DE102008050014A1

DE102008050014A1 - Zink'sche Tangential-Verbrennung Turbine

Info

Publication number: DE102008050014A1
Application number: DE102008050014A
Authority: DE
Inventors: Alexander M Zink; Alexander S Zink; Michael M Zink
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2028-10-02
Also published as: US20090272094A1; US8061327B2; DE102008050014B4

Abstract

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Tangential-Verbrennung-Turbine benützt die Expansionskraft aus der Verbrennung eines Sauerstoff-BrennstoffGemisches zum unmittelbaren Antrieb eines Rotors. Die Verbrennungskammern (6) entstehen in einem von dem ringförmigen Gehäuse (1) und den am Rotor (2) vorhandenen Aussparungen (8) gebildeten Bereich durch das Einrücken von Verbrennungskolben (4). Diese Räume sind auf beiden Seiten durch Seitenwände bzw. Seitenplatten (26) definiert. Die Verbrennungsräume werden in Folge der Drehung beim Passieren von Frischluftöffnungen (19) mit Luft unter Druck gefüllt, die beim Einrücken der Kolben (4) weiter komprimiert wird. Zur Optimierung des Verbrennungsablaufes wird zusätzlich komprimierte Luft über Düsen, den Kolbenkörper durchquerend, in den Verbrennungsraum gepumpt. Dies wird mittels einem hinter den vorgerückten Kolben vorgesehenen Arbeitshub (9) durch seine Reduzierung in Folge der Weiterdrehung gewährt. Der Verbrennungsablauf in dem Verbrennungsraum vor dem Kolben erfolgt dem Otto- oder Diesel-Prinzip entsprechend. Die Tangential-Verbrennung-Turbine ist so gebaut, dass der Rotor (2), die Verbrennungskammern (8) und die Arbeitsräume der Kolben durch den Frischluftdeckel (27) und den Druckluftdeckel (28) sowie die Seitenplatten (26) nach außen völlig verriegelt sind. Dies mildert den Anspruch für perfekte Abdichtung der Verbrennungsräume und gewährt die Beseitigung eventueller Abgasverluste nur über die Auspuffanlage. Nach ...

Description

Technische Beschreibung
Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Rotations-Verbrennungsmotor mit einem stationärem Zusammenbau (Gehäuse) und einem rotierenden Teil (Rotor) bei welchem die durch Verbrennung entstehende thermische Energie durch Wirkung auf den Rotor in mechanische Energie umgesetzt wird.
Stand der Technik
Die erreichten Leistung/Verbrauch Parameter der klassischen Motoren haben zwar in den letzten Jahren gewaltige Fortschritte gemacht, sind jedoch im Lichte der heutigen Ansprüche noch nicht ideal. Obwohl die Otto, Diesel und Wankel Motoren vorzüglich von der Automobilindustrie verwendet werden, weisen diese einige prinzipiellen Mängel auf, wie z. B. die erfolgte Zündung nur nach vier oder zwei Takten, Vibrationen, eine große Anzahl von bewegliche Teile, einen Toten Punkt in der Rotation, große auszuwuchtende Massen und niedrige Verbrennungswirkung. Die meisten existierenden Rotationsmotoren basieren auf dem Prinzip des Wankelmotors oder weisen pulsierende Kolbensysteme innerhalb von Kreisbahnen, benötigen komplizierte Getriebe zur Übertragung der mechanischen Bewegung an den Antrieb und weisen dadurch auch hohe Reibungsverluste auf. Rotationsmotoren bei denen die Gase einigermaßen tangential zur Drehrichtung wirken, weisen große pendelnde Bauteile auf, wodurch Schwingungen eingeleitet werden, und sind kompliziert in der Ausführung und schwach in der Leistungswirkung. Da diese Maschinen bekanntlich auch eine geringe Anzahl von Aktivtakte pro Umdrehung und niedrige Kompressionsraten aufweisen, sind sie unwirtschaftlich in der Anwendung. Die bekannten Gasturbinen, die vor allem für Antrieb in der Flugzeugindustrie Verwendung finden, sind ideal für große Geschwindigkeiten die sie durch hohe Drehzahlen der Turbinen erreichen, jedoch sind sie nicht wirtschaftlich für langsamere oder kleinere Transportmittel.
