WO2000061928A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2000061928A1
WO2000061928A1 PCT/DE2000/001068 DE0001068W WO0061928A1 WO 2000061928 A1 WO2000061928 A1 WO 2000061928A1 DE 0001068 W DE0001068 W DE 0001068W WO 0061928 A1 WO0061928 A1 WO 0061928A1
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cylinder
combustion
internal combustion
piston
combustion engine
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Application number
PCT/DE2000/001068
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hubert Tomczyk
Original Assignee
Diro Konstruktions Gmbh & Co. Kg
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Priority to AU50589/00A priority patent/AU5058900A/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/02—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/44—Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves
    • F01L1/443—Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves comprising a lift valve and at least one rotary valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
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    • F02B41/06—Engines with prolonged expansion in compound cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a working method of an internal combustion engine.
  • the invention further relates to an internal combustion engine with a first cylinder, in which a first piston connected to a crankshaft is displaceably guided, and a first cylinder space formed between the first piston and the first cylinder in one intake stroke when enlarged via a fresh gas inlet can be acted upon with fresh gas, the fresh gas being compressible in a subsequent compression stroke when the first cylinder space is reduced.
  • EP-A-0 074 174 discloses a proposal which has remained theoretical and which provides a rotating pre-combustion chamber in which a subset of a rich mixture is to be burned, which is then to serve as the igniter of a lean mixture in the customary combustion chamber.
  • the fuel can already be mixed with air in the carburetor or - in the case of indirect fuel injection - in the intake duct, whereby the problems can only be reduced to a limited extent.
  • the object of the invention is to achieve improvements compared to conventional working methods and internal combustion engines, and in particular to achieve high performance, high efficiency and preferably good exhaust gas values.
  • This object is achieved in the working method mentioned at the outset by compressing a fresh gas in a first cylinder chamber with a first piston in successive compression cycles and in each case pressing it into one of at least two combustion chambers in which, after it has been closed, a compressor combustion of a mixture of the compressed fresh gas and an at least partially vaporized fuel is initiated, subsequently the combustion chamber to a two- open cylinder chamber and a second piston in the second cylinder chamber for carrying out a work cycle with combustion gases expanding from the combustion chamber is acted upon, and exhaust gases are pushed out of the second cylinder chamber after the work cycle has been carried out.
  • this object is achieved by providing at least two separate combustion chambers which are arranged outside the first cylinder chamber and into which fresh gas compressed in succession by the first cylinder chamber can be introduced in successive compression cycles, can be mixed with fuel and ignited in them, and each of the combustion chambers can be connected in one work cycle to a second cylinder chamber which is formed between a second cylinder and a second piston connected to the crankshaft, the second piston being displaceable in this way by compressed, fueled and ignited fresh gas is that the second cylinder space can be enlarged, and exhaust gas can be expelled from the second cylinder space by the second piston in an exhaust stroke following the working stroke.
  • the intake and compression stroke are spatially separated from the working and exhaust stroke and are carried out in two different cylinders.
  • At least two combustion chambers are interposed between these two cylinders, into which the fresh gas compressed by the first cylinder is input one after the other or in a cyclical sequence in the compression cycle or towards the end of the compression cycle.
  • the combustion chambers are advantageously closed towards the first cylinder chamber towards the end of the compression stroke, for example at the top dead center of the first piston after the compression stroke. Because the combustion is not going to compress If the first cylinder chamber used is initiated, the engine has no tendency to ignite the compressed fresh gas mixture before top dead center of the first piston and thus premature high pressure formation.
  • fuel can then be supplied at a selected time, for example through an injection nozzle, and after a desired one
  • the ignition can be initiated by a spark plug. Since the fuel is injected into the already emptied hot combustion chamber, good evaporation or mixture preparation and distribution of the fuel in the fresh gas are achieved, as is generally not achieved, for example, in a conventional internal combustion engine with injection before top dead center.
  • the ignition by means of a spark plug can take place at a desired time before the combustion chamber opens to the second cylinder chamber located at the beginning of the work cycle, so that the combustion has started completely or to a desired extent before the gas enters the second cylinder chamber reached.
  • the ignition can be triggered at a suitable point in the combustion chamber, so that the combustion gases spread in a suitable manner into the second cylinder space.
  • the flame front advantageously spreads against the direction of propagation of the combustion gases flowing in the second cylinder space.
  • Ignition is also possible at a time when the combustion chamber is already open to the second cylinder chamber.
  • the first cylinder and the second cylinder can have different displacements. be formed so that an optimization of the compression and work cycle is possible.
  • training with the same cubic capacity is also possible.
  • the cylinder spaces advantageously correspond to the displacements, so that the first cylinder has practically a negligible compression space and the compressed gas is completely released into the combustion chamber. Since the first cylinder space or compression space then receives fresh gas or air again, the residual air does not interfere. The compression work stored in the air residues can be used again in the intake stroke.
  • the second cylinder space advantageously corresponds essentially to its displacement and a negligible compression space remains in the second cylinder space at the top dead center of the second piston, the exhaust gases at the top dead center of the second piston can be released almost completely to an exhaust duct. The exhaust gas residues do not lead to work losses since the work stored in them is used again in the subsequent work cycle.
  • the combustion chamber can advantageously be arranged in a rotatably mounted body which is driven in synchronization with the crankshaft and thus the first cylinder and second cylinder. A good coordination of the cycle of the cylinders with the combustion chamber can thus be achieved. Exactly two combustion chambers are advantageously provided in a gasoline engine and four combustion chambers are provided in a diesel engine, which alternately receive fresh gas and initiate the combustion in an equivalent manner.
  • the rotatably mounted body can in particular be a combustion shaft which, for example, has a circular cross section and is advantageously mounted parallel to the crankshaft. It can thus receive fresh gas in its radial direction from the first cylinder at its upper outlet and discharge fresh gas ignited in its radial direction into the second cylinder space.
  • the combustion wave with circular cross protrudes correspondingly into the cylinder with a section, for example a 90 ° segment of its circular cross section, so that when a combustion chamber is opened it can absorb or release gases over a large interface.
  • the piston is advantageously adapted to this shape of the section of the combustion shaft protruding into the cylinder, in order to at least largely close off the cylinder chamber at top dead center.
  • the two cylinders can be separated from one another in the axial direction of the combustion shaft, so that the fresh gas can be easily transported from the first cylinder chamber to the second cylinder chamber via the combustion shaft.
  • the combustion shaft can, for example, have two combustion chambers and be rotated with a reduction ratio of 2: 1 to the crankshaft, preferably driven directly by it.
  • the two combustion chambers can thus alternately be filled with compressed fresh gas, absorb fuel and, after ignition, deliver it to the second cylinder chamber.
  • the size of the combustion chambers can be adapted to the desired compression. In diesel engines, more than two combustion chambers, for example four combustion chambers, can also be formed and a reduction ratio of 4: 1 can be carried out, so that there is more time to evaporate.
  • the injection nozzle and, if appropriate, an ignition device can be arranged on the circumference of the combustion shaft in such a way that the combustion chambers of the combustion shaft arrive at the injection nozzle or
  • the injection is advantageously carried out directly in the radial direction or predominantly radial direction of the combustion shaft, so that a good distribution of the fuel in the combustion chamber extending in the axial direction of the combustion shaft can be achieved.
  • the combustion shaft can be designed, in particular, as a rotary rotary valve which, on account of its conveying action, conveys the compressed fresh gas from the first cylinder chamber to the second cylinder chamber.
  • an intake rotary valve can be provided, which is advantageously arranged parallel to the combustion shaft.
  • it can also have a section, e.g. a 90 ° segment of its circular cross-section protrude into the two cylinders and thus achieve a good supply of fresh gas and possibly discharge of the exhaust gas via a large connecting surface to the cylinder spaces.
  • the exhaust duct can also be formed in the combustion shaft, advantageously in its radial center.
  • the rotary intake valve advantageously rotates without reduction to the crankshaft in order to open its fresh gas supply opening and, if appropriate, the exhaust gas intake opening to the cylinder spaces with precise timing.
  • combustion shaft and possibly the intake valve these can be driven in the same direction or in the opposite direction to the crankshaft.
  • the pistons of the two cylinders can be rotated relative to one another without or with any crank pin offset or crank angle difference, for example 90 °, 180 °, 270 °.
  • Combustion moderators can also be used or catalysts for combustion such as a nickel insert for a mixture of naphtha with water or ceramic inserts for flameless combustion in the combustion chamber without affecting the cylinder spaces. For example, water can be injected into the combustion chamber in order to lower the exhaust gas temperatures without causing a considerable pressure loss.
  • the connecting channels to the plurality of combustion chambers can in particular be designed helically over the circumference of the rotary slide valve and thus also be axially adjacent to one another in order to increase the delivery effect.
  • the rotary valve is advantageously sealed by a stationary rotary valve housing, which has connection openings to the two cylinder spaces.
  • Figure 1 - a perspective view of an internal combustion engine according to a first embodiment of the invention
  • Figure 7 is a plan view of an internal combustion engine of the first embodiment
  • Figure 8 is a sectional view of a V-engine with two arrangements of the first exhibition form, each with two cylinders;
  • Figure 10a-d sectional views of the 90 ° position of the first and second cylinders
  • Figure 12a-d sectional views of the 270 ° position of the first and second cylinders
  • Figure 13 is a plan view of the internal combustion engine of the second embodiment
  • Figure 19 is a plan view of the internal combustion engine of the third embodiment.
  • Figure 25 is a plan view of the internal combustion engine of the fourth embodiment
  • Figure 31 is a plan view of the internal combustion engine of the fifth embodiment.
  • Figure 35 is a plan view of the internal combustion engine of the sixth embodiment.
  • an internal combustion engine has at least one first and one second cylinder, only the first cylinder 1, which serves as a compression cylinder, being indicated in the figure.
  • first cylinder 1 serving as a compression cylinder
  • a first piston 3 is slidably mounted in a known manner.
  • a second piston 4 is correspondingly mounted in the working cylinder 2.
  • the two pistons are mounted on connecting rods 15, 16 on a crankshaft 10, not shown in FIG. 1.
  • the top half of the two pistons 3, 4 with the respective cylinders formed cylinder spaces are connected to feeds via valves.
  • a combustion rotary valve 9 is rotatably mounted in the cylinder head 21 above the two cylinders and has combustion chambers designed as recesses, which are shown in more detail in FIGS. 6a-d and are explained in more detail with reference to FIGS. 2-5.
  • FIGS. 2a-d show the arrangement of the working cylinders and the combustion rotary valve 9 in a first, 45 ° position of the crankshaft 10.
  • the compression cylinder 1 is in the intake stroke, so that the first piston 3 is conveyed downward by the rotation of the crankshaft 10 shown, and fresh air flows into the enlarging first cylinder space 5 via fresh air supply lines 7 and opened inlet valves 11, 12.
  • the inlet valves 11, 12 are controlled in a known manner via camshafts 171, 172, which according to FIG. B.
  • V-belts 173 are connected to the crankshaft 10.
  • the working cylinder 2 is in the work cycle, according to the black arrow shown in Figure 2d combustion gases, i. H. burned fresh gas / fuel mixture is discharged from the first combustion chamber 9a of the rotary valve 9 through an expansion opening 40 into the second cylinder chamber 6.
  • the output valves 13, 14 are closed according to Figure 2d. The combustion gases can thus pass from the second combustion chamber 9b into the second cylinder space 6 and press the second piston 4 downward.
  • the combustion rotary valve 9 rotates with respect to the crankshaft with a reduction ratio of 2: 1.
  • the directions of rotation of the crankshaft 10 and the combustion rotary valve 9 correspond and continue to correspond to the directions of rotation of the camshafts 171, 172 Pistons 3, 4 and the inner walls of cylinders 1, 2 are shaped in such a way that the cylinder space is at least almost completely formed by the displacement and only a negligible remaining area remains as a compression space, since the compressed air is pressed into the combustion chambers of the rotary rotary valve 9 according to the invention shall be.
