DE3730558A1 - Rotary internal combustion engine with stroke limiting - Google Patents

Rotary internal combustion engine with stroke limiting

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DE3730558A1
DE3730558A1 DE19873730558 DE3730558A DE3730558A1 DE 3730558 A1 DE3730558 A1 DE 3730558A1 DE 19873730558 DE19873730558 DE 19873730558 DE 3730558 A DE3730558 A DE 3730558A DE 3730558 A1 DE3730558 A1 DE 3730558A1
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Johann Kenst
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
    • F02B57/08Engines with star-shaped cylinder arrangements
    • F02B57/10Engines with star-shaped cylinder arrangements with combustion space in centre of star
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F01B13/06Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
    • F01B13/061Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders

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Abstract

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innenverbrennungs- Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to an internal combustion Rotary piston engine with stroke engagement according to the preamble of claim 1.

Die drei bisher bekannten und zur praktischen Anwendung gekommenen Verbrennungsmotoren (Otto-, Diesel- und Rotationskolbenmotor) weisen erhebliche Nachteile auf.The three previously known and put to practical use Internal combustion engines (petrol, diesel and rotary piston engines) have significant disadvantages.

Der relativ geringe Wirkungsgrad der Otto- und Dieselmotoren beruht auf:The relatively low efficiency of gasoline and diesel engines based on:

  • - der Oszillation der zu bewegenden Massen im Motorinneren- The oscillation of the masses to be moved inside the engine
  • - der nachteiligen Kolbengeschwindigkeit, dadurch, daß sie auf der ersten Hälfte des Hubweges zunimmt, auf der zweiten Hälfte dagegen jedoch abnimmt- The disadvantageous piston speed, in that it is on the first half of the stroke increases on the second However, half decreases
  • - Reibungsverlust durch Gleitlager bei mehrzylindrischen Maschinen- Loss of friction due to plain bearings in multi-cylindrical machinery
  • - hohe Produktionskosten durch Kompliziertheit der Motor­ konstruktion (Zylinderkopf, Ventile, Kurbelwelle, Nockenwelle).- High production costs due to the complexity of the engine construction (cylinder head, valves, crankshaft, camshaft).

Der Rotationskolbenmotor zeichnet sich durch folgende Nachteile aus:The rotary piston engine has the following disadvantages out:

  • - Ungleichförmigkeit der Betriebskammer, die die Funktion des Motors beeinträchtigt - Non-uniformity of the operating chamber, which is the function of the Motor impaired  
  • - Leistungsminderung und Dichtigkeitsprobleme durch die Dreiecksform des Kreiskolbens- Performance degradation and tightness problems due to the triangular shape of the rotary piston
  • - große Kraftstoff-Frischgemischverluste, bedingt durch die Geometrie der Betriebskammer- Large fuel / fresh mixture losses due to the Geometry of the operating chamber
  • - das Drehmoment kann nicht mehr wesentlich gesteigert werden.- The torque can no longer be increased significantly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Innen­ verbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein höherer Wirkungsgrad bei optimaler Abdichtung der Arbeitskammer gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird beim Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object of the present invention is therefore an interior Combustion rotary lobe engine with stroke engagement at the beginning to create the type mentioned, in which a higher efficiency optimal sealing of the working chamber is guaranteed. This task is shared with the internal combustion rotary lobe engine Intervention by the indicated in the characterizing part of claim 1 Features solved.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die Beibehaltung der herkömmlichen zylindrischen Kolben mit ihren bewährten Abdichtungs­ eigenschaften erreicht. Statt der oszilierenden Bewegung der Kolben rotieren die Kolben gleichsinnig mit der Zylinder­ einheit und der Antriebswelle. Dieser Vorgang erfolgt in einem geschlossenen Gehäuse, wodurch eine optimale Schmierung der Gleitflächen möglich ist. Der Gasaustausch erfolgt durch die zylindrische oder im Zylinderbereich kugelförmige Hohlwelle. Durch einen Abgasturbolader wird der Ansaugtakt ersetzt. Aus der vorliegenden Erfindung ergeben sich folgende Vorteile:Through the measures according to the invention, the retention of conventional cylindrical pistons with their proven sealing properties achieved. Instead of the oscillating movement the pistons rotate the pistons in the same direction as the cylinder unit and the drive shaft. This happens in one closed housing, which ensures optimal lubrication of the Sliding surfaces is possible. The gas exchange takes place through the cylindrical or spherical hollow shaft in the cylinder area. The intake stroke is replaced by an exhaust gas turbocharger. The following advantages result from the present invention:

  • - Einfachere und billigere Herstellung durch den Wegfall des herkömmlichen Zylinderkopfes, der Ventile sowie der Kurbel- und der Nockenwelle- Easier and cheaper production by eliminating the conventional cylinder head, the valves and the crank and the camshaft
  • - Gewährleistung eines höheren Drehmomentes, da unter anderem der Ansaugtakt entfällt, was einen geringeren Kraftstoff­ verbrauch sowie eine geringere Umweltbelastung zur Folge hat- Ensuring a higher torque, because among other things the intake stroke is eliminated, which means less fuel consumption as well as a lower environmental impact
  • - ein leichteres Motorgewicht, da eine Schwungscheibe entfällt- A lighter engine weight, since there is no flywheel
  • - alle sich drehenden Teile können walzengelagert werden- All rotating parts can be roller-supported
  • - der Hubweg im herkömmlichen Sinne entfällt. Durch den Hubeingriff nimmt die Kolbengeschwindigkeit vom Unteren Totpunkt (UT) zum Oberen Totpunkt (OT) in Richtung Zentrum der Zylinder­ einheit zu, und vom Oberen Totpunkt zum Unteren Totpunkt wieder ab. Dieses hat den Vorteil, daß auch bei niedrigen Drehzahlen die Luft schnell komprimiert und stark erhitzt wird, was insbesondere für selbstzündende Maschinen von großer Bedeutung sein wird. Das vorangehend beschriebene Geschwindigkeits­ verhalten bewirkt unter anderem eine erhebliche Steigerung des Drehmoments.- The stroke in the traditional sense is eliminated. The stroke increases the piston speed from bottom dead center (UT) to top dead center (OT) towards the center of the cylinder unit, and from top dead center to bottom dead center again. This has the advantage that the air is quickly compressed and strongly heated even at low speeds, which will be of particular importance for self-igniting machines. The speed behavior described above causes, among other things, a considerable increase in the torque.
  • - bei einem kleineren Gesamtvolumen des Motors kann eine höhere Arbeitsleistung erreicht werden, als bei den herkömmlichen Motoren- With a smaller total volume of the engine, a higher one Work performance can be achieved than with conventional ones Engines
  • - bei Ausfall eines Kolbens (z. B. Kolbenfresser) gewährleistet ein Abscherstift in der Pleuelstange, daß der Motor mit geringerer Leistung weiter funktionsfähig bleibt- Guaranteed in the event of a piston failure (e.g. piston seizure) a shear pin in the connecting rod that the engine with lower performance remains functional
  • - die Kühlung erfolgt durch Öl und Luft- The cooling is done by oil and air
  • - die herkömmliche Zahnradpumpe wird durch eine Kreiselpumpe ersetzt, welche die Aufgaben der Kühlung und Schmierung übernimmt- The conventional gear pump is a centrifugal pump which replaces the tasks of cooling and lubrication takes over
  • - der Motor kann in allen Größen hergestellt werden.- The engine can be made in all sizes.

In den beiliegenden Zeichnungen wird eine Ausführungsform und Varianten der Erfindung beispielhaft dargestellt und wie folgt beschrieben:In the accompanying drawings, an embodiment and Variants of the invention are shown by way of example and as follows described:

Fig. 1: Prinzipdarstellung des Drehkolbenmotors mit Hubeingriff - Querschnitt Fig. 1: Schematic diagram of the rotary piston engine with stroke engagement - cross section

Fig. 2: Prinzipdarstellung des Drehkolbenmotors mit Hubeingriff - Längsschnitt Fig. 2: Schematic representation of the rotary engine with stroke engagement - longitudinal section

Fig. 3: Prinzipdarstellung des Gasaustausches - Querschnitt eines Zylinders und Hohlwelle Fig. 3: Schematic diagram of the gas exchange - cross section of a cylinder and hollow shaft

Fig. 4: Prinzipdarstellung einer möglichen Variante zur Hohlwelle in Fig. 1, eine zwecks Abdichtung im Zylinderbereich kugelförmige Hohlwelle
A: Querschnitt
B: Längsschnitt durch die Zylindereinheit, zwei gegen­ überstehende Zylinder und Kugelabdichtungsringe
Fig. 4: Schematic representation of a possible variant of the hollow shaft in Fig. 1, a spherical hollow shaft for sealing in the cylinder area
A: cross section
B: Longitudinal section through the cylinder unit, two opposing cylinders and ball sealing rings

Fig. 5: Prinzipdarstellung einer Variante nach Anspruch 1 - Querschnitt durch zwei gegenüberliegende Zylinder, Ein- und Auslaßkammern Fig. 5: Schematic representation of a variant according to claim 1 - cross section through two opposite cylinders, inlet and outlet chambers

Fig. 6: Prinzipdarstellung zu Fig. 5 im Längsschnitt Fig. 6: Basic view of Fig. 5 in longitudinal section

Fig. 7: Prinzipdarstellung einer Variante nach Anspruch 1
A: Längsschnitt durch den Zylinder mit Hohlwelle
B: Querschnitt
Fig. 7: Schematic representation of a variant according to claim 1
A: Longitudinal section through the cylinder with hollow shaft
B: cross section

Fig. 8: Darstellung der Kraftübertragungsmöglichkeiten
A: Schmid-Kupplung
B: An Zylindereinheit und Antriebswelle befestigte gleichgroße Zahnritzel verbunden mit zwei Zwischenrädern
C: An Zylindereinheit und Antriebswelle befestigte gleichgroße Zahnritzel verbunden mit einem Innenzahnkranz.
Fig. 8: Representation of the power transmission options
A: Schmid coupling
B: Toothed pinions of the same size attached to the cylinder unit and drive shaft connected to two idler gears
C: Toothed pinions of the same size attached to the cylinder unit and drive shaft connected to an internal ring gear.