Aufgabe der Erfindung.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe einen Motor zu bauen, bei dem das Prinzip des Verbrennungsmotors mit der Funktion und Wirkungsweise der Gasturbine kombiniert werden, um die besten Eigenschaften der beiden im Bereich von vergleichbar niedrigeren Drehzahlen als die der Gasturbinen, auszunützen.
Des Weiteren hat diese Erfindung als Ziel die essentielle Reduzierung der Anzahl von beweglichen Teilen im Vergleich zu den klassischen Verbrennungsmotoren, unter verbesserter Leistung, vibrationsfreiem Lauf und höherem Wirkungsgrad, zu erreichen. Durch die Wirkung der thermischen Verbrennungskraft tangential und unmittelbar auf den Rotor, soll diese Erfindung einen turbinenartigen Arbeitsablauf gewähren und dadurch eine „Tangential-Verbrennung Turbine” schafften welche einen wesentlich besseren Wirkungsgrad aufweist.
Dieser Tangential Verbrennung Motor soll, dadurch dass ein Verbrennungszyklus mit Kompression, Zündung und Ausstoß der Abgase, nur über einen Bruchteil einer Rotation ablauft, je nach gewünschtem Verwendungszweck mit einer, zwei oder mehr Zündpositionen per Umdrehung eines Rotors, und mit eine oder mehreren Antriebsrotoren für die gleiche Welle ausgelegt werden können. Dadurch dass praktisch keine Steuerelemente erforderlich sind, und dass das einzige Haupt-Drehteil des Motors der Rotor/die Turbine ist, soll dieser Motor hohe Drehzahlen vibrationsfrei erreichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die beachtenswerte Verbesserung des Verbrennungsprozesses durch Verwendung der für die Kühlung benützter, aufgeheizter zum Teil dreifach komprimierter Luft und durch zusätzliche Luft Einspritzung in den Verbrennungsprozess. Des Weiteren soll diese Erfindung eine sehr kompakte Bauweise unter Anwendung von preisgünstig herstellbaren Teilen des Motors ermöglichen, die auch nach außen so „verkapselt” werden kann, so dass eventuelle Abgasverluste wieder für den Verbrennungsprozess recycelt werden.
Die Fähigkeit dieses Motors für verschiede Arbeitsdrehzahlen und unterschiedliche Leistungen durch Größe, der Anzahl und verschiedener Kombination seiner Elemente gebaut zu werden, soll dieser Erfindung eine sehr hohe Flexibilität bezüglich ihrer Einsatzbereiche für den Antrieb von leichten und schweren Fahrzeugen, von Flugmaschinen und Strom Generatoren verleihen.
Beschreibung der Erfindung
Als Ausführungsbeispiel wurde ein für sechs Zündungen pro Umdrehung ausgelegter Einspritzmotor mit einem Rotor und mit Turboladung genommen. Diese Auslegung besteht im wesentlichem aus zwei Pendelkolbenpaare, gebildet von je einem Verbrennungskolben (4) und einem Ausstoßkolben (5), die in einem ringförmigen Gehäuse (1) mittels der Kolbenbolzen (31) drehgelagert sind, und dem Rotor (2) mit drei Verbrennungskammern (8) sowie einen axialem Radialverdichter (15). Zwei Seitenplatten (26), ein Frischluftdeckel (27) und ein Druckluftdeckel (28) ergänzen mittels Schraubverbindungen den stationären Zusammenbau und nehmen die Antriebswelle (3) mittels Lagerungen (14) auf. Zwei mit Ringdichtungen vorgesehene Abdichtdeckel (32) dichten den Luftansaugbereich unter dem Frischluftdeckel (27) beziehungsweise den Druckluftbereich hinter dem, zum Beispiel im Rotor eingebautem Radialverdichter (15), nach außen ab. Der Zusammenbau von Seitenplatten und dem ringförmigen Gehäuse (1) ist nach außen mit Zylinderkopfdichtungen (34) abgedichtet.
Die Zeichnung 1 zeigt einen aus zwei symmetrisch angeordneten Gehäuse Hälften zusammengesetztem Motor im Schnitt, senkrecht auf die Antriebswelle (3). Zeichnung 2 zeigt einen Radialschnitt derselben durch die Antriebswellenebene, Zeichnung 3 zeigt eine Seitenansicht, Zeichnung 4 eine Frontansicht und Zeichnung 5 zeigt eine isometrische Ansicht. Diese Zeichnungen verbildlichen nur das Funktionsprinzip der Erfindung und sind weder Maßstabgerecht noch für Konstruktion geeignet.
