DE2432170A1

DE2432170A1 - Kreisbewegung ausfuehrender kolbenmotor

Info

Publication number: DE2432170A1
Application number: DE2432170A
Authority: DE
Inventors: Bohdan Kostecki; Eugene Kostecki; West Australien Austral Morley
Original assignee: MORLEY Co
Current assignee: MORLEY Co
Priority date: 1973-07-04
Filing date: 1974-07-02
Publication date: 1975-01-23
Also published as: GB1474077A; US3939808A; NL7408933A; AU7070874A; BE817182A; SE7408759L; DK357774A; AR201873A1; CA1000208A; DK141026B; FR2236085A1; IT1015588B; DK141026C; JPS5036809A; DD113069A5; AU497079B2; BR7405427D0; SE409745B; ZA744283B

Description

PATENTANWALT D-1 BERLIN 33 MANFREDMIEHE falkenried 4 20. Juni 1974 Telefon: (OJO) 8311950 Diplom-Chemiker Telegramme: Iniuiprop IttH> / O O 1 7 Π Telex. 0185443 L H O L I /U

A/230/2 GB/03/2174

BOHDAN KOSTECKI und EUGENE KOSTECKI 21, Bath Road, Morley, 6062 Western Australia

Kreisbewegung ausführender Kolbenmotor

Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Verbrennungsmotor, d.h. einen Verbrennungsmotor, bei dem eine Mehrzahl von Kolben- und Zylinderanordnungen durch einen Rotor für ein Umlaufen im Inneren eines stationären Körpers oder Gehäuses getragen werden, und die Achsen der Kolben- und Zylinderanordnungen erstrecken sich rechtwinklig zu der Drehachse des Rotors.

Es ist bekannt_t daß bei herkömmlichen Kolben-Zylinderanordnungen die Trägheitskräfte eine Problem darstellen und so liegen bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren mit einer Mehrzahl an Zylindern größere umlaufende Massen vor, die in getrennten parallelen Ebenen umlaufen, wobei die Richtung der hin- und hergehenden Bewegung der Zylinder parallel zueinander ist. Weiterhin läßt sich bei einem herkömmlichen Motor auch die Abgasemission schwierig unter unterschiedlichen Arbeitsbedinungen für den Motor steuern, und dies wird bedingt durch die Profile an den Nocken, die für die Steuerung des Motors angewandt werden und ortsfest vorliegen und in ihrer Form unveränderlich sind. Dies hat zwei Wirkungen, und zwar erstens liegt die Zeitspanne zwischen dem Schließen des Einlaßventils und dem öffnen des Auslaßventils fest, und zweitens liegt ebenfalls die Zeitspanne fest inerhalb derer beide Ventile für jeden Zylinder offenbleiben. Als Ergebnis hiervon wird bei herkömmlichen Motoren der Gasfluß durch deft Zylinder für ein wirksames sauberes Verbren* hen für jede gegebene Motorengeschwindigkeit gesteuert. Diese

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Tatsache zeigt sich bei herkömmlichen Motoren, wenn dieselben mit niedriger Geschwindigkeit laufen, denn dann ist der Gehalt an Kohlenmonoxid in dem Abgas hoch und fällt bei zunehmender Motorengeschwindigkeit ab.

Erfindungsgemäß wird ein eine Kreisbewegung ausführender Kolbenmotor geschaffen, der einen äußeren Körper, einen umlaufenden Rotor im Inneren des Körpers, eine Mehrzahl an Kolben- und Zylinderanordnungen, die durch den Rotor getragen werden, hat, wobei sich deren Achsen rechtwinklig zur Drehachse des Rotors erstrecken, wobei jeder der Zylinder eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung hat, die in entsprechender Weise mit Einlaß- und Auslaßventilen versehen ist, sowie für ein Umlaufen mit dem Rotor getragen werden, eine Anordnung für das Drehen des Rotors in dem Körper aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben in den Zylindern aufweist, und Nocken durch den Körper getragen werden für ein Zusammenwirken mit den Einlaß- und Aus-

laßventilen zwecks Steuern des öffnens und Schließens der Ventile aufgrund der Drehbewegung des Rotors in dem Körper. Herkömmlicherweise kann die Anordnung für das Drehen des Rotors in dem Körper aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben under der Zylinder ein kreisförmiges Hauptzahnrad aufweisen, das durch den Körper getragen wird, sowie eine Mehrzahl an Antriebszahnrädern, die durch den Rotor getragen werden und mit dem Hauptzahnrad in Eingriff stehen, wobei jedes der AntriebsZahnräder aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung eines der zugeordneten Kolben drehbar ist. Die Verbindung des Kolbens mit dem Antriebszahnrad kann vermittels einer herkömmlichen, schwenkbaren Verbindungsstangen- und Kurbelanordnung erfolgen, oder nach einer wahlweisen Ausführung^form können die Antriebszahnräder durch eine exzentrische Stift- und Schlitzanordnung angetrieben werden.

