DE19644446A1 - Rotary piston engine with reduced fuel and oil usage - Google Patents

Rotary piston engine with reduced fuel and oil usage

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Abstract

A rotary piston engine (1) comprises a rotary piston (3) inside a trochoidal housing (2) with an air inlet (4), exhaust gas outlet (5), fuel injection nozzle (6), a spark plug (7) and a valve (8) for controlling fuel gas supply. In a process for controlling the engine (a) air is supplied to the engine via the air inlet (4) and fuel gas via the control valve (8); (b) fuel is injected via the injection nozzle (6); (c) the gas-air-fuel mixture is compressed by piston (3) rotation and ignited by the spark plug (7); and (d) exhaust gas is vented via the outlet (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiskolbenbrennkraftma­ schine nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12. Fer­ ner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung ei­ ner Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 19.The invention relates to a rotary piston internal combustion engine machine according to the preambles of claims 1 and 12. Fer ner, the invention relates to a method for controlling egg ner rotary piston internal combustion engine according to the preamble of Claim 19.

In der Praxis sind zahlreiche Varianten von Kreiskol­ benbrennkraftmaschinen bekannt, von denen vor allem der Wankelmotor eine gewisse Bedeutung erlangt hat. Kreiskol­ benmotoren zeigen Vorteile hinsichtlich eines vollkommenen Massenausgleichs, eines günstigen Drehkraftverlaufs, einer kompakten Bauweise und eines sehr guten Laufverhaltens, wo­ bei kein Ventiltrieb notwendig ist.In practice there are numerous variants of circular pistons internal combustion engines known, of which especially the Wankel engine has acquired a certain importance. Circular col benmotoren show advantages in terms of a perfect Mass balance, a favorable torque curve, one compact design and very good running behavior where when no valve train is necessary.

Trotz all dieser Vorteile konnte sich der Kreiskolben­ motor bisher in der Praxis kaum durchsetzen, da er neben hohen Herstellungskosten einen hohen Kraftstoff- und Ölver­ brauch bei ungünstigen Emissionswerten bedingt. Des weite­ ren traten thermische Probleme im Motor auf und es zeigte sich, daß es mit Schwierigkeiten verbunden ist, ein homoge­ nes Brennstoff-/Luftgemisch im Motor zu erzeugen.Despite all these advantages, the rotary piston could Motor has so far hardly been implemented in practice because it is next to high manufacturing costs, high fuel and oil consumption due to unfavorable emission values. The far thermal problems occurred in the engine and it showed that it is associated with difficulties, a homogeneous to generate a fuel / air mixture in the engine.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kreiskolbenbrennkraftmaschine zu schaffen, mit der die Vor­ teile dieser Bauart genutzt und gleichzeitig die Nachteile hinsichtlich des hohen Verbrauchs an Brennstoff und Öl, so­ wie der hohen Abgaswerte gemindert werden können.It is therefore an object of the present invention to To create a rotary piston internal combustion engine with which the pre parts of this type used and at the same time the disadvantages regarding the high consumption of fuel and oil, so how the high exhaust gas values can be reduced.

Diese Aufgabe wird vorrichtungstechnisch durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 und verfahrenstechnisch durch die Merkmale des Anspruches 19 gelöst.This task is performed by the device technology Features of claims 1 and 12 and process engineering solved by the features of claim 19.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Regel­ ventil zum Einleiten von Brennstoff-Gas vorgesehen. According to a first aspect of the invention is a rule valve provided for the introduction of fuel-gas.  

Als wesentlicher Vorteil hieraus ergibt sich, daß Brennstoffgas in den Arbeitsraum des Motors mit eingeleitet werden kann und dadurch ein homogeneres Gemisch bei einer besseren Füllung des Verbrennungsraumes möglich wird. Auf diese Weise läßt sich der Wirkungsgrad des Kreiskolbenmo­ tors steigern und gleichzeitig ist es möglich, den Ver­ brauch an Brennstoff und Öl zu senken. Damit einher geht eine Minderung der Abgasmenge und aufgrund der besseren Verbrennung eine Reduzierung der darin enthaltenen giftigen Stoffe.The main advantage of this is that Fuel gas is introduced into the engine's working space can be and thus a more homogeneous mixture in a better filling of the combustion chamber is possible. On in this way, the efficiency of the rotary piston mo increase tors and at the same time it is possible to Ver need to cut fuel and oil. This goes hand in hand a reduction in the amount of exhaust gas and due to the better Combustion is a reduction in the toxic content it contains Fabrics.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kreiskolbenmotoren ver­ ringern sich auch die Ablagerungen im Motorraum wesentlich. Die vor allem im kalten Motorzustand auftretenden Gemisch­ ablagerungen an den Eckpunkten des Rotorkolbens, die auf­ grund einer inhomogenen Gemischverteilung auftreten, können so im wesentlichen vermieden werden. Damit ist das wesent­ liche Problem hinsichtlich der Dichtigkeit der Arbeitsräume zueinander deutlich verringert.In contrast to conventional rotary piston engines ver the deposits in the engine compartment are also significantly reduced. The mixture that occurs especially when the engine is cold Deposits at the corner points of the rotor piston that are on can occur due to an inhomogeneous mixture distribution so essentially be avoided. That is the essence problem with the tightness of the work rooms to each other significantly reduced.

Das an sich bereits sehr gute Laufverhalten des Kreis­ kolbenmotors läßt sich durch die sich ergebende homogene Verbrennung weiter verbessern. Die thermische wie auch die dynamische Belastung der einzelnen Motorelemente, insbeson­ dere des Rotorkolbens, kann wesentlich verringert werden, wodurch sich die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Kreis­ kolbenmotors wesentlich verbessert. Ferner werden dadurch höhere Drehzahlen des Kreiskolbenmotors möglich.The already very good running behavior of the circle piston engine can be achieved by the resulting homogeneous Improve combustion further. The thermal as well as the dynamic loading of the individual motor elements, in particular that of the rotor piston, can be significantly reduced, which increases the lifespan and reliability of the circle piston engine significantly improved. Furthermore, this will higher speeds of the rotary piston engine possible.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn das Regelventil im Lufteintritt angeordnet ist. Dies ermöglicht eine gute Ver­ mischung des Brennstoffgases mit der angesaugten Luft und trägt so wesentlich zur Homogenisierung des Gemisches bei. Das in den Arbeitsraum eingebrachte Brennstoffgas-/Luftgemisch kann sich zudem mit dem anschließend einge­ spritzten und zerstäubtem Brennstoff gleichmäßig vermi­ schen. Damit wird die Homogenisierung des Gesamtgemisches sichergestellt und ein geringer Verbrauch bei niedrigen Ab­ gaswerten ermöglicht.It is a further advantage if the control valve in the Air inlet is arranged. This enables good ver mixture of the fuel gas with the intake air and contributes significantly to the homogenization of the mixture. The fuel gas / air mixture introduced into the work area can also turn on with the evenly sprayed and atomized fuel  . This is the homogenization of the total mixture ensured and low consumption at low ab allows gas values.

Alternativ kann das Regelventil auch im Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine außerhalb des Verbrennungsbereiches angeordnet sein. Dadurch wird eine Einbringung des Brenn­ stoffgases nach dem Schließen des Lufteintritts möglich. Durch eine geeignete Plazierung des Regelventils und der Brennstoff-Einspritzdüse wird somit eine gute Vermischung erreicht.Alternatively, the control valve can also be used in the work area the internal combustion engine outside the combustion area be arranged. This will introduce the distillate Material gas possible after closing the air inlet. By placing the control valve and the Fuel injector will therefore mix well reached.

Aus der Praxis ist bekannt, daß in der Regel nur Ein­ spritzdüsen für Dieselmotoren entsprechende thermische Be­ lastungen aushalten können, jedoch mit diesen ein homogenes Gemisch nur schwer erreichbar ist. Ferner können mit einer derartigen Düse keine zu hohen Drehzahlen erreicht werden.From practice it is known that usually only one spray nozzles for diesel engines corresponding thermal loading can withstand loads, but with these they are homogeneous Mixture is difficult to reach. Furthermore, with a such a nozzle not too high speeds can be achieved.

Dadurch, daß die Brennstoff-Einspritzdüse in einem Be­ reich außerhalb des Verbrennungsbereiches angeordnet ist, kann die thermische Belastung dieser Düse gering gehalten werden. Daher bietet diese Anordnungsweise für Brennstoff-Einspritzdüse den wesentlichen Vorteil, daß eine handelsüb­ liche Einspritzdüse zum Einsatz kommen kann und im Zusam­ menwirken mit der Anordnungsweise des Lufteintritts ein ho­ mogenes Gas-Luft-/Brennstoffgemisch erreicht werden kann. Damit können hohe Motordrehzahlen und Motorleistungen er­ reicht werden. Ferner wird der Kreiskolbenmotor dadurch zu­ verlässig und kann eine höhere Lebensdauer erreichen.The fact that the fuel injector in a loading is richly arranged outside the combustion area, can keep the thermal load of this nozzle low will. Therefore, this arrangement provides for fuel injector the main advantage that a standard Liche injector can be used and together with the arrangement of the air inlet a ho mogeneous gas-air / fuel mixture can be achieved. This allows high engine speeds and engine outputs be enough. Furthermore, the rotary piston engine becomes too reliable and can achieve a longer lifespan.

Alternativ können das Regelventil und die Brennstoff-Einspritzdüse in einer Zweistoffdüse zusammengefaßt werden. Damit vereinfacht sich der Aufbau wesentlich und zudem kann der Brennstoff beim Einspritzen deutlich besser zerstäubt werden. Dadurch läßt sich ein homogeneres Gas-Luft-/Brennstoffgemisch erzeugen. Die Zweistoffdüse ist hierbei vor­ zugsweise elektronisch regelbar, was z. B. durch einen Schritt- oder Servomotor erfolgen kann. Dadurch läßt sich die Zusammensetzung des Gemisches und damit das Leistungs­ vermögen vorteilhaft steuern.Alternatively, the control valve and the fuel injector be summarized in a two-component nozzle. This significantly simplifies the structure and can also the fuel atomizes much better when injected will. This enables a more homogeneous gas / air / fuel mixture produce. The two-component nozzle is here preferably electronically controllable, which z. B. by a  Stepper or servo motor can be done. This allows the composition of the mixture and thus the performance control assets in an advantageous manner.

Ferner ist es dadurch möglich, einen zusätzlichen Vor­ verdichtereffekt zu erreichen, da das Medium mit Gasdruck in den Verdichterraum eingebracht wird. Damit läßt sich der Wirkungsgrad der Anordnung weiter erhöhen.It also makes it possible to add an additional to achieve the compressor effect, since the medium is gas pressure is brought into the compressor room. So that the Further increase the efficiency of the arrangement.