  • the pistons 3, 4 can advantageously taper in a wedge shape and the cylinders end accordingly in a wedge-shaped stub bore, which can be formed in the cylinder head according to the drawings, for example, so that only the cylindrical cylinder raceways are formed in the crankcase of the engine have to.
  • Cylinder liners can also be used in a known manner, for example in cylinder blocks made of aluminum alloys.
  • the crankshaft 10 is in a position rotated by 90 ° with respect to FIGS. 2a-d, which is accordingly referred to as the 135 "position.
  • the first cylinder 1 is still in the intake stroke, so that the connection of the 3b, the first cylinder chamber 5 is released to one of the combustion chambers of the rotary rotary valve 9.
  • Corresponding to FIG the second cylinder 2 is located towards the end of the work cycle, so that the second piston 4 is still pressed downward, however, the expansion opening 40 of the first combustion chamber 9a is gradually closed and is already half closed in FIG. 3d.
  • FIGS. 4a-d show a 225 ° position of the cube shaft, in which the exhaust gas residues remaining in the first combustion chamber 9a after the work cycle pass through an outlet opening 42 of the first combustion chamber 9a to an outlet.
  • puffkanal 41 are given.
  • the compression stroke or compression stroke begins, in which the first piston 3 is moved upward and compresses the fresh gas previously drawn in in the suction stroke of FIGS. 2, 3.
  • the inlet valves 11, 12 are closed accordingly.
  • the first cylinder chamber 5 is also closed off from the two chambers of the rotary rotary valve 9.
  • the second cylinder 2 is in the exhaust stroke, in which the exhaust gases are discharged into an exhaust passage 43 via the open exhaust valves 13, 14 according to the black arrows.
  • the spark plug 18 is just starting the ignition.
  • 5a-5d is the first cylinder 1 towards the end of the compression stroke, in which the compressed air is pressed into the first combustion chamber 9a via an inlet opening 44 according to the black arrow.
  • the inlet valves 11, 12 are still closed.
  • the working cylinder 2 is in the final phase of the exhaust stroke, so that the exhaust valves 13, 14 are still open and no connection of the second cylinder chamber 6 to one of the combustion chambers of the rotary valve is open.
  • FIG. 8 shows an example of a V arrangement of two units according to the invention. In-line engines or boxer engines are also possible.
  • an intake rotary valve 29 is additionally used, which has an intake duct 24 and an exhaust gas duct 27 through which fresh gas or exhaust gas is conveyed in the axial direction of the intake rotary valve when it rotates.
  • the combustion rotary valve 39 and the intake rotary valve 29 rotate with respect to the crankshaft 10 in the opposite direction of rotation.
  • the combustion rotary valve 39 has a speed reduction ratio of 2: 1 with respect to the crankshaft, while the intake rotary valve 29 rotates at the same speed as the crankshaft 10, as can be seen from FIGS. 9-12.
  • the compression cylinder 51 shown in the figures with compressor piston 53 is at the beginning of the intake stroke, in which fresh gas flows through an intake opening 26 of the intake rotary valve 29 in the axial direction of the intake valve Intake channel 24 flows into the cylinder space 151.
  • the working cylinder 52 with the working piston 54, shown in FIG. 9c, d, is in the working cycle, whereby the combusted fuel-air mixture penetrates from the second combustion chamber 140b into the second cylinder chamber 152 and presses the working piston downward.
  • FIG. 10 shows the 90 ° position of the crankshaft and the intake rotary valve with a corresponding 45 ° position of the combustion shaft 39.
  • the compression cylinder 51 is still in the intake stroke, in which the intake opening 26 is now fully open with respect to the cylinder space 151 of the compression cylinder.
  • the working cylinder is at the same time towards the end of the working cycle (lower dead center).
  • exhaust gas residues are subsequently released from the chamber 140b to the exhaust gas outlet channel 57.
  • fuel is being injected from the injector into the chamber 140a.
  • FIG. 11 there is a 180 ° position of the crankshaft and the intake rotary valve and a 90 ° position of the combustion shaft 39. While the compression cylinder is now towards the end of the intake stroke and the intake opening 26 is now being closed, the working cylinder is already in the exhaust stroke, in which the exhaust gases from the piston 54 moving upward through an exhaust port opening 155 into the exhaust port 27 of the intake rotary valve 29 pressed and transported away in the axial direction of the suction rotary valve 29.
  • the compression cylinder is in the compression stroke, in which its cylinder space is closed off from the rotary intake valve.
  • the combustion chamber 140b is opened toward the first cylinder space 151 so that it can receive fresh gas from the first cylinder space 151.
  • the working cylinder is at the top dead center towards the end (TDC) of the exhaust stroke and the beginning of the working stroke.
  • the opening to the exhaust duct 27 is now closed, and a combustion chamber with compressed, fueled and ignited gas from the combustion chamber 140a is opened to the cylinder space of the working cylinder.
  • the subsequent 360 ° position corresponds to the 0 ° position in FIG. 9, the combustion chambers being interchanged.
  • FIGS. 13, 14 show a top view of the engine and illustration of the combustion chambers 140a, b.
  • FIGS. 15 to 20 show a third embodiment, in which valves can also be dispensed with by using an intake rotary valve 19 which has an intake duct 23 in its interior and can deliver fresh air to the cylinder space of the compression cylinder via an intake opening 20.
  • the intake slide 19 rotates counter to the crankshaft and at the same speed as this.
  • the combustion shaft 30 rotates in the same direction as the crankshaft with a reduction ratio of 2: 1.
  • an exhaust duct 31 is arranged inside the combustion shaft 30, preferably concentrically in the middle according to FIG. 15.
  • the combustion chambers 33a, 33b are correspondingly formed concentrically around the exhaust duct 31.
  • the piston positions of the compression piston and working piston are offset by 90 °, as in the second embodiment.
  • the design of the combustion chambers can also be seen, for example, from the perspective view of FIG. 20, in which only the combustion chambers 33a, 33b are shown.
  • compressed fresh air is admitted through compression openings 35a, 35b, which are each released to the cylinder space of the compression cylinder.
  • the compressed fresh gas becomes one for both
  • Combustion chambers used fuel injector 127 and ignited by a spark plug 28. Shortly after the ignition or already during the ignition, the combustion chamber is released via expansion openings 34a, 34b with respect to the cylinder space of the working cylinder located at the beginning of the working stroke. In the exhaust stroke, the exhaust gases are discharged through the outlet 32a, b and the exhaust passage 31.
  • the compressor sions cylinder 61 at top dead center and now begins a suction stroke after the compression stroke in the combustion chamber 35b, by moving the piston 36 of the compression cylinder 61 downward and thus freeing the cylinder space 136; at the same time, the inlet opening 20 of the intake rotary valve 19 is rotated toward the first cylinder chamber, so that the intake duct 23 is open towards the cylinder chamber.
  • the working piston 37 of the working cylinder 62 shown in FIG. 15c, d is in the work cycle in which the first combustion chamber 33a is connected to the cylinder space of the working cylinder via the expansion opening 34a. In this position, the expansion opening 34a is completely opened and the working piston is in half the stroke.
  • the compression cylinder 61 In the 90 ° position of the crankshaft and the intake rotary valve shown in FIG. 16 and in accordance with the 45 ° position of the combustion shaft, the compression cylinder 61 is in the middle position, i.e. medium stroke, the work cycle.
  • the suction opening 20 is completely open to the cylinder space of the compression cylinder 61.
  • the working piston is at the bottom dead center at the end of the working stroke, at which the combustion chambers are closed off from the cylinder space of the working cylinder.
  • exhaust gas residues are subsequently released from the chamber 33a to an exhaust gas duct.
  • the compression cylinder 61 In the 180 ° position shown in FIG. 17, the compression cylinder 61 is at the bottom dead center at the beginning of the compression, the suction opening 20 having just been closed.
  • the working cylinder is in the exhaust stroke, in which the exhaust gas is conveyed into the exhaust duct 31 through the outlet opening 32a of the combustion shaft 30.
  • the spark plug 28 ignites simultaneously in chamber 33b and injects into the chamber 33a from the injection nozzle 127.
  • Figure 18 shows the 270 ° position of the crankshaft and the intake valve and correspondingly a 135 ° position of the combustion shaft.
  • the compression cylinder is in the compression stroke, in which the compression opening 35a of the second combustion chamber 33a is completely open with respect to the cylinder space of the compression cylinder, so that compressed fresh gas can flow into the first combustion chamber.
  • the working piston is located at the top dead center at the end of the exhaust stroke and accordingly at the beginning of the subsequent working stroke, the outlet opening in the combustion shaft being closed to receive the exhaust gases; Now the expansion opening of the combustion chamber 33b is opened to the work space in order to deliver the ignited fuel gas mixture to the cylinder space of the work cylinder. In this position, the cylinder space of the working cylinder is at least almost completely closed. A 360 ° position is then assumed, which corresponds to the 0 ° position in FIG. 15, the combustion chambers being reversed.
  • FIG. 20b The course of the combustion chambers 33a, 33b is shown in FIG.
  • the sectional view shown in FIG. 20a along line B', B corresponds to a section through the second cylinder.
  • the shape of the piston is adapted to the cylinder shape, so that the cylinder space disappears entirely or largely predominantly at the top dead center.
  • the piston is advantageously provided with recesses according to the figures, which correspond to the corresponding sections of the cylindrical combustion shaft 30 and the cylindrical intake rotary valve 19.
  • FIGS. 21 to 26 show a fourth embodiment of the invention.
  • an intake rotary valve is also used det. This engine can advantageously be used as a diesel engine.
  • This fourth embodiment is similar in structure to the second embodiment of FIGS. 9 to 13.
  • a combustion shaft 162 has four combustion chambers 85 a, b, c, d, which are arranged in 90 ° segments of the cylindrical combustion shaft 162.
  • the combustion shaft rotates accordingly at a quarter of the speed of the crank shaft 10 and advantageously according to the figures in the opposite direction of rotation.
  • the period of time available after the diesel injection for the vaporization / mixture formation of the diesel / air mixture can be increased, since each combustion chamber is only opened towards the cylinder space of the working cylinder 72 in every fourth work cycle.
  • the injection takes place through the injection nozzle 170, the ignition through the spark plug 17.
  • the air supply and exhaust gas discharge take place analogously to FIG. 6 via an intake rotary valve 63 with fresh air duct 76 and
  • Intake rotary valve 63 rotates at the same speed as crankshaft 10.
  • first piston 73 is at top dead center after a compression stroke and before the intake stroke, with fresh air supply opening 78 of fresh air duct 76 is now opened towards the first cylinder chamber.
  • the working cylinder is in the working cycle, in which expanding, burned gas ignited from the combustion chamber 85d flows into the second cylinder space 79 and presses the working piston 74 downward.
  • the compression cylinder 71 is in the intake stroke, in which fresh air is sucked into the first cylinder chamber 178 via the fresh air duct 76 and the fresh air supply 78.
  • the working piston 74 is at the bottom dead center during the transition from the working stroke to the exhaust stroke, with the exhaust opening 77 following the second Cylinder chamber 79 is released out.
  • the compression cylinder 72 In the 270 ° crankshaft position of FIG. 24, the compression cylinder 72 is in the compression stroke, in which the compression piston 73 presses fresh air into the combustion chamber 85a, which is now open with respect to the first cylinder chamber 178.
  • the working piston 74 of the working cylinder 72 is located at the top dead center after the exhaust stroke and before the working stroke, so that the combustion chamber 85c will subsequently be opened in relation to the second cylinder space and the exhaust gas opening 77 of the exhaust gas duct 75 is just being closed.