Vorzugsweise ist wenigstens einer der Nocken einstellbar an dem Körper angeordnet, um so eine Veränderungen der Ventilsteuerung zu ermöglichen. In geeigneter Weise kann die Lage des Nockens in Umfangsrichtung auf dem Körper beweglich gestaltet sein, um so die Verschlußzeiten der hierdurch gesteuerten Ventile rela-

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tiv zu der oberen Totpunktlage der Kolben in den entsprechenden Zylindern zu verändern. Somit können die Nocken zweckmäßigerweise profilierte Metallringe aufweisen, auf denen die Ventilschäfte der Einlaß- und Auslasstellerventile laufen, und das Profil der Nockenringe steuert die Arbeitsweise der Ventile innerhalb des Zylinderkopfes. Vorzugsweise weist jeder Nocken ein einstellbar verschiebbares Teil auf, das beweglich ist, um so die Verweilzeit zu verändern innerhalb derer die durch diesen Nocken gesteuerten Ventile relativ zu der Drehverschiebund des Rotors offen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen diagrammförmigen Aufriß, wobei Teile weggebrochen sind, eines erfindungsgemäßen luftgekühlten Verbrennungsmotors mit umlaufendem Zylinder.

Figur 2 einen längsseitigen Schnitt, der die Anordnung der Einlaßleitungen für den Motor nach Figur 1 erläutert.

Figur 3 ist ein achsialer. Schnitt durch ein Antriebszahnrad, wie es in dem Motor nach Figur 1 angewandt wird.

Figur 4 ist eine diagrammförmige Ansicht, teilweise im längsseitigen Schnitt des Motors nach Figur 1.

Figur 5 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines eine Kreisbewegung ausführenden Verbrennungsmotors, bei dem die Zylinder durch Flüssigkeit gekühlt sind.

Figur 6 ist eine diagrammförmige Querschnittsansicht des Motors einschließlich des Rotors nach Figur 1.

Figur 7 ist eine diagrammförmige, teilweise Querschnittsansiht des Motors einschließlich des Rotors, wobei jedoch der Rotor um 45° gegenüber der Lage nach Figur 6 gedreht ist.

Figur 8 ist eine diagrammförmige Ansicht und erläutert eine Weise der Befestigung eines Nockenringes für die Steuerung des Einlaßventile des Motors.

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Figur 9 ist eine Draufsicht auf einen durch den Motorenkörper getragenen elektrischen Kontakt.

Figur 10 zeigt im Querschnitt Einzelheiten längs der Linie X-Xnach Figur 8.

Figur 11 ist eine diagrammförmige Querschnittsansicht eines Einzel teiles des Nockenringes nach Figur 8.

Figur 12 ist eine diagrairanförmige Ansicht einer abgewandelten Steuernockenanordnung für das Einlaßventil, wobei zwei Einlaßventile für jeden Zylinder vorgesehen sind.

Figur 13 ist eine diagrammförmige Ansicht im Schnitt und zeigt einen Zylinderkopf und Einlaßventilanordnung für die Anwendung bei einem Motor, der Doppelsteuernocken für das Einlaßventil nach Figur 12 aufweist.

Unter Bezugnahme auf die .Figuren 1-4 ist dort ein Verbrennungsmotor gezeigt, der einen Körper aus zwei Gehäuseteilen 20 und 20a aufweist. Zwischen den Lagern 22, 22a in den Gehäuseteilen ist eine Welle 24 angeordnet, die einen Rotor 26 innerhalb des Körpers trägt. Der Rotor 26 trägt vier Zylinder 2, von denen jeder einen Kolben 4 enthält, der über eine schwenkbare Verbindungsstange 6 mit einer Kurbel 10 eines Antriebszahnrades 3 verbunden ist. Jedes der AntriebsZahnräder 3 kämmt mit einem kreisförmigen Hauptzahnrad 21, das durch das Gehäuseteil getragen wird, wodurch die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 4 in den Zylindern 2 zu einem Umlaufen der Antriebszahnräder 3, die durch Rotor 26 getragen werden, führt, die durch Eingriff mit dem Hauptzahnrad 21 zu einem Umlaufen des Rotors 26 um die Achse der Welle führen.

Jeder der Zylinder 2 ist mit einem Einlaßventil 25a und einem Auslaßventil 25 versehen, die durch Federn 23 in eine Verschlußlage gedrückt werden. Es ist ein Steuernocken 19 für das Abgasventil an dem Inneren des Gehäuses 20 und ein Steuernocken 19a vür das Einlaßventil an der Innenseite des Gehäuses 20 a angeordnet. Die Lage jedes Nockens ist an dem zugeordneten Gehäuse

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einstellbar. Die Ventilsteuernocken sind so angeorndet, daß sich dieselben um den Umfang herum in dem Gehäuse erstrecken, so daß bei Umlaufen des Rotors 26 die Steuerstangen 12 und 12a der Ventile 25 und 25a auf den Nocken laufen unter Steuern der öffnung der entsprechenden Ventile.