Arbeitsweise des Innenverbrennungs-Drehkolbenmotors mit Hubeingriff
Fig. 1 und 2 zeigen eine zufällige Ausgangsstellung der Kolben (4 a-d) im Ruhestand. Der Start erfolgt durch ein herkömmliches Anlaßsystem, das die Antriebswelle (1) im Uhrzeigersinn bewegt. Gleichzeitig wird mit Hilfe einer E-Motor-Generator-Kombination (23) im Ladesystem (22) ein Überdruck (Luftüberdruck bei selbst­ zündenden Maschinen; Luft-Gas-Gemisch-Überdruck bei Fremdzündern) erzeugt, der in die Einlaßkammer (8) der Hohlwelle (3) geleitet wird. Die Drehbewegung der Antriebswelle überträgt sich über einen der in Fig. 8 aufgezeigten Übertragungsmechanismen (17) von der Antriebswelle auf die Zylindereinheit (2), welche exzentrisch zur Antriebswelle gelagert ist. Antriebswelle und Zylindereinheit rotieren mit gleicher Geschwindigkeit in gleiche Richtung. Dabei dreht sich die Zylindereinheit um die Hohlwelle, die am Motorgehäuse befestigt ist. Die Öffnungen der Einlaßkammer sowie der Auslaßkammer sind auf den Unteren Kolbentotpunkt (UT) ausgerichtet. Die sich in der Zylindereinheit bewegenden Kolben sind durch Pleuelstangen (5 a-d) an der Antriebswelle gelagert. Die exzentrische Lagerung der Zylindereinheit zur Antriebswelle bewirkt bei Rotieren eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Volumens in der Brennkammer (13 a-d). Im Unteren Totpunkt (UT), wo das Brennkammervolumen am größten ist, befindet sich die Ein-Auslaßbohrung (10) über der Trennwand (29) zwischen Ein- und Auslaßkammer, wobei diese teilweise geöffnet sind. Die bikonkave Form der Außenseite der Trennwand ermöglicht, daß mit dem Überdruck aus der Einlaßkammer eine Spülung in der Brennkammer stattfindet (Fig. 3 8). Bei weiterer Drehung schließt sich die Auslaßkammer, gleichzeitig wird die Einlaßkammer geöffnet und es findet eine Ladung (Luft oder Luft-Gas-Gemisch) der Brennkammer statt, wie in Fig. 3C dargestellt. Im weiteren Rotationsverlauf wird die Einlaßkammer geschlossen, und bedingt durch den sich auf den Oberen Totpunkt zubewegenden Kolben, folgt die Verdichtung. Vor Erreichen der maximalen Verdichtung befindet sich die Ein-Auslaßbohrung über dem Einspritzkanal (14), so daß durch eine in der Hohlwelle befestigte Einspritzdüse bzw. Zündkerze (16) die Einspritzung des Kraftstoffes bzw. Zündung erfolgt. Die daraus resultierende Explosion bewirkt, daß der Kolben den Oberen Totpunkt (OT) verläßt, wobei seine Bewegung über die Pleuelstange auf die Antriebswelle übertragen wird. Vor Wiedererreichen des Unteren Totpunktes (UT) erfolgt die Verpuffung, da die Ein- Auslaßbohrung die Auslaßkammeröffnung erreicht (Fig. 3B). Anschließend wiederholt sich der beschriebene Vorgang.
Operation of the internal combustion rotary engine with stroke engagement
Fig. 1 and 2 show a random starting position of the piston (4 a-d) retired. It is started by a conventional starter system that moves the drive shaft ( 1 ) clockwise. At the same time, with the help of an electric motor-generator combination ( 23 ) in the charging system ( 22 ), an overpressure (air overpressure in self-igniting machines; air-gas mixture overpressure in the case of detonators) is generated which flows into the inlet chamber ( 8 ) of the hollow shaft ( 3 ) is conducted. The rotary movement of the drive shaft is transmitted via one of the transmission mechanisms ( 17 ) shown in FIG. 8 from the drive shaft to the cylinder unit ( 2 ), which is mounted eccentrically to the drive shaft. The drive shaft and cylinder unit rotate in the same direction at the same speed. The cylinder unit rotates around the hollow shaft that is attached to the motor housing. The openings of the inlet chamber and the outlet chamber are aligned with the lower piston dead center (UT) . The pistons moving in the cylinder unit are supported on the drive shaft by connecting rods ( 5 a-d) . The eccentric mounting of the cylinder unit to the drive shaft causes the volume in the combustion chamber ( 13 a-d) to increase or decrease when rotating. At bottom dead center (UT) , where the combustion chamber volume is greatest, there is the inlet-outlet bore ( 10 ) above the partition ( 29 ) between the inlet and outlet chambers, these being partially open. The biconcave shape of the outside of the partition wall enables the excess pressure from the inlet chamber to be flushed in the combustion chamber ( FIG. 3 8 ). With further rotation the outlet chamber closes, at the same time the inlet chamber is opened and the combustion chamber is charged (air or air-gas mixture), as shown in FIG. 3C. As the rotation continues, the inlet chamber is closed and, due to the piston moving towards top dead center, the compression follows. Before the maximum compression is reached, the inlet / outlet bore is located above the injection channel ( 14 ), so that the fuel or ignition is injected through an injection nozzle or spark plug ( 16 ) fastened in the hollow shaft. The resulting explosion causes the piston to leave top dead center (TDC) with its motion transmitted to the drive shaft via the connecting rod. Before bottom dead center (UT) is reached again, the deflagration occurs because the inlet-outlet bore reaches the outlet chamber opening ( FIG. 3B). The process described is then repeated.