Durch die Anordnungsweise der Zweistoffdüse in einem Bereich außerhalb des Verbrennungsbereiches kann gemäß obi­ ger Ausführungen die thermische Belastung der Düse gering gehalten werden.Due to the arrangement of the two-component nozzle in one Area outside the combustion area can be according to obi The thermal load on the nozzle is low being held.

Dadurch, daß das über das Regelventil eingeleitete Brennstoffgas ein gasförmiger Alkohol, insbesondere Spalt­ gas oder Methanoldampf und der über die Brennstoff-Einspritzdüse eingebrachte Brennstoff ein flüssiger Alkohol, insbesondere Methanol ist, kommt ein Brennstoff zum Ein­ satz, der günstigste Abgaswerte erreicht. Darüber hinaus verbrennt z. B. Methanol sehr schnell im Verhältnis zu her­ kömmlichen Brennstoffen, wodurch höhere Drehzahlen möglich werden.In that the initiated via the control valve Fuel gas is a gaseous alcohol, especially gap gas or methanol vapor and that through the fuel injector fuel brought in a liquid alcohol, especially methanol, a fuel comes into play rate that achieves the most favorable exhaust gas values. Furthermore burns e.g. B. methanol very quickly in relation to her conventional fuels, which enables higher speeds will.

Von weiterem Vorteil ist, daß Methanol eine sehr hohe Kühlleistung aufweist. Dadurch kann der konstruktive Auf­ wand für die Kühlung des Kreiskolbenmotors wesentlich ver­ ringert werden. Ferner bewirkt die Kühlfähigkeit des Met­ hanols beim Einspritzen ein starkes Abkühlen im Arbeits­ raum, wodurch eine Sogwirkung entsteht, die ein besseres Füllen des Arbeitsraumes zur Folge hat. Damit kann der Wir­ kungsgrad des Kreiskolbenmotors wesentlich gesteigert wer­ den.Another advantage is that methanol is a very high Has cooling capacity. This allows the constructive on wall essential for cooling the rotary piston engine be wrested. Furthermore, the cooling ability of the mead hanols when injected a strong cooling at work space, which creates a suction effect that a better one Filling the work space. With it, the we Efficiency of the rotary piston engine significantly increased who the.

Da Methanol zudem wesentlich billiger als herkömmliche Brennstoffe ist, wird so ein kostengünstiger und leistungs­ fähiger Kreiskolbenmotor ermöglicht. Since methanol is also much cheaper than conventional ones Is fuel, it becomes a more cost-effective and powerful capable rotary piston engine enables.  

Vorteilhafterweise ist das sich ergebende Gas-/Flüssigkeitsgemisch lastabhängig steuerbar, je nach dem von der Gaspedalstellung ableitbarem Lastbereich wird daher ein geeignetes Gemisch bereitgestellt. Im Laborversuch hat sich hierbei ein Gas-/Flüssigkeitsgemisch im Verhältnis 1 : 2 für einen mittleren Leistungsbereich als günstig für eine hohe Motorleistung erwiesen. Damit kann der Wirkungsgrad des Kreiskolbenmotors optimiert werden.The resulting gas / liquid mixture is advantageous controllable depending on the load, depending on the load range that can be derived from the accelerator pedal position a suitable mixture is provided. Has in the laboratory test there is a gas / liquid mixture in a ratio of 1: 2 for a medium performance range as cheap for one proven high engine performance. So that the efficiency of the rotary piston engine can be optimized.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn der Lufteintritt un­ gefähr eine Seitenlänge des Rotorkolbens vom Abgasauslasses entfernt ist. Damit ergibt sich eine längere Schließzeit, da ein größerer Bereich zwischen dem Lufteintritt und dem Abgasauslaß im Gehäusemantel vorliegt, als dies bei her­ kömmlichen Kreiskolbenmotoren in der Regel der Fall ist. Der Druckverlust durch einen direkten Übertritt des ange­ saugten Gas-Luftgemisches und des eingebrachten Brennstof­ fes in den Abgasauslaß kann so wesentlich verringert wer­ den. Bei einer Aufladung des Kreiskolbenmotors, z. B. durch einen Turbolader, verringert sich aufgrund der Lage der Eintrittsöffnung des Lufteintritts der Gegendruck durch den Rotorkolben. Das einströmende Brennstoff-Gas-/Luftgemisch trifft nur sehr kurz direkt auf die Seitenfläche des Rotor­ kolbens und strömt nach fortgesetzten Bewegung des Rotor­ kolbens ungehindert in den Arbeitsraum ein. Damit kann eine bessere Füllung des Arbeitsraumes und eine höhere Verdich­ tung erreicht werden.It is a further advantage if the air intake is un endanger a side length of the rotor piston from the exhaust outlet is removed. This results in a longer closing time because there is a larger area between the air inlet and the Exhaust gas outlet in the housing jacket is present as at conventional rotary piston engines is usually the case. The pressure loss through a direct transfer of the ange sucked gas-air mixture and the introduced fuel fes in the exhaust outlet can be significantly reduced who the. When charging the rotary piston engine, e.g. B. by a turbocharger, decreases due to the location of the Inlet opening of the air inlet through the back pressure Rotor piston. The inflowing fuel-gas / air mixture hits the side of the rotor only very briefly piston and flows after continued movement of the rotor piston freely into the work area. With that a better filling of the work area and a higher compression tion can be achieved.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn eine Kreiskolben­ brennkraftmaschine insbesondere der aufgezeigten Art derart gestaltet ist, daß die Zündkerze im Bereich zwischen dem oberen Totpunkt (OT) und 45° nach OT angeordnet ist. Damit wird der Zündzeitpunkt in einen Bereich versetzt, bei dem sich der Brennstoff in einem günstigen Abschnitt unter ho­ her Verdichtung angesammelt hat. Dieser versetzte Zündzeit­ punkt ist insbesondere bei der Verwendung von Methanol als Brennstoff sinnvoll, da Methanol wesentlich schneller als Benzin verbrennt. Die Zeitdauer, bis die volle Wirkung der Verbrennung zum Tragen kommt, verkürzt sich daher wesent­ lich.It is a further advantage if a rotary piston Internal combustion engine in particular of the type shown is designed so that the spark plug in the area between the top dead center (TDC) and 45 ° after TDC is arranged. In order to the ignition timing is shifted to an area where the fuel in a favorable section under ho compression has accumulated here. This shifted ignition time point is especially when using methanol as  Fuel makes sense since methanol is much faster than Gasoline burns. The length of time until the full effect of the Combustion comes into play, therefore shortens considerably Lich.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kreiskolbenmotoren, liegt das Brennstoffgemisch im wesentlichen in einem einzigen Ab­ schnitt vor. Bei herkömmlichen Kreiskolbenmotoren verteilt sich das Brennstoffgemisch aufgrund der Gestalt des Gehäu­ semantels und des Rotorkolbens auf einem Bereich vor OT und einem Bereich nach OT. Durch das Ansammeln des Brennstoff­ gemisches in einem einzelnen Bereich nach OT erleidet man zwar geringe Verluste hinsichtlich der Verdichtung, erhält aber eine gezieltere Wirkung durch die Verbrennung. Es ent­ steht keine Gegenkraftkomponente, die der Rotorbewegung entgegenwirkt und damit kann ein sogenanntes Klopfen im Motor vermieden werden.In contrast to conventional rotary piston engines the fuel mixture essentially in a single Ab cut. Distributed in conventional rotary piston engines the fuel mixture due to the shape of the casing semantels and the rotor piston on an area before TDC and an area after OT. By accumulating the fuel One suffers mixtures in a single area after OT small losses in terms of compression but a more targeted effect through the combustion. It ent there is no counterforce component, that of the rotor movement counteracts and thus a so-called knock in the Engine to be avoided.

Im Zusammenwirken zwischen der Anordnung der Zündkerze und einer Mulde im Rotorkolben kann der Kraftverlauf derart abgestimmt werden, daß die Zündung eine effektive Kraftbe­ aufschlagung in Drehrichtung des Rotorkolbens bewirkt. Da­ mit erhöht sich der Wirkungsgrad des Kreiskolbenmotors we­ sentlich.In cooperation between the arrangement of the spark plug and a trough in the rotor piston, the force curve can be such be matched that the ignition is an effective Kraftbe impact in the direction of rotation of the rotor piston. There with increases the efficiency of the rotary piston engine we considerable.

Wie sich in Versuchen herausgestellt hat, ist dabei ei­ ne Anordnung der Zündkerze um ungefähr 30° nach dem OT als besonders vorteilhaft anzusehen.As has been found in experiments, it is ei ne arrangement of the spark plug by about 30 ° after the TDC as particularly advantageous to look at.

Dadurch, daß im Bereich der Zündkerze eine Mulde im Ge­ häusemantel vorgesehen ist, wird erreicht, daß die durch den Zündfunken ausgelöste Verbrennung sich nicht vom Rand des Brennstoffgemisches hin ausbreitet, sondern aus einem Bereich kommt, der weiter innen im Gemisch liegt. Der vor­ dere Bereich der Zündkerze ist dabei vom Brennstoffgemisch umfaßt, wodurch sich die Verbrennung schneller ausbreiten kann. The fact that in the area of the spark plug a trough in the Ge Housing jacket is provided, that is achieved by the ignition spark does not come from the edge of the fuel mixture, but from one Area comes, which lies further inside in the mixture. The before the area of the spark plug is from the fuel mixture includes, which spreads the combustion faster can.  

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die be­ anspruchten Oberflächenbereiche der Kreiskolbenbrennkraft­ maschine zumindest abschnittsweise aus einem verschleißfe­ sten und hitzebeständigen Material ausgebildet, das zudem einen derart geringen Reibungskoeffizient und/oder selbst­ schmierende Eigenschaften aufweist, daß ein Trockenlauf der Kreiskolbenbrennkraftmaschine ermöglicht ist.According to a further aspect of the invention, the be stressed surface areas of the rotary piston internal combustion force machine at least in sections from a wear and heat-resistant material, which also such a low coefficient of friction and / or itself has lubricating properties that a dry running Rotary piston internal combustion engine is enabled.

Als wesentlicher Vorteil wird hierdurch eine Betriebs­ weise des Motors ohne Ölschmierung ermöglicht. Dadurch wird der Ölbedarf auf das Getriebe beschränkt und es kann wei­ terhin ein betriebssicherer Motor zur Verfügung gestellt werden. Die Umweltverträglichkeit der Brennkraftmaschine wird gesteigert und die Bauweise vereinfacht sich wesent­ lich.The main advantage of this is an operating engine without oil lubrication. This will the oil requirement is limited to the gearbox and it can be white an operationally reliable motor is also made available will. The environmental compatibility of the internal combustion engine is increased and the construction is significantly simplified Lich.