Der Fluß des Brennstoffs in die Zylinder 2 und des Abgases aus den Zylindern 2 sowie die ölzuführung zu dem Rotor 26 ergibt sich durch Kanäle, die sich achsial zu der Welle 24 erstrecken, s. insbesondere die Figur 2. Somit steht eine Auslaßöffnung 13 ausgehend von dem Abgasventil in Verbindung mit einem Abgaskanal B, der sich zentral bezüglich der Welle erstreckt, während eine Einlaßöffnung 18 für jeden Zylinder mit einem ringförmigen Einlaßkanal C in Verbindung steht, der sich achsial bezüglich der Welle 24 zu einer Reihe Einlaßöffnungen 30 erstreckt, die mit einer Plenumkammer 32 in Verbindung stehen, die durch einen nicht gezeigten Vergaser beschickt wird und an dem Flansch 34, s. Figur 4, befestigt wird. Bei dieser Anordnung wird die mit Brennstoff beladene Luft ausgehend von dem Vergaser durch den Kanal C zu den Einlaßöffnungen 18 der verschiedenen Zylinder 2 geführt, während die Abgase aus diesen Zylindern von den Auslaßöffnungen 13 zu dem Auslaßkanal B geführt werden. Im Inneren der Welle ist weiterhin ein ölzuführungskanal, s. das Bezugszeichen A, für die Zuführung von Schmieröl zu den sich bewegenden Teilen des Motors vorgesehen.

Allgemein weist das Schmiersystem den Einlaßkahal A auf, der mit vier ölkammern in Verbindung steht, von dennen eine durch das Bezugszeichen 7 inder Figur 1 wiedergeben ist. Es liegt eine ölkammer für die Zuführung von öl zu jedem einzelnen Zylinder und seinen zugeordneten Bestandteilen vor, wenn auch anstelle dessen eine einzige ringförmige ölkammer 7 angewandt werden kann. Schmierkanäle 1 erstrecken sich von dem Umfang der ölkammer 7 aus unter Schmieren der Zylinder 2 und der verschiedenen sich bewegenden Bestandteile. Somit führen einige der Kanäle 1 zu den die Antriebszahnräder 3 tragenden Lagern,

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und hierzugehören die.in derartigen Lagern aufgenommenen Stummelwellen 9. Leitungen 8 erstrecken sich im Inneren der Antriebszahnräder 3 von den Lagern aus und ergeben eine Schmierung für das Lager der exzentrischen Kurbel 10, die im Eingriff mit der Verbindungsstange 6 steht. Ölleitungen 11 und 11a erstrecken sich ebenfalls von derölkammer IO aus für die Zuführung von öl zu den Nocken 19 und 19a, die im Eingriff mit den Ventilschaften 12 und 12a stehen. Während des Umlaufens wird das Rotoröl zentrifugal von der oder jeder ölkammer 7 aus durch die Schmierkanäle 1 und 11 zu den verschiedenen sich bewegenden Bestandteilen gedrückt. Es ist ein Sumpf 28 in dem Boden des durch die Gehäuseteile 20 und 20a gebildeten Gehäuses vorgesehen und durch ein Abgaberohr 27 mit dem öleinlaßkanal A verbunden. Es kann eine getrennte ölpumpe für das Umwälzen des Öls durch das Schmiersystem für den Fall vorgesehen sein, daß sich ein nicht ausreichendes Umwälzen durch die selbsttätige Pumpwirkung des Schmiersystems ergibt, wenn auch im allgemeinen zu erwarten ist, daß eine ausreichende Zentrifugalpumpwirkung durch das System entwickelt wird, und zwar aufgrund des Umlaufens das Rotors.

Jeder der Zylinder ist mit einer Zündkerze 15 versehen, die über ein isolierendes Verbindungsstück 16 mit entsprechenden Leiternverbunden ist, die für ein Umlaufen durch die Welle getragen werden und in entsprechender Weise in Eingriff gebracht werden können mit Bürsten 40, die über Leitungen 42 mit einem Verteiler 44 verbunden sind. Der Verteiler 44 wird durch ein Zahnrad 29 angetrieben, das durch die Welle 24 für ein Umlaufen desselben angetrieben wird. Bei der gezeigten Anordnung gibt der Verteiler 44 nach Figur 4 in richtiger Weise zeitlich abgestimmte elektrische Impulse an jede der Leitungen 42 ab, wodurch jede der Zündkerzen 15 zu einer dreifachen Zündung während jedes Umlaufes des Rotors 26 führt. Somit werden bei der hier gezeigtenspeziellen Anordnung drei Arbeitsphasen jedes Kolbens und Zylinders während jedes Umlaufes des Rotors als Ganzes eintreten.

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Der Verteiler 44 kann so angeordnet werden, daß dessen ZeitgeberfunRtion aufgrund von Geschwindigkeitsverändrungen des Rotors 26 gesteuert wird, z.B, durch Anwenden einer herkömmlichen Vakuum-Beschleunigungs- und -Verzögerungssteuerung, and die einstellbaren Nocken 19 und 19a können an den Gehäusebeilen 2Ound 20a in der richtigen Weise angeordnet werden, um so die optimalenVentilöffnungs- und Ventilverschlußlagen in Verhältis zu den Arbeitshüben der Kolben 4 in deren zugeordneten Zylindern 2 zu erzielen. Dies dient dazu, optimale Arbeitscharakteristika für den Motor unter den speziellen Arbeitsbedinungen zu erreichen, unter denen derselbe arbeiten muß.

