DE3046725A1

DE3046725A1 - Drehkolben-verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE3046725A1
Application number: DE19803046725
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Santiago Keller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-07-15

Description

Patentanwälte .D ip I.-1/3 g.*"C IV*. W.^a 11 ac h 3046725 .piÄl.'-löja.^ttnJißer Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

^v ' Datum: 11. Dezember I98O

Unser Zeichen: ig 5^3 _ F

Dipl.-Ing. RUDOLF KELLER
Roberto del Rio 1423,
Santiago,
CHILE

Drehkolben-Verbrennun".sniotor

Die Erfindung bezieht sich auf giJign Drehkorben-Verbrennungsmotor mit einem kreisförmigen/in dem die Kolben von zwei um eine gemeinsame Achse drehbaren Kolbensystemen angeordnet sind, die jeweils mindestens zwei diametral gegenüberliegend an einer Halterungseinrichtung befestigte Kolben einschließen, wobei jeder Kolben des einen Kolbensystems jeweils zwischen Kolben des anderen Kolbensystems angeordnet ist und der Kolbendrehbewegung eine Relativbewegung zwischen den Kolbensystemen überlagert ist, so daß sich bei der Drehung der Kolbensysteme in ihrem Volumen ändernde Kammern zwischen den Kolben der Kolbensysteme gebildet werden, und mit einer Getriebeeinrichtung zur Verbindung der Kolbensysteme mit einer Abtriebswelle.

Es ist ein Drehkolben-Verbrennungsmotor mit Kolben in Form von Flügelkolben bekannt (DE-OS Λ 4-26 022), bei dem die Kolbensysteme durch ein Steuergetriebe miteinander und mit der Abtriebswelle verbunden sind. Die Kolben sind als Sektoren einer ebenen Kreisscheibe ausgebildet und der kreisförmige Zylinder ist so eingeteilt, daß nur ein bestimmtes Segment als Brennkammer vorgesehen ist, während andere Segmente als Einlaß-, Kompressions- und Ausstoßsegmente dienen. Bei diesem Motor treten pro vollständiger Umdrehung vier Kraftimpulse auf. Die Einlasse und Auslässe werden durch die Flügelkolben selbst verschlossen, so daß keine Ventile erforderlich sind. Bei derartigen, in Form von Sektoren einer ebenen Kreisplatte ausgebildeten Kolben ist die Abdichtung gegenüber den Zylinderwandungen schwierig zu erzielen und weiterhin ist

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es wünschenswert, die Leistungsausbeute bei einem vorgegebenen Motorvolumen und damit Motorgewicht noch weiter zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehkolben-Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine vergrößerte Leistungsausbeute, bezogen auf das Motorvolumen und Motorgewicht, ermöglicht und bei dem die Abdichtprobleme weitgehend verringert sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Uiteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Drehkolben-Verbrennungsmotor ergibt pro vollständiger Umdrehung der Kolbensysteme acht Krafthübe, so daß die Leistungsausbeute bei einem vorgegebenen Motorvolumen und Motorgewicht wesentlich vergrößert ist, und weiterhin wird aufgrund der Verwendung von Ringzylindern und im Querschnitt kreisringförmigen Kolben die Abdichtung wesentlich erleichtert, da herkömmliche Kolbenringe für diesen Zweck verwendet werden können.

Der erfindungsgemäße Motor kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mit Ventilen ausgestattet sein oder die Kolben selbst können am Ringzylinderumfang ausgebildete Einlaß- und Auslaßöffnungen in vorgegebenen Stellungen verschließen, so daß keine getrennten Ventile und Ventilbetätigungen erforderlich sind. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Motor sowohl als Benzin- oder Gasmotor mit

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Zündkerzen oder als Dieselmotor mit Einspritzdüsen ausgebildet sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 eine teilweise geschnittene Stirnansicht einer ersten Ausführungsform des Drehkolben-Verbrennungsmotors ,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II nach Fig. 1 in Richtung der gezeigten Pfeile,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile,

Fig. Ί eine schematische Darstellung der aufeinanderfolgenden Bewegungen der Kolbensysteme zur Erläuterung der Ausführungsform des Drehkolben-Verbrennungsmotors nach den Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 eine vereinfachte schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Drehkolben-Verbrennungsmotors j

Fig. 5 a weiter vereinfachte schematische Darstellungen bis 5 c zur Erläuterung des Arbeitsablaufes bei der Ausführungsform nach Fig. 5,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform des Verbrennungsmotors nach dem Arbeitsprinzip gemäß den Fig. 5 und 5a-5c.

In Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten ventilgesteuerten Ausführungsform des Drehkolben-Verbrennungsmotors gezeigt. Dieser Motor weist einen ttingzylinder 1 auf, der in der insbesondere aus Fig. 2

erkennbaren Weise durch zwei Halbschalen 1a und 1b gebildet ist, die miteinander verschraubt sind, so daß sich eine einfache Herstellung ergibt. In dem Ringzylinder laufen in der insbesondere aus Fig. 4 erkennbaren Weise zwei KoIbensysteme um, die jeweils zwei diametral gegenüberliegende Kolben 4- und 5 bzw. 6 und 7 aufweisen. In der vereinfachten Darstellung nach Fig. 4- sind die Kolbenpaare eines Kolbensystems durch Stege verbunden, die jedoch in der Praxis in der aus den Fig. 1 bis 3 erkennbaren Weise durch Halterungseinrichtungen in Form von scheibenförmigen Elementen 8, 9 gebildet sind. Der Ringzylinder 1 weist an seinem Innenumfang einen offenen Schlitz 10 auf, durch den hindurch sich der Außenumfang der scheibenförmigen Elemente 8, 9 erstreckt, die gegeneinander und gegen die Ränder des offenen Schlitzes 10 abgedichtet sind. Diese Abdichtung kann in der in Fig. dargestellten Weise durch Labyrinthdichtungen erzielt werden oder es können Expansions-Dichtungsringe verwendet werden, wie sie bei Hochdruck-Dampfturbinen Verwendung finden. Selbstverständlich sind an dieser Stelle auch andere bekannte Dichtungselemente verwendbar.

Die beiden scheibenförmigen Elemente 8, 9 sind über Lager 12, 12' bzw. 13, 13' auf der Abtriebswelle drehbar gelagert, die ihrerseits über nicht dargestellte Lager im Motorgehäuse gelagert ist. Zwischen den scheibenförmigen Elementen 8, 9 und der Abtriebswelle 11 sind Freilaufkupplungen 14, 15 angeordnet, die die Kraftübertragung von den scheibenförmigen Elementen auf die Abtriebswelle 11 nur in einer Drehrichtung ermöglichen.

Diese Freilaufanordnungen können durch Klinken-Sperrad-

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Anordnungen oder Klemmkörper-Freilaufkupplungen gebildet sein, oder es können andere, eine Kraftübertragung nur in einer Drehrichtung ermöglichende Einrichtungen vorgesehen sein.

Mit den scheibenförmigen Elementen 8, 9 sind weiterhin Klinkenradanordnungen 16, 17 verbunden, die mit insbesondere aus Fig. 1 erkennbaren Sperrklinken 18, 19 zusammenwirken, wobei die Sperrklinken für ein Klinkenrad um gegeneinander versetzt sind und in die Aussparungen des Klinkenrades einfallen können. Der Zeitpunkt des Einfaliens der Sperrklinken in das Klinkenrad wird im folgenden anhand der Fig. 4 noch näher erläutert.

Bei" der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 sind mit den scheibenförmigen Elementen 8, 9 weiterhin Nockenscheiben 20, 21 verbunden, die zur Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile, z. B. der Ventile 22, 23 dienen. Schließlich trägt Jedes scheibenförmige Element 8, 9 noch Zahnkränze 24, 25» die für den Eingriff mit Ritzeln von nicht dargestellten Anlaßmotoren bestimmt sind, die beim Anlassen^ des Motors abwechselnd eingeschaltet werden.

Auf die Ausgestaltung der Ventilanordnungen sowie ihre Betätigung soll hier nicht näher eingegangen werden, da für diese Ausgestaltung eine Vielzahl von dem Fachmann gut bekannten Möglichkeiten zur Verfugung steht, und es ist in Fig. 1 lediglich als Beispiel eine Anordnung von Nockenscheibenfolgern und Stoßstangen sowie Kipphebeln dargestellt.

Auch die Ausgestaltung der Klinkenradanordnungen zum

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Arretieren der Kolbensysteme in vorgegebenen, anhand der Fig. 4 noch näher zu erläuternden Drehstellungen kann auf vielfältige, dem Fachmann gut bekannte Weise erfolgen.