  • the first piston or compression piston 73 follows the second piston or working piston 74 with a 90 ° crank angle difference.
  • FIGS. 27 to 32 describe a fifth embodiment which corresponds to the first embodiment, although two combustion chambers 89a, b are provided in the combustion shaft.
  • the combustion wave runs at a reduction ratio of 2: 1 compared to the crankshaft, so that, compared to the first embodiment, there is twice the time for the fuel to evaporate in the combustion chambers.
  • the second piston follows the first piston with a 180 ° crank angular difference.
  • the combustion chambers 89a, b are correspondingly rotated helically, which can be seen, for example, from FIGS. 32a-d.
  • the first piston 3 is at top dead center after a compression stroke and before the next intake stroke.
  • the second combustion chamber 89b has just been filled with compressed fresh gas.
  • the working piston 4 is at the bottom dead center after an operating cycle and before the exhaust cycle.
  • the first combustion chamber 89a is being closed in relation to the second cylinder space 6.
  • the first cylinder 1 In the 90 ° position of the crankshaft shown in FIG. 28, the first cylinder 1 is in the intake stroke, in which fresh gas is fed into the first cylinder chamber 5 via inlet valves 11, 12. The first combustion chamber 89a releases part of the exhaust gas residues located in it via an exhaust line 141. The second cylinder 2 is in the exhaust stroke, in which exhaust gas is discharged via the exhaust valves 13, 14.
  • the first piston 3 In the 180 ° position of the crankshaft of FIG. 29, the first piston 3 is at the bottom dead center, so that after the intake stroke the compression tank will begin.
  • the second piston 4 is at the top dead center, so that the work cycle will then begin, in which hot combustion gases will flow from the second combustion chamber 89b into the second cylinder space, as can be seen from FIGS. 30c, 30d of the 270 ° position.
  • the exhaust gas remaining in the combustion chamber is advantageously at least partially released to an exhaust pipe after the exhaust stroke after the combustion chamber has been closed off from the second cylinder chamber. Then the
  • Fuel especially gasoline or diesel, is injected into the combustion chamber and evaporates in the still hot one Combustion chamber at least partially.
  • fresh gas is pressed into the combustion chamber filled with fuel and fuel vapors.
  • the fuel is then advantageously completely evaporated by the subsequent ignition. If necessary, the exhaust pipe for further emptying the closed combustion chamber can be dispensed with.
  • FIGS. 33 to 36 show a sixth embodiment which represents a further modification compared to the first embodiment.
  • the control shaft 93 serves to conduct compressed fresh gas from the compression cylinder 1 to the combustion chambers 183, 184 and after the injection of fuel, preferably diesel, through injection nozzles 117 into the combustion chambers 183, 184, these in each case to the second cylinder chamber 6 of the Open working cylinder 2.
  • the combustion chambers 183, 184 are thus fixed in relation to the cylinders, and the control shaft 93 is only used for the specific connection between the cylinders and the combustion chambers. Ignition takes place by spark plugs 118 protruding into the combustion chamber.
  • the control shaft advantageously rotates in the same direction as the crankshaft with a reduction ratio of 2: 1; the cylinders 1, 2 run at the same crank angle as already described in the first embodiment.
  • the control shaft alternately connects the compression cylinder 1 to one of the two combustion chambers 183, 184 in the compression stroke; at the same time, according to FIGS. 34c, d, the working cylinder 2 is in the exhaust stroke.
  • the compression cylinder 1 is in the intake stroke, while the working cylinder 2 is in the stroke and with the combustion Space 183 is connected.
  • Figures 36a, b show the design of the control shaft in these two positions. Through openings 94, 95, 96, 97 in the control shaft 93 run, for example, in an oval shape along the cross section of the control shaft.
  • FIGS. 36a, b show examples of the course of the through openings 94, 95, 96, 97. They are designed as concave cutouts in the cylindrical control shaft 93, the arc of the cutouts advantageously having a circular arc shape.
  • the through openings 94, 95, 96, 97 of the control shaft 93 are connected to the connection openings 185, 186, 187, 188 of the combustion chambers 183, 184.
  • a first cylinder is constantly used as a compression cylinder, the piston and / or connecting rod of which can be made, for example, of a plastic, so that on the one hand they are inexpensive to manufacture and on the other hand they are light.

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Abstract

Um einen hohen Wirkungsgrad und gute Abgaswerte zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß in einem ersten Zylinderraum (1) mit einem ersten Kolben (3) in aufeinanderfolgenden Verdichtungstakten ein Frischgas verdichtet und jeweils in eine von mindestens zwei Verbrennungskammern (9) gedrückt wird, in der nach ihrem Verschließen gegenüber dem ersten Zylinderraum eine Verbrennung eines Gemisches des verdichteten Frischgases und eines zumindest teilweise verdampften Brennstoffs eingeleitet wird, nachfolgend die Verbrennungskammer (9) zu einem zweiten Zylinderraum (2) hin geöffnet und ein zweiter Kolben in dem zweiten Zylinderraum zur Durchführung eines Arbeitstaktes mit aus der Verbrennungskammer (9) expandierenden Verbrennungsgasen beaufschlagt wird, und nach Durchführung des Arbeitstaktes Abgase aus dem zweiten Zylinderraum (2) ausgeschoben werden.

Description

Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsverfahren einer Brennkraftmaschine .
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Brennkraftmaschine mit einem ersten Zylinder, in dem ein mit einer Kurbelwelle verbundener erster Kolben verschiebbar geführt ist, und ein zwischen dem ersten Kolben und dem ersten Zy- linder gebildeter erster Zylinderraum in einem Ansaugtakt bei seiner Vergrößerung über einen Frischgaseinlaß mit Frischgas beaufschlagbar ist, wobei in einem nachfolgenden Verdichtungstakt das Frischgas bei Verkleinerung des ersten Zylinderraums komprimierbar ist.
Bei bekannten Verbrennungsmotoren mit Innenverbrennung sind die jeweils auf einen Zylinder bezogenen Verbrennungskammern (z.B. vom Typ Ricardo, Perkins, Herkules, Deutz, ACO u.a.) stationär im Zylinderkopf, Motorblock und /oder im Motorkolben angeordnet. In der EP-A-0 074 174 ist ein theoretisch gebliebener Vorschlag offenbart, der eine rotierende Vorverbrennungskammer vorsieht, in der eine Teilmenge eines fetten Gemisches verbrannt werden soll, die dann als Anzünder eines mageren Gemisches in der üblichen Verbren- nungskammer dienen soll.
Allen Ausführungsformen gemeinsam ist der konstruktions- und verfahrensbedingt enge Zeitraum für die Verdampfung des Brennstoffs und für seine Verbrennung. Nachteilig ist fer- ner, daß die Verbrennung in einem variablen Volumen durchgeführt wird und ca. - 15° vor bis + 35° nach dem oberen Totpunkt erfolgen muß. Hieraus resultieren unvollständige KraftstoffVerbrennung und schädliche Abgase. Bei Kraftstoffen, die für ihre Gemischvorbereitung (Diesel) oder für ihre Verbrennung (Alkohol) mehr Zeit erfordern, ergibt sich zusätzlich eine Begrenzung der maximal möglichen Drehzahl. Die verfügbare Verbrennungszeit liegt in einer Größenordnung von etwa 0,001 s. Erzwungene Kompromisse wie z.B. eine Vergrößerung des Luftüberschusses oder aber die Inkaufnahme einer unvollständigen Verbrennung führen zur Senkung des Wirkungsgrades sowie zu einer Erhöhung der Schadstoffemis- sion. Bei den bekannten Arbeitsverfahren würde eine Senkung des Luftüberschusses zu einer unvollständigen Verbrennung, zu weiteren Energieverlusten sowie zu einem erhöhten Schadstoffausstoß führen. Eine Vergrößerung des theoretischen Wirkungsgrades durch Senkung der Abgastemperatur ist nur mit erhöhtem apparativen Aufwand möglich.
Zur Verlängerung der Gemischvorbereitungs- und Verbrennungszeit kann der Kraftstoff bereits im Vergaser oder - bei indirekter Kraftstoffinjektion - im Ansaugkanal mit Luft vermischt werden, wodurch die Probleme jedoch nur begrenzt verringert werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber herkömmlichen Arbeitsverfahren und Brennkraftmaschinen Ver- besserungen zu erreichen und insbesondere hohe Leistungen, einen hohen Wirkungsgrad und vorzugsweise gute Abgaswerte zu erreichen.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Arbeitsver- fahren gelöst, indem in einem ersten Zylinderraum mit einem ersten Kolben in aufeinanderfolgenden Verdichtungstakten ein Frischgas verdichtet und jeweils in eine von mindestens zwei Verbrennungskammern gedrückt wird, in der nach ihrem Verschließen gegenüber dem ersten Zylinderraum eine Ver- brennung eines Gemisches des verdichteten Frischgases und eines zumindest teilweise verdampften Brennstoffs eingeleitet wird, nachfolgend die Verbrennungskammer zu einem zwei- ten Zylinderraum hin geöffnet und ein zweiter Kolben in dem zweiten Zylinderraum zur Durchführung eines Arbeitstaktes mit aus der Verbrennungskammer expandierenden Verbrennungsgasen beaufschlagt wird, und nach Durchführung des Arbeits- taktes Abgase aus dem zweiten Zylinderraum ausgeschoben werden .
Bei der eingangs genannten Brennkraftmaschine wird diese Aufgabe gelöst, indem mindestens zwei außerhalb des ersten Zylinderraumes angeordnete voneinander getrennte Verbrennungskammern vorgesehen sind, in die in aufeinanderfolgenden Verdichtungstakten jeweils nacheinander von dem ersten Zylinderraum verdichtetes Frischgas einführbar, mit Brennstoff versetzbar und in ihnen zündbar ist, und jede der Verbrennungskammern jeweils nach Beendigung eines Verdichtungstakts in einem Arbeitstakt mit einem zweiten Zylinderraum verbindbar ist, der zwischen einem zweiten Zylinder und einem mit der Kurbelwelle verbundenen zweiten Kolben gebildet ist, wobei der zweite Kolben durch kompri- miertes, mit Brennstoff versehenes und gezündetes Frischgas derartig verschiebbar ist, daß der zweite Zylinderraum vergrößerbar ist, und in einem dem Arbeitstakt nachfolgenden Ausstoßtakt Abgas durch den zweiten Kolben aus dem zweiten Zylinderraum herausstoßbar ist.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß der Ansaug- und Kompressionstakt von dem Arbeits- und Ausstoßtakt räumlich getrennt und in zwei verschiedenen Zylindern durchgeführt werden. Diesen beiden Zylindern sind mindestens zwei Ver- brennungskammern zwischengeschaltet, in die das vom ersten Zylinder komprimierte Frischgas im Kompressionstakt bzw. gegen Ende des Kompressionstakts nacheinander bzw. in zyklischer Reihenfolge eingegeben wird. Die Verbrennungskam- mern werden vorteilhafterweise gegen Ende des Kompressions- takts, beispielsweise am oberen Totpunkt des ersten Kolbens nach dem Kompressionstakt zu dem ersten Zylinderraum hin verschlossen. Da die Verbrennung nicht im zur Verdichtung verwendeten ersten Zylinderraum eingeleitet wird, besitzt der Motor keine Neigung zu einer Zündung des komprimierten Frischgasgemisches vor dem oberen Totpunkt des ersten Kolbens und damit einer verfrühten Hochdruckbildung.