Figur 5 zeigt im Querschnitt einen Rotor 48 eines erfindungsgemäßen mit Flüssigkeit gekühlten Motors. Wie gezeigt, weist der Rotor 48 vier Arbeitszylinder 38 auf, deren jeder einen Kolben 34 enthält. Die Zylinder 38 sind jeweils mit einem domförmigen Kopf versehen, die Kolben 34 sind ebenfalls domförmig. Die Kolben 34 sind jeweils mit einem Basisteil 50 versehen, das einen sich dadurch erstreckenden Schlitz 52 aufweist. In dem Schlitz 52 ist ein Lager 35a aufgenommen, durch das sich Kurbelteil der Antriebskurbel 35b erstreckt. Dasselbe steht in Verbindung mit den Antriebsζahnrädern 54 (s.Figur 6) und hier wiederum liegt ein kämmender Eingriff mit den ringförmigen Hauützahnrädern 56 (s.Figur 6) vor. Man sieht, daß bei dieser Anordnung die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 34 zu einem Umlaufen der Antriebszahnräder 54 führt, und das Kurbelkugellager 35a bewegt sich hin und her in dem Schlitz 52 querseitig -zu der Richtung der Kolbenbewegung, während der Kolben eine derartige hin- und hergehende Bewegung ausführt. Wie anhand der Figur 5 gezeigt, ist jeder Zy? linder mit einer Zündkerze 56 versehen, und jedes mittlere Wellenteil des Rotors weist weiterhin einen Kanal A für die Zuführung von Schmiermittel-Flüssigkeit auf und steht mit den Zylindern 38 durch die Zuführungsleitungen 58 in Verbindung.

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Es liegt ein ringförmiger Kanal D für die Zuführung von Kühlflüssigkeit zu den Zylindern 38 und ein zentraler Auslaßkanal B für das Abgas vor.

Figur 6 zeigt den Rotor 48 nach Figur 5 in einem Körper oder Gehäuse 60 angeordnet, das durch Stirnwände 62, 62a und ein Umfanggehäuse 64 gebildet wird. Die mit den Antriebszahnrädern 54 in Eingriffstehenden Hauptzahnräder 56 liegen in Form von zwei ringförmigen Teilen vor, die mit einer inneren Umfangsoberflache versehen sind, die die Zahnrädzähne in Eingriff mit den Antriebszahnrädern 54 aufweist. Jedes der ringförmigen Teile dient als Verbindungsteil zwischen einer Stirnwand 62 oder 62a und dem Umfanggehäuse 64 des Gehäuses 60. Die Schmiermittelkanäle 58 sind hier so gezeigt, daß sich dieselben zu den Lagern in den Zylindern erstrecken, die die Kurbel 35b tragen, und die linken Leitungen 58 nach Figur 6 stehen mit dem öleinlaßkanal A über eine ölkammer 66 in Verbindung. Der Wassereinlaßkanal D ist hier so gezeigt, daß derselbe mit den Mänteln E um die Zylinder herum vermittels Einlaßleitungen 68 in Verbindung steht, während ein Wasserauslaufkanal F ebenfalls in dem Wellenteil des Rotors 48 gezeigt ist. Um den Kanal F herum ist ein Einlaß C für ein Luft/Brennstoffgemisch vorgeshen. Bei der gezeigten Anordnung wird der Antrieb von dem Motor über das linke Ende 70 der Rotorwelle abgenommen, während an dem rechten Ende ortsfeste, abgedichtete Verbindungen für einen Anschluß bei 72, 74, 76 und 78 für die Zuführung von ÖL zu dem ölkanal A, für die Zuführung von Kühlflüssigkeit zu dem Einlaßkanal D führt für das Kühlmittel, für die Zuführung des Brennstoff-Luftgemisches zu dem Einlaßkanal C und für die Aufnahme von Kühlmittel aus dem Auslaßkanal F des Kühlmittels für die überführung in einen Kühler oder dgl. vorgesehen sind. Der Rotor 48 als solcher wird durch das Gehäuse vermittels Lager 80 getragen. Es sind Nockenringe 82 und 82a angeordnet an den inneren Stirnwänden 7 62 und 62a des Gehäuses 60 gezeigt, wodurch die Einlaß- und Auslaßöffnungen der Zylinder gesteurt werden«

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Die Verbindung für den öleinlaß zu dem Einlaßkanal A ist vermittels einer Linie 84 gezeigt, die sich von eienem an dem Boden des Gehäuses 60 ausgebildeten Sumpf 86 erstreckt.

Aufgrund der Darstellung in Figur 7 ist ersichtlich, daß die Ventilsteuerstangen 88 .durch die Ventilfedern 89 nach außen in Berührung mit den Nocken 82 und 82a gedrückt werden. Es sind weiterhin Einlaßleitungen 90 gezeigt, die mit dem Einlaßkanal C in Verbindung stehen und die Auslaßleitungen 92,.die mit dem Auslaßkanal B in Verbindung stehen.

