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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren.
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DE-C-908676 offenbart
einen Verbrennungsmotor, der ein Gehäuse und einen für eine oszillierende
Drehbewegung darin installierten Rotor umfasst, wobei das Gehäuse mindestens
einen Kompressionsraum und mindestens einen zugehörigen Brennraum
definiert, der Rotor für
jeden Raum ein Kolbenmittel definiert, das darin abgedichtet verschoben
werden kann, wodurch die oszillierende Drehbewegung entsteht, und
der Rotor ein internes Kanalmittel zur Verfügung stellt, mit dem sich eine gezielte
Verbindung zwischen dem bzw. jedem Kompressionsraum und seinem zugehörigen Brennraum bewirken
lässt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt das Gehäuse
ein Einlassmittel zur Verfügung,
das Einwegventile für
das Durchleiten von Kraftstoffgemisch zu den bzw. jedem Kompressionsraum
enthält,
und ein Abgasmittel für
das Durchleiten von Verbrennungsprodukten aus dem bzw. jedem Brennraum, das
Gehäuse
stellt in einer gemeinsamen Ebene ein Paar identischer Kompressionsräume zur
Verfügung, die
sich gegenüber
angeordnet sind und von einem Paar Kompressionstrennwände voneinander
getrennt werden, die radial nach innen hin verlaufen, und das Gehäuse stellt
in einer Ebene ein Paar identischer Brennräume zur Verfügung, die
von der gemeinsamen Ebene der Kompressionsräume axial in einem Abstand
liegen, wobei die zwei Brennräume sich
gegenüberliegend
angeordnet sind und von einem Paar identischer Verbrennungstrennwände voneinander
getrennt werden, die radial nach innen hin verlaufen.
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Vorzugsweise
ist jeder Zylinder teilweise ringförmig und sein zugehöriges Kolbenmittel
ist dementsprechend teilweise ringförmig, damit es darin ver schoben
werden kann, und idealerweise besitzen die Zylinder im Wesentlichen
einen kreisförmigen radialen
Querschnitt.
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In
bevorzugten Ausgestaltungen umfasst der Rotor eine Zentralwelle,
die durch das Gehäuse
hindurch verläuft
und für
eine Drehung in Bezug zu dem Gehäuse
mit Hilfe von Lagern gelagert ist. Üblicherweise ist das Einlassmittel
in jeder Kompressionstrennwand enthalten. Bei einigen Ausführungsformen
umfasst das Einlassmittel in jeder Kompressionstrennwand eine radial
verlaufende Einlassbohrung, die mit einer Querbohrung endet, welche
an einem Ende in einen der Kompressionsräume und an dem anderen Ende
in den anderen Kompressionsraum mündet, wobei die Einwegventile
in den Querbohrungen angeordnet sind, damit das Kraftstoffgemisch
nur in die Kompressionsräume
geleitet wird. Vorzugsweise verläuft
ein Paar sich gegenüberliegender
Kompressionskolben von einer an der Welle befindlichen ersten Zentralnabe
aus, wobei die Zentralnabe abdichtend in das Paar Kompressionstrennwände eingreift
und sich in Bezug dazu dreht und jeder Kompressionskolben seinen
Kompressionsraum in einen ersten und einen zweiten Teil unterteilt.
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Bei
einigen Ausführungsformen
umfasst das interne Kanalmittel in jedem Kompressionskolben eine
Durchgangsbohrung, die mit einer radialen Bohrung verbunden ist,
welche durch den Kolben und die Zentralnabe nach innen zu einer
axial verlaufenden Bohrung in der Welle verläuft, und weiterhin weisen die
Enden jeder Durchgangsbohrung, die in den zugehörigen Kompressionsraum münden, jeweils
ein Einwegventil auf, damit das Kraftstoffgemisch zu der radialen
Bohrung geleitet werden kann.
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Idealerweise
umfasst das Abgasmittel einen Abgaskanal, der im Wesentlichen radial
durch den Außenumfang
des Gehäuses
verläuft
und zentral in jeden Brennraum mündet.
