DE3223280A1

DE3223280A1 - Brennkraftmaschinenanordnung

Info

Publication number: DE3223280A1
Application number: DE19823223280
Authority: DE
Inventors: William V. 48080 St. Clair Shores Mich. Bachmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-06
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1983-01-20
Also published as: GB2101211B; CA1182400A; IT1148602B; US4434752A; IT8248631A0; GB2101211A

Description

BESCHREIBUNG Brennkraftmaschinenanordnung

'ERFINDUNGSGEGENSTAND

Diese Erfindung "bezieht sich generell auf Brennkraftmaschinen, insbesondere auf Brennkraftmaschinen der Type welche einen hin-und hergehenden ringfoermigen Kolben besitzen und welche eiVien dazugehoerigen ringfoermigen Zylinder aufweisen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bisher wurden verschiedene Typen von ringfoermigen Kolbenmaschinen vorgeschlagen und bekannt. Es wurde festgestellt, dass solche Maschinen empfindlich sind fuer Probleme,welche generell von und waehrend der Verbrennung des ^eingespritzten Brennstoffes oder Brennkraftstoff Mischung in einer ringfoermigen Brennkammer auftreten koennen.

Zum Beispiel, in solch ringfoermiger Brennkammer, wenn die Zuendung erfolgt an einem bestimmten Punkt, muss, bevor der Verbrennungsprozess beendet ist, die Brennflammenfortpflanzung sich generell auf einem ringfoermigen Weg fortpflanzen (innerhalb der ringfoermigen Brennkammer),bis diese Flamme (theoretisch) einen" Punkt diametral gegenueberliegend erreicht,von -dem Punkt wo die Zuendung erfolgte. Die Konsequenz von einem solchen ringfoermigen Weg,dem die Flammenausbreitung unterworfen ist (in beiden Richtungen um die Zentralachse der ringfoermigen Brennkammer), kann sein, dass ein groesserer momentaner Druck auftritt bei dem Punkt wo die Zuendung erfolgt, als bei dem gegenueberliegenden Endpunkt der Verbrennung. Das Resultat von solchen Druckdifferenzen, (innerhalb des ringfoermigen Zylinders) wuerde verursachen, dass der Ringkolben generell gegen die hoehere Druckseite geneigt wird und somit zusaetzliche erhoehte Reibungsdruecke ungleichen Verschleiss, z.B. zwischen dem Ringkolben und dem Ringzylinder besteht.

Im Rahmen des bisher bekannten Standes der Technik wurde vorgeschlagen,eine Mehrzahl von Zuendern in gleichen Abstaenden in dem Ringzylinder und der typischen Brennkammer anzuordnen,wobei bei gleichzeitiger Zuendung eine gleich-

maessigere Druckverteilung erzielt wird als bei Verwendung einer einzelnen Zuendvorrichtung, wie vorher beschrieben. Die Verwendung von mehreren solcher Zuendvorrichtungen zur Erzeugung gleichzeitiger Zuendungen an mehreren Verteilungsstellen ist, generell, eine wirkungsvolle Methode; jedooh ist auch diese Methode empfindlich und kann zu den vorher beschriebenen unerwuenschten Druckdifferenzen fuehren. Dies ist der Fall, wenn bei solch einem Mehrzuendungssystem ein oder mehrere Zuender aus irgend einem Grunde mit der ' Zuendung ausfallen an diesen Stellen, dann ,ergibt sich offensichtlich eine unerwuenschte Druckdifferenz wie im Eingangsbeschriebenen Fall.

Demgemaess bezieht sich die Erfindung wie hierbei offenbart und beschrieben, in der Hauptsache, auf die wie oben erwaehnten, als auch andere diesbezueglich damit zusammenhaengende Probleme des bekannten Standes der Technik.*

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Entsprechend einer Darstellung der Erfindung,die Brennkraftmaschine besteht aus einem Motorgehaeuse,* einem ring- -. foermigen Zylinder innerhalb diesem Gehaeuse, bestehend aus einer inneren Zylinderwand und einer zweiten aeusseren Zylinderwand, einem ringfoermigen Kolben, welcher zwischen· diesen Ringwaenden vorgesehen ist zum Zweck einer hin-und hergehenden Bewegung und ausgestattet ist, bzw. verbunden ist mit einem Kurbelwellenzug, welcher die hin-und hergehende Bewegung des ringfoermigen Kolbens auf die.Abtriebs- ' vorrichtung uebertraegt, und aus Brennkammerteilen, wobei . ^r*

j* die Brennkammer aus einem aeusseren ersten ringfoermigen Teil besteht, welche generell durch das Zusammenwirken von innerer und aeusserer Zylinderwand im Verein mit dem Kolben sich ergibt und weiters mit einem zweiten zentralen Brenn-'· kammerteil in Verbindung steht, wobei das zentrale Brennkammerteil keine expandierende Volumenvergroesserung zulaesst, aber'wobei die beiden unabhaengigen Brennkammern in direkter gegenseitiger Verbindung stehen. Verschiedene generelle und spezielle Zwecke, Vorteile und

. «25.