In Fig. 4 ist eine mögliche Variante zur zylinderförmigen Hohlwelle in Fig. 1 und 2 dargestellt. Fig. 4A zeigt den Querschnitt durch die im Zylinderbereich kugelförmige Hohlwelle, wobei die Einlaßkammer (8) und die Auslaßkammer (7), sowie Einspritzkanal (14), Bohrung für Einspritzdüsen (9) und die Ölkanäle (11) erkennbar sind. Fig. 4B zeigt den Längsschnitt durch die Zylinder­ einheit (2 und 25), zwei gegenüberliegende Zylinder/Laufbuchse (26) und Kugelabdichtungsringe (27 und 28). Die offenen Kugelabdichtungsringe gewährleisten auch bei Erhitzung der Hohlwelle eine optimale Abdichtung zwischen Zylinder und Hohlwelle. Die Schmierung der Abdichtungsringe erfolgt durch den an der Kugelform, neben der Einlaßkammer (8) befestigten, porösen Streifen (39).In FIG. 4, 1 is a possible variant to the cylindrical hollow shaft in Fig. And 2.. Fig. 4A shows the cross section through the spherical hollow shaft in the cylinder area, the inlet chamber ( 8 ) and the outlet chamber ( 7 ), as well as the injection channel ( 14 ), bore for injection nozzles ( 9 ) and the oil channels ( 11 ) can be seen. Fig. 4B shows the longitudinal section through the cylinder unit ( 2 and 25 ), two opposite cylinder / liner ( 26 ) and ball sealing rings ( 27 and 28 ). The open ball sealing rings ensure an optimal seal between the cylinder and the hollow shaft even when the hollow shaft is heated. The sealing rings are lubricated by the porous strip ( 39 ) attached to the spherical shape next to the inlet chamber ( 8 ).

Fig. 5 und 6 stellen eine Variante nach Anspruch 1 dar, wobei Fig. 5 einen Querschnitt und Fig. 6 einen Längsschnitt durch zwei gegenüberliegende Zylinder, Ein- und Auslaßkammer zeigen. Die Unterschiede zur Prinzipdarstellung in Fig. 1 bestehen in der Andersartigkeit des Gasaustausches und der Zündung. Zylinder­ einheit und Hohlwelle sind fest miteinander verbunden, so daß die Hohlwelle bei Betrieb ebenfalls mitrotiert. Die Funktion des Öffnens bzw. Schließens der Einlaßkammer und der Auslaßkammer übernimmt der Kolben. Im Unteren Totpunkt (UT) sind Ein- und Auslaßkammer geöffnet, so daß, bedingt durch den Überdruck in der Einlaßkammer ein Gasaustausch stattfinden kann. Bei weiterer Drehbewegung und damit verbundener Kolbenbewegung werden Ein- und Auslaßkammer geschlossen und die Komprimierung setzt ein. Ein- und Auslaßkammer bleiben bis zum Wiedererreichen des Unteren Totpunktes geschlossen. Vor Erreichen der maximalen Kompression innerhalb der Brennkammer (13 c) kommt die zugeordnete Zündkerze (32) mit dem ortsfesten Schleifkontakt (31) in Berührung, so daß das komprimierte Gemisch gezündet wird, und die daraus resultierende Explosion die Drehbewegung fortsetzt. Die zylindrische Hohlwelle rotiert in einem mit dem Ladegerät (22) verbundenem ortsfesten Gehäuse (33), durch das das Kraftstoff- Luft-Gemisch eintritt, und über Bohrungen (37) in die Einlaßkammer gelangt. Ein ortsfester Krümmer (36) am Ende der rotierenden Hohlwelle führt die Abgase zum Abgasturbolader (22). Fig. 5 and 6 illustrate a variant according to claim 1, wherein Figure 5 is a cross section and Fig. 6 show. A longitudinal section through two opposite cylinders, inlet and outlet chamber. The differences from the basic illustration in FIG. 1 consist in the different nature of the gas exchange and the ignition. Cylinder unit and hollow shaft are firmly connected so that the hollow shaft also rotates during operation. The piston takes over the function of opening or closing the inlet chamber and the outlet chamber. At bottom dead center (UT) the inlet and outlet chambers are open so that gas exchange can take place due to the excess pressure in the inlet chamber. With further rotation and the associated piston movement, the inlet and outlet chambers are closed and the compression begins. The inlet and outlet chambers remain closed until bottom dead center is reached again. Before the maximum compression within the combustion chamber ( 13 c) is reached, the associated spark plug ( 32 ) comes into contact with the stationary sliding contact ( 31 ), so that the compressed mixture is ignited and the resulting explosion continues the rotary movement. The cylindrical hollow shaft rotates in a stationary housing ( 33 ) connected to the charger ( 22 ), through which the fuel-air mixture enters and enters the inlet chamber via bores ( 37 ). A stationary manifold ( 36 ) at the end of the rotating hollow shaft leads the exhaust gases to the exhaust gas turbocharger ( 22 ).