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Bei
bevorzugten Ausgestaltungen verläuft ein
Paar sich gegenüberliegender
Verbrennungskolben von einer an der Welle befindlichen zweiten Zentralnabe
aus, wobei die zweite Zentralnabe abdichtend in das Paar Verbrennungstrennwände eingreift und
sich in Bezug dazu dreht und jeder Verbrennungskolben seinen Brennraum
in zwei Teile unterteilt. Zusätzlich
umfasst das interne Kanalmittel für eine gezielte Verbindung
mit den jeweiligen Brennräumen
in Abhängigkeit
von der Position des Rotors des weiteren sich gegenüberliegende,
radial verlaufende Öffnungen,
die von der axialen Bohrung in der Welle aus durch die zweite Zentralnabe
hindurchführen.
Vorzugsweise mündet
jede radiale Öffnung
in der zweiten Zentralnabe in der Mitte zwischen dem Paar Verbrennungskolben.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel stellt
das Gehäuse
einen Kompressionsraum und einen gegenüberliegend angeordneten Brennraum
in einer gemeinsamen Ebene bereit, wobei die Räume durch ein Paar identischer,
sich radial nach innen erstreckender Trennwände voneinander getrennt sind. Üblicherweise
werden die Trennwände
jeweils einen Einlasskanal aufweisen, der über ein Einwegventil in den
Kompressionsraum mündet.
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Vorzugsweise
umfasst der Rotor eine zentrale Welle und eine zentrale Nabe, die
in dichtendem Kontakt mit den Trennwänden steht und sich relativ zu
diesen dreht, einen Kompressionskolben, der sich von der zentralen
Nabe aus erstreckt um eine gleitende Oszillation in dem Kompressionsraum
vorzunehmen und einen Verbrennungskolben, der sich von der zentralen
Nabe zur gleitenden Oszillation innerhalb des Brennraums aus erstreckt.
Bei einer Anordnung weist der Kompressionskolben eine durchgehende Bohrung
mit einem Einwegventil an jedem Umfangsende auf, wobei die durchgehende
Bohrung mit einer Radialbohrung kommuniziert, die sich nach innen durch
den Kompressionskolben und durch die zentrale Nabe zu der Welle
hin erstreckt, wo zwei radiale Kanäle sich durch die zentrale
Nabe erstrecken, um entweder in den betreffenden Brennraum zu münden oder
um durch die betreffenden Trennwände
blockiert zu werden, in Abhängigkeit
von der Stellung des Rotors relativ zu dem Gehäuse.
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Idealerweise
stellt das Gehäuse
weiterhin eine Abgasöffnung
aus dem Brennraum bereit, wobei die Öffnung zentral zwischen den
Trennwänden
angeordnet ist.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben. Die Beschreibung
bezieht sich auf die beigefügte Zeichnung.
Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 einen
vertikalen Schnitt durch den Motor gemäß 1,
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3 einen
anderen vertikalen Schnitt durch den Motor gemäß 1, senkrecht
zu dem der 2,
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4 einen
Radialschnitt entlang der Linie IV-IV in 2,
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5 bis 10 Radialschnitte
entlang der Linie V-V mit einem Verbrennungsrotor in unterschiedlichen
Stellungen seines Zyklus,
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11 eine
perspektivische Explosionsansicht eines alternativen Verbrennungsmotors,
der nicht unter die vorliegende Erfindung fällt,
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12 einen
Vertikalschnitt durch den Motor der 11, und
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13 einen
Radialschnitt entlang der Linie XIII-XIII in 12, der
den Rotor in einer Position seines Zyklus zeigt.
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Bezugnehmend
zunächst
auf die 1 bis 11 ist
dort ein Verbrennungsmotor 10 dargestellt, mit einer Gehäuseanordnung,
die ein unteres Gehäuse 11,
ein Zentralgehäuse 12 und
ein oberes Gehäuse 13 aufweist.
Das untere Gehäuse 11 und
das obere Gehäuse 13 sind
beispielsweise mittels Schrauben an dem Zentralgehäuse 12 befestigbar.