Figur 8 gibt Einzelheiten bezüglich der Anordnung des steuerbaren Einlaßnockens 82a wieder. Der ringförmige Einxaßnocken 82a ist mit einer Anordnung gezeigt, vermittels derer jedes Einlaßventil dreimal während jedes Umlaufes des Rotors geöffnet wird. Der Einlaßnocken 82a für das Hauptteil der Umfangslänge weist ein unteres Laufteil 92 auf, das bei Eingriff mit der Ventilstange 88 des Einlaßventils es ermöglicht, daß das Einlaßventil in seiner geschlossenen Lage durch die Einwirkung der zugeordneten Ventilfeder 89 gehalten wird.An drei STellen um den Umfangnocken 82a herum sind einstellbar verschiebbare Teile 83 vorgesehen, die schwenkbar an dem Nocken 82a angeord- · net sind. Jedes einstellbar verschiebbare Teil 83 weist ein niedriges Teil L, dessen Höhe dem Laufteil 92 des Nockens 82a entspricht, und ein hohes Teil H auf. Die relativen Proportionen der hohen und niedrigen Teile jedes einstellbar verschiebbaren Teils 83, das in dem Laufweg der Ventilstangen liegt, sind einstellbar vermittels Verändern der Schwenklage des einstellbare verschiebbaren Teils 83 um die Achse 94. Während des Betriebes des Motors wird somit eine um den Nocken 82a laufende Einlaßventilstange geöffnet zu dem Zeitpunkt, wo dieselbe über das hohe Teil H des verschiebbaren Teils 83 läuft, und der Anteil der Drehbewegung des Rotors,währenddessen jedes durch die Nocken 82a gesteuerte Ventil geöffnet wird, hängt von der eingestellten Schwenklage jedes verschiebbaren Teils 83 ab.

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Jedes verschiebbare Teil 83 ist mit einem Steuerarm 96 versehen, der an einem Steuerring 98 befestigt werden kann, v/elcher zur Ausführung einer Drehbewegung um den Umfang des Gehäuses 64 angeordnet ist. Der Steuerring 98 ist mit drei Vorsprüngen 99 versehen, deren jeder einen Schlitz 100 aufweist, der einen Einstellbolzen Io2 von einem der zugeordneten Steuerarme 96 aufnimmt.Durch Einstellen der Lage des Bolzens Io2 in seinem zugeordneten Schlitz 100 kann die schwenklage der verschiebbaren Teile 83 des Nockenrings 82a in der erforderlichen Weise eingestellt werden. Der Steuerring 98 als solcher ist um den Umfang des Gehäuses 64 herum vermittels eines Steuervorsprungs Io4 verschiebbar, wodurch einfach durch gesteuerte Bewegung des Steuerrings die hohen Teile H des Steuernockens 82a gleichzeitig relativ gegenüber dem Gehäuse für eine Beschleunigung oder Vezögerung bewegt werden können, wie es bezüglich der öffnungs- und Verschlußzeiten der gesteuerten Einlaßventile relativ zu dem oberen Totpunkt der Kolben in den Zylindern erforderlich ist. Zweckmäßigerweise kann die Umfangslage des Steuerringes ansprechend auf die Motorengeschwindigkeit gesteuert werden, z.B. vermittels des Vakuumdrucks am Brennstoffeinlaß, wie es für das Steuern der Zündeinstellung eines Verteilers bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor angewandt wird.

Figur 11 zeigt die Art und Weise in der der Nocken 82a einen Basisring aufweist, der einzelne niedrige Laufabschnitte 92 trägt, wobei die verschiebbaren Teile 83 schwenkbar hieran bei 94 befestigt sind.

Figur 10 erläutert die Art und Weise in der der Nockenring 82a gleitbar an dem Teil befestigt ist, das das Zahnrad 58 durch Einspannen der Gleitteile 108 trägt.

Es ist eine ähnliche Anordnung für das Steuern dr Auslaßventile des Motors vorgesehen.

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In der Figur 8 sind ortsfeste Kontakte 106 für die Zuführung der elektrischen Impulse zu den einzelnen Zündkerzen gezeigt, der Kontakt Io6 weist, s. Figur 9, zwei gebogene leitende Teile 108 auf, die einen Leiter an dem Ende der zwischengeordneten Zündkerze aufnehmen zwecks Zuführen der elektrischen Energie zu der Zündkerze. Wenn'auch hier die Kontakte Io6 als ortsfest an dem Gehäuse 64 angeordnet gezeigt sind, können dieselben an einem Ring um das Gehäuse befestigt sein, wobei die Lage desselben drehbar einstellbar ist, um so die Lage der Kontakte und den Zündzeitpunkt relativ zu dem Totpunkt des Kolbens zu verändern. Normalerweise ist eine derartige Steurung nicht erforderlich, eine ausreichende Steuerung der Arbeitsbedingungen im Inneren der Zylinder ergibt sich durch die gleichzeitige Steuerung der öffnungs- und Schließzeit der Einlaß- und Auslaßventile vermittels Bewegung der Steuernocken für das Einlaß- und Auslaßventil. Wahlweise können die Kontakte Io6 so verlängert werden, daß dieselben einen Kontakt mit den einzelnen Zündkerzen über einen praktisch kreisbogenförmigen Weg ergeben, wobei die Zuführung der elektrischen Impulse zu den Kontakten durch einen getrennten, herkömmlichen Verteiler gesteuert wird. Wahlweise kann auch anstelle des Anwendens der außen angeordneten Kontake 106 die Zuführung der elektrischen Impulse zu den Zündkerzen in ähnlicher Weise bewerkstelligt werden, wie dies hier im Verhältnis zu der Ausführungs.form nach den Figuren 1-4 erläutert ist.