In Fig. 3 ist ein Beispiel für die Befestigung der einzelnen Kolben an den scheibenförmigen Elementen dargestellt. Die einzelnen Kolben sind an laschenförmigen, sich an radial nach außen erstreckenden Fortsätzen der scheibenförmigen Elemente 8, 9 mit Hilfe eines Kolbenbolzens 27 befestigt, so daß ein gewisser Ausgleich von Toleranzen möglich ist. Die Kolben 26 weisen in allgemein üblicher Weise Kolbenringe 28 (Fig. 1) auf, die eine Dichtung des Kolbenumfangs gegenüber dem Ringzylinder 1 ermöglichen, der in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise durch Zusammenschrauben von zwei Halbschalen 1a, 1b gebildet ist.

Im folgenden wird anhand der Fig. 4 die Wirkungsweise der Ausführungsform des Drehkolben-Verbrennungsmotors nach den Fig. 1 bis 3 erläutert. In Fig. 4 sind die Kolben des ersten Kolbensystems mit 4 und 5 bezeichnet, während die Kolben des zweiten Kolbensystems mit 6 und 7 bezeichnet sind.

Ausgehend von der in Fig. 4 mit a bezeichneten Ausgangsstellung verläuft der Betriebsvorgang des Drehkolben-Verbrennungsmotors wie folgt: In Fig. "4a ist das erste Kolbensystem mit Hilfe der nur schematisch angedeuteten Klinkenradanordnung 17' arretiert und das vorher angesaugte Gemisch wurde zwischen den Kolben 5 und 7

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komprimiert und wird nunmehr gezündet. Bei der hierbei einsetzenden Verbrennung wird ein Arbeitshub auf das zweite Kolbensystem mit den Kolben 6, 7 ausgeübt, da der Kolben 5 arretiert ist und sich lediglich der Kolben 7 bewegen kann. Hierbei wird zwischen den Kolben 7 und 4 befindliches frisches Gemisch komprimiert, während zwischen den Kolben 4 und 6 frisches Gemisch angesaugt wird. Bei dem in Fig. 4b dargestellten Betriebszustand wird das bei dem vorstehend beschriebenen Verbrennungsvorgang entstehende Abgas durch öffnen des entsprechenden Auslaßventils aus dem Raum zwischen den Kolben 5» 7 abgegeben und gleichzeitig wurde bei Erreichen der maximalen Kompression das zweite Kolbensystem mit den Kolben 6, 7 durch die schematisch dargestellte Klinkenradanordnung arretiert. Es wird nun das zwischen den Kolben 7 und 4 befindliche komprimierte Verbrennungsgemisch gezündet, wodurch der Kolben 4 und damit der Kolben 5 einen Arbeitshub ausführt und in die in Fig. 4c dargestellte Stellung gelangt. Das zwischen den Kolben 7 und 4 befindliche verbrannte Treibstoffgemisch wird ausgestoßen und bei der Bewegung des Kolbens 4 wird das bei der Bewegung des Kolbens 6¹ aus der Stellung nach Fig. 4a in die Stellung nach Fig. 4b angesaugte frische Treibstoffgemisch komprimiert, worauf schließlich das erste Kolbensystem mit den Kolben 4 und 5 in der in Fig. 4c gezeigten Stellung arretiert wird. Gleichzeitig wurde beim Übergang von der Stellung nach Fig. 4b in die Stellung nach Fig. 4c zwischen den Kolben 6 und 5 frisches Treibstoffgemisch angesaugt.

Die Stellung nach Fig. 4d wird nach Zünden und Verbrennen des Gemisches zwischen den Kolben 4 und 6 nach Fig. 4c unter Weiterbewegung des zweiten Kolbensystems mit den

Kolben 6 und 7 bei arretiertem erstem Kolbensystem erreicht. Hierbei wird frisches Treibstoffgemisch zwischen den Kolben 6 und 5 komprimiert und zwischen den Kolben 5 und 7 frisches Treibstoffgemisch angesaugt, während das verbrannte Gemisch zwischen den Kolben 7 und 4 ausgestoßen wird, worauf dann in der Stellung nach Jig. 4-d die Zündung des komprimierten Gemisches zwischen den Kolben 5 und 6 durchgeführt wird.