Die Laufflächen der Kreiskolbenbrennkraftmaschine wer­ den somit derart ausgebildet, daß sie den Beanspruchungen hinsichtlich der auftretenden Reibung und der Wärmeentwick­ lung gerecht werden. Damit ist eine hohe Lebensdauer der Brennkraftmaschine möglich.The treads of the rotary piston internal combustion engine who thus trained to withstand the stresses with regard to the friction and the heat development fair. This means that the Internal combustion engine possible.

Vorteilhaft ist hierbei das Aufbringen einer kerami­ schen Legierungsschicht auf die beanspruchten Bereiche. Da­ mit kann bei einer großen Temperaturbeständigkeit eine sehr verschleißfeste Oberfläche ausgebildet werden. Die Kreis­ kolbenbrennkraftmaschine kann somit auch bei höheren Tempe­ raturen betrieben werden, ohne daß der Verschleiß übermäßig ansteigt.The application of a kerami is advantageous here Alloy layer on the stressed areas. There with a very high temperature resistance wear-resistant surface are formed. The circle piston internal combustion engine can therefore also at higher temperatures instruments are operated without excessive wear increases.

Wird als Beschichtungsmaterial ein Fluoropolymer-Werkstoff verwendet, so erhalten die beanspruchten Oberflächen neben einer guten Temperaturbeständigkeit und Verschleißfe­ stigkeit "Trockenschmierungseigenschaften". Ferner weisen derartige Beschichtungen einen niedrigen Reibungskoeffizi­ ent und einen sehr guten Abriebwiderstand auf. Becomes a fluoropolymer material as coating material used, get the claimed surfaces in addition to good temperature resistance and wear resistance Stability "dry lubrication properties". Furthermore point such coatings have a low coefficient of friction ent and a very good abrasion resistance.  

Die Verwendung eines Kohlenstoffwerkstoffs als Be­ schichtungsmaterial ermöglicht ebenfalls selbstschmierende Eigenschaften. Dazu sind hierbei Werkstoffe auf Graphitba­ sis verfügbar, die eine sehr große Härte aufweisen.The use of a carbon material as Be Layering material also enables self-lubricating Characteristics. For this purpose, materials are based on graphite ba sis available, which have a very high hardness.

Die Eigenschaften der genannten Beschichtungsmateria­ lien lassen sich ferner bei einer kombinierten Anwendung vorteilhaft miteinander verbinden. Damit können die Be­ standteile der Kreiskolbenbrennkraftmaschine mittels einer derartigen Legierung so gestaltet werden, daß ein Trocken­ lauf ohne Ölschmierung möglich ist.The properties of the coating material mentioned lien can also be used in a combined application advantageously connect with each other. So that the Be components of the rotary piston internal combustion engine by means of a such alloy can be designed so that a dry run without oil lubrication is possible.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Ver­ fahren zur Steuerung einer Kreiskolbenbrennkraftmaschine aufgezeigt.According to another aspect of the invention, a ver drive to control a rotary piston internal combustion engine shown.

Aus diesem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich fer­ ner der wesentliche Vorteil, daß das zu verbrennende Ge­ misch durch die Kombination der angesaugten Luft, des über ein Regelventil eingebrachten Brennstoffgases und dem ein­ gespritzten und zerstäubten flüssigen Brennstoff eine homo­ gene Verteilung ermöglicht, die einen hohen Wirkungsgrad ermöglicht und die Emissionen minimiert.This method according to the invention also results ner the main advantage that the Ge to be burned mix through the combination of the intake air, the over a control valve introduced fuel gas and the one sprayed and atomized liquid fuel a homo gene distribution enables a high efficiency enables and minimizes emissions.

Dadurch, daß die Einspritzmenge des Brennstoffs durch die erste Steuereinheit geregelt wird, die über eine Lamb­ dasonde die Abgaszusammensetzung erfaßt und mit vorgegebe­ nen Sollwerten vergleicht, sowie daraus ein Signal an die Brennstoff-Einspritzdüse ableitet, ist auf einfache Weise eine zuverlässige und exakte Steuerung der Brennstoffmenge für den jeweiligen Leistungszustand möglich. Der Kreiskol­ benmotor ist daher in der Lage, durch die Vorgabe des je­ weiligen Lastbereiches, d. h. der Stellung des Gaspedals, angesteuert zu werden, um den Bedarf an Brennstoff zu re­ geln. Durch diesen einfachen Steuerungsaufbau kann eine im wesentlichen wartungsfreie und zuverlässige Regelung des Motors sichergestellt werden. Der Motor kann daher schnell auf veränderte Lastbereiche eingeregelt werden.The fact that the amount of fuel injected by the first control unit, which is controlled via a Lamb dasonde the exhaust gas composition recorded and specified compares nominal values as well as a signal to the Deriving fuel injector is simple reliable and precise control of the fuel quantity possible for the respective performance status. The circular col benmotor is therefore in a position, by default due load range, d. H. the position of the accelerator pedal, to be driven to meet the need for fuel apply. With this simple control structure, an im essential maintenance-free and reliable regulation of the  Motors are ensured. The engine can therefore be fast be adjusted to changed load ranges.

Indem die Brennstoff-Gaszuführung über das Regelventil durch eine zweite Steuereinheit geregelt wird, kann diese exakt gesteuert werden. Die zweite Steuereinheit erfaßt da­ bei einen Gasdruck in einem mit dem Regelventil verbundenen Gaszwischenlager und vergleicht diesen mit einem voreinge­ stellten Sollwert. Dabei ist das System so eingestellt, daß der Druck im Gaszwischenlager möglichst konstant bleibt. Da das Regelventil je nach Lastbereich mehr oder weniger Gas zum Motor zuführt, sorgt die zweite Steuereinheit über die Druckkontrolle im Gaszwischenlager dafür, daß dementspre­ chend mehr oder weniger Gas durch eine Vorrichtung zur Gas­ erzeugung und -zuführung erzeugt und zum Gaszwischenlager zugeführt wird. Damit kann eine gleichbleibende Zusammen­ setzung des Brennstoffgemisches im Motor erreicht werden. Der Wirkungsgrad des Kreiskolbenmotors kann somit beständig auf einem hohen Niveau gehalten werden.By the fuel gas supply via the control valve is regulated by a second control unit, this can can be controlled precisely. The second control unit detects there at a gas pressure in a connected to the control valve Intermediate gas storage and compares this with a previous one setpoint. The system is set so that the pressure in the gas storage facility remains as constant as possible. There the control valve depending on the load range more or less gas feeds to the motor, the second control unit takes care of the Pressure control in the gas interim storage facility to ensure that chend more or less gas through a device for gas generation and supply generated and to the gas storage facility is fed. So that a constant coexistence setting of the fuel mixture in the engine can be achieved. The efficiency of the rotary piston engine can thus be constant to be kept at a high level.

Die Vorrichtung zur Gaserzeugung kann dabei zum Bei­ spiel entweder ein Spaltgasgenerator oder ein Verdampfer sein, durch die entweder Spaltgas oder Methanoldampf herge­ stellt wird. In beiden Fällen ist eine einfache, relativ ungefährliche und zuverlässige Erzeugung von Brennstoff-Gas möglich.The device for gas generation can be used for play either a split gas generator or an evaporator through which either fission gas or methanol vapor is produced is posed. In both cases it is a simple, relative Safe and reliable generation of fuel gas possible.

Dadurch, daß die Vorrichtung zur Gaserzeugung die Wär­ meenergie des Abgasstromes nutzt, kann der Wirkungsgrad des gesamten Systems wesentlich verbessert werden.The fact that the device for gas generation, the heat uses meergy of the exhaust gas flow, the efficiency of the entire system can be significantly improved.

Indem die Gaszuführung über ein drehzahlabhängiges Re­ gelventil erfolgt, wird diese automatisch abhängig vom je­ weiligen Lastfall gesteuert. Somit ist sichergestellt, daß das zu verbrennende Gemisch im wesentlichen immer in der gleichen, jeweils gewünschten Zusammensetzung vorliegt. Die Leistungsfähigkeit des Motors ist somit in allen Lastfällen gegeben.By the gas supply via a speed-dependent Re gel valve, this will automatically depend on the controlled load case. This ensures that the mixture to be burned essentially always in the same, respectively desired composition is present. The  The performance of the engine is therefore in all load cases given.

Dadurch, daß die Zündung des Gas-Luft-/Brennstoffgemisches in einem Bereich nach dem oberen Totpunkt erfolgt, wird erreicht, daß die resultierende Kraftkomponente die Drehbewegung des Rotorkolbens noch besser unterstützt und somit der Wirkungsgrad des Kreiskolbenmotors optimiert wird.The fact that the ignition of the gas-air / fuel mixture in an area after top dead center, it is achieved that the resulting force component Rotational movement of the rotor piston is even better supported and thus optimizing the efficiency of the rotary piston engine becomes.

Die Erfindung wird im folgenden in einem Ausführungsbei­ spiel anhand den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is illustrated below in one embodiment game explained with reference to the figures of the drawing. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Kreiskolbenbrennkraftma­ schine, wobei der Rotorkolben in einer Stellung steht, in der er beginnt Gas-Luftgemisch anzusaugen; FIG. 1 is a section through the machine Kreiskolbenbrennkraftma, wherein the rotor piston is in a position in which it begins to suck in gas-air mixture;

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1, wobei der Rotorkolben während dem Ansaugvorgang gezeigt ist und in einen Bereich gelangt, in dem Brennstoff eingespritzt wird; FIG. 2 shows a view according to FIG. 1, the rotor piston being shown during the intake process and reaching an area in which fuel is injected;

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 1 und 2, wobei sich der Ro­ torkolben derart fortbewegt hat, daß das Gas-Luft-/Brennstoffgemisch verdichtet wird; Fig. 3 is a view of Figures 1 and 2, wherein the Ro torkolben has moved such that the gas-air / fuel mixture is compressed.

Fig. 4 eine Ansicht gemäß den Fig. 1 bis 3, wobei der Rotorkolben die Zündstellung erreicht hat; Fig. 4 is a view according to Figures 1 to 3, wherein the rotor piston has reached the ignition position.

Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiskolbenbrennkraftmaschine;5 shows a section through a further embodiment of the rotary piston internal combustion engine according to the invention.