Das Anwenden der Anodnung der Kontakte 106 für das Zuführen der elektrischen Impulse zu den Zündkerzen des Motors macht es erforderlich, eine Isolation vorzusehen, um so eine Abfluß des elektrischen Stroms von den Kontakten in anderer Richtung als zu den Zündkerzen zu verhindern. Zweckmäßgerweise kann dies durch Anwenden eines aufgespulten Isolationsmaterials bewerkstelligt werden.

Bei einem Betrieb der beiden hier beschriebenen Ausführung.«?- formen liegt ein derartiges Zahnradverhältnis zwischen den Antriebszahnrädern und den Hauptzahnrädern vor, daß jeder I'ol-

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ben und Zylinder drei Arbeitshübe während jedes ümlaufens des Rotors ausführt, wobei der Motor bei den hier gezeigten Ausführungsformen mit vier Takten arbeitet. Es versteht sich, daß der Erfindungsgegenstand ebenfalls auf Motoren anwendbar ist, die mit zwei Hüben oder zwei Takten arbeiten, dasgleiche gilt für einen Dieselmotor oder andere Hubzahlen. Aufgrund der diametral gegenüberliegenden Anordnung der Zylinder bewegen sich die Kolben der diametral gegenüberliegenden Zylinder hin- und hergehend relativ zu den Zylindern in entgegengesetzten Richtungen, um so einen sich gegenseitig ausgleichenden Effekt zu erzielen. Während des Ümlaufens des Motors wird somit eine gut abgeglichene Ausgangsleistung erzielt. Bei beiden Ausführungsformen wird Brennstoff achsial durch die Einlaßkanäle C in der Tragwelle eingeführt und wird von hieraus durch die Einlaßventile den einzelen Zylindern in der erforderlichen Weise zugeführt. Das Abgas aus den Auslaßventilen der einzhelnen Zylinder wird von dem Motor durch den mittleren Auslaßkanal B herausgeführt, der sich achsial bezüglich der Welle erstreckt. Bei beiden Ausführungsformen ist weiterhin einöleinlaßkanal A im Inneren der Tr agwelle vorgesehen, und es wird öl aus diesem Einlaßkanal durch die Zentrifugalwirkung während des ümlaufens des Rotors gepumptö Es sind einzelne Kanäle für die überführung des Olflusses zu den verschiedenen eine Schmierung erfordernden Teilen vorgesehen. Der Gehäusekörper als solcher wirkt als ein Sumpf für das Sammeln des öls_r das dem Einlaßkanal A erneut zugeführt wird. Normalerweise wird ein ausreichendes Umlaufen des Öls durch dei Pumpwirkung des Motors erzeugt, und es kann jedoch erforderlichenfalls eine getrennte ölpumpe in der von dem Sumpf ausgehenden Zuführungsleitung vorgesehen werden. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5-11 wird ebenfalls das Umlaufen der Kühlmittelflüssigkeit von dem Einlaßkanal D durch den Mantel um den Zylinder herum zu dem Auslaßkanal F durch die Zentrifugal-Pumpwirkung ausgebildet, die sich aufgrund des Ümlaufens des Rotors ergibt.

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Anstelle desVorsehens eines einzigen Einlaßventils an jeder Kanuner, und zwar in der oben beschriebenen Weise, können auch auch zwei Einlaßventile vorgesehen werden (s. Figur 13). Nach der Figur 13 ist dort ein Zylinderkopf 130 wiedergegeben, der einen einzigen Abgasauslaß 134 aufweist, der mit einem Auslaßventil 135 und zwei Einlassen 136 und 138 versehen ist, wobei entsprechende Steuerventile 137 und 139 vorliegen. Es sind getrennte Zuführungskanäle für den Brennstoff vorgesehen, durch die das Gemisch aus Luft und Brennstoff den entsprechenden Einlassen 136 und 138 zugeführt wird. Der äußere Einlaß 136 ist so angeordnet, daß derselbe ein fettes Brennstoff-Luftgemisch erhält, und der Einlaß 138 ist ;:d angeordnet, daß derselbe ein mageres Brennstoff-Luftgemisch von den entsprechenden Zuführungskammern für den Brennstoff in der Welle erhält. Das das fette Gemisch aufnehmende Einlaßventil 137 wird durch einen Nockering 120 (s. Figur 12) gesteuert, der die Steuernocken 124 aufweist. In ähnlicher Weise ist ein Nockenring 122 mit Steuernocken 126, s. Figur 12, vorgesehen, durch den das Steuerventil 139 für das magere Brennstoffgemisch gesteuert wird. Die Nockenringe 120 und 122 sind unabhängig voneinander in Umfangsrichtung steuerbar, um so den Zeitpunkt einzustellen, bei dem die Ventile relativ zu der Kolbenverschiebung geöffent werden, wie weiter oben erläutert, während die Steuernocken 124 und 126 unabhängig voneinander beweglich sind für das Steuern der relativen Zeitspanne des öffnens der Einlaßventile für das fette und das magere Brennstoffgemisch. Bei dieser Anordnung ist es möglich, für eine nachfolgende Zündung durch die Zündkerze 132 Vorsorge zu tragen, wobei eine veränderliche Schichtbildung des Brennstoff-Luftgemisches in dem Zylinder vorliegt,und zwar unter Anwenden des veränderlichen Nockens.Indem man in der Lage ist, die zwei eintretenden Brennstoff-Luftströme in die Kammern zu verändern, ist es möglich, nicht nur den Zeitpunkt, bei dem der Brennstoff in den Zylinder eintritt, und die Zeitspanne, innerhalb derer der Brennstoff in den Zylinder eintritt, zu steuern, sondern es ist ebenfialls möglich, das Ausmaß der Schichtbildung des Brennstoffe in dem Zylinder tfu sH^errv, Ii" bedeutet, daß für