Bei der Verbrennung des Gemisches zwischen den Kolben 5 und 6 nach Fig. 4-d führt das erste Kolbensystem wiederum einen Arbeitshub aus, bei dem zwischen den Kolben 4- und 7 frisches Treibstoffgemisch angesaugt wird, während das verbrannte Treibstoffgemisch zwischen den Kolben 4- und 6 ausgestoßen wird und das vorher angesaugte Treibstoffgemisch zwischen den Kolben 5 imcl 7 komprimiert wird, so daß die Stellung nach Fig. 4-e erreicht wird. In dieser Stellung wird das erste Kolbensystem mit den Kolben 4 und 5 wiederum arretiert und das Gemisch zwischen den Kolben 5 und 7 wird gezündet, worauf die beschriebenen Vorgänge in ähnlicher Weise ablaufen, bis die Stellung nach Fig. 4-f erreicht wird. In dieser Stellung wird das zweite Kolbensystem arretiert, das zwischen den Kolben 7 und 4- befindliche Gemisch wird gezündet, so daß schließlich die Stellung nach Fig. 4-g erreicht wird, in der das komprimierte Gemisch zwischen den Kolben 4- und 6 gezündet wird, worauf das zweite Kolbensystem einen Arbeitshub ausführt und die Stellung nach Fig. 4-h erreicht wird. In dieser Stellung wird das Gemisch zwischen den Kolben 5 und 6 gezündet und das erste Kolbensystem führt einen Arbeitshub aus, worauf die Ausgangsstellung nach Fig. 4a erreicht wird. '

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Bei dieser Betriebsweise wird der jeweils nachlaufende Kolben unter Abgabe der Kompressionsleistung an das zwischen dem vorlaufenden und dem nachlaufenden Kolben befindliche frische Treibstoffgemisch abgebremst, so daß die Arretierung dieses nachlaufenden Kolbens durch die Klinkenradanordnung problemlos erfolgen kann.

Wie aus der Arbeitsfolge gemäß Fig. 4- zu erkennen ist, laufen die Verbrennungskammern, die Ausstoßkammern, die Ansaugkammern und die Kompressionskammern im Inneren des Ringzylinders um,' so daß bei einer einzigen vollständigen Umdrehung der beiden Kolbensysteme acht Zündvorgänge und damit Arbeitshübe erfolgen. Hierdurch ergibt sich eine wesentlich höhere Leistungsausbeute bei einer vorgegebenen Motorgröße und einem vorgegebenen Motorgewicht.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 wurde der Ansaug- und Ausstoßvorgang durch Ventile gesteuert. Der beschriebene Drehkolben-Verbrennungsmotor kann jedoch auch ventillos ausgebildet werden, wobei diametral angeordnete Einlaß- und Auslaßschlitze am Außenumfang des Ringzylinders vorgesehen sein müssen, die durch die Kolben selbst verschlossen werden. Eine derartige Ausgestaltung ist sowohl mit Kolbensystemen mit jeweils zwei Kolben ausführbar, vorzugsweise bei Verwendung von zwei miteinander gekoppelten Drehkolben-Verbrennungsmotorsystemen, es ist jedoch gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, Kolbensysteme mit jeweils vier

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Kolben zu verwenden, wie dies in den Fig. 5 bis 6 dargestellt ist.

Diese Ausführungsform des Drehkolben-Verbrennungsmotors benötigt lediglich zwei Zündkerzen und zwei Paare von jeweils diametral gegenüberliegenden Einlaß- und Auslaßöffnungen ₃ wobei auf getrennte Ventile und die zugehörigen Betätigungseinrichtungen verzichtet werden kann, so daß sich eine vereinfachte Konstruktion ergibt.

Diese Ausführungsform kann auch als Dieselmotor ausgebildet sein, wobei die Zündkerzen entfallen und zwei Einspritz— systeme und zwei Paare von jeweils diametral gegenüberliegenden Einlaß- und Auslaßö.ffnungen vorgesehen werden. Die Einspritzung des Dieseltreibstoffs kann vorzugsweise über •Vorkammern erfolgen und die Einspritzpumpen können mechanische , durch Nockenscheiben betätigte Einspritzpumpen sein. Gegebenenfalls können in üblicher Weise Glühkerzen vorgesehen werden. ·.

In Fig. 5 ist eine vereinfachte schematische Ansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus dieser Ausführungsform des Drehkolben-Verbrennungsmotors gezeigt. Aus Fig. 5 sind zwei Kolbensysteme mit jeweils vier Kolben A^bis A₁^ bzw. B₁ bis Bj. zu erkennen, wobei die beiden Kolbensysterne auf getrennten Halterungeinrichtungen befestigt sind.