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Das
obere Gehäuse 13 und
eine Axialfläche des
Zentralgehäuses 12 bilden
zwischen sich ein Paar einander gegenüberliegend angeordneter Kompressionsräume 14,
die durch ein Paar einander gegenüberliegend angeordneter Kompressionstrennwände 15 voneinander
getrennt sind. Die Kompressionsräume 14 weisen
eine partiell toroidale Form auf und weisen bei dieser Ausführungsform
einen kreisförmigen
Radialquerschnitt auf. Jede Kompressionstrennwand weist eine sich
in Umfangsrichtung erstreckende Querbohrung 16 auf, die über eine
sich radial erstreckende Bohrung 17 mit dem Raum außerhalb des
Gehäuses
kommuniziert. Die sich radial erstreckende Bohrung 17 kann
mit einem Kraftstoff-/Luftgemisch oder einfach mit Luft zur Kompression
in den Kompressionsräumen 14 beaufschlagt
werden. Jede Querbohrung 16 kommuniziert mittels Einwegventilen 18 mit
beiden Kompressionsräumen 14,
wobei die Einwegventile den Durchtritt des Gemisches nur in die
Kompressionsräume 14 erlauben.
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Der
zentrale Bereich des oberen und des Zentralgehäuses 13, 12,
der sich zwischen den Kompressionsräumen 14 befindet,
stellt ein Paar einander gegenüberliegender,
kreisförmiger
Lagerflächen 19 bereit,
von denen eine jede ein kreisförmiges Dichtelement 20 aufweist.
Zwischen den Lagerflächen
ist eine zentrale Nabe 21 angeordnet, die an einer sich
axial erstreckenden Hauptwelle 22 montiert ist, die sich
zentral durch den Motor hindurch erstreckt. Die zentrale Nabe 21 kann
zwischen den Lagerflächen 19 rotieren
und steht in dichtendem Kontakt mit dem Paar Kompressionstrennwände 15.
Von einander gegenüberliegenden
Seiten der zentralen Nabe 21 aus erstrecken sich partiell
toroidale Kompressionskolben 23, die jeweils einen kreis förmigen Querschnitt
aufweisen, der dem Querschnitt der Kompressionsräume 14 entspricht,
um eine gleitende Drehbewegung darin um die Mittelachse des Motors
zu ermöglichen.
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Eine
kreisförmige
Dichtung 24 ist an jedem Umfangsende eines jeden Kompressionskolbens 23 vorgesehen,
um die gleitende Drehbewegung in den Kompressionsräumen 14 abzudichten.
Die Kompressionsräume 14 sind
damit in einander gegenüberliegende
erste Kompressionsräume 14a und
zweite Kompressionsräume 14b unterteilt.
Jeder Kolben 23 weist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Durchgangsbohrung 25 auf,
die in benachbade erste und zweite Kompressionsräume 14a, 14b mündet, über die
Einwegventile 26, die einen Durchtritt des Gemisches nur
in den Kolben 25 erlauben. Jede Durchtrittsbohrung kommuniziert
mit einer Radialbohrung 27, die sich durch den Kolben 25 hindurch erstreckt,
durch die zentrale Nabe 21 und in eine Axialbohrung 28 hinein,
die in der Hauptwelle 22 vorgesehen ist.
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Das
untere Gehäuse 11 und
die andere Axialfläche
des Zentralgehäuses 12 begrenzen
zwischen sich ein Paar einander gegenüberliegend angeordneter Brennräume 30,
die von einander durch ein Paar einander gegenüberliegend angeordneter Verbrennungstrennwände 31 getrennt
sind. Die Brennräume 30 weisen
eine partiell toroidale Form auf und sind bei dieser Ausführungsform
kreisförmig im
radialen Querschnitt. Die zentrale Partie des unteren Gehäuses 11 und
des Zentralgehäuses 12,
die sich zwischen den Brennräumen 30 befindet,
stellt ein Paar einander gegenüberliegend
angeordneter, kreisförmiger
Lagerflächen 32 bereit,
die jeweils ein kreisförmiges
Dichtelement 33 aufweisen. Zwischen den Lagerflächen 32 ist
eine zentrale Nabe 34 angeordnet, die auf der Hauptwelle 22 montiert
ist. Die zentrale Nabe 34 kann zwischen den Lagerflächen 32 rotieren
und liegt dichtend an dem Paar der Verbrennungstrennwände an,
wobei die Dichtungen 35 an beiden Umfangsenden einer jeden
Verbrennungstrennwand 31 zur Anlage an der zentralen Nabe 34 vorgesehen
sind. Von einander gegenüberliegenden Seiten
der zentralen Nabe 34 aus erstrecken sich die partiell
toroidalen Verbren nungskolben 36, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen, der dem Querschnitt der Brennräume 30 entspricht,
um eine gleitende Drehbewegung darin um die Mittelachse des Motors
zu ermöglichen.