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jeden gegebenen Belastungszustand oder Geschwindigkeitszustand die Menge des eintretenten fetten Brennstoffgemisches zu der Menge des in den Zylinder eintretenden mageren Brennstoffgemisches so gesteuert werden kann, daß den Erfordernissen des Motors zu dem gegebenen Zeitpunkt entsprochen wird, und das fettere Brennstoff-Luftgemisch liegt benachbart zu der Zündkerze zwecks leichter Zündung vor, und das magerere Brennstoff -Luftgemisch liegt dann benachbart zu dem Kolben vor.

Man sieht, daß allgemein eine sehr einfache Motorenbauart vorgeschlagen wird, die zu einer abgeglichenen Anordnung der sich bewegenden Teile führt und auch sehr leicte und einfache Steuerung der Ventilöffnung ermöglicht, so daß der Benutzer des Motors die Möglichkeit hat, in sorgfältiger Weise die Arbeitscharakteristika desselben auf die Nutzungsbedingungen einzustellen, so daß sich ein sehr wirksamer Betrieb ergibt und gleichzeitig gute Verbrennungseigenschaften vorliegen, die zu einem sauberen Abgas führen. Indem man somit in der Lage ist, die Lageanordnung der Ventilsteuernocken zu steuern und vorzugsweise ebenfalls in der Lage ist, die Verweilzeit der Nocken unter Offenhalten der Ventile zu steuern, wobei diese Steuerung entweder manuell oder über einen Reflexadaptor möglich ist, und so ist es z.B. über einen Vakuum-Steuermechanismus der Art wie er für das Beschleunigen oder Verzögern der Zeitgebung-bei einem herkömmlichen Verteiler angewandt wird, möglich, eine sehr gute Steuerung der Motorencharakteristika zu erzielen. Wenn somit beide Einlaß- und Auslaßnocken um den gleichen Betrag in der gleichen Richtung gedreht werden, würde dies eine Wirkung haben, die äquivalent dem Beschleunigen oder Verzögern der Zündung' einer Zylinderbeschickung ist relativ zu den Ventilöffnungs- und Verschlußzeiten. Bei der unabhändigen Steuerung der Nocken ist eine sehr vollständige und wirksame Steuerung des Gasflusses durch jeden Zylinder möglich unter Anpassen an die optimalen Arbeitsbedingungen, wie sie für jeden Motor erforderlich sind. Der Motor ist, da eine hohe Leistung mit einem relativ leichten und klein dimensionierten Motor

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erzielt werden kann, insbesondere für die Anwendung in Fahrzeugen geeignet. Aufgrund des ausgeglichenen und vibrationsfreien Arbeiten des Motors ist derselbe insbesondere von Interesse für die Anwendung in Plugzeugen. Derselbe ist jedoch ebenfalls sehr geeignet für die stationäre Anwendung sowie für den Antrieb von Schiffen, da in diesen beiden letztgenannten Fällen es oftmals erforderlich sein kann, unter gleichbleibenden Bedingungen zu arbeiten, wo eine genaue und sorgfältige Steuerung der Arbeitsparameter des Motors außerordentlich günstige Wirkungen zeitigen kann.

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Claims

Patentansprüche

ί l.)Eine Kreisbewegung ausführender Kolbenmotor mit einem äußeren Körper, einen zum Ausführen eines Umlaufs im Innerendes Körpers angeordneter Rotor, einer Mehrzahl an Kolben- und Zylinderanordnungen, die durch den Rotor getragen werden, wobei deren Achsen sich rechtwinklig zu der Drehachse des Rotors erstrecken, sowie jeder Zylinder eine Einlaß- und Auslaßöffnung aufweist, der Rotor in dem Körper drehbar ist aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben in den Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen in entsprechender Weise mit Einlaß- und Auslaßventilen (25a, 25) versehen sind und für einen Umlauf mit dem Rotor getragen werden, sowie Nocken (19a, 19) durch den Körper getragen werden für ein Zusammenwirken mit den Einlaß- und Auslaßventilen zwecks Steuern des öffnens und Schließens der Ventile aufgrund der Drehbewegung des Rotors in dem Körper (20a, 20).- .
2. Kolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein kreisförmiges Hauptzahnrad (21) , das durch den Körper getragen wird, im Eingriff mit einer Mehrzahl Antriebszahnräder (3), die durch den Rotor (26) getragen wirden, steht, jedes der Antriebszahnräder (3) drehbar aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung eines der zugeordneten Kolben (4) drehbar ist.
3. Kolbenmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsζahnräder (54) angetrieben werden durch eine Anordnung aus einem exzentrischen Stift (35) und einem Schlitz (52), wobei jedes der Antriebszahnräder·(54) mit einem sich achsial erstreckenden Stift versehen ist, der ex-

. zentrisch gegenüber der Drehachse verläuft und in einem Schlitz (52) in dem Kolben (34) in Eingriff steht, wodurch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens den Exzenter (35) bewegt und so die Drehung des Antriebszahnrades (54) bewirkt.