Fig. 6 ein Funktionsschema der gesamten Anordnung; Fig. 6 is a functional diagram of the entire arrangement;

Fig. 7 ein Funktionsschema zur Regelung der Brennstoffein­ spritzung; und Fig. 7 is a functional diagram of injection to regulate the Brennstoffein; and

Fig. 8 ein Funktionsschema zur Regelung der Brennstoff-Gaszuführung zur Kreiskolbenbrennkraftmaschine. Fig. 8 is a functional diagram for controlling the fuel gas supply to the rotary piston internal combustion engine.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 bis 5 weist eine Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 einen Gehäusemantel 2, ei­ nen Rotorkolben 3, einen Lufteintritt 4, einen Abgasauslaß 5, eine Brennstoff-Einspritzdüse 6, eine Zündkerze 7 und ein im Lufteintritt 4 angeordnetes drehzahlabhängig gesteu­ ertes Regelventil 8 auf.As shown in FIGS. 1 to 5 1 has a rotary piston internal combustion engine includes a housing jacket 2, egg NEN rotor piston 3, an air inlet 4, an exhaust gas outlet 5, a fuel injector 6, spark plug 7 and a valve disposed in the air inlet 4 depends on the speed gesteu ertes control valve 8 on.

Der Gehäusemantel 2 der Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 ist dabei trochoidal ausgebildet. Die Kreiskolbenbrenn­ kraftmaschine 1 entspricht daher in ihrem Aufbau dem soge­ nannten Wankel-Motor.The housing shell 2 of the rotary engine 1 is trochoidal. The rotary piston internal combustion engine 1 therefore corresponds in its structure to the so-called Wankel engine.

Der Gehäusemantel 2 weist ferner im Bereich der Zündke­ rze 7 eine Mulde 21 auf, die kegelig ausgebildet ist und sich zum Arbeitsraum der Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 hin erweitert. Der Lufteintritt 4 im Gehäusemantel 2 ist ferner um ca. eine Seitenlänge des Rotorkolbens 3 von dem Abgasauslaß 5 beabstandet.The housing jacket 2 also has a trough 21 in the area of the spark plug 7 , which is conical and widens towards the working space of the rotary piston internal combustion engine 1 . The air inlet 4 in the housing shell 2 is also spaced from the exhaust gas outlet 5 by approximately one side length of the rotor piston 3 .

Der Rotorkolben 3 ist im wesentlichen dreieckig ausge­ bildet, wobei er nach außen gewölbte Seitenflächen auf­ weist. Ferner weist der Rotorkolben 3 an jeder Seitenfläche eine Rotormulde 31 auf, von denen in den Fig. 1 bis 5 nur jeweils eine dargestellt ist.The rotor piston 3 is formed essentially triangular, wherein it has outwardly curved side surfaces. Furthermore, the rotor piston 3 has a rotor trough 31 on each side surface, only one of which is shown in FIGS . 1 to 5.

Die Brennstoff-Einspritzdüse 6 ist in einem Bereich an­ geordnet, in dem sie nicht der unmittelbaren thermischen Belastung durch die Zündung des Brennstoffes ausgesetzt ist.The fuel injector 6 is arranged in a range in which it is not exposed to the direct thermal load from the ignition of the fuel.

Die Zündkerze 7 ist nicht wie bei herkömmlichen Kreis­ kolbenbrennkraftmaschinen am oberen Totpunkt OT angeordnet, sondern in einem Bereich, der um ca. 30° versetzt ist. Die Zündung des Brennstoffgemisches erfolgt daher zu einem spä­ teren Zeitpunkt, als dies bei herkömmlichen Kreiskolben­ brennkraftmaschinen der Fall ist.The spark plug 7 is not arranged as in conventional circular piston internal combustion engines at top dead center OT, but in an area which is offset by approximately 30 °. The ignition of the fuel mixture therefore takes place at a later time than is the case with conventional rotary piston internal combustion engines.

Über das Regelventil 8 wird der Luft im Lufteintritt 4 gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Brennstoff-Gas Met­ hanoldampf zugemischt. Dieses Brennstoff-Gas-Luftgemisch wird im Arbeitsraum mit flüssigem Methanol vermengt, der über die Brennstoff-Einspritzdüse 6 in den Arbeitsraum ein­ gespritzt und dabei zerstäubt wird.About the control valve 8 , the air in the air inlet 4 according to this embodiment is mixed as a fuel gas Met hanoldampf. This fuel-gas-air mixture is mixed in the work area with liquid methanol, which is injected into the work area via the fuel injection nozzle 6 and atomized in the process.

Im Zusammenwirken des Rotorkolbens 3 mit dem Gehäuse­ mantel 2 ergeben sich 3 Arbeitsräume, in denen gleichzeitig Luft angesaugt, das Brennstoffgemisch verdichtet bzw. ge­ zündet und die Abgase ausgestoßen werden.In the interaction of the rotor piston 3 with the housing shell 2 , there are 3 working spaces in which air is simultaneously sucked in, the fuel mixture is compressed or ignited and the exhaust gases are expelled.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Kreiskolben­ brennkraftmaschine 1 an einem Ablaufzyklus aufgezeigt.The mode of operation of the rotary piston internal combustion engine 1 is shown below on a sequence cycle.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 beginnt der Rotorkolben 3 in der aufgezeigten Stellung und bei einer Fortführung der Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 9 Luft und Met­ hanoldampf aus dem Lufteintritt 4 anzusaugen. Der Methanol­ dampf wird dabei über das Regelventil 8 zur Luft im Luft­ eintritt 4 zugeführt. Der Methanoldampf wird hierbei erst zugeführt, wenn der Abgasauslaß 5 geschlossen ist.As shown in Fig. 1, the rotor piston 3 in the position shown and with a continuation of the rotary movement in the direction of arrow 9 begins to suck in air and methanol vapor from the air inlet 4 . The methanol vapor is fed through the control valve 8 to the air in the air 4 . The methanol vapor is only supplied when the exhaust outlet 5 is closed.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 öffnet sich während der Drehbewegung des Rotorkolbens 3 ein Ansaugbereich in der Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1. In diesem wird das Met­ hanoldampf-Luftgemisch eingesaugt und anschließend mit dem über die Brennstoff-Einspritzdüse 6 eingespritzten und zer­ stäubten Methanol vermischt.As shown in Fig. 2, a suction in the rotary piston internal combustion engine 1 will open during the rotating movement of the rotor piston 3. In this, the methanol-air vapor mixture is sucked in and then mixed with the methanol injected and atomized via the fuel injector 6 .

Bei einer Fortführung der Drehung des Rotorkolbens 3 in Richtung des Pfeiles 9 schließt ein Eck 32 des Rotorkolbens 3 zunächst den Lufteintritt 4 und schließlich die Öffnung der Brennstoff-Einspritzdüse 6. Diese Rotorkolbenstellung ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei wird das Methanoldampf-Luft-/Methanolgemisch verdichtet, da sich das Volumen des Arbeitsraumes wesentlich verringert.If the rotation of the rotor piston 3 continues in the direction of the arrow 9 , a corner 32 of the rotor piston 3 first closes the air inlet 4 and finally the opening of the fuel injection nozzle 6 . This rotor piston position is shown in Fig. 3. The methanol vapor / air / methanol mixture is compressed because the volume of the work area is significantly reduced.

In diesem Bereich liegt das Methanoldampf-Luft-/Methanolgemisch als homogenes Gemisch vor. Dies wird durch die Abstimmung der Zuführzeitpunkte für den Methanoldampf und das Einspritzen des flüssigen Methanols erreicht, da das Einspritzen des Methanols über die Brennstoff-Einspritzdüse 6 durch die auftretenden Verwirbelungen für eine homogene Verteilung im Arbeitsraum sorgt. Das Methanoldampf-/Methanolgemisch liegt in diesem Beispiel schließlich z. B. im Verhältnis 1 : 2 im Arbeitsraum vor.In this area, the methanol vapor / air / methanol mixture is a homogeneous mixture. This is achieved by coordinating the feed times for the methanol vapor and the injection of the liquid methanol, since the injection of the methanol via the fuel injection nozzle 6 ensures a homogeneous distribution in the work space due to the turbulence that occurs. The methanol vapor / methanol mixture is finally in this example, for. B. in a ratio of 1: 2 in the work area.

Das Brennstoffgemisch wird durch die fortgesetzte Bewe­ gung des Rotorkolbens 3 weiter verdichtet und erreicht bei einer Stellung am oberen Totpunkt OT die größte Verdich­ tung. Da sich hier aber der Arbeitsraum in zwei Hälften aufteilt, erfolgt die Zündung des Brennstoffgemisches er­ findungsgemäß zu einem späteren Zeitpunkt. Damit wird ver­ mieden, daß bei der Verbrennung der Brennstoffes Kraftkom­ ponenten entstehen, die der Kolbenbewegung entgegenwirken und ein sogenanntes "Klopfen", des Motors verursachen.The fuel mixture is further compressed by the continued movement of the rotor piston 3 and reaches the greatest compression at a position at top dead center OT. However, since here the work space is divided into two halves, the ignition of the fuel mixture takes place at a later time according to the invention. This avoids that during the combustion of the fuel Kraftkom components arise which counteract the piston movement and cause a so-called "knocking" of the engine.

Bei den heutzutage in der Regel verwendeten Brennstof­ fen, wie z. B. Benzin, ist eine Zündung des Brennstoffes am oberen Totpunkt OT im allgemeinen deshalb sinnvoll, da die Verbrennung relativ langsam in Gang kommt. Daher hat der Rotorkolben 3 bei der Verbrennung von Benzin-Kraftstoff den oberen Totpunkt OT bereits überschritten, bis die Verbren­ nung ihre volle Wirkung entfalten kann.In the fuel used today, such as. B. gasoline, ignition of the fuel at top dead center TDC is generally useful because the combustion starts relatively slowly. Therefore, the rotor piston 3 has already exceeded the top dead center TDC when burning gasoline fuel until the combustion can develop its full effect.

Methanol dagegen verbrennt sehr schnell, wodurch ein hoher Wirkungsgrad der Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 am besten erreichbar ist, wenn die Verbrennung dementsprechend versetzt zu einem späteren Zeitpunkt stattfindet. Methanol, on the other hand, burns very quickly, so that a high efficiency of the rotary piston internal combustion engine 1 can best be achieved if the combustion takes place accordingly at a later point in time.

Bei einer Versetzung des Zündzeitpunktes nach OT gemäß der Darstellung in Fig. 4 wird zwar auf die optimale Ver­ dichtung verzichtet, jedoch immer noch eine sehr gute Ver­ dichtung erreicht, die z. B. durch einen Turbolader jeder­ zeit erhöht werden könnte. Im vorliegenden Falle wird statt einer Verdichtung von 1 : 8 eine Verdichtung von 1 : 7,2 zum Zündzeitpunkt erreicht. Dafür aber entsteht keine der Kol­ bendrehung entgegenwirkende Kraftkomponente, die ein "Klopfen" des Motors verursachen würde.If the ignition timing is shifted to TDC as shown in FIG. 4, the optimal seal is dispensed with, but a very good seal is still achieved, which, for. B. could be increased at any time by a turbocharger. In the present case, instead of a compression of 1: 8, a compression of 1: 7.2 is achieved at the ignition point. However, there is no force component counteracting the piston rotation that would cause the engine to knock.