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Eine
kreisförmige
Dichtung 37 ist an jedem Umfangsende eines jeden Kolbens 36 vorgesehen, um
die gleitende Drehbewegung in der Brennkammer 30 abzudichten.
Die Brennkammern 30 sind dadurch in einander gegenüberliegende
erste Brennkammern 30a und zweite Brennkammern 30b unterteilt.
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In
der zentralen Nabe ist ein sich radial erstreckender Kanal 38 vorgesehen,
der sich von der Axialbohrung 28 in der Hauptwelle 22 aus
erstreckt und in der Mitte zwischen den zwei Brennkolben 36 mündet. Der
Umfangsabstand zwischen dem Paar Dichtungen 35 in jeder
Trennwand ist größer als
die Umfangslänge
des Kanals 38, wo dieser in der radialen Außenfläche der
zentralen Nabe 34 mündet.
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Von
jedem Brennraum 30 aus erstreckt sich nach außen durch
das Gehäuse
eine Abgasöffnung 39,
die in der Mitte zwischen den Verbrennungstrennwänden 31 angeordnet
ist. Die Hauptwelle 22, die zentralen Naben 21, 34 und
die Kolben 23, 36 bilden zusammen einen Rotor,
der als eine Einheit rotiert.
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Wenn
der Motor mit Benzin betrieben werden soll, dann ist eine Zündvorrichtung,
beispielsweise eine Zündkerze,
erforderlich, die z. B. in den Umfangsstirnflächen 40 der Verbrennungstrennwände 31 angeordnet
werden kann. Der Verdichtungsbereich kann mit einem zündfähigen Luft-/Kraftstoffgemisch
betrieben werden oder mit einem Luftgemisch, das ein Kraftstoffeinspritzmittel
im Verbrennungsbereich erfordert. Hierzu wird nichts Näheres ausgeführt, aber
für den
Fachmann wird es offensichtlich sein. Wenn der Motor jedoch mit
Dieselkraftstoff betrieben werden soll, dann ist eine Zündvorrichtung nicht
unbedingt erforderlich, da die Verdichtung des Kraftstoffgemisches
in den Brennkammern ausreicht, um das Kraftstoffgemisch in der bekannten
Weise zu zünden.
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Der
Betriebszyklus des Motors kann nun näher beschrieben werden, wobei
zunächst
die Verdichtungsräume
betrachtet werden. Kraftstoff-/Luftgemisch tritt über Radialbohrungen 17 in
den Motor ein. Unter der Annahme, dass sich die Kompressionskolben 23 im
Uhrzeigersinn bewegen, wird Kraftstoff/Luft über die entsprechenden Einwegeventile 18 in
den Kompressionstrennwänden 50 in
das Paar erster Kompressionsräume 14a gesaugt.
Wenn die Kompressionskolben 23 das Ende ihrer Bewegung im
Uhrzeigersinn erreicht haben, was durch das Verdichtungsverhältnis der
Verdichtungsräume 14 bestimmt
wird, kehren sie entgegen dem Uhrzeigersinn zurück und verdichten das Gemisch
in den ersten Verdichtungsräumen 14a,
welches dann durch die entsprechenden Einwegventile 26 in
den Kolben 23 tritt. (Während
dies in den ersten Verdichtungsräumen 14a stattfindet,
wird Gemisch in die zweiten Verdichtungsräume 14b gesaugt.)
Das Gemisch tritt in die Bohrungen 25, 27 in den
Kolben und in die Axialbohrung 28 in der Hauptwelle 22 ein.
