is the injection of diesel, the turbulence and begins the auto-ignition. The expanding gas gets into the working space 1.2 led, doing work here and pouring out of the outlets 9 of the workroom 1.2 out.

Dies bedeutet, dass bei einer Umdrehung der Rotorblattwelle 2 der Arbeitskammer 1.2 zwei Arbeitstakte realisiert werden, ohne dass eine Vermischung von Verbrennungsgasen und Vorverdichteten Gasen wie beim Zweitaktmotor üblich, erfolgen kann. Ferner kann auf jegliche Ventile, die von verbrannten Gasen umströmt sind, verzichtet werden.This means that during one revolution of the rotor blade shaft 2 the working chamber 1.2 be realized two working cycles, without a mixing of combustion gases and precompressed gases as in the two-stroke engine usual, can take place. Furthermore, it is possible to dispense with any valves that are surrounded by burnt gases.

Weiterhin ist bei Varianten der Ausgestaltung des Motors im Auslass 9 des Arbeitsraumes 1.2 ein Drosselventil 12 angeordnet. Die Betätigung dieses Drosselventils 12 gekoppelt mit einer Abschaltung der Dieseleinspritzung. bewirkt eine Motorbremsung.Furthermore, in variants of the design of the engine in the outlet 9 of the workroom 1.2 a throttle valve 12 arranged. The operation of this throttle valve 12 coupled with a shutdown of the diesel injection. causes engine braking.

2 zeigt zwei vorteilhafte Ausbildungen der Abdichtung des Rotorblattes 3 gegenüber der Mantelfläche 5.1, 5.2, einmal als Abstreifschiene und einmal als Abstreifrolle. Beide gewährleisten eine linienförmige Abdichtung. 2 shows two advantageous embodiments of the sealing of the rotor blade 3 opposite the lateral surface 5.1 . 5.2 , once as a scraper rail and once as a scraper roller. Both ensure a linear seal.

Das vorgeschlagene Motorkonzept zeichnet sich durch optimale Abstimmungsmöglichkeiten zwischen Verdichtungs- und Verbrennungsverhältnissen und geringen Abmessungen und gutem Masseausgleich aus.The proposed engine concept is characterized by optimal tuning options between compression and combustion conditions and small dimensions and good mass balance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Arbeitsräume bestehend aus sich verändernden KammernWorkrooms consisting of changing chambers
1.11.1
Arbeitsraumworking space
1.21.2
Arbeitsraumworking space
1.31.3
Arbeitsraumworking space
22
RotorblattwelleRotor blade shaft
33
Rotorblattrotor blade
44
DieseleinspritzeinrichtungDiesel injector
55
Gehäusecasing
5.15.1
Mantelfläche (Abschnitt 1)Lateral surface (section 1 )
5.25.2
Mantelfläche (Abschnitt 2)Lateral surface (section 2 )
66
Scheidewandseptum
77
AbstreifschieneWiper Blade
88th
Einlassinlet
99
Auslassoutlet
1010
nicht belegtnot used
1111
nicht belegtnot used
1212
Drosselventilthrottle valve

Claims (10)