Im Zusammenwirken der Stellung des Rotorkolbens 3 bzw. der darin vorliegenden Rotormulde 31 mit der Zündkerze 7 wird eine optimale Ausnutzung der Verbrennungsenergie er­ reicht. Die Rotormulde 31 ist möglichst tief ausgebildet, was dafür sorgt, daß die Verbrennungsenergie weitestgehend in der Mulde bleibt. Durch die Mulde 21 im Gehäusemantel 2, in die die Zündkerze 7 hineinragt, wird zudem ein wesent­ lich verbesserter Verbrennungsablauf erreicht, da das ver­ dichtete Brennstoffgemisch rund um den Zündkontakt der Zündkerze 7 vorliegt. Die Verbrennung geht daher nicht vom Rand des Brennstoffgemisches aus, sondern zündet sich in seinem Inneren. Damit kann die Verbrennung exakter und schneller ablaufen, was wiederum zur Folge hat, daß weniger Wärme weggekühlt werden muß.In cooperation with the position of the rotor piston 3 or the rotor trough 31 present therein with the spark plug 7 , optimal utilization of the combustion energy is sufficient. The rotor trough 31 is formed as deep as possible, which ensures that the combustion energy remains largely in the trough. Through the trough 21 in the housing shell 2 , into which the spark plug 7 protrudes, a significantly improved combustion process is also achieved since the compressed fuel mixture is present around the ignition contact of the spark plug 7 . The combustion therefore does not start from the edge of the fuel mixture, but ignites inside. This allows the combustion to run more precisely and faster, which in turn means that less heat has to be cooled away.

Durch die bei der Verbrennung entstandene Energie wird der Rotorkolben 3 weiter in Richtung des Pfeiles 9 vorange­ trieben. Dabei wird der verbrauchte Brennstoff den Ab­ gasauslaß 5 hinausgedrückt.Due to the energy generated during combustion, the rotor piston 3 is driven further in the direction of arrow 9 . The spent fuel is pushed out from the gas outlet 5 .

Ein Übertreten des verbrannten Brennstoffes in den An­ saugbereich wird durch die Formgebung des Gehäusemantels 2 und dem damit zusammenwirkenden Rotorkolben 3 vermieden. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist der Bereich zwischen dem Lufteintritt 4 und dem Abgasauslaß 5 im wesentlichen gegeneinander abgeschlossen und der Abstand zwischen dem Lufteintritt 4 und dem Abgasauslaß 5 ist dabei so groß ge­ wählt, daß ein Übertritt kaum möglich ist. Entsprechendes gilt für einen möglichen Übertritt von unverbrauchtem Brennstoff in den Bereich des Abgasauslasses 5.An overflow of the burned fuel in the suction area is avoided by the shape of the housing shell 2 and the cooperating rotor piston 3 . As shown in Fig. 1, the region between the air inlet 4 and the exhaust port 5 is substantially complete against each other and the distance between the air inlet 4 and the exhaust gas outlet 5 is so great ge selects that a crossing is hardly possible. The same applies to a possible transfer of unused fuel into the area of the exhaust gas outlet 5 .

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Kreis­ kolbenbrennkraftmaschine dargestellt. Das Regelventil 8 ist hier ebenso wie die Brennstoff-Einspritzdüse im Arbeitsbe­ reich der Kreiskolbenbrennkraftmaschine angeordnet. Nach dem Schließen des Lufteintritts 4 können daher sowohl das Brennstoffgas als auch der Brennstoff beim Verdichtungstakt in den Arbeitsraum eingebracht werden. Die Anordnungsweise des Regelventils 8 bzw. des Brennstoff-Einspritzventils 6 wird dabei derart gewählt, daß sich die Medien möglichst gut vermischen.In FIG. 5 another embodiment of the circuit is shown piston internal combustion engine. The control valve 8 is arranged here as well as the fuel injector in the working area of the rotary piston internal combustion engine. After the air inlet 4 has been closed , both the fuel gas and the fuel can be introduced into the work space during the compression stroke. The arrangement of the control valve 8 or the fuel injection valve 6 is chosen such that the media mix as well as possible.

Abweichend von der Darstellung in Fig. 5 ist es auch möglich, das Regelventil 8 und das Brennstoff-Einspritzven­ til 6 in ihrer Anordnungsweise zu vertauschen, um eine gute Vermischung der Medien zu erreichen. Ferner können sie auch zu einer Einheit zusammengefügt werden und die Einspritzung des jeweiligen Mediums an einer Stelle ausführen.Contrary to the illustration in Fig. 5, it is also possible to interchange the control valve 8 and the fuel Einspritzven til 6 in its arrangement manner in order to achieve a good mixing of the media. Furthermore, they can also be combined into one unit and carry out the injection of the respective medium at one point.

Im folgenden wird nun anhand des Funktionsdiagramms in Fig. 6 die Gesamtsteuerung der Kreiskolbenbrennkraftma­ schine aufgezeigt.In the following, the overall control of the rotary piston internal combustion engine will now be shown on the basis of the functional diagram in FIG. 6.

Dabei wird Luft über einen Luftfilter 11 und einem eventuell vorgesehenen Sauger bzw. Turbolader 12 in den Kreiskolbenmotor 1 angesaugt. Die angesaugte Luft wird da­ bei über das Regelventil 8 mit Methanoldampf vermischt. Im Kreiskolbenmotor 1 wird flüssiger Methanol durch Direktein­ spritzung zugeführt und mit dem Methanoldampf-Luftgemisch derart vermischt, daß das Brennstoffgemisch homogen vor­ liegt. Im Anschluß an die Zündung des Brennstoffgemisches durch die Zündkerze 7 werden die Abgase aus dem Kreiskol­ benmotor 1 herausgedrückt. Air is drawn into the rotary piston engine 1 via an air filter 11 and a possibly provided suction device or turbocharger 12 . The air drawn in is mixed with methanol vapor via the control valve 8 . In the rotary piston engine 1 , liquid methanol is fed by direct injection and mixed with the methanol vapor / air mixture in such a way that the fuel mixture is homogeneous. Following the ignition of the fuel mixture by the spark plug 7 , the exhaust gases from the Kreiskol benmotor 1 are pushed out.

Ein λ-Sonde 13 im Abgasauslaß 5 erfaßt den Unterschied an Sauerstoffanteil zwischen den Abgasen und der Außenluft und liefert ein Spannungssignal, das an ein Stellglied bzw. eine erste Steuereinheit 14 übertragen wird. Gemäß der Dar­ stellung in Fig. 7 vergleicht diese erste Steuereinheit 14 das Meßergebnis der λ-Sonde 13 mit der Vorgabe L des jewei­ ligen Lastbereiches, d. h. mit der Stellung des hier nicht dargestellten Gaspedals. Der Wert L stellt einen variablen Lambda-Wert dar, der sich in Abhängigkeit vom gewünschten Lastfall ergibt. Je nach Bedarf bewirkt das die erste Steu­ ereinheit 14 eine Erhöhung oder Verminderung der durch die Brennstoff-Einspritzdüse 6 direkt eingespritzten Methanol­ menge.A λ probe 13 in the exhaust outlet 5 detects the difference in oxygen content between the exhaust gases and the outside air and supplies a voltage signal which is transmitted to an actuator or a first control unit 14 . According to the Dar position in Fig. 7, this first control unit 14 compares the measurement result of the λ probe 13 with the specification L of the respective load range, ie with the position of the accelerator pedal, not shown here. The value L represents a variable lambda value, which results depending on the desired load case. Depending on requirements, the first control unit 14 causes an increase or decrease in the amount of methanol injected directly through the fuel injector 6 .

Im Bereich des Abgasauslasses 5 ist ferner eine Vor­ richtung zur Gaserzeugung 15 in Gestalt eines Methanolver­ dampfers angeordnet, der die Abwärme der Abgase nutzt, um Methanoldampf zu erzeugen. Gemäß der Darstellung in Fig. 8 erfolgt die Steuerung des Methanolverdampfers in der Weise, daß der Druck in einem Gaszwischenlager 16 überwacht wird. Da das mit dem Gaszwischenlager 16 verbundene Einlaßregel­ ventil 8 drehzahlabhängig betätigt ist, wird je nach Last­ bereich mehr oder weniger Methanoldampf in den Lufteintritt 4 eingebracht. Dementsprechend verändert sich der Druck im Gaszwischenlager 16. Der dort tatsächlich vorliegende Druck wird über einen Drucksensor 17 erfaßt und zu einem Stell­ glied bzw. einer zweiten Steuereinheit 18 durch ein geeig­ netes Signal übertragen. Diese zweite Steuereinheit 18 ver­ gleicht den vorliegenden Druck mit einem fest vorgegebenen Sollwert D, z. B. 3 Bar. Je nach Bedarf wirkt die zweite Steuereinheit 18 auf ein elektrisches Regelventil bzw. eine Einspritzung, die Methanol in den Methanolverdampfer ein­ bringt. In diesem Methanolverdampfer wird das notwendige Ausmaß an Methanoldampf erzeugt, der dem Gaszwischenlager 16 zugeführt und über das Regelventil 8 der angesaugten Luft im Lufteintritt 4 beigemengt wird. In the area of the exhaust gas outlet 5 , a device for gas generation 15 is also arranged in the form of a methanol evaporator, which uses the waste heat of the exhaust gases to generate methanol vapor. As shown in Fig. 8, the control of the methanol evaporator takes place in such a way that the pressure is monitored in a gas intermediate bearings 16. Since the inlet control valve 8 connected to the intermediate gas storage 16 is actuated in a speed-dependent manner, more or less methanol vapor is introduced into the air inlet 4 , depending on the load area. The pressure in the gas intermediate store 16 changes accordingly. The pressure actually present there is detected by a pressure sensor 17 and transmitted to an actuator or a second control unit 18 by a suitable signal. This second control unit 18 compares the present pressure with a fixed setpoint D, z. B. 3 bar. Depending on requirements, the second control unit 18 acts on an electrical control valve or an injection that brings methanol into the methanol evaporator. In this methanol evaporator, the necessary amount of methanol vapor is generated, which is fed to the gas intermediate storage 16 and is added to the sucked-in air in the air inlet 4 via the control valve 8 .

Anstatt dem Methanolverdampfer kann als Vorrichtung zur Gaserzeugung auch ein Spaltgasgenerator angeordnet sein, der anstelle des Methanoldampfes Spaltgas d. h. Methan und Wasserstoff erzeugt. In diesem Falle wird dem Kreiskolben­ motor Spaltgas anstelle des Methanoldampfes zugeführt.Instead of the methanol evaporator can be used as a device for Gas generation also a fission gas generator can be arranged, the fission gas instead of the methanol vapor d. H. Methane and Generates hydrogen. In this case the rotary piston Engine fission gas supplied instead of the methanol vapor.