Fig. 7 stellt eine mögliche Variante nach Anspruch 1 dar, bei der die Hohlwelle senkrecht zur Zylinderwand und zum Zylinder­ mittelpunkt ausgerichtet ist. Der Gasaustausch erfolgt wie in Fig. 5 und 6 beschrieben, mit dem Unterschied, daß der durch die Kolbenbewegung im Motorgehäuse entstehende Über- bzw. Unterdruck den Gasaustausch bewirken, was ein Ladegerät überflüssig macht. Durch die Bewegung des Kolbens in Richtung Oberer Totpunkt (OT) entsteht im Gehäuse ein Unterdruck. Unmittelbar vor Erreichen des Oberen Totpunktes (OT) gibt der Kolben die Öffnung zur Einlaßkammer frei, wodurch das Kraftstoffgemisch angesaugt wird. In dieser Phase kommt die Zündkerze mit dem ortsfesten Schleifkontakt in Berührung und zündet das in der Brennkammer komprimierte Gemisch. Bei weiterem Rotieren verläßt der Kolben den Oberen Totpunkt, schließt den Einlaßkanal und komprimiert das Luft-Gas-Gemisch im Motorgehäuse. Unmittelbar vor Erreichen des Unteren Totpunktes (UT) gibt der Kolben sowohl die Einlaßöffnung zur Brennkammer als auch die Öffnung der mit der Hohlwelle verbundenen Auslaßkammer frei. Bedingt durch den Überdruck im Gehäuse strömt das Kraftstoffgemisch in die Brennkammer und verdrängt bei Betrieb die Abgase. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich. Fig. 7 shows a possible variant according to claim 1, in which the hollow shaft is aligned perpendicular to the cylinder wall and the cylinder center. The gas exchange takes place as described in FIGS. 5 and 6, with the difference that the overpressure or underpressure created by the piston movement in the motor housing cause the gas exchange, which makes a charger unnecessary. The movement of the piston towards top dead center (TDC) creates a vacuum in the housing. Immediately before top dead center (TDC) is reached, the piston opens the opening to the inlet chamber, whereby the fuel mixture is drawn in. In this phase, the spark plug comes into contact with the stationary sliding contact and ignites the mixture compressed in the combustion chamber. As it rotates further, the piston leaves top dead center, closes the inlet duct and compresses the air-gas mixture in the engine housing. Immediately before bottom dead center (UT) is reached, the piston exposes both the inlet opening to the combustion chamber and the opening of the outlet chamber connected to the hollow shaft. Due to the excess pressure in the housing, the fuel mixture flows into the combustion chamber and displaces the exhaust gases during operation. The process described is repeated.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1. Antriebswelle
2. Zylindereinheit
3. Hohlwelle (Einlaß, Auslaß, Kühlung, Einspritzung)
4. Kolben (a, b, c, d)
5. Pleuelstange (a, b, c, d)
6. Kolbenbolzen
7. Auslaßkammer
8. Einlaßkammer
9. Bohrung für Einspritzdüse
10. Ein-Auslaßbohrung
11. Ölkanäle
12. Abscherstift
13. Brennkammer (a, b, c, d)
14. Einspritzkanal
15. Verstärkungsring
16. Einspritzdüse/Zündkerze
17. Mechanismus zur Übertragung der Drehbewegung (Anlage: Fig. 7)
18. Walzenlager
19. Walzenlager
20. Walzenlager
21. Motorgehäuse
22. Abgasturbolader
23. E-Motor
24. Kühlmittelhohlraum
25. Seitenteil der Zylindereinheit
26. Zylinder/Laufbuchse
27. Abdichtungsringe
28. Abdichtungsringe
29. Trennwand zwischen Ein- und Auslaßkammer
30. Zündkerzenbohrung
31. Schleifkontakt
32. Zündkerzen
33. Kraftstoff-Luftgemisch-Eintrittsgehäuse
34. Dichtungsringe
35. Dichtungsringe
36. Gasaustrittskrümmer
37. Bohrungen zur Einlaßkammer
38. Ölaustrittsbohrungen
39. Nichtbrennbarer, poröser Streifen
40. Kugelförmige Hohlwelle
41. Spiralfedern
42. Öffnung zur Einlaßkammer
43. Öffnung von der Brennkammer zur Auslaßkammer
44. Öffnung von der Brennkammer zum Gehäuseinneren
45. Auflagefläche für Abdichtungsringe
46. Schonbrücke für Abdichtungsringe
1. Drive shaft
2. Cylinder unit
3. Hollow shaft (inlet, outlet, cooling, injection)
4. Pistons (a, b, c, d)
5. connecting rod (a, b, c, d)
6. Piston pin
7. Outlet chamber
8. Inlet chamber
9. Hole for injector
10. In -outlet bore
11. Oil channels
12. Shear pin
13. Combustion chamber (a, b, c, d)
14. Injection channel
15. Reinforcement ring
16. Injector / spark plug
17. Mechanism for transmitting the rotary movement (Appendix: Fig. 7)
18. Roller bearings
19. Roller bearings
20. Roller bearings
21. Motor housing
22. Exhaust gas turbocharger
23 electric motor
24. Coolant cavity
25. Side part of the cylinder unit
26. Cylinder / liner
27. Sealing rings
28. Sealing rings
29. Partition between the inlet and outlet chamber
30. Spark plug bore
31. Sliding contact
32. Spark plugs
33. Fuel-air mixture inlet housing
34. Sealing rings
35. Sealing rings
36. Gas outlet manifold
37. Holes to the inlet chamber
38. Oil outlet holes
39. Non-combustible, porous strip
40. Spherical hollow shaft
41. Coil springs
42. Opening to the inlet chamber
43. Opening from the combustion chamber to the exhaust chamber
44. Opening from the combustion chamber to the interior of the housing
45. Support surface for sealing rings
46. Protective bridge for sealing rings