Die beiden Halterungseinrichtungen der beiden Kolbensysteme sind über Freilaufkupplungen mit der Welle 11^f gemäß Fig. 5 und 6 verbunden und sie sind weiterhin direkt mit Klinkenrädern 111 bzw. 113 verbunden, die mit Sperrklinken 110 bzw. 112 zusammenwirken. Jedes Klinkenrad weist vier einen gegenseitigen Winkelabstand von 90 .aufweisende Ausparungen auf, in die die Sperrklinken einfallen können. In. Fig. 6 ist lediglich die linke Hälfte mit dem Kolbensystem A,

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d.h. mit äen Kolben A. bis A₂, ^und den zugehörigen Klinken rad- und Freilaufkupplungsanordnungen ausführlicher dargestellt. Die rechte Hälfte für das Kolbensystem B mit dem Kolben B^ bis B^ ist spiegelbildlich, jedoch mit entsprechender Versetzung der Kolben angeordnet. Als Beispiel für die Freilaufkupplungen sind in den Fig. 5 und 6 redervorgespannte Kupplungsrollen 114 dargestellt, die in einem Außenring 114b angeordnet sind und mit einem innenliegenden Nockenkörper Il4a zusammenwirken. Zwischen den Halterungseinrichtungen für die beiden Kolbensysteme sind vorzugsweise Gummipuffer 130 angeordnet, die bei fehlender Kompression ein aufeinanderprallen der Kolben der einzelnen Kolbensysteme verhindern. V/eiterhin ist in Fig. 6 eine Preßluftleitung dargestellt, die in Bereich der Kompressionskammern in den Ringzylinder mündet und das. Einleiten von Preßluft zum Anlaßvorgang ermöglicht. Die in Fig. β dargestellte Ausführungsform zeigt einen Benzinmotor, der jedoch bei Ersatz der Zündkerzen durch Einspritzdüsen, die über eine Vorkammer Dieseltreibstoff in den Ringzylinder einspritzen,als Dieselmotor in gleicher Weise verwendbar ist, wie dies bereits erwähnt wurde.

Im folgenden wird anhand der Fig. 5 a bis 5 c die Betriebsfolge eines derartigen Drehkolben-Verbrennungsmotors näher erläutert, wobei die Figuren 5a bis 5c noch weiter schematisiert sind.

In Fig. 5a ist eine Ausgangsstellung für einen Krafthub gezeigt, in der das erste Kolbensystem mit den Kolben A,, bis A^ durch, das Klinkenrad 111 und die zugehörige Sperrklinke 110 gegen eine Rückwärtsdrehung arretiert ist. Das zweite Kolbensystem mit den Kolben B^ bis B^ wurde durch das Zusammenwirken des zweiten Klinkenrades 113 und der zugehörigen Sperrklinke 112 in gewissem Ausmaß zur Erzielung einer Kompression zwischen den Kolben A^ und B^ sowie A, und B-z gebremst, worauf das frische Treibstoffgemisch zwischen den Kolben A^, B^ bzw. A,, B, gezündet wird. Das zweite Kolbensystem führt dann einen Arbeitshub aus, bei dem das bereits verbrannte Gemisch zwischen den Kolben B^ und Ap bzw. B^ und A^ ausgestoßen wird und gleichzeitig frisches Gemisch zwischen den Kolben A^, B^ bzw. Ag, B2 angesaugt wird. Die Zündung überwindet hierbei die Federdruckblockierung zwischen der Klinkenscheibe 113 und der Sperrklinke 112. Beim Arbeitshub wird zwischen den Kolben B,, A,- und Bo» A, befindliches, vorher

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angesaugtes frisches Treibstoffgemisch komprimiert, wobei der Kompressionsdruck zwischen den Kolben Bp, A, und B^,, A^ so weit ansteigt, daß das erste Kolbensystem in Bewegung gesetzt wird, bis es in die in Fig. 5c dargestellte Ausgangsstellung für den nächsten Krafthub gelangt, und in dieser Stellung nach Fig. 5° wird das zweite Kolbensystem durch die zugehörige Klinkenradanordnung gegen eine Rückwärtsdrehung arretiert, und das erste Kolbensystem wird in gewissem Ausmaß gebremst und arretiert, damit eine Kompression zwischen den Kolben B^, A,. bzw. Bp, A* erfolgen kann. Damit ist dann wieder die Ausgangsstellung gemäß Fig. 5a erreicht, wobei jedoch das zweite Kolbensystem die nachlaufenden Kolben aufweist, während das erste Kolbensystem die vorlaufenden Kolben aufweist, die den nachfolgenden Arbeitshub ausführen.