In den von den beiden Zylinderräumen getrennten Verbrennungskammern kann anschließend je nach gewünschter Verdampfungszeit und Zündzeit zunächst zu einem gewählten Zeitpunkt Brennstoff zugeführt werden, beispielsweise durch eine Einspritzdüse, und nach einer gewünschten
Verdampfungszeit die Zündung durch eine Zündkerze eingeleitet werden. Da der Brennstoff in die bereits entleerte heiße Verbrennungskammer eingespritzt wird, werden eine gute Verdampfung bzw. Gemischaufbereitung und Verteilung des Brennstoffs in dem Frischgas erreicht, wie es beispielsweise bei einer herkömmlichen Brennkraftmaschine mit einer Einspritzung vor dem oberen Totpunkt in der Regel nicht erreicht wird. Die Zündung mittels einer Zündkerze kann in einem gewünschten Zeitabstand vor der Öffnung der Verbren- nungskammer zu dem am Anfang des Arbeitstakts sich befindenden zweiten Zylinderraum erfolgen, so daß die Verbrennung bereits vollständig oder in einem erwünschten Umfang eingesetzt hat, bevor das Gas in den zweiten Zylinderraum gelangt. Dabei kann die Zündung an einer geeigneten Stelle in der Verbrennungskammer ausgelöst werden, so daß die Verbrennungsgase sich in geeigneter Weise in den zweiten Zylinderraum hinein ausbreiten. Vorteilhafterweise breitet sich die Flammenfront entgegen der Ausbreitungsrichtung der in dem zweiten Zylinderraum strömenden Verbrennungsgase aus.
Eine Zündung ist auch zu einem Zeitpunkt möglich, in dem der Verbrennungsraum bereits zum zweiten Zylinderraum hin offen ist.
Grundsätzlich ist es möglich, daß der erste Zylinder und der zweite Zylinder mit unterschiedlichen Hubräumen ausge- bildet werden, so daß eine Optimierung des Kompressionsund Arbeitstaktes möglich ist. Es ist jedoch auch eine Ausbildung mit gleichen Hubräumen möglich. Vorteilhafterweise entsprechen die Zylinderräume den Hubräumen, so daß der erste Zylinder praktisch einen vernachlässigbaren Verdichtungsraum aufweist und das komprimierte Gas vollständig in die Verbrennungskammer abgegeben wird. Da der erste Zylin- derraum bzw. Kompressionsraum anschließend wieder Frischgas bzw. Luft aufnimmt, stören die Luftreste nicht. Die in den Luftresten gespeicherte Kompressionsarbeit kann im Ansaugtakt wieder genutzt werden. Indem der zweite Zylinderraum vorteilhafterweise seinem Hubraum im wesentlichen entspricht und ein vernachlässigbarer Verdichtungsraum in dem zweiten Zylinderraum im oberen Totpunkt des zweiten Kolbens verbleibt, können die Abgase im oberen Totpunkt des zweiten Kolbens fast vollständig an einen Auspuffkanal abgegeben werden. Die Abgasreste führen nicht zu Arbeitsverluste, da die in ihnen gespeicherte Arbeit beim nachfolgenden Arbeitstakt wieder genutzt wird.
Die Verbrennungskammer kann vorteilhafterweise in einem drehbar gelagerten Körper angeordnet sein, der in Synchronisation mit der Kurbelwelle und somit dem ersten Zylinder und zweiten Zylinder angetrieben wird. Somit kann eine gute Abstimmung der Taktzyklen der Zylinder mit dem Verbrennungsraum erreicht werden. Es sind bei einem Ottomotor vorteilhafterweise genau zwei Verbrennungskammern und bei einem Dieselmotor vier Verbrennungskammern vorgesehen, die gleichwertig abwechselnd Frischgas aufnehmen und die Ver- brennung einleiten. Der drehbar gelagerte Körper kann insbesondere eine Verbrennungswelle sein, die beispielsweise einen kreisförmigem Querschnitt hat und vorteilhafterweise parallel zur Kurbelwelle gelagert ist. Somit kann sie in ihrer radialen Richtung Frischgas vom dem ersten Zylinder an dessen oberem Auslass aufnehmen und in ihrer radialen Richtung gezündetes Frischgas in den zweiten Zylinderraum abgeben. Die Verbrennungswelle mit kreisförmigem Quer- schnitt ragt hierzu entsprechend in die Zylinder mit einem Abschnitt, beispielsweise einem 90°-Segment ihres kreisförmigen Querschnitts, hinein, so daß sie bei Öffnung einer Verbrennungskammer Gase über eine große Grenzfläche aufneh- men bzw. abgeben kann. Der Kolben ist an diese Form des in den Zylinder hineinragenden Abschnitts der Verbrennungswelle vorteilhafterweise angepaßt, um im oberen Totpunkt den Zylinderraum zumindest weitgehend zu verschließen.
Die beiden Zylinder können in axialer Richtung der Verbrennungswelle voneinander getrennt sein, so daß ein einfacher Transport des Frischgases von dem ersten Zylinderraum zu dem zweiten Zylinderraum über die Verbrennungswelle möglich ist. Die Verbrennungswelle kann beispielsweise zwei Ver- brennungskammern aufweisen und mit einer Untersetzung von 2:1 zu der Kurbelwelle gedreht werden, vorzugsweise direkt von ihr angetrieben werden. Somit können die zwei Verbrennungskammern abwechselnd mit komprimiertem Frischgas gefüllt werden, Brennstoff aufnehmen und nach der Zündung an den zweiten Zylinderraum abgeben. Die Größe der Verbrennungsräume kann an die gewünschte Verdichtung angepaßt werden. Bei Dieselmotoren können auch mehr als zwei Verbrennungskammern, beispielsweise vier Verbrennungskammern ausgebildet werden und eine Untersetzung von 4:1 vorgenom- men werden, so daß mehr Zeit zum Verdampfen verbleibt.
Die Einspritzdüse und gegebenenfalls eine Zündvorrichtung können am Umfang der Verbrennungswelle derartig angeordnet werden, daß die Verbrennungskammern der Verbrennungswelle zu einem gewünschten Zeitpunkt zu der Einspritzdüse bzw.
Zündvorrichtung hin mit einer Öffnung freigelegt sind. Bei einer zylinderförmigen Verbrennungswelle erfolgt dabei die Einspritzung vorteilhafterweise direkt in radialer Richtung bzw. überwiegend radialer Richtung der Verbrennungswelle, so daß eine gute Verteilung des Brennstoffs in der sich in axialer Richtung der Verbrennungswelle erstreckenden Verbrennungskammer erreicht werden kann. Die Verbrennungswelle kann insbesondere als Verbrennungsdrehschieber ausgebildet sein, der aufgrund seiner Förderwirkung das verdichtete Frischgas vom ersten Zylinderraum zum zweiten Zylinderraum befördert.
Für die Zuführung von Frischgas zu dem ersten Zylinderraum und/oder gegebenenfalls auch die Entladung des Abgases von dem zweiten Zylinderraum kann ein Ansaugdrehschieber vorgesehen werden, der vorteilhafterweise parallel zu der Ver- brennungswelle angeordnet ist. Er kann beispielsweise ebenfalls mit einem Abschnitt, z.B. einem 90°-Segment seines kreisförmigen Querschnitts in die beiden Zylinder hineinragen und somit über eine große Verbindungsfläche zu den Zylinderräumen eine gute Zuführung von Frischgas und gege- benenfalls Entladung des Abgases erreichen.
Der Abgaskanal kann dabei jedoch auch in der Verbrennungs- welle, vorteilhafterweise in ihrer radialen Mitte, ausgebildet werden. Vorteilhafterweise werden lediglich ein An- saugkanal und ein Abgaskanal ausgebildet, um die Querschnitte dieser Kanäle nicht zu klein auszubilden und somit den Strömungswiderstand gering zu halten. In diesem Fall dreht sich der Ansaugdrehschieber vorteilhafterweise ohne Untersetzung zu der Kurbelwelle, um seine Frischgaszufuhr- Öffnung und gegebenenfalls Abgasaufnahmeöffnung taktgenau zu den Zylinderräumen hin zu öffnen.
Je nach Formgebung der Verbrennungswelle und gegebenenfalls des Ansaugschiebers können diese gleichsinnig oder gegen- sinnig zu der Kurbelwelle angetrieben werden. Je nach Winkelversatz zwischen der Frischgasaufnahmeöffnung und der Expansionsöffnung zur Abgabe des gezündeten komprimierten Frischgases aus der Verbrennungswelle, können die Kolben der beiden Zylinder ohne oder mit beliebigen Hubzapfenver- satz bzw. Kurbelwinkeldifferenz z.B. 90°, 180°, 270° zueinander gedreht werden. Weiterhin können Verbrennungsmoderatoren eingesetzt werden oder Katalysatoren für die Verbren- nung, wie z.B. ein Nickeleinsatz für ein Gemisch von Naphtha mit Wasser oder Keramikeinsätze für flammenlose Verbrennung in der Verbrennungskammer verwendet werden, ohne hierbei die Zylinderräume zu beeinflussen. In die Ver- brennungskammer kann beispielsweise Wasser eingespritzt werden, um die Abgastemperaturen zu senken, ohne hierbei einen erheblichen Druckverlust zu verursachen.
Wenn die Verbrennungswelle als Drehschieber ausgebildet ist, können die Verbindungskanäle zu den mehreren Verbrennungskammern insbesondere schraubenförmig über den Umfang des Drehschiebers ausgebildet und somit auch axial zueinander benachbart sein, um die Förderwirkung zu erhöhen.
Der Drehschieber ist vorteilhafterweise von einem stationären Drehschiebergehäuse abdichtend umschlossen, das Anschlußöffnungen zu den beiden Zylinderräumen aufweist.
Durch die Verwendung eines Drehschiebers, dessen Verbren- nungskammern nur in bestimmten Stellungen mit der Auslaßöffnung des ersten Zylinderraums sowie der Einlaßöffnung des zweiten Zylinderraums verbunden sind, kann auf die Ausbildung von Ventilen für diese Einlaß-/Auslaßsteuerung verzichtet werden, so daß die Herstellungskosten gesenkt wer- den können. Indem auch die Frischluftzufuhr zu dem ersten Zylinderraum sowie der Abgasauslaß durch diesen oder einen weiteren Drehschieber erfolgen, kann auf die Verwendung von Ventilen zur Einlaß- und Auslaßsteuerung der beiden Zylinder vollständig verzichtet werden, so daß auch keine Nok- kenwelle für diese Ventile notwendig ist. Somit sind lediglich der bzw. die Drehschieber von der Kurbelwelle anzutreiben, nicht jedoch eine Nockenwelle mit entsprechenden, in die Zylinderräume hineinragenden Ventilen. Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausfuhrungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - eine perspektivische Ansicht einer Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausfuhrungsform der Erfindung;
Figur 2a-d - Schnittansichten durch den ersten und zwei- ten Zylinder der Ausfuhrungsform von Figur 1 in 45°-Stellung der Kurbelwelle;
Figur 3a-d - entsprechende Schnittansichten in 135°-Stel- lung der Kurbelwelle;
Figur 4a-d - entsprechende Schnittdarstellungen in 225°-
Stellung der Kurbelwelle;
Figur 5a-d - entsprechende Schnittdarstellungen in 315°- Stellung der Kurbelwelle;
Figur 6a-d - Darstellung der beiden Verbrennungskammern der ersten Ausfuhrungsform;
Figur 7 - eine Draufsicht auf eine Brennkraftmaschine der ersten Ausfuhrungsform;
Figur 8 - eine Schnittdarstellung eines V-Motors mit zwei Anordnungen der ersten Ausstellungsform mit je zwei Zylindern;
Figur 9a,b - eine Schnittdarstellung durch den ersten
Zylinder einer Brennkraftmaschine einer zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung in einer Stellung von 0° der Kurbelwelle; Figur 9c,d - Schnittdarstellungen durch den zweiten Zylinder in der 0°-Stellung;
Figur lOa-d - Schnittdarstellungen der 90°-Stellung des ersten und des zweiten Zylinders;
Figur lla-d - Schnittdarstellungen der 180°-Stellung des ersten und zweiten Zylinders;
Figur 12a-d - Schnittdarstellungen der 270°-Stellung des ersten und zweiten Zylinders;
Figur 13 - eine Draufsicht auf die Brennkraftmaschine der zweiten Ausfuhrungsform;
Figur 14a-d - Darstellungen der Verbrennungskammern der zweiten Ausfuhrungsform; a, b: perspektivisch, c, b: perspektivisch, c: Seitenansicht, Schnittansicht; d: Draufsicht, Schnittansicht
Figur 15a-d bis 18a-d-Schnittdarstellungen jeweils des ersten und zweiten Zylinders einer Brennkraftmaschine einer dritten Ausfuhrungsform in Stellungen der Kurbelwelle von 0°,90°,
180°, 270°;
Figur 19 - eine Draufsicht auf die Brennkraftmaschine der dritten Ausfuhrungsform;
Figur 20a-d - Darstellungen der Verbrennungskammern der dritten Ausfuhrungsform;
Figur 21a-d bis 24a-d - Schnittdarstellungen des ersten und zweiten Zylinders einer Brennkraftmaschine einer vierten Ausfuhrungsform der Erfindung; Figur 25 - eine Draufsicht auf die Brennkraftmaschine der vierten Ausfuhrungsform;
Figur 26a-d - Darstellungen der Verbrennungskammern der vierten Ausfuhrungsform;
Figur 27a-d bis 30a-d - Schnittdarstellungen des ersten und zweiten Zylinders einer Brennkraftmaschine einer fünften Ausfuhrungsform in Stellungen der Kurbelwelle von 0°, 90°, 180°, 270ι'o
Figur 31 - eine Draufsicht auf die Brennkraftmaschine der fünften Ausfuhrungsform;
Figur 32a-d - Darstellungen der Verbrennungskammern der fünften Ausfuhrungsform;
Figur 33a-d und 34a-d - Schnittdarstellungen des ersten und zweiten Zylinders einer sechsten Ausfuhrungsform der Erfindung in Kurbelwinkelstellungen von 0° und 180°;
Figur 35 - eine Draufsicht auf die Brennkraftmaschine der sechsten Ausfuhrungsform;
Figur 36a,b - perspektivische Darstellungen der Steuerwelle der sechsten Ausfuhrungsform.