Claims (29)

1. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff mit einer Zylindereinheit (2) von mindestens einem Zylinder, bei dem die Antriebswelle (1) die zu ihr exzentrisch gelagerte Zylindereinheit umschließt. Beide rotieren in einem geschlossenem Gehäuse (21) in gleicher Richtung und in einem Drehverhältnis 1 : 1, wobei die Drehbewegung der Antriebswelle auf die Zylindereinheit durch Zahnräder oder Hebelmechanismen (17) übertragen wird. Der im Zylinder (26) befindliche Kolben (4) ist durch eine Pleuel­ stange (5) schwenkbar an der Antriebswelle gelagert. Der Luft-, Kraftstoff- und Abgastransport erfolgt durch die im Zentrum der Zylindereinheit liegende Hohlwelle (3). Bei Rotieren bilden die Mittelpunkte von Hohlwelle, Zylindereinheit, Kolbenbolzen (6) und Pleuellager der Antriebswelle im Oberen Totpunkt (OT) und im Unteren Totpunkt (UT) eine Gerade.1. Internal combustion rotary engine with stroke engagement with a cylinder unit ( 2 ) of at least one cylinder, in which the drive shaft ( 1 ) encloses the cylinder unit mounted eccentrically to it. Both rotate in a closed housing ( 21 ) in the same direction and in a rotation ratio of 1: 1, the rotary movement of the drive shaft being transmitted to the cylinder unit by gearwheels or lever mechanisms ( 17 ). The piston ( 4 ) located in the cylinder ( 26 ) is pivotably supported on the drive shaft by a connecting rod ( 5 ). The air, fuel and exhaust gas are transported through the hollow shaft ( 3 ) located in the center of the cylinder unit. When rotating, the center points of the hollow shaft, cylinder unit, piston pin ( 6 ) and connecting rod bearing of the drive shaft form a straight line in top dead center (OT) and bottom dead center (UT) . 2. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder senkrecht, radial und symmetrisch zum Mittelpunkt der Hohlwelle angeordnet sind.2. Internal combustion rotary engine with stroke engagement after Claim 1, characterized in that the cylinders are vertical, arranged radially and symmetrically to the center of the hollow shaft are. 3. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle im Zylinder­ bereich kugelförmig oder zylindrisch ist, fest oder leicht schwenkbar am Gehäuse angebracht ist, und im Inneren eine Einlaß­ kammer (8), eine Auslaßkammer (7), eine Bohrung für die Einspritzdüse (9), einen Einspritzkanal (14) sowie Ölkanäle (11) aufweist.3. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the hollow shaft in the cylinder area is spherical or cylindrical, is fixedly or easily pivotally attached to the housing, and inside an inlet chamber ( 8 ), an outlet chamber ( 7 ), has a bore for the injection nozzle ( 9 ), an injection channel ( 14 ) and oil channels ( 11 ). 4. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zylinderbereich kugelförmige Hohlwelle einen in der Außenwand der Kugelform befestigten porösen, nichtbrennbaren Streifen (39) aufweist, der mit den Ölkanälen verbunden ist.4. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 3, characterized in that the spherical hollow shaft in the cylinder region has a fixed in the outer wall of the spherical shape porous, non-combustible strip ( 39 ) which is connected to the oil channels. 5. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Trennwand (29) abgewandten Seiten der Ein- und Auslaßkammern an der Oberfläche der Kugelform einen gleichgroßen Radius wie die Abdichtungsringe (22 und 28) aufweisen.5. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 3, characterized in that the partition ( 29 ) facing away from the inlet and outlet chambers on the surface of the spherical shape have the same radius as the sealing rings ( 22 and 28 ). 6. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (29) zwischen Ein- und Auslaßkammer in der Hohlwelle im Bereich der Ein- und Auslaßbohrung (10) eine bikonkave Form aufweist.6. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 3, characterized in that the partition ( 29 ) between the inlet and outlet chamber in the hollow shaft in the region of the inlet and outlet bore ( 10 ) has a biconcave shape. 7. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßkammern an der Oberfläche der Kugelform durch eine Schonbrücke (46) für Abdichtungsringe geteilt werden.7. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 3, characterized in that the inlet and outlet chambers on the surface of the spherical shape are divided by a protective bridge ( 46 ) for sealing rings. 8. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindereinheit zur Hohlwelle hin eine Ein- und Auslaßbohrung (10) aufweist.8. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the cylinder unit to the hollow shaft has an inlet and outlet bore ( 10 ). 9. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindereinheit zweifach walzengelagert ist, und daß der Raum zwischen Zylinder­ einheit und Hohlwelle im Austauschbereich je nach Werkstoff einen minimalen Toleranzwert aufweist.9. Internal combustion rotary engine with stroke engagement after Claim 1 characterized in that the cylinder unit is double-bearing, and that the space between cylinders unit and hollow shaft in the exchange area depending on the material has a minimum tolerance value. 10. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindereinheit Kühlmittelhohlräume (24) und Ölaustrittsbohrungen (38) aufweist.10. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the cylinder unit has coolant cavities ( 24 ) and oil outlet bores ( 38 ). 11. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 3 und 10 dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl-, Schmieröl durch die Ölkanäle der Hohlwelle über die Kühlmittelhohlräume in die Ölaustrittsbohrungen der Zylindereinheit befördert wird.11. Internal combustion rotary engine with stroke engagement after Claims 3 and 10 characterized in that the cooling, lubricating oil through the oil channels of the hollow shaft through the coolant cavities is conveyed into the oil outlet bores of the cylinder unit. 12. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindereinheit bei der im Zylinderbereich kugelförmigen Hohlwelle zweiteilig ist. 12. Internal combustion rotary engine with stroke engagement after Claim 1 characterized in that the cylinder unit at the spherical hollow shaft is in two parts in the cylinder area.   13. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder/Laufbuchsen im Bereich der kugelförmigen Hohlwelle jeweils zwei offene Abdichtungsringe (27 und 28) aufweisen.13. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the cylinders / liners each have two open sealing rings ( 27 and 28 ) in the region of the spherical hollow shaft. 14. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Abdichtungsringe der Kugelform angepaßt sind.14. Internal combustion rotary engine with stroke engagement after Claim 13 characterized in that the inside of the Sealing rings are adapted to the spherical shape. 15. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsringe durch Federdruck (41) gegen die Auflagefläche (45) gedrückt werden.15. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 13, characterized in that the sealing rings are pressed by spring pressure ( 41 ) against the bearing surface ( 45 ). 16. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder im Bereich der Hohlwelle eine Bohrung für die Zündkerze (30) aufweisen.16. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the cylinders in the region of the hollow shaft have a bore for the spark plug ( 30 ). 17. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstange zweiteilig ist und durch einen Abscherstift (12) gesichert ist.17. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the connecting rod is in two parts and is secured by a shear pin ( 12 ). 18. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle mit einem Abgasturbolader (22) verbunden ist, dessen Rotor wiederum mit einem E-Motor (23), gleich Generator, in Verbindung steht.18. Internal combustion rotary piston engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the hollow shaft is connected to an exhaust gas turbocharger ( 22 ), the rotor of which is in turn connected to an electric motor ( 23 ), equal to the generator. 19. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle mit einem Verstärkungsring (15) versehen ist.19. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the drive shaft is provided with a reinforcing ring ( 15 ). Spezifische Ansprüche für Fig. 5 und 6:Specific claims for Figures 5 and 6: 20. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle im Motor­ gehäuse drehbar gelagert ist, und fest mit der Zylindereinheit verbunden ist. 20. Internal combustion rotary engine with stroke engagement after Claim 1 characterized in that the hollow shaft in the engine Housing is rotatably mounted, and fixed to the cylinder unit connected is.   21. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Zylindereinheit und Hohlwelle über eine Einlaßkammer und eine Auslaßkammer verfügen, deren Öffnungen zur Brennkammer (13) derart angebracht sind, daß sie im Unteren Totpunkt (UT) durch den Kolben geöffnet werden, und im Oberen Totpunkt (OT) geschlossen sind.21. Internal combustion rotary piston engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the cylinder unit and hollow shaft have an inlet chamber and an outlet chamber, the openings of which are attached to the combustion chamber ( 13 ) in such a way that they are opened by bottom-dead center (UT) by the piston, and are closed at top dead center (OT) . 22. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle von einem ortsfesten Gehäuse (33) umgeben ist, in dessen Innerem sie Bohrungen zur Einlaßkammer aufweist (37).22. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the hollow shaft is surrounded by a stationary housing ( 33 ), in the interior of which it has holes for the inlet chamber ( 37 ). 23. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle an ihrem äußeren Ende von einem ortsfesten Austrittskrümmer (36) umgeben ist, der mit der Auslaßkammer verbunden ist.23. Internal combustion rotary piston engine with stroke engagement according to claim 1, characterized in that the hollow shaft is surrounded at its outer end by a stationary outlet manifold ( 36 ) which is connected to the outlet chamber. Spezifische Ansprüche für Fig. 7:Specific claims for Fig. 7: 24. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff mit einem Zylinder, bei dem die Antriebswelle den zu ihr exzentrisch gelagerten Zylinder umschließt. Beide rotieren in einem geschlossenen Gehäuse in gleicher Richtung und in einem Drehverhältnis 1 : 1, wobei die Drehbewegung der Antriebswelle auf den Zylinder durch Zahnräder oder Hebelmechanismen übertragen wird. Der im Zylinder befindliche Kolben ist durch eine Pleuelstange schwenkbar an der Antriebswelle gelagert. Der Luft-, Kraftstoff- und Abgas­ austausch erfolgt durch die senkrecht zur Zylinderwand und zum Zylindermittelpunkt ausgerichtete Hohlwelle. Bei Rotieren bilden die Mittelpunkte von Hohlwelle, Kolbenbolzen und Pleuellager an der Antriebswelle im Unteren und Oberen Totpunkt des Kolbens eine Gerade.24. Internal combustion rotary lobe engine with stroke engagement with one Cylinder in which the drive shaft is mounted eccentrically to it Encloses cylinder. Both rotate in a closed one Housing in the same direction and in a rotation ratio of 1: 1, whereby the rotary motion of the drive shaft through to the cylinder Gears or lever mechanisms is transmitted. The one in the cylinder piston is swiveled by a connecting rod the drive shaft. The air, fuel and exhaust gas exchange takes place through the perpendicular to the cylinder wall and to the Cylinder center aligned hollow shaft. Form when rotating the centers of the hollow shaft, piston pin and connecting rod bearing on the drive shaft at the bottom and top dead center of the Pistons a straight line. 25. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 24 dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder eine Öffnung zur Einlaßkammer (42), eine Öffnung von der Brennkammer zur Auslaßkammer (43) und eine weitere Öffnung von der Brenn­ kammer zum Gehäuseinneren (44) aufweist. 25. internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 24, characterized in that the cylinder has an opening to the inlet chamber ( 42 ), an opening from the combustion chamber to the outlet chamber ( 43 ) and a further opening from the combustion chamber to the housing interior ( 44 ). 26. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 24 dadurch gekennzeichnet, daß im Oberen Totpunkt (OT) die Öffnung von der Brennkammer zur Auslaßkammer und die zum Gehäuseinneren geschlossen ist, und die Öffnung des Zylinders zur Einlaßkammer geöffnet ist.26. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 24, characterized in that at top dead center (TDC) the opening from the combustion chamber to the outlet chamber and to the interior of the housing is closed, and the opening of the cylinder to the inlet chamber is open. 27. Innenverbrennungs-Drehkolbenmotor mit Hubeingriff nach Anspruch 24 dadurch gekennzeichnet, daß im Unteren Totpunkt (UT) die Öffnung von der Brennkammer zur Auslaßkammer und die zum Gehäuseinneren geöffnet ist, und die Öffnung des Zylinders zur Einlaßkammer geschlossen ist.27. Internal combustion rotary engine with stroke engagement according to claim 24, characterized in that the bottom dead center (UT), the opening from the combustion chamber to the outlet chamber and to the interior of the housing is open, and the opening of the cylinder to the inlet chamber is closed.
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