Bei dieser Betriebsweise gemäß den Fig. 5a bis 5c wird jedes Kolbensystem abwechselnd um jeweils eine Viertelumdrehung weiterbewegt, wobei zwei gleichzeitige Krafthübe auftreten. Auf jede volle Umdrehung der Motorwelle entfallen damit vier doppelte Krafthübe, so daß sich eine sehr höhe Leistungsausbeute ergibt.

Das durch einen Krafthub angetriebene Kolbensystem wird vor seiner Arretierung durch den Korafpessio&i$ψW&k zwischen anderen Kolben der beiden Kolbensystems abgebremst, und zwar mit progressiv ansteigender Kraft, so daß die Arretierung problemlos erfolgen kann.

?in besonderer Vorteil der AusfükfungffojSfi^i^ii4&n Fig. 5a bis 5c besteht in dem Fortfall jeglicher Ventile, da die Einlaß- und Auslaßöffnungen in den entsprechenden

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Stellungen der KoIbensysterne durch die Kolben selbst verschlossen werden. Die übrigen Einzelheiten der nur schematisch in den Fig. 5a bis 5c dargestellten Ausführungsform entsprechen denen der Ausführungsform nach den Fig. Λ bis 4-, so daß weitere Erläuterungen hierzu nicht erforderlich sind.

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Claims

Patentanwälte .D i^ Ι.- |Λ gr'C urt Wjal lach

3 O 4 6 7 2 5Dijfj.-UAifrv&k** ^Koch Dlpl.-Phys, Dr,Tino Haibach Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D -8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: n. Dezember 1330

Unser Zeichen: l6 6l8 P/nu

Patentansprüche

( 1J Drehkolben-Verbrennungsmotor mit einem kreisförmigen Zylinder, in dem die Kolben von zwei um eine gemeinsame Achse drehbaren Kolbensystemen angeordnet sind, die jeweils mindestens zwei diametral gegenüberliegend an einer Halterungseinrichtung befestigte Kolben einschließen, wobei jeder Kolben des einen Kolbensystems jeweils zwischen ■Kolben des anderen Kolbensystems angeordnet ist und der Kolbendrehbewegung eine Relativbewegung zwischen den Kolbensystemen überlagert ist, so daß sich bei der Drehung der Kolbensysteme in ihrem Volumen ändernde Kammern zwischen den Kolben der Kolbensysteme gebildet werden, und mit einer Getriebeeinriohtung zur Verbindung der Kolbensysteme mit einer Antriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Zylinder als Ringzylinder ausgebildet ist, daß getrennte Getriebeeinrichtungen zwischen den einzelnen Kolbensystemen und der Antriebswelle vorgesehen sind, daß am Umfang des Ringzylinders eine Anzahl von Auslässen und Einlassen angeordnet ist, daß die Bewegung der Kolben der Kolbensysteme derart erfolgt, daß zu jedem Zeitpunkt jeweils diametral gegenüberliegende Verbrennungs- und Ansaugkammern und jeweils diametral gegenüberliegende Kompressions- und Ausstoßkammern gebildet werden, deren jeweilige Läge sich während der Bewegung der

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Kolbenpaare entlang des Ringzylinderumfanges verschiebt, und daß der jeweils nachlaufende Kolben vor dem Zündvorgang in der jeweiligen Verbrennungskammer durch den Kompressionsdruck in den Kompressionskammern abgebremst und am Ende des Kompressionsvorganges mechanisch gegen eine Rückwärtsbewegung arretiert wird.

2. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringzylinder an seinem Innenumfang einen offenen Schlitz aufweist, daß die Halterungseinrichtungen jedes Kolbensystems durch ein im wesentlichen scheibenförmiges Element

. gebildet sind, das an seinem Umfang die Kolben trägt, daß die scheibenförmigen Elemente der einzelnen Kolbensysteme aneinander anliegend auf der Abtriebswelle drehbar gelagert und gegeneinander sowie gegenüber den Rändern des offenen Schlitzes des Ringzylinders abgedichtet sind, und daß die Getriebeeinrichtungen zwischen jedem scheibenförmigen Element und der Abtriebswelle angeordnet sind.

3. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungen zwischen den scheibenförmigen Elementen und/oder zwischen den scheibenförmigen- Elementen und dem Rand des Schlitzes des Ringzylinders durch Labyrinthdichtungen, gebildet sind.

4-. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch

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gekennzeichnet , daß die Dichtungen zwischen den scheibenförmigen Elementen und/oder zwischen den scheibenförmigen Elementen und dem Rand des Schlitzes des Ringzylinders durch Expansions-Dichtungsringe gebildet sind.

5. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtungen durch Freilaufkupplungen gebildet sind.

6. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Freilaufkupp-

• lungen durch eine Klinken-Sperrad-Anordnung gebildet sind.

7. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Freilaufkupplungen durch Klemmkörper-Freilaufkupplungen gebildet sind.

8. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben einen zylindrischen Querschnitt aufweisen.

9. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kolbensystem ein getrennter Anlaßmotor zugeordnet ist und daß die Anlaßmotoren

abwechselnd eingeschaltet werden.

10. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichn e t , daß für jedes Kolbensystem eine unabhängige Klinkenradanordnung zur Arretierung des den jeweils nachlaufenden Kolben tragenden Kolbensystems gegen eine Rückwärtsbewegung vorgesehen ist.

11. Drehkolben-Verbrennungsraotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kolbensystem zwei diametral gegenüberliegende, über die Halterungseinrichtung starr

■ verbundene Kolben aufweist.

12. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß am Umfang des Ringzylinders acht jeweils ein Auslaßventil und ein Einlaßventil einschließende Ventileinheiten vorgesehen sind, daß die Einlaß- und Auslaßventile einer Ventileinheit in Axialrichtung der Abtriebswelle hintereinander angeordnet sind und daß alle Einlaßventile auf der einen und alle Auslaßventile auf der anderen Seite einer quer zur Abtriebswelle verlaufenden Mittelebene des Motors angeordnet sind.

13- Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaß- und Auslaßventile der Ventileinheiten durch mit den scheibenförmigen Elementen der Kolbenpaare

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verbundene Nockenscheiben betätigbar sind.

14-, Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 11 bis 13i dadurch gekennzeichnet , daß jede Klinkenradanordnung aus einem Klinkenrad mit zwei diagonal gegenüberliegenden Aussparungen und zwei Sperrklinken besteht, die um 90° gegeneinander versetzt sind und in die Aussparungen des Klinkenrades einfallen können.

15· Drehkolben-Verbrennungsniotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß Jedes Kolbensystem zwei Kolbenpaare aus jeweils • diametral gegenüberliegenden Kolben aufweist und daß die beiden Kolbenpaare um einen Winkel von 90° gegeneinander versetzt an der Halterungseinrichtung befestigt sind.

16. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß am Umfang des Ringzylinders zwei diametral gegenüberliegende Auslaßöffnungen und zwei diametral gegenüberliegende Einlaßöffnungen angeordnet sind, die bei der Kolbenbewegung von den Kolben selbst periodisch abgedeckt bzw. freigegeben werden.

17. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringzylinder durch die insgesamt acht Kolben der beiden Kolbensysterae in zwei diametral gegenüberliegende

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Verbrennungskammern, zwei diametral gegenüberliegende AucstcOkammern, zwei diametral gegenüberliegende Ansaupjkamrnerri und zwei diametral gegenüberliegende Kompressions kammern unterteilt Int und daß die Verbrennung, der Ausstoß der vorher verbrannten Gase, das Ansaugen und die Kompression von frischem Brennstoffgemisch stets gleichzeitig in den zwei diesbezMglichen sich diametral gegenüberliegenden Kammern des Ringzylinders erfolgt.

l8. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß jede-Klinkenradanordnung aus einem Klinkenrad^ 111,113) mi+· vier, jeweils um 90" gegeneinander versetzten Ausparunge.n und einer Sperrklinke (110, 112) besteht, die sich in Drehrichtung des Klinkenrades erstreckt und federvorgespannt ist.

¹^* Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß zum Anlassen des Verbrennungsmotors im Bereich der Kompressionskammern Einlaßanschlüsse (131) zum Einblasen von Preßluft während des Einlaßvorganges vorgesehen sind.

20. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet ₃ daß der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor ist.

21. Drehkolben-Verbrennungsmotor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibstoff über Vorkammern in den Ringzylinder eingespritzt wird.

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