Die Steuerung des Motors erfolgt also gemäß den Funkti­ onsdarstellungen in den Fig. 6 bis 8 auf sehr einfache Weise. Die Regelung der Einspritzmenge an Brennstoff wird über einen einfachen Vergleich des Meßergebnisses der λ-Sonde 13 mit der durch das Gaspedal vorgegebenen Lastberei­ che (Lambda-Wert) erreicht. Die Zuführung an Methanoldampf bzw. Spaltgas erfolgt über das drehzahlabhängige Einlaßre­ gelventil 8, wodurch sichergestellt ist, daß sich die Ver­ sorgung am jeweiligen Lastbereich orientiert. Auch die zur Verfügungstellung des Methanoldampfes und Spaltgases wird über den einfachen Drucksensor 17 und ein Stellglied 18 ge­ regelt.The control of the motor is done according to the func ons representations in FIGS . 6 to 8 in a very simple manner. The regulation of the injection quantity of fuel is achieved by a simple comparison of the measurement result of the λ-probe 13 with the load range (lambda value) predetermined by the accelerator pedal. The supply of methanol vapor or cracked gas takes place via the speed-dependent inlet valve 8 , which ensures that the supply is oriented to the respective load range. The availability of the methanol vapor and cracked gas is controlled via the simple pressure sensor 17 and an actuator 18 ge.

Da die erfindungsgemäße Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 einen weiten Lastbereich zuläßt, z. B. von λ=0,8 im Vollast­ betrieb und λ=2,0 im Leerlauf, kann unter Umständen auf ei­ ne Drosselklappe zur Steuerung der angesaugten Luftmenge verzichtet werden. Die Motorleistung wird dann einzig durch die Menge des eingespritzten Brennstoffs (in Abhängigkeit von λ) und die drehzahlabhängige Zuführung an Methanoldampf gesteuert.Since the rotary piston internal combustion engine 1 allows a wide load range, for. B. from λ = 0.8 at full load and λ = 2.0 at idle, it may be possible to dispense with egg throttle valve to control the intake air volume. The engine power is then controlled solely by the amount of fuel injected (depending on λ) and the speed-dependent supply of methanol vapor.

Die Bauweise der Kreiskolbenbrennkraftmaschine verein­ facht sich dadurch weiter. Ferner ist dadurch auf einfache Weise eine zuverlässige und exakte Steuerung der Brenn­ stoffmenge für den jeweiligen Leistungszustand möglich. Der Kreiskolbenmotor ist daher in der Lage, durch die Vorgabe des jeweiligen Lastbereiches, d. h. der Stellung des Gaspe­ dals, angesteuert zu werden, um den Bedarf an Brennstoff zu regeln. Durch diesen einfachen Steuerungsaufbau kann eine im wesentlichen wartungsfreie und zuverlässige Regelung des Motors sichergestellt werden. Der Motor kann daher schnell auf veränderte Lastbereiche eingeregelt werden.The design of the rotary piston internal combustion engine united it continues to widen. It is also easy Way a reliable and precise control of the burning amount of substance possible for the respective performance status. Of the Rotary piston engine is therefore able by default the respective load range, d. H. the position of the gaspe dals to be driven to meet the need for fuel regulate. With this simple control structure, a  essentially maintenance-free and reliable regulation of the Motors are ensured. The engine can therefore be fast be adjusted to changed load ranges.

Die Regelung der Brennstoff-Gaszuführung über das Re­ gelventil durch eine zweite Steuereinheit ermöglicht, daß das System so eingestellt ist, daß der Druck im Gaszwi­ schenlager möglichst konstant bleibt. Da das Regelventil je nach Lastbereich mehr oder weniger Gas zum Motor zuführt, sorgt die zweite Steuereinheit über die Druckkontrolle im Gaszwischenlager dafür, daß dementsprechend mehr oder weni­ ger Gas durch eine Vorrichtung zur Gaserzeugung und -zuführung erzeugt und zum Gaszwischenlager zugeführt wird. Damit kann eine gleichbleibende Zusammensetzung des Brenn­ stoffgemisches im Motor erreicht werden. Der Wirkungsgrad des Kreiskolbenmotors kann somit beständig auf einem hohen Niveau gehalten werden.The regulation of the fuel gas supply via the Re gel valve by a second control unit allows that the system is set so that the pressure in the gas remains as constant as possible. Because the control valve ever supplies more or less gas to the engine depending on the load range, the second control unit takes care of the pressure control in the Gas interim storage facilities for the fact that more or less accordingly ger gas through a device for gas generation and - Supply is generated and fed to the gas storage facility. This allows a constant composition of the distillate mixture of substances can be achieved in the engine. The efficiency the rotary piston engine can therefore consistently at a high Level can be maintained.

Die Vorrichtung zur Gaserzeugung erlaubt eine einfache, relativ ungefährliche und zuverlässige Erzeugung an Brennstoff-Gas. Ferner nutzt sie die Wärmeenergie des Abgasstro­ mes, wodurch der Wirkungsgrad des gesamten System wesent­ lich verbessert werden kann.The device for gas generation allows simple, Relatively harmless and reliable generation of fuel gas. It also uses the thermal energy of the exhaust gas mes, whereby the efficiency of the entire system is essential Lich can be improved.

Da die Gaszuführung über ein drehzahlabhängiges Regel­ ventil erfolgt, wird diese automatisch abhängig vom jewei­ ligen Lastfall gesteuert. Somit ist sichergestellt, daß das zu verbrennende Gemisch im wesentlichen immer in der glei­ chen Zusammensetzung vorliegt. Die Leistungsfähigkeit des Motors ist somit in allen Lastfällen gegeben.Because the gas supply via a speed-dependent rule valve takes place, this is automatically dependent on the respective controlled load case. This ensures that the mixture to be burned essentially always in the same Chen composition is present. The performance of the Motors is therefore given in all load cases.

Der im Gaszwischenlager 16 immer vorliegende Methanol­ dampf bzw. das Spaltgas verbessert zudem die Kaltstartei­ genschaften der Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 wesentlich, da dieser dem Motor bereits beim Start zugeführt werden kann. Das Gaszwischenlager 16 wird dabei aber so klein wie möglich gehalten, wobei auch der Druck so gering wie mög­ lich ist. Damit kann eine von diesem Behälter ausgehende Gefahr im Falle eines Autounfalles oder ähnlichem gering gehalten werden.The methanol vapor always present in the gas intermediate store 16 or the cracked gas also improves the cold party properties of the rotary piston internal combustion engine 1 , since this can be supplied to the engine at the start. The gas intermediate storage 16 is kept as small as possible, and the pressure is as low as possible. In this way, a danger emanating from this container can be kept low in the event of a car accident or the like.

Von weiterer wesentlicher Bedeutung ist, daß die Kühl­ wirkung von Methanol sehr hoch ist. Sie beträgt ungefähr 5 : 1 gegenüber Wasser, was bewirkt, daß beim Einspritzen des Methanols in den Arbeitsraum ein starkes Abkühlen auftritt. Dadurch entsteht eine Sogwirkung, die zu einer besseren Füllung des Arbeitsraumes führt. Darüber hinaus kann der konstruktive Aufwand für die Kühlung der Kreiskolbenbrenn­ kraftmaschine wesentlich verringert werden und eine Wasser­ kühlung kann eventuell sogar völlig entfallen.It is also essential that the cooling effect of methanol is very high. It is approximately 5: 1 compared to water, which causes that when the Methanol in the work area a strong cooling occurs. This creates a suction effect that leads to a better one Fills the work area. In addition, the design effort for cooling the rotary lobe burner engine can be significantly reduced and a water cooling may even be completely eliminated.

Die Bestandteile der Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 sind mit einer Legierung aus einem keramischen Werkstoff, einem Fluoropolymer-Werkstoff und einem Kohlenstoff-Werkstoff hergestellt.The components of the rotary piston internal combustion engine 1 are made with an alloy of a ceramic material, a fluoropolymer material and a carbon material.

Dies trifft insbesondere auf den Gehäusemantel 2, den Rotorkolben 3, die nicht dargestellte Lagerschale und die ebenfalls nicht dargestellte Exzenterwelle zu. Grundsätz­ lich können alle weiteren Bestandteile im Bereich des Mo­ tors mit diesen Werkstofflegierungen versehen sein.This applies in particular to the casing shell 2 , the rotor piston 3 , the bearing shell (not shown) and the eccentric shaft (also not shown). In principle, all other components in the area of the engine can be provided with these material alloys.

Als keramischer Werkstoff können z. B. die Werkstoffe Plascera® oder Plasdia® Anwendung finden. Diese weisen sehr gute Lauf- und Gleiteigenschaften auf und sind dabei schlag- und stoßunempfindlich. Darüber hinaus weisen diese Werkstoffe eine hohe Temperatur- und Temperaturwechselbe­ ständigkeit auf. Plasdia® weist in einem Beispiel bei ei­ ner Fertigschichtstärke von ca. 0,25 mm folgende Material­ eigenschaften auf:
Schichthärte: ca. 1200 HV 0,1
Haft-Zug-Festigkeit: 35 N/mm²
Druckfestigkeit: 150 N/mm²
Oberfläche: Rz = 2-4
DIN 4760: Ra 0,4
Therm. Einsatzbereich: -150°C bis 300°C.As a ceramic material such. B. the materials Plascera® or Plasdia® are used. These have very good running and sliding properties and are insensitive to impact and shock. In addition, these materials have a high temperature and temperature change resistance. In one example, Plasdia® has the following material properties with a finished layer thickness of approx. 0.25 mm:
Layer hardness: approx. 1200 HV 0.1
Adhesive-tensile strength: 35 N / mm²
Compressive strength: 150 N / mm²
Surface: R z = 2-4
DIN 4760: R a 0.4
Therm. Application range: -150 ° C to 300 ° C.

Zudem werden damit schmierfilmbildende Eigenschaften erreicht und der Härteabfall unter Temperaturbelastung ist unwesentlich. Die genannten Werte sind auf ein Anwendungs­ beispiel bezogen und es können je nach gewünschter Verwen­ dung auch Oxid-Keramiken mit anderen Kennwerten hergestellt werden.It also has lubricating film-forming properties reached and the hardness drop is under thermal stress insignificant. The values mentioned are based on an application example and depending on the desired use oxide ceramics with other parameters will.