Die im stationären Gehäuse (1) vorgesehenen Verbrennungskolben (4) und Ausstoßkolben (5) sind mittels Kolbenbolzen (31) so gelagert, dass sie von Federn (21) auf die Zylinderumlauffläche (33) des Rotors (2) angedrückt werden. Die Zylinderumlauffläche (33) bildet den Boden eines U-förmigen Schnittes des Rotorumfanges. Der Rotor (2) ist mit drei gleichen Verbrennungskammern (8) in seiner Zylinderumlauffläche (33) versehen. Die Verbrennungskammern (8) sind mit je einem Zündraum (6) an dem vorderen Ende in Drehrichtung versehen.
Der auf dem inneren des Rotors angebrachte Radialverdichter (15) liefert als letzte Vorstufe, komprimierte Frischluft an die Verbrennungskammern (8) durch zwei Frischluftkanäle (18) und über deren Einlassöffnungen (19). Die Verbrennungskammern (8) passieren in Folge der Umlaufbewegung der Reihe nach die Einlassöffnungen (19) und werden jedes Mal mit Druckluft gefüllt. Zeitpunk und Dauer der Luftzufuhr kann Auslegung-, Drehzahl- und Frischluftdruck-bedingt, durch Positionierung und Länge der Öffnungen (19) gewählt werden. Wenn das vordere Ende der Verbrennungskammer (8) das Ende des Verbrennungskolben (4) in Drehrichtung erreicht, wird dieser von der Feder (21) in die Kammer, der Einrückkurve (38) nach gepresst, so dass ein Teil der komprimierten Luft aus der Verbrennungskammer in die von der Kolbenfrontfläche (12), dem Zündraum (6) und einer im Gehäuse vorgesehenen Zündmulde (13) gebildetem Brennraum, weiter komprimiert wird. Der Einspritz- und Verbrennungsvorgang wird über die in den Zündmulden (13) untergebrachten Einspritzdüsen und Zündkerzen, eingeleitet.
Der in der Zündkammer entstehende Verbrennungsdruck wird auf der Kolbenseite über die Kolbenfrontfläche (12) und dem Kolbenbolzen (31) vom standfesten Gehäuse übernommen, und bewirkt auf der Gegenseite die Abstoßung der Angriffsfläche (20) des Rotors in die Drehrichtung. Drehbewegung und Drehmoment werden direkt durch tangentiale Wirkung des Verbrennungsdruckes an den Rotor erzeugt. Der entstehende Seitendruck in der Verbrennungskammer wird durch die Seitenwände der Kammern annulliert. Die Verbrennungskolben (4) und deren Frontflächen (12) sowie die Anordnung der Kolbenbolzen (31) sind geometrisch so ausgelegt, dass keine Kraftkomponente entstehen kann, die an den Kolben gegen die Druckkraft der Feder (21) wirkt. Eine leichte Kraftkomponente die den durch die Federn auf den Boden der Verbrennungskammer ausgeübten Kolbendruck während des Verbrennungsprozesses erhöht, kann jedoch berücksichtigt werden, um kleinere Federn (21) verwenden zu können.
Die Verbrennungskammern (8) weisen einen Arbeitshub (9) aus. Die, in dem vom Arbeitshub gebildete Kompressionskammer (17), hinter dem vorgerückten Verbrennungskolben vorhandene Druckluft wird in Folge der durch den Verbrennungsdruck erfolgten Drehbewegung durch Verringerung des Hubes (9) erneut komprimiert, und durch die Kolbenkanäle (10) des Kolbens (4) über Düsen (11) in die (in Drehrichtung) expandierende Brennkammer (6) gepumpt, oder über Einwegventile in eine Druckkammer geschickt und erst von da aus in die Zündkammern über Einspritzdüsen geleitet. Durch diese zusätzliche Frischluftzufuhr, entsteht hier ein sauerstoffreicher, sauberer gasturbinenähnlicher Verbrennungsvorgang, indem die aus den Düsen jetartig strömende Frischluft mit dem eingespritzten Kraftstoff zusammen trifft. Vorteilhaft für diese Erfindung sind auch die Möglichkeiten, die verschiedenen Parameter des Motors rechnerisch und konstruktiv optimal für den Verbrennungsablauf auszulegen, wie z. B. über den Zufuhrdruck der Frischluft (mehrstufige Radialverdichter), über die Form und Abmessungen der Verbrennungskammern und der Kolben (Kompressionsfaktor), die Menge und Dauer des Einspritzvorganges sowie durch Anzahl/Form und Abmessungen der Düsen (11). Der Brennraum ist gegenüber dem Einbauraum des Verbrennungskolbens mittels im Kolben liegende Dichtstäbe (16) und gegen die Ansaug- und den Druckluftraum mittels Dichtringe (29) abgedichtet. Des Weiteren können die Verbrennungsräume (8) durch Dichtstäbe an beiden Enden abgedichtet werden.