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4. Kolbenmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einer der Nocken (82,82a) einstellbar an dem Körper angeordnet ist, um so eine Veränderung der Ventilsteuerung zu ermöglichen.
5. Kolbenmotor nach anspruch 4, dadurch gekennzei chn e t, daß die Lage des Nockens in Umfangrichtung an dem Körper beweglich ist unter Verändern der öffnungs- und Verschlußzeiten der hierdurch gesteuerten Ventile relativ zu der oberen Totpunktlage der Kolben in den entsprechenden Zylindern.
6. Kolbenmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzei chn e t, daß die Umfangsiage des Nockens an dem Körper aufgrund der Motorengeschwindigkeit steuerbar ist.
7. Kolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chn e t, daß der Nocken (82a) ein einstellbar verschiebbares Teil (83) aufweist, das beweglich ist unter Verändern des Verweilzeitanteils der Drehbewegung des Rotors, innerhalb derer jedes durch die Nocken gesteuertes Ventil offen ist.
8. Kolbenmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzei chn e t , daß das verschiebbare Teil (83) schwenkbar beweglich ist unter Verändern des Anteils des hohen Verweilteils (H) des Nockens an dem verschiebbaren Teil (83) , das mit den durch den Nocken gesteuerten Ventilen zusammenarbeiten kann.
9. Kolbenmotor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Nocken (83) in Form eines Ringes vorliegt, der konzentrisch zu der Rotorachse angeordnet ist, sowie das verschiebbare Teil (83) schwenkbar durch den Ring getragen wird.
10. Kolbenmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl an verschiebbaren Teilen (83) durch den Nockenring getragen wird.

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11. Kolbenmotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzei chnet, daß der Steuerring (98) um den Körper herum vorgesehen ist für eine gleichzeitige Steuerung der verschiebbaren Teile (83).
12. Kolbenmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbaren Teile (83) jeweils mit den Steuerringen (98) über einen individuellen Steuerarm

(96) verbunden sind, der einstellbar an dem Steuerring (98) befestigt ist.
13. Kolbenmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche 4-12, dadurch gekennzeichnet , daß sowohl der die Einlaßventile steuernde Nocken (82a) als auch der die Auslaßventile steuernde Nocken (82) steuerbar ist.
14. Kolbenmotor nach einerm der vorangehenden Ansprüche 4-13, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Brennstoffeinlaßventile (137, 139) für jeden Zylinder (130) und ein getrennt einstellbarer Nocken (120, 122) für das Steuern jedes der Einlaßventile vorgesehen sind.
15. Kolbenmotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Einlaßventile (137) so angeordnet ist, daß der Einlaß des fetten Brennstoff-Luftgemisches gesteuert wird, und daß das andere Einlaßventil (139) so angeordnet ist, daß der Einlaß des mageren Brennstoff-Luftgemisches in den Zylinder gesteuert wird.
16. Kolbenmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Kontakt (Io6) durch den Körper getragen wird für das Zuführen der elektrischen Impulse zu den Zündkerzen (56), die an den entsprechenden Zylindern (38) angeordnet sind.
17. Kolbenmotor nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η -

ζ e i c h ne t, daß eine Mehrzahl elektrischer Kontakte (Io6) im Abstandverhältnis um den Umfang des Körpers herum vorgesehen ist.

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18. Kolbenmotor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte durch einen Ring getragen werden, dessen Lage drehbar einstellbar um das Gehäuse herum ist, um so den Zündzeitpunkt relativ zu dem oberen Totpunkt des Kolbens zu verändern.
19. Kolbenmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (48) durch eine Welle getragen wird, die für einen Umlauf im Inneren des Körpers angeordnet ist, achsiale Kanäle (C,B) in der Welle vorgesehen sind für das Überführen des Brennstoff-Luftgemisches zu den entsprechenden Zylindern und Entfernen der Abgase aus denselben.
20. Kolbenmotor nach Anspruch 19,dadurch gekennzeichnet, daß ein öleinlaßkanal (A) vorgesehen ist, der sich achsialbezüglich der Welle erstreckt, ölkanäle (58) den öleinlaßkanal mit denjenigen Bestandteilen des Motors an dem Rotor, die einer Schmierung bedürfen, verbindet, das Umlaufen des Öls durch den Einlaßkanal zu den eine Schmierung erfordernden Bestandteilen wenigstens teilweise durch die znetrifugale Pumpwirkung unterstützt wird, die sich durch das Umlaufen des Rotors ergibt.
21. Kolbenmotor nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mantel (E) für die Kühlflüssigkeit um jeden Zylinder (38) herum mit Einlaß- und Auslaßkanälen (D,F.) für den Fluß des Kühlmittels zu und weg von den Mänteln, die sich achsial bezüglich der Welle erstrecken, vorgesehen ist.
22. Kolbenmotor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufen des Kühlmittels während des Betriebes des Motors wenigstens teilweise durch die Zentrifugalwirkung unterstütz-t wird, die sich durch das Umlaufen des Rotors ergibt.

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