Ein geeigneter Fluoropolymer-Werkstoff ist Xylan®, das eine Eigenschmierung ermöglicht und gute Verschleißfestig­ keit und Hitzebeständigkeit aufweist. Im folgenden sind beispielhafte Materialkennwerte von Xylan® angegeben:
Reibungskoeffizient: 0,02 bis 0,11
Reibfestigkeit: 1,3 * 10⁷ bis 2,6 * 10⁷
Reibdehnung: 35 bis 50%
Wasseraufnahme: 0,03%
Temperaturbeständigkeit: 260°C (Dauerbetrieb) * 285°C (kurzzeitig)
Durchschlagfestigkeit: 40 bis 80 V/µ
Abriebfestigkeit: 5,85 * 10-16 m³/Nm.A suitable fluoropolymer material is Xylan®, which enables self-lubrication and has good wear resistance and heat resistance. Exemplary material properties of Xylan® are given below:
Friction coefficient: 0.02 to 0.11
Friction resistance: 1.3 * 10⁷ to 2.6 * 10⁷
Elongation at friction: 35 to 50%
Water absorption: 0.03%
Temperature resistance: 260 ° C (continuous operation) * 285 ° C (briefly)
Dielectric strength: 40 to 80 V / µ
Abrasion resistance: 5.85 * 10 -16 m³ / Nm.

Als Kohlenstoff-Werkstoff lassen sich graphitartige Verbindungen verwenden, die selbstschmierende Eigenschaften mit großen Härten verbinden. Ferner kann eine hohe Tempera­ turbeständigkeit erreicht werden.As a carbon material, graphite-like ones can be used Use compounds that have self-lubricating properties combine with great hardships. Furthermore, a high tempera resistance to turbidity can be achieved.

Die genannten Werkstoffe lassen sich miteinander kombi­ nieren, wodurch die Eigenschaften der einzelnen Werkstoffe gemeinsam zum Tragen kommen. Je nach gewünschter Eigen­ schaft können alle Werkstoffe oder nur zwei miteinander kombiniert werden. Ferner ist es möglich die einzelnen Be­ standteile des Kreiskolbenmotors mit unterschiedlichen, aber aufeinander abgestimmten Materialeigenschaften zu ver­ sehen.The materials mentioned can be combined with each other kidneys, reducing the properties of each material come to fruition together. Depending on the desired property all materials or only two with each other be combined. It is also possible for the individual Be components of the rotary piston engine with different  but to match coordinated material properties see.

Die genannten Materialien können als Legierung auf ei­ nen Basiskörper verwendet werden, oder die Bestandteile selbst können im ganzen daraus hergestellt sein.The materials mentioned can be used as an alloy on egg NEN base body are used, or the components itself can be made from it as a whole.

Neben den beschriebenen Materialien können auch andere Materialien, die die gewünschten Eigenschaften besitzen, wie z. B. Carbonverbindungen, Verwendung finden.In addition to the materials described, others can Materials that have the desired properties, such as B. carbon compounds find use.

Eine derartige Ausgestaltung des Kreiskolbenmotors 1 ermöglicht einen Trockenlauf ohne Ölschmierung.Such a configuration of the rotary piston engine 1 enables dry running without oil lubrication.

Das Gas-/Brennstoffgemisch, z. B. Methanoldampf mit flüssigem Methanol kann auch in einem anderen Verhältnis als 1 : 2 vorliegen. Je nach den gewünschten Eigenschaften und der Konfiguration des Motors kann auch ein anderes Ver­ hältnis effektiver sein.The gas / fuel mixture, e.g. B. with methanol vapor liquid methanol can also be in a different ratio than 1: 2. Depending on the desired properties and the configuration of the motor can be another Ver ratio be more effective.

Die Brennstoff-Einspritzdüse 6 kann jederzeit auch durch ein anderes Zuführelement, wie z. B. einem mechani­ schen Regelventil, das über den Zuführdruck gesteuert wird, ersetzt werden.The fuel injector 6 can at any time by another feed element, such as. B. a mechanical rule's valve, which is controlled by the supply pressure, to be replaced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Regelventil 8 und die Brennstoff-Einspritzdüse 6 in ei­ ner Zweistoffdüse zusammengefaßt. Die Zweistoffdüse wird in dem Bereich angeordnet, in dem die Brennstoff-Einspritzdüse gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen ist. Damit ver­ einfacht sich der Aufbau des Kreiskolbenmotors wesentlich, da auf ein Ventil im Lufteintritt 4 verzichtet werden kann.According to a further embodiment of the invention, the control valve 8 and the fuel injector 6 are combined in a two-substance nozzle. The two-substance nozzle is arranged in the area in which the fuel injection nozzle according to the first embodiment is provided. This simplifies the design of the rotary piston engine considerably, since there is no need for a valve in the air inlet 4 .

Mit dieser Anordnung wird anstatt einer Vermischung von Brennstoffgas mit Luft eine Mischung aus flüssigen und gas­ förmigen Brennstoff erzeugt und in den Verdichterraum ein­ gebracht. In diesem verteilen sich die drei Medien dann in homogener Weise. Die Zweistoffdüse ermöglicht ein Einsprit­ zen des Gas-Brennstoffgemischs unter Gasdruck, wodurch ein Vorverdichtereffekt erreicht wird, der eine Leistungsstei­ gerung der Anordnung erlaubt.With this arrangement, instead of mixing Fuel gas with air is a mixture of liquid and gas Shaped fuel and generated in the compressor room brought. The three media are then divided into:  homogeneous way. The two-component nozzle enables one injection zen of the gas-fuel mixture under gas pressure, creating a Pre-compressor effect is achieved, which is a performance increase arrangement allowed.

Die Steuerung der Kreiskolbenbrennkraftmaschine erfolgt in dieser Ausführungsform im wesentlichen in gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform. Der Abgabedruck der Zweistoffdüse läßt sich über den Gasdruck steuern. Die zu­ geführte Flüssigkeitsmenge und/oder der Gasdruck können da­ bei mittels einem Schrittmotor gesteuert werden. Damit wird eine elektrische Ansteuerung der mechanischen Zweistoffdüse ermöglicht. Die Gaszufuhr selbst wird in gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform geregelt, in der ein separa­ tes Regelventil 8 vorgesehen war. Damit lassen sich die gleichen Effekte wie in der ersten Ausführungsform erzie­ len.The control of the rotary piston internal combustion engine takes place in this embodiment essentially in the same way as in the first embodiment. The discharge pressure of the two-component nozzle can be controlled via the gas pressure. The amount of liquid to be fed and / or the gas pressure can be controlled by means of a stepper motor. This enables electrical control of the mechanical two-component nozzle. The gas supply itself is controlled in the same way as in the first embodiment, in which a separate control valve 8 was provided. With this, the same effects as in the first embodiment can be achieved.

Um eine homogene Verteilung im Verdichtungsraum zu er­ halten, kann die Zweistoffdüse auch etwas näher am Luftein­ tritt angeordnet sein, als dies in der Zeichnung darge­ stellt ist.To achieve a homogeneous distribution in the compression area hold, the two-fluid nozzle can also be slightly closer to the air inlet occurs to be arranged as this Darge in the drawing represents is.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Zündkerze 7 auch näher am OT bzw. im OT angeordnet wer­ den, um ein günstiges Druckverhältnis im Brennraum zu er­ reichen bzw. ein Überströmen oder eine Vorzündung zu ver­ hindern.Deviating from the illustrated embodiment, the spark plug 7 can also be arranged closer to the TDC or in the TDC to reach a favorable pressure ratio in the combustion chamber or to prevent overflow or pre-ignition.

Ferner kann der Abgasauslaß 5 auch weiter beabstandet vom Lufteintritt 4 angeordnet sein. Der Abgasauslaß 5 kann dabei relativ nahe an den Verbrennungsbereich bzw. die Zündkerze 7 gelegt werden, um eine möglichst frühzeitige Abgabe der heißen Abgase zu ermöglichen. Die Kühlung der Brennkraftmaschine wird dadurch erleichtert. Furthermore, the exhaust gas outlet 5 can also be arranged at a further distance from the air inlet 4 . The exhaust gas outlet 5 can be placed relatively close to the combustion area or the spark plug 7 in order to enable the hot exhaust gases to be released as early as possible. The cooling of the internal combustion engine is thereby facilitated.

Die Erfindung schafft somit eine Kreiskolbenbrennkraft­ maschine mit einem trochoidalen Gehäusemantel, der einen Rotorkolben umschließt und einen Lufteintritt, einen Ab­ gasauslaß, eine Brennstoff-Einspritzdüse, eine Zündkerze und zusätzlich ein Regelventil zum Einleiten von Brennstoff-Gas aufweist. Damit kann im Arbeitsraum der Kreiskol­ benbrennkraftmaschine ein homogenes Gemisch aus Luft, Brennstoff-Gas und zerstäubtem, flüssigen Brennstoff gebildet werden, das im Zusammenwirken mit einer geeigneten Positio­ nierung der Zündkerze eine effektive Verbrennung des Brenn­ stoffes ermöglicht. Damit ist ein hoher Wirkungsgrad der Kreiskolbenbrennkraftmaschine möglich, und bei einem Be­ trieb mit Methanol als Brennstoff kann das Problem der Ab­ gasbelastung im wesentlichen behoben werden.The invention thus creates a rotary piston internal combustion force machine with a trochoidal casing, which one Encloses the rotor piston and an air inlet, an Ab gas outlet, a fuel injector, a spark plug and also a control valve for introducing fuel-gas having. This means that the circular col internal combustion engine a homogeneous mixture of air, fuel-gas and atomized liquid fuel in cooperation with a suitable position nation of the spark plug an effective combustion of the burner fabric. This is a high degree of efficiency Rotary piston internal combustion engine possible, and with a Be fueled with methanol as a fuel can solve the problem gas pollution can be substantially eliminated.