Eine Brennkraftmaschine weist gemäß Figur 1 mindestens ei- nen ersten und einen zweiten Zylinder auf, wobei in der Figur lediglich der erste Zylinder 1 angedeutet ist, der als Kompressionszylinder dient. In dem als KompressionsZylinder dienenden ersten Zylinder 1 ist in bekannter Weise ein erster Kolben 3 verschiebbar gelagert. Im Arbeitszylin- der 2 ist entsprechend ein zweiter Kolben 4 gelagert. Die beiden Kolben sind über Pleuelstangen 15, 16 an einer in Figur 1 nicht gezeigten Kurbelwelle 10 gelagert. Die ober- halb der beiden Kolben 3, 4 mit den jeweiligen Zylindern gebildeten Zylinderräume sind über Ventile mit Zuführungen verbunden.
Erfindungsgemäß ist oberhalb der beiden Zylinder ein Verbrennungsdrehschieber 9 drehbar im Zylinderkopf 21 gelagert und weist als Aussparungen ausgebildete Verbrennungskammern auf, die detaillierter in Figur 6a-d gezeigt sind und mit Bezug auf die Figuren 2-5 näher erläutert werden.
In den Figuren 2a-d ist die Anordnung der Arbeitszylinder und des Verbrennungsdrehschiebers 9 in einer ersten, 45°- Stellung der Kurbelwelle 10 gezeigt. Der KompressionsZylinder 1 befindet sich im Ansaugtakt, so daß der erste Kolben 3 durch die gezeigte Drehung der Kurbelwelle 10 nach unten befördert wird, und Frischluft über Frischluftzufuhrleitungen 7 und geöffnete Einlaßventile 11, 12 in den sich vergrößernden ersten Zylinderraum 5 strömt . Hierzu werden die Einlaßventile 11, 12 in bekannter Weise über Nockenwellen 171, 172 gesteuert, die gemäß Figur 1 über z. B. einen
Keilriemen 173 mit der Kurbelwelle 10 verbunden sind. Gemäß Figur 2c, 2d befindet sich der Arbeitszylinder 2 im Arbeitstakt, wobei gemäß dem in Figur 2d gezeigten schwarzen Pfeil Verbrennungsgase, d. h. verbranntes Frischgas-Brenn- stoff-Gemisch aus der ersten Verbrennungskammer 9a des Verbrennungsdrehschiebers 9 durch eine Expansionsöffnung 40 in den zweiten Zylinderraum 6 abgegeben wird. Die Ausgabeventile 13, 14 sind dabei gemäß Figur 2d geschlossen. Somit können die Verbrennungsgase aus der zweiten Verbrennungs- kammer 9b in den zweiten Zylinderraum 6 gelangen und den zweiten Kolben 4 nach unten drücken.
Der Verbrennungsdrehschieber 9 dreht sich gegenüber der Kurbelwelle mit einer Untersetzung von 2:1. Bei dieser Aus- führungsform stimmen die Drehrichtungen der Kurbelwelle 10 und des Verbrennungsdrehschiebers 9 überein und entsprechen weiterhin den Drehrichtungen der Nockenwellen 171, 172. Die Kolben 3, 4 und die Innenwände der Zylinder 1, 2 sind derartig geformt, daß der Zylinderraum zumindest fast vollständig durch den Hubraum gebildet wird und lediglich ein vernachlässigbarer Restbereich als Verdichtungsraum ver- bleibt, da die verdichtete Luft erfindungsgemäß in die Verbrennungskammern des Verbrennungsdrehschiebers 9 gedrückt werden soll. Die Kolben 3, 4 können dabei vorteilhafterweise keilförmig zulaufen und die Zylinder entsprechend an ihrer Oberseite in einer keilförmigen Stumpfbohrung auslau- fen, die gemäß den Zeichnungen beispielsweise in dem Zylinderkopf ausgebildet werden kann, so daß in dem Kurbelgehäuse des Motors lediglich die zylinderförmigen Zylinderlaufbahnen ausgebildet werden müssen. Dabei können in bekannter Weise auch Zylinderlaufbuchsen beispielsweise in Zylinder- blocken aus Aluminium-Legierungen eingesetzt werden.
Gemäß Figur 3a-d befindet sich die Kurbelwelle 10 in einer gegenüber den Figuren 2a-d um 90° weitergedrehten Stellung, die entsprechend als 135"-Stellung bezeichnet wird. Der erste Zylinder 1 befindet sich noch im Ansaugtakt, so daß weiterhin keine Verbindung des ersten Zylinderraums 5 zu einer der Verbrennungskammern des Verbrennungsdrehschiebers 9 freigegeben ist. Entsprechend Figur 3b ist die erste Verbrennungskammer 9a des Verbrennungsdrehschiebers 9 in die- ser um gegenüber Figur 2b um 45° weitergedrehten Stellung weiterhin gegenüber dem ersten Zylinderraum 5 abgeschlossen. Gemäß Figur 3c,d befindet sich der zweite Zylinder 2 gegen Ende des Arbeitstaktes , so daß der zweite Kolben 4 weiterhin nach unten gedrückt wird. Dabei wird die Expan- sionsöffnung 40 der ersten Verbrennungskammer 9a jedoch allmählich verschlossen und ist in Figur 3d bereits zur Hälfte verschlossen.
Die Figuren 4a - d zeigen eine 225°-Stellung der Kubelwel- le, bei der die in der ersten Verbrennungskammer 9a nach dem Arbeitstakt verbliebenen Abgasreste über eine Ausgabeöffnung 42 der ersten Verbrennungskammer 9a an einen Aus- puffkanal 41 abgegeben werden. Im ersten Zylinder 1 setzt dabei gerade der Verdichtungstakt bzw. Kompressionstakt ein, bei dem der erste Kolben 3 nach oben bewegt wird und das zuvor im Ansaugtakt der Figuren 2, 3 angesaugte Frischgas verdichtet. Die Einlaßventile 11, 12 sind dabei entsprechend verschlossen. Weiterhin ist der erste Zylinderraum 5 auch gegenüber den beiden Kammern des Verbrennungsdrehschiebers 9 verschlossen.
Der zweite Zylinder 2 befindet sich im Ausstoßtakt, bei dem die Abgase gemäß den schwarzen Pfeilen über die geöffneten Auslaßventile 13, 14 in einen Auspuffkanal 43 abgegeben werden. In der zweiten Verbrennungskammer 9b wird von der Zündkerze 18 gerade die Zündung eingeleitet.
In der 315°-Stellung der Figuren 5a-5d befindet sich der erste Zylinder 1 gegen Ende des Verdichtungstakts, bei dem die verdichtete Luft gemäß dem schwarzen Pfeil über eine Einlaßöffnung 44 in die erste Verbrennungskammer 9a ge- drückt wird. Die Einlaßventile 11, 12 sind dabei weiterhin verschlossen.
Gemäß Figur 5c,d befindet sich der Arbeitszylinder 2 in der Endphase des Ausstoßtaktes, so daß die Auslaßventile 13, 14 weiterhin geöffnet sind, und keine Verbindung des zweiten Zylinderraums 6 zu einer der Verbrennungskammern des Drehschiebers geöffnet ist.
Die anschließende, nicht mehr gezeigte, um 90° gedrehte Stellung der Kurbelwelle entspricht wiederum den in Figur 2a-d gezeigten Anordnungen, wobei der Verbrennungsdreh- schieber 9 aufgrund seiner Untersetzung lediglich eine 180"-Drehung durchgeführt hat und somit gegenüber Figur 2a- d die Verbrennungskammern 9a und b vertauscht sind. Da die- se Verbrennungskammern 9a und 9b jedoch gleich ausgebildet sind, schließt sich ein gleicher Zyklus an. Figur 8 zeigt ein Beispiel einer V-Anordnung von zwei erfindungsgemäßen Einheiten. Weiterhin sind auch Reihenmotoren oder Boxermotoren möglich.
Während in der ersten Ausfuhrungsform noch Einlaß- und Auslaßventile verwendet werden, die entsprechend über Nockenwellen 171, 172 gesteuert werden, kann in den nächsten Ausführungsformen auf derartige Ventile und Nockenwellen verzichtet werden. In der in den Figuren 9 - 14 gezeigten zweiten Ausfuhrungsform wird neben einem Verbrennungsdrehschieber 39 zusätzlich ein Ansaugdrehschieber 29 verwendet, der einen Ansaugkanal 24 und einen Abgaskanal 27 aufweist, durch die Frischgas bzw. Abgas in der axialen Richtung des Ansaugdrehschiebers bei dessen Drehung gefördert wird. Der Verbrennungsdrehschieber 39 und der Ansaugdrehschieber 29 drehen sich gegenüber der Kurbelwelle 10 in entgegengesetzter Drehrichtung. Der Verbrennungsdrehschieber 39 weist dabei in seiner Drehgeschwindigkeit ein Untersetzungsverhältnis von 2:1 gegenüber der Kurbelwelle auf, während der Ansaugdrehschieber 29 sich mit gleicher Drehzahl wie die Kurbelwelle 10 dreht, wie aus den Figuren 9 - 12 ersichtlich ist. Bei Figur 9 a,b in der 0°-Stellung der Kurbelwelle befindet sich der in den Figuren gezeigte Kompressionszylinder 51 mit Kompressorkolben 53 am Anfang des An- saugtakts, bei dem durch eine Ansaugöffnung 26 des Ansaugdrehschiebers 29 Frischgas in axialer Richtung des Ansaugdrehschiebers durch seinen Ansaugkanal 24 in den Zylinderraum 151 strömt. Der in Figur 9c,d gezeigte, dahinterlie- gende Arbeitszylinder 52 mit Arbeitskolben 54 befindet sich im Arbeitstakt, wobei verbranntes Brennstoff-Luft-Gemisch von der zweiten Verbrennungskammer 140b in den zweiten Zylinderraum 152 drängt und den Arbeitskolben nach unten drückt .