Nach erfolgtem Verbrennungsvorgang erreicht die mit Abgase gefüllte Verbrennungskammer, in Folge der Weiterdrehung den Ausstoßkolben (5). Dieser ist so gestaltet, dass er an der Angriffsfläche (20) der Verbrennungskammer (8) unter der von der Feder (21) ausgeübter Kraft in diese eingleist, und die Abgase durch seine Form und seiner Öffnung (22) in die Auspuffanlage (7) auswirft.
Die Rückstoßfläche (25) der Verbrennungskammern (8) am Entgegengesetzten Ende des Verbrennungsraumes ist so gestaltet, dass sie in Folge der Drehung mit den Gleitflächen (23) bzw. (24) der Pendelkolben, zum sanften und möglicht Druckverlustfreien Rückschub der Pendelkolben in derer Ausgangsposition, zusammenwirkt.
Die Verbrennungskammern (8) erreichen die Frischluft Einlassöffnungen (19) sobald derer Angriffsflache (20) den vorgerückten Ausstoßkolben (5) verlassen hat, und werden zur Fortsetzung des Zyklus wieder gefüllt
Vorzugsweise werden die Verbrennungskammern (8) und dadurch auch die Kolben, in Querschnitt zur Drehrichtung, breiter als höher (Rechteck, Halbellipse etc.) um die Bewegung der Kolben auf kurze Wegen zu begrenzen, ausgelegt. Dadurch haben die relativ kleinen Massen der im Gehäuse senkrecht zur Drehrichtung pendelnden Kolben, praktisch keinen störenden Einfluss auf die Laufruhe des Motors auch bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten.
Frischluftdeckel (27) und Druckluftdeckel (28) können aufgrund der kompakten Bauweise dieses Motors wie in dem hier gewähltem Beispiel gezeigt, so gestaltet werden, dass die angesaugte Frischluft die erste Seitenplatte (26), bzw. die komprimierte Luft vor dem Verlassen des Kompressionsraumes die zweite Seitenplatte (26), sowie den Rotor auf beiden Seiten zur Kühlung in unmittelbarer Nähe der Verbrennungskammern umspülen, und dadurch aufgeheizte Luft für die Verbrennung liefern.
Je nach Anzahl der gewählten Zündvorgänge des Motors pro Rotor, kann die Masse des Rotors auch als Schwungrad ausgelegt werden, um eventuelle elastische Schwingungen. durch mögliche Druck/Düsen-Massenstrom Differentiale im Kompressionshubraum (9) zu verhindern
Als weiterer Merkmal der Erfindung ist festzuhalten, dass verglichen mit den klassischen Motoren, hier eine wesentlich geringere Anzahl von sich bewegende Bauteile benötigt wird. Zum Beispiel benötigt erfindungsgemäß eine Motoreinheit mit 6-Zündungen pro Umdrehung nur fünf bewegliche, Krafterzeugende Hauptbauteile; die vier Kolben (zwei Kolbenpaare) im Gehäuse und einen Rotor (mit drei Kammern). Ein 4-Takt Ottomotor mit 6 Zündungen per Umdrehung benötigt jedoch 12 Zylinder, 12 Pleuel und eine Kurbelwelle, also 25 bewegliche Hauptteile (Federn, Nockenhebel und Ventile etc. unberücksichtigt).

Claims

Verbrennungsmotor mit Vergaser oder Einspritzsystem dadurch gekennzeichnet, dass er Verbrennungskammern (8) zwischen einem turbinenartigen Rotor (2) und einem standfestem Gehäuse (1) aufweist, und dass die in diesen Verbrennungskammern erzeugte thermische Energie direkt in mechanische Energie durch unmittelbare Wirkung auf die am Umfang dieses Rotors vorhandene Angriffsflächen (20) dieser Verbrennungskammern (8) umgewandelt wird, und dadurch Drehbewegung und Drehmoment direkt durch tangentiale Wirkung des Verbrennungsdruckes an den Rotor erzeugt.
Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch das Eindringen von Kolben- oder pendelartigen Teilen (4) in auf einem Rotor vorhandene Verbrennungskammern (8), Zündkammern gebildet werden, und dass die dort vorhandene Frischluft oder Zündmischung dadurch komprimiert wird.
Motor nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbrennungsräume (8) eines Rotors (2) vorgerückte Kolben/Pendelteile (4), durch Zusammenwirkung mit dem stationärem Gehäuse (1) des Motors, nach erfolgter Zündung der komprimierten Mischung in den Zündräumen, den Verbrennungsdruck auf der Kolbenseite der Zündkammer zum standfestem Gehäuse übernehmen, und dadurch die Abstoßung des Rotors über dessen Angriffsflächen (20) auf der Entgegengesetzten Seite, in Drehrichtung bewirken.
Antriebsmotor als Tangential-Verbrennung Turbine bezeichnet, nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass seine wesentlichen Bestandteile, der standfeste Gehäuse-Zusammenbau (1) und der turbinenartige Rotor (2) auch je nach Verwendungszweck und Größe des Motors, als Außen- oder als Innenteil, z. B. Gehäuse-Zusammenbau nach Außen mit der Turbine im Inneren, oder umgekehrt, konstruiert werden kann.
Motor nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass Verbrennungsausschnitte (8) auf dem Umfangring eines Rotors (2) für den direkten, tangentialen Antrieb desgleichen angebracht sind und dass Abmessungen und Querschnittsform dieser Ausschnitte nach gewünschter Kapazität und optimaler Arbeitsdrehzahl des jeweiligen Motors verschiedenartige Formen und Volumen ausweisen können.
Motor nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass in der zum Rotor liegenden Zylinderfläche des Gehäuses (1), jeweils paarweise, eine beliebige Anzahl von Verbrennungskolben (4) mit anschließenden Ausstoßkolben (5) in Drehrichtung angebracht werden können, die gegen eine Umlauffläche (33) des Rotors (2) angedrückt werden.
Motor nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass Kolben oder Pendelkolben paarweise so ausgelegt sind, dass sie der Reihe nach durch Eindringen in die Verbrennungskammer, je nach Drehposition des Rotors, zusammen mit dem Volumen dieser Kammer, die Verdichtung der Frischluft bzw. eines Verbrennungsgemisches, durch den Verbrennungskolben (4) und nach erfolgter Verbrennung und Weiterdrehung, die Evakuierung der Abgase in die Auspuffanlage durch den Ausstoßkolben (5) bewirken.
Motor nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass der Verbrennungskolben (4) beim Vorstoß in die Verbrennungskammer einer Einrückkurve (38) folgend, eine Zündkammer (6) auf seiner Vorderseite bildet, und dass Zündkerze und Brennstoff-Einspritzdüsen in einer in dem Gehäuse in unmittelbarer Nähe des Kolbens angeordnete Zündmulde (13) untergebracht sind, so dass Zündkammer und Zündmulde einen Zündraum (6) formen.
Motor nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass Form und Volumen der Verbrennungskammer (8) so gestaltet sind, dass der Kolben beim Eindringen seitlich völlig eingenommen wird, während in Drehrichtung hinter dem vorgerückten Verbrennungskolben (4) eine zusätzliche Kompressionskammer (17) mit einem Arbeitshub (9) entsteht.
Motor nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Frischluft direkt in die umlaufenden Verbrennungskammern über Ventile oder insbesondere nur anhand entsprechender Positionierung und Länge von im Gehäuse vorgesehenen Einlassöffnungen (19) gesteuert wird.
Motor nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Folge des auf der Vorderseite der Kolben in den Brennkammern (6) entstandenem Verbrennungsdruckes, die in den Kompressionskammern (17) auf der Rückseite der ausgerückten Kolben eingeschlossene Luft in Drehrichtung zu den Kolben zusätzlich komprimiert wird, und durch Kanäle und/oder Düsen in den Verbrennungsraum gepumpt wird.
Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Kompressionskammern (17) auf der Rückseite der ausgerückten Kolben komprimierte Luft, über in unmittelbarer Nähe des Kolbens sich befindliche ein oder mehrere Einwegventile, in eine Drucksammelkammer befördert wird. Von dieser Kammer aus wird die unter Druck stehende Frischluft (Vergasergemisch) durch Einspritzventile in die Verbrennungskammern jeweils zum definierten Zeitpunkt für die vorteilhafteste Verbrennung gepumpt. Vorteilhafterweise wird diese Kammer von allen Kompressionskammern (17) gespeist und bedient alle Verbrennungskammern.
Motor nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskolben (4) mit Luft-Durchlasskanäle/Düsen in Drehrichtung durchquerend versehen sind, und dass diese auch Druckrückschlag/Schockwelle entgegen der Drehrichtung gesichert sein können.
Motor nach 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet dass die Kolbenfrontfläche (12) der Verbrennungskolben (4) auch verschiedene Formen wie z. B. konkav, konvex, V-förmig oder stufenartig sein kann, um in der Zusammenwirkung mit den Düsen, derer Anordnung und Gestaltung, den optimalen Verbrennungsprozess durch Steuerung des Luftstromes zu gewähren.
Motor nach 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Kraftstoffes und der Zündung durch die Körper der Verbrennungskolben (4) zu derer Kolbenfrontfläche (12) geführt werden können und Zündung und Einspritdüsen hier angeordnet sind.
Motor nach 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Abgase gefüllte Verbrennungskammer, durch den weiteren Drehvorschub nach erfolgter Verbrennung und Expansionsleistung zu einem Ausstoßkolben (5) gelangt, so dass dieser in die Kammer gleiten kann und durch sein Volumen und seine Formgestaltung, den Ausstoß der Abgase durch eine Öffnung (22) zu einem Auspuffsystem (7) bewirkt.
Motor nach 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Kombinationen zwischen Verbrennungs-Ausstoßkolben Paare in dem Gehäuse und Verbrennungskammern (8) auf dem Rotor, beliebig zusammengesetzt werden kann, so dass z. B. bei zwei Kolbenpaare im Gehäuse und drei Kammern auf dem Rotor eine Einheit mit 6 (sechs) Zündungen pro Umdrehung entsteht, und dass mit drei Kolbenpaare im Gehäuse und vier Kammern am Rotor ein 12 (zwölf) Zündungen pro Umdrehung Motor entsteht.
Motor nach Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwei und mehrere erfindungsgemäße Motoreinheiten, auf die gleiche Antriebswelle montiert, oder über Getriebe verbunden, zu einem Motor zusammengebaut werden können, um höhere Leistungen zu erreichen.
Motor nach bisherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskolben (4) sowie die Ausstoßkolben (5) so gestaltet werden können, dass sie einer linearen Pendelbewegung oder einer Kurvenförmigen Bahn zur Durchführung deren Aufgabe folgen müssen. Beide, Verbrennungs- und Ausstoßkolben können erfindungsgemäß innerhalb eines Arbeitspaares, gleicher oder unterschiedlicher Bauweise voneinander ausgelegt werden und unterschiedlicher Arbeitsbahnen folgen, wie z. B. ein Kolben linear und der andere bogenmäßig. Des Weiteren können erfindungsgemäß diese Kolben einteilig, als fester Zusammenbau oder auch als Zusammenbau von Teilen die untereinander beweglich sind, gestaltet werden. Diese können im Gehäuse um einen Bolzen pendelnd, oder gleitend, oder auch mittels Hebel befestigt sein. Die gewählte Konstruktion und Einbausweise dieser muss jedoch erfindungsgemäß die Übertragung des Verbrennungsdruckes bei ausgerückter Kolbenposition auf das stationäre Gehäuse gewähren.
Motor nach 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben gegen eine Umlauffläche (33) des Rotors von jeweils eine oder mehreren Federn, direkt oder mittels Zwischenteile, gedrückt werden, und dass die Steuerung der Kolbenbewegung auch mittels Nockenwelle/n erfolgen kann.