Claims (26)

1. Kreiskolbenbrennkraftmaschine (1) mit einem vorzugsweise trochoidalen Gehäusemantel (2), der einen Rotorkolben (3) umschließt und einen Lufteintritt (4), einen Abgasauslaß (5), eine Brennstoff-Einspritzdüse (6) und eine Zündkerze (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelventil (8) zum Einleiten von Brennstoff-Gas vorgesehen ist.Having first rotary piston internal combustion engine (1) having a preferably trochoidal housing jacket (2) enclosing a rotor piston (3) and an air inlet (4), an exhaust outlet (5), a fuel injection nozzle (6) and a spark plug (7) characterized in that a control valve ( 8 ) is provided for introducing fuel gas. 2. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (8) im Lufteintritt (4) angeordnet ist.2. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the control valve ( 8 ) is arranged in the air inlet ( 4 ). 3. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (8) im Arbeitsraum in einem Bereich außerhalb des Verbrennungsbereiches angeord­ net ist.3. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the control valve ( 8 ) in the working area in an area outside the combustion area is net angeord. 4. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff-Ein­ spritzdüse (6) in einem Bereich außerhalb des Verbrennungs­ bereiches angeordnet ist.4. Rotary piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fuel injection nozzle ( 6 ) is arranged in an area outside the combustion area. 5. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (8) und die Brennstoff-Einspritzdüse (6) in einer vorzugsweise elektronisch regel­ baren Zweistoffdüse zusammengefaßt sind, welche in einem Bereich außerhalb des Verbrennungsbereiches angeordnet ist.5. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the control valve ( 8 ) and the fuel injector ( 6 ) are combined in a preferably electronically controllable two-substance nozzle, which is arranged in an area outside the combustion area. 6. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das über das Regelventil (8) eingeleitete Brennstoff-Gas ein gasförmiger Alkohol, insbesondere Spaltgas oder Methanoldampf und der über die Brennstoff-Einspritzdüse (6) eingebrachte Brennstoff ein flüssiger Alkohol, insbesondere Methanol ist.6. Rotary piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fuel gas introduced via the control valve ( 8 ) is a gaseous alcohol, in particular fission gas or methanol vapor, and the fuel introduced via the fuel injection nozzle ( 6 ) is a liquid alcohol, especially methanol. 7. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das sich ergebende Gas-/Flüssigkeitsgemisch lastabhängig steuerbar ist.7. Rotary piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the resulting gas / liquid mixture is controllable depending on the load. 8. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Lufteintritt (4) und dem Abgasauslaß (5) ungefähr eine Sei­ tenlänge des Rotorkolbens (3) beträgt.8. Rotary piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the distance between the air inlet ( 4 ) and the exhaust gas outlet ( 5 ) is approximately a tenlength of the rotor piston ( 3 ). 9. Kreiskolbenbrennkraftmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (7) im Bereich zwischen dem oberen Totpunkt (OT) und 45° nach dem oberen Totpunkt (OT) angeordnet ist.9. Rotary piston internal combustion engine, in particular according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spark plug ( 7 ) is arranged in the region between top dead center (TDC) and 45 ° after top dead center (TDC). 10. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (7) ungefähr 30° nach dem oberen Totpunkt (OT) angeordnet ist.10. Rotary piston internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the spark plug ( 7 ) is arranged approximately 30 ° after top dead center (TDC). 11. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zünd­ kerze (7) eine Mulde (21) im Gehäusemantel (2) vorgesehen ist.11. Rotary piston internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the area of the ignition candle ( 7 ) a trough ( 21 ) is provided in the housing shell ( 2 ). 12. Kreiskolbenbrennkraftmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem vorzugsweise trochoidalen Gehäusemantel (2), der einen Rotorkolben (3) umschließt, wobei die beanspruchten Oberflächenbereiche der Kreiskol­ benbrennkraftmaschine aus einem verschleißfesten und hitze­ beständigen Material ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beanspruchten Oberflächenbereiche der Kreiskolben­ brennkraftmaschine zumindest abschnittsweise aus einem Ma­ terial mit hoher Temperaturbeständigkeit und einem derart geringen Reibungskoeffizient und/oder selbstschmierenden Eigenschaften besteht, daß ein Trockenlauf der Kreiskolben­ brennkraftmaschine ermöglicht ist.12, rotary piston internal combustion engine, in particular according to one of claims 1 to 11, with a preferably trochoidal housing jacket (2) enclosing a rotor piston (3), wherein the stressed surface areas of the Kreiskol benbrennkraftmaschine are formed of a wear-resistant and heat-resistant material, characterized in that that the claimed surface areas of the rotary piston internal combustion engine consists at least in sections of a material with high temperature resistance and such a low coefficient of friction and / or self-lubricating properties that dry running of the rotary piston internal combustion engine is made possible. 13. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der beanspruchten Oberflächenbereiche aus einer keramischen Legierung ausge­ bildet sind.13. Rotary piston internal combustion engine according to claim 12, characterized characterized in that at least some of the claimed Surface areas made of a ceramic alloy forms are. 14. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der beanspruchten Oberflächenbereiche aus einem Fluoropolymer-Werkstoff aus­ gebildet sind.14. Rotary piston internal combustion engine according to claim 12, characterized characterized in that at least some of the claimed Surface areas made of a fluoropolymer material are formed. 15. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der beanspruchten Oberflächenbereiche aus einem Kohlenstoff-Werkstoff ausge­ bildet sind.15. Rotary piston internal combustion engine according to claim 12, characterized characterized in that at least some of the claimed Surface areas made of a carbon material forms are. 16. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der beanspruchten Oberflächenbereiche aus einer Kombination der keramischen Legierung und/oder des Fluoropolymer-Werkstoffs und/oder des Kohlenstoff-Werkstoffs ausgebildet sind.16. Rotary piston internal combustion engine according to one of the claims 11 to 15, characterized in that at least some the claimed surface areas from a combination the ceramic alloy and / or the fluoropolymer material and / or the carbon material are. 17. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Ge­ häusemantel (2) und/oder der Rotorkolben (3) und/oder die Lagerschale und/oder die Exzenterwelle der Kreiskolben­ brennkraftmaschine im ganzen aus einem oder einer Kombina­ tion der keramischen Legierung und/oder des Fluoropolymer-Werkstoffs und/oder des Kohlenstoff-Werkstoffs ausgebildet sind. 17. Rotary piston internal combustion engine according to one of claims 11 to 16, characterized in that at least the Ge housing jacket ( 2 ) and / or the rotor piston ( 3 ) and / or the bearing shell and / or the eccentric shaft of the rotary piston internal combustion engine as a whole from one or a combination tion of the ceramic alloy and / or the fluoropolymer material and / or the carbon material are formed. 18. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffi­ zient der beanspruchten Oberflächenbereiche geringer als 0,11 und insbesondere im Bereich von 0,02 ist.18. Rotary piston internal combustion engine according to one of the claims 11 to 17, characterized in that the coefficient of friction of the surface areas used is less than 0.11 and especially in the range of 0.02. 19. Verfahren zur Steuerung einer Kreiskolbenbrennkraftma­ schine insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
Einleiten von Luft in die Kreiskolbenbrennkraftmaschine (1) über einen Lufteintritt (4),
Einleiten von Brennstoff-Gas in die Kreiskolbenbrennkraft­ maschine (1) über ein Regelventil (8),
Einspritzen von Brennstoff in die Kreiskolbenbrennkraftma­ schine (1) durch eine Brennstoff-Einspritzdüse (6),
Verdichten des Gas-Luft-/Brennstoffgemisches durch die Drehbewegung des Rotorkolbens (3),
Zünden des Gas-Luft-/Brennstoffgemisches durch eine Zünd­ kerze (7), und
Ablassen der Abgase über den Abgasauslaß (5).19. A method for controlling a rotary piston internal combustion engine, in particular according to one of claims 1 to 18, characterized by the method steps:
Introducing air into the rotary piston internal combustion engine ( 1 ) via an air inlet ( 4 ),
Introducing fuel gas into the rotary piston internal combustion engine ( 1 ) via a control valve ( 8 ),
Injecting fuel into the rotary piston internal combustion engine ( 1 ) through a fuel injection nozzle ( 6 ),
Compression of the gas-air / fuel mixture by the rotary movement of the rotor piston ( 3 ),
Ignition of the gas-air / fuel mixture by a spark plug ( 7 ), and
Drain the exhaust gases through the exhaust outlet ( 5 ). 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzmenge des Brennstoffs geregelt wird durch die Verfahrensschritte:
Erfassen der Abgaszusammensetzung mittels einer Meßsonde (13) im Abgasstrom, insbesondere einer Lambdasonde,
Vergleich der Meßwerte der Meßsonde (13) im Abgasstrom mit vorgegebenen Sollwerten (L) mittels einer ersten Steuer­ einheit (14),
Regeln der Einspritzmenge der Einspritzdüse (6) durch die erste Steuereinheit (14) in Abhängigkeit von den Meßwer­ ten der Meßsonde (13).20. The method according to claim 19, characterized in that the injection quantity of the fuel is regulated by the method steps:
Detection of the exhaust gas composition by means of a measuring probe ( 13 ) in the exhaust gas flow, in particular a lambda probe,
Comparison of the measured values of the measuring probe ( 13 ) in the exhaust gas flow with predetermined target values (L) by means of a first control unit ( 14 ),
Regulating the injection quantity of the injection nozzle ( 6 ) by the first control unit ( 14 ) as a function of the measured values of the measuring probe ( 13 ). 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
Erfassen des Gasdrucks in einem mit dem Regelventil (8) verbundenen Gaszwischenlager (16) mittels eines Drucksen­ sors (17),
Vergleich der Meßwerte des Drucksensors (17) mit einem Sollwert (D) mittels einer zweiten Steuereinheit (18),
Regelung einer Vorrichtung (15) zur Gaserzeugung und -zu­ führung zum Gaszwischenlager (16) durch die zweite Steu­ ereinheit (18) in Abhängigkeit vom Meßwert des Drucksen­ sors (17).21. The method according to claim 19 or 20, characterized by the method steps:
Detecting the gas pressure in a gas intermediate store ( 16 ) connected to the control valve ( 8 ) by means of a pressure sensor ( 17 ),
Comparison of the measured values of the pressure sensor ( 17 ) with a target value (D) by means of a second control unit ( 18 ),
Regulation of a device ( 15 ) for gas generation and supply to the gas intermediate store ( 16 ) by the second control unit ( 18 ) as a function of the measured value of the pressure sensor ( 17 ). 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zur Gaserzeugung und -zuführung zum Gaszwischenlager (16) ein mit einer Einspritzvorrichtung versehener Spaltgasgenerator ist, welcher Spaltgas her­ stellt und dem Gaszwischenlager (16) zuführt.22. The method according to claim 21, characterized in that the device ( 15 ) for gas generation and supply to the gas intermediate store ( 16 ) is a split gas generator provided with an injector, which produces split gas and supplies the intermediate gas store ( 16 ). 23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zur Gaserzeugung und -zuführung zum Gaszwischenlager (16) ein mit einem weiteren Regelventil versehener Verdampfer ist, der Dampf, insbesondere Met­ hanoldampf, herstellt und dem Gaszwischenlager (16) zu­ führt.23. The method according to claim 21, characterized in that the device ( 15 ) for gas generation and supply to the gas intermediate store ( 16 ) is an evaporator provided with a further control valve which produces steam, in particular methanol vapor, and the gas intermediate store ( 16 ) leads. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zur Gaserzeugung die Wärmeenergie des Abgasstromes nutzt.24. The method according to any one of claims 21 to 23, characterized in that the device ( 15 ) for gas generation uses the thermal energy of the exhaust gas stream. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführung über ein drehzahlab­ hängiges Regelventil (8) erfolgt.25. The method according to any one of claims 19 to 24, characterized in that the gas supply takes place via a speed-dependent control valve ( 8 ). 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung des Gas-Luft-/Brennstoffgemisches in einem Bereich nach dem oberen Totpunkt (OT) er­ folgt.26. The method according to any one of claims 19 to 25, characterized characterized in that the ignition of the gas-air / fuel mixture in an area after top dead center (OT) he follows.
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