In Figur 10 ist die 90°-Stellung der Kurbelwelle und des Ansaugdrehschiebers bei entsprechender 45°-Stellung der Verbrennungswelle 39 gezeigt. Der Kompressionszylinder 51 befindet sich weiterhin im Ansaugtakt, bei dem die Ansaugöffnung 26 gegenüber dem Zylinderraum 151 des Kompressionszylinders nunmehr voll geöffnet ist. Der Arbeitszylinder befindet sich gleichzeitig gegen Ende des Arbeitstakts (un- terer Totpunkt) . In Figur 10b werden nachfolgend Abgasreste von der Kammer 140b an den Abgasauslaßkanal 57 abgegeben. In Figur 10b wird gerade Brennstoff von der Einspritzdüse in die Kammer 140a eingespritzt.
Gemäß Figur 11 liegt eine 180°-Stellung der Kurbelwelle und des Ansaugdrehschiebers sowie eine 90°-Stellung der Verbrennungswelle 39 vor. Während der Kompressionszylinder nunmehr gegen Ende des Ansaugtakts ist und die Ansaugöffnung 26 nunmehr gerade verschlossen wird, befindet sich der Arbeitszylinder bereits im Ausstoßtakt, bei dem die Abgase von dem sich nach oben bewegenden Kolben 54 durch eine Aus- puffkanalöffnung 155 in den Auspuffkanal 27 des Ansaugdrehschiebers 29 gedrückt und in axialer Richtung des Ansaugdrehschiebers 29 wegbefördert werden.
Gemäß Figur 12 (270°-Stellung) befindet sich der Kompressionszylinder im Verdichtungstakt, bei dem sein Zylinderraum gegenüber dem Ansaugdrehschieber verschlossen ist. Die Verbrennungskammer 140b wird zu dem ersten Zylinderraum 151 hin geöffnet, so daß sie Frischgas von dem ersten Zylinderraum 151 aufnehmen kann. Der Arbeitszylinder befindet sich gegen Ende (OT) des Ausstoßtakts und Anfang des Arbeitstakts am oberen Totpunkt. Die Öffnung zum Abgaskanal 27 wird nunmehr verschlossen, und eine Verbrennungskammer mit verdichtetem, mit Brennstoff versehenem und gezündetem Gas der Verbrennungskammer 140a zu dem Zylinderraum des Arbeitszylinders geöffnet. Die nachfolgende 360°- Stellung entspricht der 0°- Stellung der Figur 9, wobei die Verbrennungskammern vertauscht sind.
Figur 13, 14 zeigen eine Draufsicht auf den Motor und Darstellung der Verbrennungskammern 140a,b. Die Figuren 15 bis 20 zeigen eine dritte Ausfuhrungsform, bei der ebenfalls auf Ventile verzichtet werden kann, indem ein Ansaugdrehschieber 19 verwendet wird, der in seinem Inneren einen Ansaugkanal 23 aufweist und über eine Ansaug- Öffnung 20 Frischluft an den Zylinderraum des Kompressionszylinders abgeben kann. Auch hier dreht sich der Ansaugschieber 19 entgegengesetzt zur Kurbelwelle und mit gleicher Drehzahl wie diese. Die Verbrennungswelle 30 dreht sich gleichsinnig mit der Kurbelwelle mit einem Unterset- zungsverhältnis von 2:1. Bei dieser dritten Ausfuhrungsform ist ein Abgaskanal 31 im Inneren der Verbrennungswelle 30, vorzugsweise konzentrisch in der Mitte gemäß Figur 15 angeordnet. Die Verbrennungskammern 33a, 33b sind entsprechend konzentrisch um den Abgaskanal 31 herum aus- gebildet. Die Kolbenstellungen des Kompressionskolbens und Arbeitskolbens sind wie in der zweiten Ausfuhrungsform um 90° versetzt. Die Ausbildung der Verbrennungskammern ist neben der Radialschnittdarstellung der Figur 15 beispielsweise auch aus der perspektivischen Ansicht der Figur 20 ersichtlich, in der lediglich die Verbrennungskammern 33a, 33b gezeigt sind. In den Verdichtungstakten erfolgt der Einlaß von verdichteter Frischluft durch Verdichtungsöffnungen 35a, 35b, die jeweils zum Zylinderraum des Kompressionszylinders freigegeben werden. In den Verbrennungskam- mern wird dem verdichteten Frischgas über eine für beide
Verbrennungskammern verwendete Einspritzdüse 127 Brennstoff zugeführt und von einer Zündkerze 28 gezündet. Kurz nach der Zündung oder bereits während der Zündung wird die Verbrennungskammer über Expansionsöffnungen 34a, 34b gegenüber dem am Anfang des Arbeitstakts befindlichen Zylinderraum des ArbeitsZylinders freigegeben. Im Ausstoßtakt werden die Abgase über den Auslaß 32a,b und den Abgaskanal 31 ausgegeben.
Dementsprechend befindet sich bei der in Figur 15 gezeigten 0°-Stellung der Kurbelwelle und des Ansaugdrehschiebers 19 sowie der 0°-Stellung der Verbrennungswelle der Kompres- sionszylinder 61 am oberen Totpunkt und beginnt nach dem gerade beendeten Verdichtungstakt in der Verbrennungskammer 35b nunmehr einen Ansaugtakt, indem der Kolben 36 des Kompressionszylinders 61 nach unten bewegt wird und somit den Zylinderraum 136 freigibt; gleichzeitig wird die Einlaßöffnung 20 des Ansaugdrehschiebers 19 zum ersten Zylinderraum hin gedreht, so daß der Ansaugkanal 23 zum Zylinderraum hin offen ist. Der in Figur 15c, d gezeigte Arbeitskolben 37 des ArbeitsZylinders 62 befindet sich im Arbeitstakt, in der die erste Verbrennungskammer 33a über die Expansionsöffnung 34a mit dem Zylinderraum des ArbeitsZylinders verbunden ist. In dieser Stellung ist die Expansionsöffnung 34a vollständig freigegeben, und der Arbeitskolben befindet sich im halben Hub.
In der in Figur 16 gezeigten 90°-Stellung der Kurbelwelle und des Ansaugdrehschiebers sowie entsprechend der 45°- Stellung der Verbrennungswelle befindet sich der Kompressionszylinder 61 in mittlerer Stellung, d.h. mittlerem Hub, des Arbeitstakts. Die Ansaugöffnung 20 ist vollständig zum Zylinderraum des KompressionsZylinders 61 hin offen. Der Arbeitskolben befindet sich im unteren Totpunkt am Ende des Arbeitstakts, bei dem die Verbrennungskammern gegenüber dem Zylinderraum des ArbeitsZylinders verschlossen sind. In Figur 16b werden von der Kammer 33a nachfolgend Abgasreste an einen Abgaskanal abgegeben.
In der in Figur 17 gezeigten 180°-Stellung befindet sich der Kompressionszylinder 61 im unteren Totpunkt am Anfang der Verdichtung, wobei die Ansaugöffnung 20 gerade geschlossen worden ist. Der Arbeitszylinder befindet sich im Ausstoßtakt, bei dem durch die Auslaßöffnung 32a der Verbrennungswelle 30 das Abgas in den Abgaskanal 31 befördert wird. In Figur 17d wird gleichzeitig von der Zündkerze 28 in Kammer 33b gezündet und von der Einspritzdüse 127 in Kammer 33a einspritzt. Figur 18 zeigt die 270°-Stellung der Kurbelwelle und des Ansaugschiebers sowie entsprechend eine 135°-Stellung der Verbrennungswelle. Der Kompressionszylinder befindet sich im Verdichtungstakt, bei dem die Verdichtungsöffnung 35a der zweiten Verbrennungskammer 33a gegenüber dem Zylinderraum des Kompressionszylinders vollständig geöffnet ist, so daß verdichtetes Frischgas in die erste Verbrennungskammer einströmen kann. Der Arbeitskolben befindet sich am oberen Totpunkt am Ende des Ausstoßtakts und entsprechend am An- fang des nachfolgenden Arbeitstakts, wobei die Auslaßöffnung in der Verbrennungswelle zur Aufnahme der Abgase verschlossen ist; nunmehr wird die Expansionsöffnung der Verbrennungskammer 33b zum Arbeitsraum hin geöffnet, um das entzündete Brenngasgemisch an den Zylinderraum des Ar- beitsZylinders abzugeben. In dieser Stellung ist der Zylinderraum des ArbeitsZylinders zumindest nahezu vollständig geschlossen. Anschließend wird eine 360°- Stellung eingenommen, die der 0°- Stellung der Figur 15 entspricht, wobei die Verbrennungskammern demgegenüber vertauscht sind. In Figur 20 wird der Verlauf der Verbrennungskammern 33a, 33b gezeigt. Die Schnittansicht entlang der Linie A' , A aus Figur 20c, die in Figur 20b gezeigt ist, entspricht einem Schnitt durch den ersten Zylinder, die in Figur 20a gezeigte Schnittansicht entlang der Linie B', B entspricht einem Schnitt durch den zweiten Zylinder.
Auch bei dieser Ausfuhrungsform ist die Form des Kolbens an die Zylinderform angepaßt, so daß im oberen Totpunkt der Zylinderraum ganz oder weit überwiegend verschwindet. Hier- zu ist der Kolben in vorteilhafter Weise gemäß den Figuren mit Aussparungen versehen, die den entsprechenden Abschnitten der zylinderförmigen Verbrennungswelle 30 und des zy- linderförmigen Ansaugdrehschiebers 19 entsprechen.
Die Figuren 21 bis 26 zeigen eine vierte Ausfuhrungsform der Erfindung. Hierbei wird ebenfalls wiederum neben einer Verbrennungswelle zusätzlich ein Ansaugdrehschieber verwen- det . Dieser Motor kann in vorteilhafter Weise als Dieselmotor verwendet werden.
Diese vierte Ausfuhrungsform ähnelt vom Aufbau der zweiten Ausfuhrungsform der Figuren 9 bis 13. Eine Verbrennungswelle 162 weist allerdings vier Verbrennungskammern 85 a,b,c,d auf, die in 90°-Segmenten der zylinderförmigen Verbrennungswelle 162 angeordnet sind. Die Verbrennungswelle dreht sich entsprechend mit einem Viertel der Drehzahl der Kur- beiwelle 10 und vorteilhafterweise entsprechend den Figuren im entgegengesetzten Drehsinn wie diese. Durch die Ausbildung von vier statt zwei Kammern kann der Zeitraum, der nach der Dieseleinspritzung zur Verdampfung/Gemischbildung des Diesel-Luftgemisches zur Verfügung steht, erhöht wer- den, da jede Verbrennungskammer erst in jedem vierten Arbeitstakt zum Zylinderraum des ArbeitsZylinders 72 hin geöffnet wird. Die Einspritzung erfolgt durch die Einspritzdüse 170, die Zündung durch die Zündkerze 17. Die Luftzufuhr und Abgasentladung erfolgen analog Fig. 6 über einen Ansaugdrehschieber 63 mit Frischluftkanal 76 und
Frischluftzuführöffnung 78 sowie Abgaskanal 75 mit Abgassöffnung 77. Der Ansaugdrehschieber 63 dreht sich mit gleicher Drehzahl wie die Kurbelwelle 10. In Figur 21 ist der erste Kolben 73 am oberen Totpunkt nach einem Kompressions- takt und vor dem Ansaugtakt, wobei die Frischluftzufuhröffnung 78 des Frischluftkanals 76 nunmehr zum ersten Zylinderraum hin geöffnet wird. Der Arbeitszylinder befindet sich im Arbeitstakt, bei dem aus der Verbrennungskammer 85d gezündetes , expandierendes verbranntes Gas in den zweiten Zylinderraum 79 strömt und den Arbeitskolben 74 nach unten drückt. In der in Figur 22 gezeigten 90°- Stellung der Kurbelwelle befindet sich der Kompressionszylinder 71 im Ansaugtakt, bei dem Frischluft über den Frischluftkanal 76 und die Frischluftzufuhr 78 in den ersten Zylinderraum 178 angesaugt wird. Der Arbeitskolben 74 befindet sich im unteren Totpunkt beim Übergang vom Arbeitstakt in den Ausstoßtakt, wobei nachfolgend die Abgasöffnung 77 zum zweiten Zylinderraum 79 hin freigegeben wird.