Dieselmotor bestehend aus drei Arbeitsräumen (1.1, 1.2, 1.3) mit jeweils einem zylinderähnlichen Gehäuse (5) mit parallelen Seitenflächen und einer kurvenförmigen Mantelfläche (5.1, 5.2) innen, wobei die Arbeitsräume (1.1, 1.3, 1,2) hintereinander angeordnet sind und eine gemeinsame durchgehende senkrecht zu den Seitenflächen und außermittig bezogen auf die Mantelfläche (5.1, 5.2) angeordnete Rotorblattwelle (2) aufweisen, deren Außenumfang die Mantelfläche (5.1) linienförmig berührt, die Rotorblattwelle (2) in jedem der drei Arbeitsräume (1.1, 1.2, 1.3) mit je einem Rotorblatt (3) ausgerüstet ist, das in der Rotorblattwelle (2) verschiebbar und beidseitig sich an der Mantelfläche (5.1, 5.2) abstützend angeordnet und gegenüber dem Gehäuse (5) abgedichtet ist, so dass pro Arbeitsraum (1.1, 1.2, 1.3) mindestens zwei in der Größe veränderbare Kammern entstehen, und mit Einlässen (8) für Luft in mindestens eine Kammer des Arbeitsraumes (1.1) und Auslässen (9) für verdichtete Luft aus mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.1) in Einlässe (8) von mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.3), die über eine Einspritzeinrichtung (4) für Dieselkraftstoff verfügt und Auslässe (9) aufweist für ein gezündetes verwirbeltes Kraftstoff-Luft-Gemisch in Einlässe (8) von mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.2) und Auslässen (9) für Verbrennungsgase aus mindestens einer Kammer des Arbeitsraumes (1.2).Diesel engine consisting of three working spaces ( 1.1 . 1.2 . 1.3 ) each with a cylinder-like housing ( 5 ) with parallel side surfaces and a curved lateral surface ( 5.1 . 5.2 ) inside, whereby the working spaces ( 1.1 . 1.3 . 1 . 2 ) are arranged one behind the other and a common continuous perpendicular to the side surfaces and off-center relative to the lateral surface ( 5.1 . 5.2 ) arranged rotor blade shaft ( 2 ), the outer circumference of the lateral surface ( 5.1 ) linearly touched, the rotor blade shaft ( 2 ) in each of the three workspaces ( 1.1 . 1.2 . 1.3 ) each with a rotor blade ( 3 ) equipped in the rotor blade shaft ( 2 ) displaceable and on both sides on the lateral surface ( 5.1 . 5.2 ) and arranged opposite the housing ( 5 ), so that per working space ( 1.1 . 1.2 . 1.3 ) arise at least two resizable chambers, and with inlets ( 8th ) for air in at least one chamber of the working space ( 1.1 ) and outlets ( 9 ) for compressed air from at least one chamber of the working space ( 1.1 ) in inlets ( 8th ) of at least one chamber of the working space ( 1.3 ) via an injector ( 4 ) for diesel fuel and outlets ( 9 ) for a ignited fluidized air-fuel mixture into inlets ( 8th ) of at least one chamber of the working space ( 1.2 ) and outlets ( 9 ) for combustion gases from at least one chamber of the working space ( 1.2 ). Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsräume (1.1, 1.3, 1.2) jeweils durch eine starre Scheidewand (6) voneinander getrennt sind.Diesel engine according to claim 1, characterized in that the working spaces ( 1.1 . 1.3 . 1.2 ) each by a rigid septum ( 6 ) are separated from each other. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (1.3) zwischen den Arbeitsräumen (1.1) und (1.2) so ausgebildet ist, dass die einströmende verdichtete Luft weiter verdichtbar ist.Diesel engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the working space ( 1.3 ) between workspaces ( 1.1 ) and ( 1.2 ) is formed so that the inflowing compressed air is further compressible. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebenen die Rotorblätter (3) der Arbeitsräume (1.1, 1.2 und 1.3) versetzt zu einander angeordnet sind, derart, dass die Ebenen der Rotorblätter (3) der Arbeitsräume (1.1) und (1.2) vorzugsweise einen Winkel von α = 90° +– 10° einschließen und die Ebenen der Rotorblätter (3) der Arbeitsräume (1.1) und (1.3) vorzugsweise einen Winkel von β = 45° +– 10°.Diesel engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the planes of the rotor blades ( 3 ) of the workrooms ( 1.1 . 1.2 and 1.3 ) are arranged offset to each other, such that the planes of the rotor blades ( 3 ) of the workrooms ( 1.1 ) and ( 1.2 ) preferably enclose an angle of α = 90 ° + - 10 ° and the planes of the rotor blades ( 3 ) of the workrooms ( 1.1 ) and ( 1.3 ) preferably an angle of β = 45 ° + - 10 °. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblatt (3), das in der Rotorblattwelle (2) verschiebbar ist, ineinander- und auseinanderschiebbar ist.Diesel engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor blade ( 3 ) in the rotor blade shaft ( 2 ) is displaceable, ineinander- and auseinanderschiebbar. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlässe (8) in die Arbeitsräume (1.1, 1.2, 1.3) in Drehrichtung der Rotorwelle (2) nach der Berührungslinie zwischen der Rotorblattwelle (2) und der Mantelfläche (5.1) angeordnet sind.Diesel engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inlets ( 8th ) in the workrooms ( 1.1 . 1.2 . 1.3 ) in the direction of rotation of the rotor shaft ( 2 ) after the contact line between the rotor blade shaft ( 2 ) and the lateral surface ( 5.1 ) are arranged. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (9) aus den Arbeitsräumen (1.1, 1.2, 1.3) in Drehrichtung der Rotorblattwelle (2) vor der Berührungslinie zwischen der Rotorblattwelle (2) und der Mantelfläche (5.1) angeordnet sind.Diesel engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outlets ( 9 ) from the workspaces ( 1.1 . 1.2 . 1.3 ) in the direction of rotation of the rotor blade shaft ( 2 ) in front of the contact line between the rotor blade shaft ( 2 ) and the lateral surface ( 5.1 ) are arranged. Dieselmotor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlass (8b) in die Arbeitsräume (1.1, 1.2, 1.3) und ein Auslass (9a) aus den Arbeitsräumen (1.1, 1.2, 1.3) unmittelbar vor bzw. nach der Berührungslinie der Rotorblattwelle (2) mit der Mantelfläche (5.1) angeordnet ist und der zweite Einlass (8a) und der zweite Auslass (9b) im Bereich einer Lage (a-b) des Rotorblattes, in der die Kammervolumen im Bereich der Mantelfläche (5.1) beidseitig der Berührungslinie gleich groß und am Kleinsten sind.Diesel engine according to claim 6 or 7, characterized in that an inlet ( 8b ) in the workrooms ( 1.1 . 1.2 . 1.3 ) and an outlet ( 9a ) from the workspaces ( 1.1 . 1.2 . 1.3 ) immediately before or after the contact line of the rotor blade shaft ( 2 ) with the lateral surface ( 5.1 ) and the second inlet ( 8a ) and the second outlet ( 9b ) in the region of a position (ab) of the rotor blade, in which the chamber volume in the region of the lateral surface ( 5.1 ) on both sides of the contact line are the same size and smallest. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (5.1) im Bereich beidseitig von der Berührungslinie mit der Rotorblattwelle (2) spiegelgleich kreisförmig im Querschnitt ausgebildet ist, vorzugsweise bis die rechts und links der Rotorblattwelle (2) befindlichen bei der Drehung entstehenden Kammern das gleiche Volumen aufweisen (Lage a-b des Rotorblattes).Diesel engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the lateral surface ( 5.1 ) in the area on both sides of the contact line with the rotor blade shaft ( 2 ) is formed mirror-like circular in cross-section, preferably until the right and left of the rotor blade shaft ( 2 ) located during rotation chambers have the same volume (position from the rotor blade). Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslass (9) des Arbeitsraumes (1.2) ein Drosselventil (12) angeordnet ist, das im Zusammenwirken mit der Dieseleinspritzung und/oder der Ventilsteuerung des Umschaltventils (11) eine Motorbremsung bewirken kann.Diesel engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the outlet ( 9 ) of the working space ( 1.2 ) a throttle valve ( 12 ) arranged in cooperation with the diesel injection and / or the valve control of Changeover valve ( 11 ) can cause engine braking.
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