Das Gemisch wird kurzzeitig in diesen Bohrungen gespeichert, während die Öffnung eines
jeden Radialkanals 38 der zentralen Nabe des Verbrennungsbereichs
sich zwischen dem Paar Dichtungen 35 in den entsprechenden
Verbrennungstrennwänden 31 befindet,
bis es in einem Brennraum benötigt
wird. Die Gesamtheit der Bohrungen 25, 27, 28, 38 wirkt
als Reservoir für das
verdichtete Gemisch, vor dessen Verwendung in einem Brennraum.
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Es
folgt nun die Beschreibung des Betriebs der Brennräume 30,
angefangen mit 5, in der die Radialkanäle 38 zwischen
den Dichtungen 35 der Kompressionstrennwände 31 versperrt
sind. In dieser Stellung sind die Axialbohrung 28 der Welle 22 und
die Bohrungen 25, 27 in den Verdichtungskolben 23 mit
Kraftstoff-/Luftgemisch beladen und die zweiten Brennräume 30b enthalten
die Verbrennungsprodukte eines vorangehenden Zyklus. Während sich die
Verbrennungskolben 36 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegen,
bewegen sich die Radialkanäle 38 an
einer der Dichtungen 35 vorbei und münden in die zweiten Brennräume 30b,
wie in 6 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt stehen die
zweiten Brennräume 30b kurz
von einer Öffnung
zu den Abgasöffnungen 39.
In 7 ist die Abgasöffnung vollständig geöffnet und
ebenfalls der Kanal 38. Frisches Kraftstoff-/Luftgemisch
verdrängt
die Abgasprodukte und die Verbrennungskolben 36 befinden
sich am Ende ihrer Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn.
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Während die
Verbrennungskolben 36 im Uhrzeigersinn zurückkehren,
fangen die Abgasöffnung 39 und
Radialkanäle 38 wie
in 8 dargestellt an versperrt zu werden. Wenn die
Abgasöffnungen 39 und
die Radialkanäle 38 nicht
mehr mit den zweiten Brennräumen 30b kommunizieren,
dann wird das Gemisch in den zweiten Brennräumen 30b verdichtet,
bis die Verbrennungskolben 36 wie in 9 dargestellt
das Ende ihrer Bewegung im Uhrzeigersinn erreichen. Es folgt dann
eine Zündung,
die eine Verbrennung und Ausdehnung des Gemisches bewirkt, wodurch
die Kolben 36 zurück
entgegen dem Uhrzeigersinn wie in 10 dargestellt
getrieben werden. Eine weitere Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn führt die
Kolben 36 zurück
in die in 5 dargestellte Stellung und
der Motor beginnt einen neuen Zyklus.
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Es
wird dem Fachmann selbstverständlich klar
sein, dass ein vergleichbarer Ablauf der Vorgänge in den Brennräumen 30a stattfindet,
jedoch zu entgegengesetzten Zeiten. In anderen Worten findet die
Verbrennung in den ersten Brennräumen 30a bei der
in 7 dargestellten Rotorstellung statt, während die
zweiten Brennräume 30b Abgase
ausstoßen
und eine neue Ladung Kraftstoff-/Luftgemisch in die zweiten Brennräume 30b eintritt.
Der Zyklus für die
ersten Brennräume 30a kann
auch in den 5 bis 10 verfolgt
werden.
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Die
Welle 22 kann mit einem geeigneten Mechanismus gekoppelt
werden, um einen gewünschten
Abtrieb zu schaffen. Beispielsweise kann die Welle mit einem Kompressor
gekoppelt werden. Bei einer Ausführungsform
könnte
der Kompressor nach einem ähnlichen
Prinzip wie der Kompressionsteil des vorstehend beschriebenen Motors
konstruiert werden, wobei die Welle 22 verlängert wird
und der Kompressor ein weiteres Paar partiell toroidaler Kolben zur
Oszillation in einem weiteren Paar partiell toroidaler Zylinder
aufweist. Die weiteren Zylinder können Bohrungen 16, 17 und
Einwegventile 18 aufweisen und die Kolben können Bohrungen 25, 27 und
Einwegventile 26 aufweisen, wie beim Kompressionsteil des
Motors. Luft würde
durch eine axiale Bohrung in der verlängerten Welle komprimiert und
ausgestoßen werden.