In der 180°- Kurbelwellenstellung der Figur 23 befindet sich der Kompressionskolben 73 am unteren Totpunkt beim Übergang vom Ansaugtakt zum Kompressionstakt. Die Frischluftzufuhröffnung 78 ist nunmehr gegenüber dem ersten Zylinderraum verschlossen, und nachfolgend wird die Verbrennungskammer 85a zum ersten Zylinderraum hin geöffnet werden. Der Arbeitskolben befindet sich im Ausstoßtakt, bei dem das Abgas über die Abgasöffnung 77 in den Abgaskanal 75 durch den Arbeitskolben 74 ausgestoßen wird. In Figur 23b wird Kammer 85d entlastet und in Kammer 85c geändert.
In der 270°- Kurbelwellenstellung der Figur 24 befindet sich der Kompressionszylinder 72 im Kompressionstakt, bei dem der Kompressionskolben 73 Frischluft in die Verbrennungskammer 85a drückt, die nunmehr gegenüber dem ersten Zylinderraum 178 geöffnet ist. Der Arbeitskolben 74 des Arbeitszylinders 72 befindet sich am oberen Totpunkt nach dem Ausstoßtakt und vor dem Arbeitstakt, so daß die Verbrennungskammer 85c im folgenden gegenüber dem zweiten Zylinderraum geöffnet werden wird und die Abgasöffnung 77 des Abgaskanals 75 gerade geschlossen wird.
Der erste Kolben bzw. Kompressionskolben 73 folgt bei dieser Ausfuhrungsform dem zweiten Kolben bzw. Arbeitskolben 74 mit 90° Kurbelwinkeldifferenz.
Die Figuren 27 bis 32 beschreiben eine fünfte Ausführungs- form, die der ersten Ausfuhrungsform entspricht, wobei allerdings zwei Verbrennungskammern 89a,b in der Verbrennungswelle vorgesehen sind. Die Verbrennungswelle läuft mit einer Untersetzung von 2:1 gegenüber der Kurbelwelle, so daß gegenüber der ersten Ausfuhrungsform eine doppelte Zeit für die Verdampfung des Brennstoffs in den Verbrennungskam- mern verbleibt. Im Unterschied zur ersten Ausfuhrungsform folgt der zweite Kolben dem ersten Kolben mit 180° Kurbel- winkeldifferenz. Die Verbrennungskammern 89a,b sind entsprechend schraubenförmig verdreht, die beispielsweise aus den Figuren 32a-d ersichtlich ist. In der 0°- Stellung der Figur 27 befindet sich der erste Kolben 3 im oberen Tot- punkt nach einem Kompressionstakt und vor dem nächsten Ansaugtakt. Die zweite Verbrennungskammer 89b ist gerade mit kompremiertem Frischgas gefüllt worden. Der Arbeitskolben 4 befindet sich im unteren Totpunkt nach einem Arbeitstakt und vor dem Ausstoßtakt. Die erste Verbrennungskammer 89a wird gerade gegenüber dem zweiten Zylinderraum 6 geschlossen.
Bei der in Figur 28 gezeigten 90°- Stellung der Kurbelwelle befindet sich der erste Zylinder 1 im Ansaugtakt, bei dem Frischgas über Einlaßventile 11, 12 in den ersten Zylinderraum 5 zugeführt wird. Die erste Verbrennungskammer 89a gibt einen Teil der in ihr befindlichen Abgasreste über eine Abgasleitung 141 ab. Der zweite Zylinder 2 befindet sich im Ausstoßtakt, bei dem Abgas über die Auslaßventile 13, 14 abgegeben wird.
In der 180°- Stellung der Kurbelwelle der Figur 29 befindet sich der erste Kolben 3 am unteren Totpunkt, so daß nach dem Ansaugtakt nunmehr der Verdichtungstankt beginnen wird. Der zweite Kolben 4 befindet sich am oberen Totpunkt, so daß anschließend der Arbeitstakt anfangen wird, bei dem heiße Verbrennungsgase aus der zweiten Verbrennungskammer 89b in den zweiten Zylinderraum strömen werden, wie aus den Figuren 30c, 30d der 270°- Stellung ersichtlich ist.
Bei den ersten fünf Ausfuhrungsformen wird vorteilhafterweise nach dem Ausstoßtakt nach dem Verschließen der Verbrennungskammer gegenüber dem zweiten Zylinderraum zunächst das in der Verbrennungskammer verbleibende Abgas zumindest teilweise an eine Abgasleitung abgegeben. Danach wird der
Brennstoff, insbesondere Benzin oder Diesel in die Verbrennungskammer eingespritzt und verdampft in der noch heißen Verbrennungskammer zumindest teilweise. Beim nachfolgenden Kompressionstakt wird Frischgas in die mit Brennstoff und Brennstoffdämpfen gefüllte Verbrennungskammer gedrückt. Bis zu der nachfolgenden Zündung ist dann der Brennstoff vor- teilhafterweise vollständig verdampft. Gegebenenfalls kann auf die Abgasleitung zum weiteren Entleeren der verschlossenen Verbrennungskammer verzichtet werden.
Die Figuren 33 bis 36 zeigen eine sechste Ausfuhrungsform, die eine weitere Abwandlung gegenüber der ersten Ausführungsform darstellt. Gleiche Bezugszeichen stehen für gegenüber der ersten Ausfuhrungsform unveränderte Komponenten. Bei dieser Ausfuhrungsform dient die Steuerwelle 93 dazu, komprimiertes Frischgas von dem Kompressionszylinder 1 zu den Verbrennungskammern 183, 184 zu leiten und nach der Einspritzung von Brennstoff, vorzugsweise Diesel, durch Einspritzdüsen 117 in die Verbrennungskammern 183, 184 diese jeweils zu dem zweiten Zylinderraum 6 des Arbeitszylinders 2 zu öffnen. Somit sind die Verbrennungskammern 183, 184 bei dieser sechsten Ausfuhrungsform gegenüber den Zylindern fest und die Steuerwelle 93 dient lediglich zur gezielten Verbindung zwischen den Zylindern und den Verbrennungskammern. Die Zündung erfolgt durch in die Verbrennungskammer ragende Zündkerzen 118.
Die Steuerwelle dreht sich vorteilhafterweise gleichsinnig wie die Kurbelwelle mit einer Untersetzung von 2:1; die Zylinder 1,2 laufen im gleichen Kurbelwinkel, wie bei der ersten Ausfuhrungsform bereits beschrieben.
Somit stellt gemäß Figur 34a,b die Steuerwelle im Verdichtungstakt abwechselnd eine Verbindung des KompressionsZylinders 1 mit einer der beiden Verbrennungskammern 183, 184 her; gleichzeitig befindet sich gemäß den Figuren 34c, d der Arbeitszylinder 2 im Ausstoßtakt. In Figur 33a,b befindet sich der Kompressionszylinder 1 im Ansaugtakt, während der Arbeitszylinder 2 im Arbeitstakt und mit dem Verbren- nungsraum 183 verbunden ist. Die Figuren 36a, b zeigen die Ausbildung der Steuerwelle in diesen beiden Stellungen. Durchgangsöffnungen 94, 95,96,97 in der Steuerwelle 93 verlaufen beispielsweise in ovaler Form entlang des Quer- Schnitts der Steuerwelle. Die Figuren 36a, b zeigen Beispiele für den Verlauf der Durchgangsöffnungen 94,95,96,97. Sie sind als konkave Aussparungen in der zylinderförmigen Steuerwelle 93 ausgebildet, wobei der Bogen der Aussparungen vorteilhafterweise eine Kreisbogenform aufweist.
Die Durchgangsöffnungen 94, 95, 96, 97 der Steuerwelle 93 werden dabei an die Anschlußöffnungen 185, 186, 187, 188 der Verbrennungskammern 183, 184 angeschlossen.
Vorteilhafterweise wird ständig ein erster Zylinder als Kompressionszylinder verwendet, dessen Kolben und/oder Pleuelstange beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt sein können, so daß sie zum einem kostengünstig herstellbar sind und zum anderen leicht sind.

Claims

Ansprüche
1. Arbeitsverfahren einer Brennkraftmaschine, bei dem in einem ersten Zylinderraum mit einem ersten Kolben in aufeinanderfolgenden Verdichtungstakten ein Frischgas verdichtet und jeweils in eine von mindestens zwei Verbrennungskammern gedrückt wird, in der nach ihrem Verschließen gegenüber dem ersten Zylinderraum eine
Verbrennung eines Gemisches des verdichteten Frischgases und eines zumindest teilweise verdampften Brennstoffs eingeleitet wird, nachfolgend die Verbrennungskammer zu einem zweiten Zylinderraum hin geöffnet und ein zweiter Kolben in dem zweiten Zylinderraura zur
Durchführung eines Arbeitstaktes mit aus der Verbrennungskammer expandierenden Verbrennungsgasen beaufschlagt wird, und nach Durchführung des Arbeitstaktes Abgase aus dem zweiten Zylinderraum ausgeschoben wer- den.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Arbeitstakt die jeweilige Verbrennungskammer gegenüber dem zweiten Zylinderraum geschlossen wird, nachfolgend Brennstoff in die Verbrennungskammer eingefüllt wird, und in einem nachfolgenden Verdichtungstakt Frischgas in die mit zumindest teilweise verdampftem Brennstoff gefüllte Verbrennungskammer gefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verschließen einer Verbrennungskammer gegenüber dem zweiten Zylinderraum zunächst Abgasreste, die sich in der Verbrennungskammer befinden, zumindest teilweise von der Verbrennungskammer an eine
Abgasleitung abgegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verbrennungskammern in einer synchronen Bewegung nacheinander jeweils zum ersten Zylinderraum und zum zweiten Zylinderraum geöffnet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Bewegung mit kontinuierlicher Geschwindigkeit erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Bewegung eine Rotation ist .
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit den beiden Verbrennungskammern ein den
Zylinderraum zeitweise mit einer Ansaugleitung verbin- dener Einlaßanschluß sowie ein den Zylinderraum zeitweise mit einer Auspuffleitung verbindender Auslaßanschluß rotieren, wobei während der jeweiligen Ansaug- bzw. AuspuffVerbindung die beiden Verbrennungskammern gegenüber dem Zylinderraum geschlossen gehalten werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeich- net, daß zwei Verbrennungskammern vorgesehen sind, die mit einer Umdrehungszahl rotieren, die eine Hälfte der Umdrehungszahl der den Kolben antreibenden Kurbelwelle beträgt .
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vier Verbrennungskammern vorgesehen sind, die mit einer Umdrehungszahl rotieren, die ein Viertel der Umdrehungszahl der Kurbelwelle be- trägt.