Motor nach 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskammern (8) am Rotor so ausgelegt sind, dass sie am Entgegengesetzten Ende des Zündraumes eine Rückstoßfläche (25) aufweisen. Diese ist so gestaltet, dass sie in Folge der Rotation, vorerst die gesamte Luft/Mischung aus der Kammer (8) durch die Kolbendüsen (10) befördert und anschließend mit dessen anliegender Gleitfläche (23) so zusammenwirkt, dass der Kolben progressive aus der Kammer gehoben wird. Die Rückstoßfläche (25) ist des Weiteren Erfindungs- gemäß so gestaltet, dass sie in dem auf die Verbrennung folgenden Vorgang der Evakuierung der Abgase, auch mit dem in den Verbrennungsraum eindringenden Ausstoßkolben (5) für die Weiterbeförderung der Abgase in die Auspuffanlage (7) mit dessen Gleitfläche (24) in ähnlicher Weise wirkt.
Motor nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Reihe nach drei Kompressionsvorgänge der gesamten oder einem Teil der/des Frischluft/Verbrennungsgemisches erfolgen; und zwar so dass vorerst mittels eines Kompressors, Turboladers und/oder eins Radialverdichters, diese in die Verbrennungskammer gepresst wird, anschließend durch den Vorschub eines Kolbens/Pendelkolbens in die Verbrennungskammer weiter komprimiert wird, um schließlich, durch die Zündungsbedingte Verkleinerung des Arbeitshubes (9) in Folge der Drehung, ein weiteres mal komprimiert zu werden.
Motor nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet dass während des Verbrennungsablaufes, hoch verdichtete Frischluft dem Zündraum über Düsen zugeführt wird. Vorteilhafterweise soll diese Lufteinspritzung in die Richtung der Expansion des Zündraumes erfolgen so dass erfindungsgemäß ein Gasturbinenähnlicher Verbrennungsablauf über eine relativ kurze Zeit gefördert wird.
Motor nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungskolben erfindungsgemäß so gestaltet wird und im Gehäuse so ausgelegt ist, dass er gegen alle ihm entgegen gesetzten Arbeitsflächen abgedichtet ist. Der Verbrennungskolben dichtet demnach die Zündkammer gegenüber der Kompressionskammer und seinem Einbauraum ab. Desgleichen wird die Zündkammer auch gegenüber allen vorhandenen Spielräumen entsprechend abgedichtet, so dass dadurch der optimale Ablauf der Vorgänge in den Verbrennungskammern (8) und deren Kompressionskammern (17) jeweils gewährt ist. Dementsprechend ist auch der Ausstoßkolben (5) gegenüber Seitenräume und Gehäuse ausreichend abgedichtet.
Motor nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Meidung von Abgasverluste aus dem gesamten Arbeitsraum zwischen dem Gehäuse, dem Rotor und den Seitenflächen, dieser Raum unter den Druck der Frischluftzufuhr gesetzt wird, so dass Abgasverluste nur über die Verbrennungskammern in die Auspuffanlage ausweichen können.
Motor nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass für die Aufnahme der Zündkerzen und Einspritzdüsen die Erfindung Zündmulden (13) in dem Gehäuse vorsieht. Diese Zündmulden sind in unmittelbarer Nähe der Verbrennungskolben (4) so angeordnet, dass sie zusammen mit dem beim Eindringen der Kolben in die Verbrennungskammern entstehende Zündräume (6) auf dessen Vorderseite, Brennraume bilden.
Motor nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung der zu den Verbrennungskammern zugewendeter Ringseite des Rotors, im Inneren der Rotors bei innen liegende Rotoren, bzw. auf der Außenseite der Verbrennungskammern für außen liegende Rotoren, Radialverdichterschaufeln (15) angebracht sind, so dass die von diesem Radialverdichter gelieferte Frischluft weiter an die Verbrennungskammern unter dem benötigten Druck geleitet wird. Des weiteren erfüllt der im Rotor eingebaute Luftverdichter erfindungsgemäß drei Zwecke; er erzeugt den benötigten Druck für die Speicherung der Verbrennungskammern, kühlt den Rotor und Teile des Gehäuses ab und erwärmt die Frischluft zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses.
Motor nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Verbrennungskolben (4) im Gehäuse so ausgelegt ist, dass während des Verbrennungsprozesses eine Kraftkomponente entsteht, die den Kolben in der ausgerückten Position hält, so dass dadurch auch kleinere Federn (21) benützt werden können.
Motor nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (22) im Ausstoßkolben (5) konstruktiv von dem Abgasstrom abgeschildert werden.
Motor nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündmulden (13) auch mehrere Einspritzdüsen und/oder Zündelemente aufweisen.
Motor nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das stationäre Gehäuse als auch der Rotor auch wassergekühlt werden können.