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Der
vorstehend beschriebene Motor weist den Vorteil auf, dass nur ein
bewegtes Teil vorhanden ist, nämlich
der einstückige
Rotor, der um die Mittelachse des Motors oszilliert. Auch wird das
verdichtete Luft-/Kraftstoffgemisch
den Brennräumen über interne
Kanäle
in dem Rotor zugeführt.
Der vorstehend beschriebene Motor weist ein natürliches dynamisches Gleichgewicht
auf, im Sinne dass eine Kraft im Motor eine gleichgroße und entgegengesetzte
Kraft, ausgenommen der Schwerkraft, aufweist, so dass keine Notwendigkeit
zur Herstellung von Gegenkräften
oder Gegengewichten zum Erzielen des Gleichgewichts erforderlich
ist.
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Bei
den hier beschriebenen Motoren ist es auch möglich, die in Umfangsrichtung
weisenden Stirnflächen
der Verbrennungskolben und der Trennwände als konkave Flächen, beispielsweise
partiell sphärisch,
herzustellen, um die Verbrennung zu verbessern.
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Die 11 bis 13 zeigen
eine alternative Anordnung eines Verbrennungsmotors 110,
der in vielerlei Aspekten des Betriebs dem in den 1 bis 10 dargestellten ähnlich ist,
der jedoch nicht unter die vorliegende Erfindung fällt. Der
Motor 110 weist ein oberes Gehäuse 111 und ein unteres
Gehäuse 112 auf,
die beispielsweise mittels Schraubbolzen aneinander befestigt werden
können.
Die axial ausgerichteten Flächen
der zwei Gehäuse
begrenzen zwischen sich einen Verdichtungsraum 113 und
einen diesem gegenüberliegend
angeordneten Brennraum 114. Die Räume 113 und 114 sind
durch ein Paar Trennwände 115 voneinander
getrennt. Beide Räume 113 und 114 sind
partiell toroidal geformt und bei diesem Ausführungsbeispiel kreisförmig im radialen
Querschnitt.
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Jede
Trennwand 115 weist eine gekrümmte Bohrung 116 auf,
die sich von außerhalb
des Gehäuses
zu jeder der Umfangsstirnseiten des Brennraums 113 erstreckt.
Jede gekrümmte
Bohrung 116 weist ein Einwegventil 117 auf, welches
den Durchtritt eines geeigneten Kraftstoff-/Luftgemisches nur in
den Verdichtungsraum 113 erlaubt. Eine Abgasöffnung 118 ist
in dem Gehäuse
vorgesehen und führt
von dem Brennraum 114 an einen Ort im Wesentlichen in der
Mitte zwischen den zwei Trennwänden 115 nach außen.
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Die
zentrale Partie der oberen und unteren Gehäuse 111, 112,
der Bereich zwischen den zwei Räumen 113, 114,
bietet ein Paar einander gegenüberliegend
angeordneter, kreisförmiger
Lagerflächen 119,
von denen eine jede ein kreisförmiges
Dichtelement 120 enthält.
Zwischen den Lagerflächen 119 ist eine
zentrale Nabe 121 angeordnet, die an einer sich axial erstreckenden
Hauptwelle 122 montiert ist, die sich zentral durch den
Motor hindurch erstreckt. Die zentrale Nabe 121 kann zwischen
den Lagerflächen 119 rotieren
und liegt dichtend an dem Paar Trennwände 115 an, wobei
eine Dichtung 131 an dem Umfangsende einer jeden Trennwand
neben dem Verdichtungsraum 113 vorgesehen ist und eine
weitere Dichtung 132 an dem Umfangsende einer jeden Trennwand
neben dem Brennraum 114, wobei sich die Dichtungen 131, 132 in
dichtender Anlage an der zentralen Nabe 121 befinden.