10. Brennkraftmaschine, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , mit einem ersten Zylinder (1,51,61,71), in dem ein mit einer Kurbelwelle (10) verbundener erster Kolben (3,53,37,73) geführt ist, und ein zwischen dem ersten
Kolben (3,53,37,73) und dem ersten Zylinder (1,51,61,71) gebildeter erster Zylinderraum (5,151,36,65) in einem Ansaugtakt bei seiner Vergrößerung mit Frischgas beaufschlagbar ist, wobei in einem nachfolgenden Verdichtungstakt das Frischgas bei Verkleinerung des ersten Zylinderraums (5,151,36,65) komprimierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei außerhalb des ersten Zylinderraumes angeordnete voneinander getrennte Verbrennungskammern
( 9a,b,33a,b,84a,b, 85a,b,c,d, 183,184) vorgesehen sind, in die in aufeinanderfolgenden Verdichtungstakten jeweils nacheinander von dem ersten Zylinderraum (5, 151,36,65) verdichtetes Frischgas einführbar, mit Brennstoff versetzbar und in ihnen zündbar ist, und jede der Verbrennungskammern ( 9a,b,33a,b, 84a,b,85a,b, c, 183, 184) jeweils nsch Beendigung eines Verdichtungstakts in einem Arbeitstakt mit einem zweiten Zylinderraum (6,56,38,66) verbindbar ist, der zwischen einem zweiten Zylinder (2,52,62,72) und einem mit der Kurbelwelle (10) verbundenen zweiten Kolben (4,54,64,74) gebildet ist, wobei der zweite Kolben durch komprimiertes, mit Brennstoff versehenes und gezündetes Frischgas derartig verschiebbar ist, daß der zwei- te Zylinderraum vergrößerbar ist, und in einem dem Arbeitstakt nachfolgenden Ausstoßtakt Abgas durch den zweiten Kolben aus dem zweiten Zylinderraum herausstoßbar ist.
11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammern in einem drehbar gelagerten Körper (9,39,30,162) angeordnet sind.
12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Körpers (9,39,30,162) parallel zur Kurbelwelle verläuft.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Körper eine Verbrennungswelle ist, die vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswelle (9,39,30,162) mit jeweils einem Abschnitt in den ersten Zylinder (1,51,61,71) und den zweiten Zylinder (2,52,62,72) hineinragt, wobei die Querschnitte der Abschnitte vor- zugsweise jeweils ein 90°-Segment des kreisförmigen
Querschnitts der Verbrennungswelle einnehmen, das einen Winkelbereich von bis zu 90° einnimmt.
15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß die beiden Kolben jeweils eine Aussparung zur Anlage an den jeweiligen Abschnitt der Verbrennungswelle bzw. des Verbrennungswellengehäuses aufweisen.
16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Verbrennungskammern (9a,b,33a,b,84a,b,85a,b,c,d) in der Verbrennungswelle (9,39,30,162) in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und vorzugsweise symmetrisch zur Drehachse der Verbrennungswelle angeordnet sind.
17. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswelle in Synchronisation mit der Kurbelwelle, vorzugsweise durch die Kurbelwelle selbst, antreibbar ist.
18. Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswelle genau zwei Verbrennungskammern (9a,b,33a,b,84a,b,85a,b,c,d) aufweist, mit halber Drehzahl gegenüber der Kurbelwelle (10) antreibbar ist, und vorzugsweise ein Ottomotor ist.
19. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswelle ge- nau vier Verbrennungskammern (85 a,b,c,d) aufweist, mit einem Viertel der Drehzahl gegenüber der Kurbelwelle antreibbar ist, und vorzugsweise ein Dieselmotor ist.
20. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspritzdüse (17) für Brennstoff, vorzugsweise auch eine Zündkerze (18), an einem die Verbrennungswelle (9,39,30,162) umgebenden Gehäuse, vorzugsweise dem Zylinderkopf, angeordnet ist bzw. sind.
21. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswelle ein Verbrennungsdrehschieber (9,39,30,162) ist, und der erste Zylinder (1,51,61,71) von dem zweiten Zylinder
(2,52,62,72) in axialer Richtung des Verbrennungsdreh- schiebers beabstandet ist, und durch den Verbrennungsdrehschieber verdichtetes Frischgas von dem ersten Zylinder zu dem zweiten Zylinder beförderbar ist.
22. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansaugdrehschieber (19,29,63) vorgesehen ist, der vorzugsweise parallel zu der Verbrennungswelle (39,30,64) angeordnet ist, und Frischgas zu dem ersten Zylinder (51,61,71) in seiner axialen Richtung beförderbar ist.
23. Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugdrehschieber (19,29,63) mit gleicher Drehzahl dreht wie die Kurbelwelle (10) und vorzugsweise von ihr antreibbar ist.
24. Brennkraftmaschine nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansaugdrehschieber ein Abgaskanal (27,61) ausgebildet ist, der im Ausstoßtakt zumindest zeitweise zu dem zweiten Zylinderraum (56,66) hin offen ist.
25. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer nach dem Kompressionstakt zum ersten Zylinderraum (5,151,36,65) hin geschlossen ist, nachfolgend Brennstoff einspritzbar und selbstätig oder durch eine Zündeinrichtung zündbar ist, und anschließend der Verbrennungsraum (9a,b,33a,b,84a,b,85a,b) zum zweiten Zylinderraum (6,56,38,66) hin offen ist.
26. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubraum des ersten Zylinders (1,51,61,71) und/oder des zweiten Zylinders
(2.52.62.72) zumindest weitgehend dem jeweiligen Zy- linderraum entspricht.
27. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben
(3.53.37.73) und der zweite Kolben (4,54,64,74) in gleicher Kurbelwinkelstellung angeordnet sind und zum einen der Arbeitstakt und Ansaugtakt und zum anderen der Ausstoßtakt und Kompressionstakt gleichzeitig durchführbar sind.
28. Brennkraftmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Zylinder (1) Einlaßventile (11,12) für Frischgas und /oder am zweiten Zylinder (2) Auslaßventile (13,14) zur Abgabe des Abgases an eine Auspuffleitung vorgesehen sind.
29. Brennkraftmaschine nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungswelle gleichsinnig mit der Kurbelwelle drehbar ist.
30. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (10) ge- gensinnig zur Verbrennungswelle (39) und dem Ansaugdrehschieber (29) drehbar ist.
31. Brennkraftmaschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (53) dem zweiten Kolben (54) mit einem Kurbelwinkelversatz von 90°, 180° oder
270° folgt.
32. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (10) und die Verbrennungswelle (30) zueinander gleichsinnig, und gegensinnig zu einem Ansaugdrehschieber (19) drehbar sind.
33. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (10) gegensinnig zur Verbrennungswelle (162) und dem Ansaugdrehschieber (63) dreht und der zweite Kolben (74) dem ersten Kolben (73) mit einem Winkelversatz von 90°, 180° oder 270° folgt.
34. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammern (183,184) im Verhältnis zu dem ersten Zylinder (1) und zweiten Zylinder (2) ortsfest angeordnet sind und über eine Steuereinrichtung (93) mit dem ersten Zylinder (1) und zweiten Zylinder (2) verbindbar sind.
35. Brennkraftmaschine nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (93) in Synchronisation mit der Kurbelwelle (10) antreibbar ist.
36. Brennkraftmaschine nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen drehbar gelagerten Körper (93) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (94,95,96,97) von den Zylinderräumen (5,6) zu den Verbrennungskammern (183,184) aufweist.
37. Brennkraftmaschine nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Körper eine Steuerwelle (93) ist, die parallel zur der Kurbelwelle (10) angeordnet ist und vorzugsweise einen kreisförmi- gen Querschnitt aufweist.
38. Brennkraftmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerwelle (93) abwechselnd zwei voneinander getrennte Verbrennungskammern (183,184) mit dem ersten Zylinderraum und zweiten Zylinderraum verbindbar sind.
39. Brennkraftmaschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle einen kreisförmigen Querschnitt mit einer bogenförmigen Aussparung
(94,95,96,97) für die Durchgangsöffnung aufweist.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 21. September 2000 (21.09.00) eingegangen;. ursprüngliche Ansprüche 6, 11 und 21 gestrichen; ursprüngliche Ansprüche 1 und 10 durch; neue Ansprüche 1 und 10 ersetzt alle weiteren Ansprüche unverändert (3 Seiten)]
1. Arbeitsverfahren einer Brennkraftmaschine, bei dem in einem ersten Zylinderraum mit einem ersten Kolben in aufeinanderfolgenden Verdichtungstakten ein Frischgas verdichtet und jeweils in eine von mindestens zwei, in einem rotierenden Verbrennungsdrehschieber angeordneten Verbrennungskammern gedrückt wird, in der nach ihrem Verschließen gegenüber dem ersten Zylinderraum eine Verbrennung eines Gemisches des verdichteten Frischgases und eines zumindest teilweise verdampften Brennstoffs eingeleitet wird, nachfolgend die Verbrennungskammer zu einem zweiten Zylinderraum hin geöffnet und ein zweiter Kolben in dem zweiten Zylinderraum zur Durchführung eines Arbeitstaktes mit aus der Verbrennungskammer expandierenden Verbrennungsgasen beauf- schlagt wird, und nach Durchführung des Arbeitstaktes
Abgase aus dem zweiten Zylinderraum ausgeschoben werden, wobei der erste Zylinderraum von dem zweiten Zylinderraum in axialer Richtung des Verbrennungsdrehschiebers beabstandet ist, und durch den Verbrennungs- drehschieber verdichtetes Frischgas von dem ersten
Zylinderraum zu dem zv/eiten Zylinderraum befördert wird.
0. Brennkraftmaschine, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem ersten Zylinder (1,51,61,71), in dem ein mit einer Kurbelwelle (10) verbundener erster Kolben (3,53,37,73) geführt ist, und ein zwischen dem ersten Kolben (3,53,37,73) und dem ersten Zylinder (1,51,61,71) gebildeter erster Zylinderraum
(5,151,36,65) in einem Ansaugtakt bei seiner Vergrößerung mit Frischgas beaufschlagbar ist, wobei in einem nachfolgenden Verdichtungstakt das Frischgas bei Verkleinerung des ersten Zylinderraums (5,151,36,65) kom- primierbar ist, wobei
mindestens zwei außerhalb des ersten Zylinderraumes angeordnete voneinander getrennte Verbrennungskammern (9a, b, 33a, b, 84a, b, 85a,b,c,d, 183,184) in einem drehbar gelagerten Verbrennungsdrehschieber (9,39,30,162) vorgesehen sind,
der erste Zylinder (1,51,61,71) von dem zweiten Zylin- der (2,52,62,72) in axialer Richtung des Verbrennungs- drehschiebers beabstandet ist, und durch den VerbrennungsdreSchieber verdichtetes Frischgas von dem ersten Zylinder zu dem zweiten Zylinder beförderbar ist,
in die Verbrennungskammern in aufeinanderfolgenden
Verdichtungstakten jeweils nacheinander von dem ersten Zylinderraum (5,151,36,65) verdichtetes Frischgas ein führbar, mit Brennstoff versetzbar und in ihnen zünd- bar ist, und
jede der Verbrennungskammern (9a, b, 33a, , 84a, b, 85a,b, c, 183, 184) jeweils nach Beendigung eines Verdichtungstakts in einem Arbeitstakt mit einem zweiten Zylinder- räum (6,56,38,66) verbindbar ist, der zwischen einem zweiten Zylinder (2,52,62,72) und einem mit der Kurbelwelle (10) verbundenen zweiten Kolben (4,54,64,74) gebildet ist, wobei der zweite Kolben durch komprimiertes, mit Brennstoff versehenes und gezünde- tes Frischgas derartig verschiebbar ist, daß der zweite Zylinderraum vergrößerbar ist, und in einem dem Arbeitstakt nachfolgenden Ausstoßtakt Abgas durch den zweiten Kolben aus dem zweiten Zylinderraum herausstoßbar ist.
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