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Von
einander gegenüberliegenden
Seiten der zentralen Nabe 121 aus erstrecken sich ein partiell
toroidaler Verdichtungskolben 123 und ein partiell toroidaler
Verbrennungskolben 124, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen, der den entsprechenden Räumen 113, 114 entspricht,
um eine gleitende Drehbewegung darin um die Zentralachse des Motors
zu ermöglichen.
Eine kreisförmige
Dichtung 125 ist an den Umfangsenden eines jeden Kolbens 123, 124 vorgesehen,
um die gleitende Drehbewegung in den entsprechenden Räumen 113, 114 abzudichten.
Der Verdichtungsraum 113 ist daher in erste und zweite
Verdichtungsräume 113a, 113b unterteilt
und der Brennraum 114 ist in erste und zweite Brennräume 114a und 114b unterteilt.
Ein weiteres kreisförmiges
Dichtelement 133 ist an dem Verbrennungskolben 124 angeordnet,
in der Mitte zwischen den Dichtungen 125. Die zwei Kolben 123, 124,
die zentrale Nabe 121 und die Welle 122 bilden zusammen
einen Rotor 134, der als eine Einheit rotiert.
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Der
Verdichtungskolben 123 weist eine sich in Umfangsrichtung
erstreckende Durchgangsbohrung 126 auf, die in die benachbarten
ersten und zweiten Verdichtungsräume 113a, 113b über Einwegventile 127 mündet, die
einen Durchtritt von Gemisch nur in den Verdichtungskolben 123 erlauben. Die
Durchtrittsbohrung 126 kommuniziert mit einer Radialbohrung 128,
die sich durch die zentrale Nabe 121 hindurch in einen
Axialraum 129 erstreckt, der in der Welle 122 ausgebildet
ist. Zwei gewinkelte Radialbohrungen 130 erstrecken sich
von dem Raum 129 aus, um mit den entsprechenden Brennräumen 114a, 114b zu
kommunizieren oder durch die Trennwände 115 zwischen den
Dichtungen 131, 132 verschlossen zu werden, in
Abhängigkeit
von der Stellung des Rotors.
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Obwohl
diese Beschreibung nicht die verschiedenen Stellungen des Rotors 134 während seines
Betriebszyklus aufzeigt, ergeben sich diese aus den Figuren und
aus einem Vergleich mit dem in den 1 bis 10 dargestellten
Motor. Betrachtet man den ersten Verdichtungsraum 113a,
so wird Kraftstoff-/Luftgemisch durch das Einwegventil 117 angesaugt,
wenn sich der Rotor im Uhrzeigersinn bewegt. Wenn der Rotor 134 das
Ende seiner Bewegung im Uhrzeigersinn erreicht, so kehrt er entgegen dem
Uhrzeigersinn zurück,
um das Gemisch in dem ersten Verdichtungsraum 113a zu verdichten.
Das verdichtete Gemisch kann dann durch das Einwegventil 127 in
den Rotor 134 eintreten. Das Gemisch wird in dem Rotor 134 gespeichert,
bis die linke Radialbohrung 130 an der Dichtung 132 in
der linken Trennwand vor beigeführt
ist. Das Gemisch wird dann in den ersten Brennraum 114a gesaugt
und die Verbrennungsprodukte einer vorangegangenen Verbrennung werden
durch die Abgasöffnung 118 ausgestoßen. Wenn
der Rotor das Ende seiner Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn erreicht
hat, kehrt er im Uhrzeigersinn zurück, um die Abgasöffnung zu verschließen, die
linke Radialbohrung 130 zu versperren und das Kraftstoff-/Luftgemisch
in dem ersten Brennraum 114a zu verdichten. Am Ende der
Bewegung des Kolbens im Uhrzeigersinn wird das Gemisch in dem ersten
Brennraum gezündet,
wodurch eine Rückkehr
des Rotors entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt wird. Ein ähnlicher
Vorgang findet selbstverständlich
in den zweiten Verdichtungs- und
Brennräumen 113b, 114b statt.
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Es
ist erkennbar, dass alternative Formen und Konfigurationen möglich sind,
einschließlich mehr
Verdichtungs-/Verbrennungs-Räume/-Kolben vorzusehen.
Ebenso können
die Querschnitte der partiell toroidalen Kolben/Räume nicht
kreisförmig sein.