Charakteristiken dieser Erfindung werden klar gemachti durch die folgende detaillierte Beschreibung und unter Bezug auf die beigefuegten Zeichnungen.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen, worin zum Zwecke von Klarheit, gewisse . Details und Bauelemente weggelassen sind in einer oder 'mehreren Ansichten.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht im Querschnitt einer Brennkraftmaschinenanordnung, konstruiert entsprechend

-«- . . den hier dargelegten Grundlagen dieser Erfindung; Fl'g.. 2 ist-eine Ansicht im Querschnitt in etwas ver-

, · kleinertem Masstab, laengs der Schnittlinie 2 2

von Fig. 1 (gesehen in Richtung der Pfeile);

Fig.. 3 ist eine Teilansicht im Querschnitt von Fig. 1, wobei gewisse Bauelemente darin in einer anderen Arbeitsstellung von jenen in Fig. 1 dargestellt • " sind;

Fig. 4 ist eine relativ vergroesserte Teilansicht von ' " Fig. 2 und zeigt den Ringkolben im oberen Tot-

■' ' punkt.

Fig. _K- 5 ist eine Aufsicht auf den Ringkolben, wie gezeigt in Fig. 1 und 2;

Fig, 6 ist ein Querschnitt laengs der Schnittlinie 6——-6 von Fig. 5 (gesehen in Pfeilrichtung);

Fig. 7 ist ein Teilquerschnitt und Teilseitenansicht generell gesehen entlang der Schnittlinie 7——1

, ^v ' von Fig. 5 (gesehen in Pfeilrichtung);

Fig. 8 ist eine Teilansicht im Querschnitt aehnlich einem Teil der Struktur von Fig. 4 jedoch eine andere Ausfuehrungsform der Erfindung darstellend;

Fig. 9 ist eine Ansicht aehnlich wie Fig. 8 jedoch mit einem Bestandteil in einer anderen Arbeitsstellung als in Fig. 8 gezeigt;

Fig. 10 ist" eine Ansicht aehnlich wie Fig. 8 und 9 aber mit , " dem Ringkolben in seiner unteren Totpunktstellung;

Fig. 11 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie

11 11 von Fig. 10 (gesehen in Pfeilrichtung).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUEHRUNGSFORMEN

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Es wird nun in Bezug genommen auf die Zeichnungen in erweiterten Details, Figuren 1,2,3,4 illustrieren in einiger-* massen vereinfachter Form einen Motor 10 welcher die Lehren¹ der Erfindung verkoerpert. Wie dargestellt, besteht der ' · Motor aus einem Gehaeuse 12 ,welches infolge vorzugsweise aus Gehaeuseteilen 14, 16, 17 und 18 besteht, welche ge-

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eigneterweise zueinanderpassen und miteinander gut verbunden sind.

Das untere Motorgehaeuseteil 18 kann auch als Motorkurbelwellengehaeuse dienen und als solches ist es versehen mit Bohrungen 20, 22 und 24 beziehungsweise fuer den Zweck um einzelne Lagerschalen 21, 22 und 25 aufzunehmen, welche dann die schnelldrehenden Teile der Kurbelwelle 28 aufnehmen. Wie in Figure I gezeigt, besteht die Kurbelwelle 28-vorzugsweise aus der ersten Lagerscheibe 32 ,welche drehbar gelagert ist in der Lagerbuchse 21 und weiter Versehen ist mit einem integralen Kurbelzapfen 34 ,der wiederum gelagert ist in einem Zwischenlager 36, welches ebenfalls in den Lagerbuchsen 22 und 24 drehbar gelagert ist. Eine Abstriehswelle 38 ist ein Teil der Kurbelwelle 28 und kann mit einer Keilrille 40 oder aehnlichem zwecks Kuppelung versehen sein. Das untere Gehaeuseteil 18 kann versehen sein mit Endabdeckungen 4 2 und 4 4 zwecks Abdichtung und Zugang zu'den Kurbelwellenteilen. Es kann in Betracht gezogen werden das Zwischenlager 36 teilweise hohl zu gestalten, um auf diese Weise zum Beispiel eine bessere dynamische Balanzierung zu erzielen. Obgleich nicht noetig fuer die Ausfuehrung der Erfindung, sind in der bevorzugten Form Aussparungen 46, 48 und 50 vorgesehen welche allgemein von

runder· Form sein koennen wie gezeigt in 48, Figur 2 und wobei ,diese Aussparungen 46 und 50 in Verbindung stehen mit einem Teil der Vorverdichtungskammer 52 durch die Oeffnungen 54 und 56.

'Wie gezeigt ist in der Mitte des Kurbelgehaeuses 18 eine saeulenfoermige Verlaenger-ung 58 vorgesehen, welche im Aussendurchmesser jedoch ersichtlich kleiner ist als der Innendurchmesser des vorgesehenen Ringkolbens 60. Das obere Ende.des Verlaengerungskoerpers 58 ist vorzugsweise mit einer runden Einsatzkehle 62 versehen fuer die Aufnähme in gegenseitiger Passung des unteren Endes 64 des dazugehoerigen inneren Ringzylinderkerns oder Koerpers 66, welcher im Zusammenbau, wie gezeigt, dann eine innere ringfoermige Kammer aehnlicher Struktur 6 8 ergibt. Eine Mehrzahl von generell radialen senkrecht angeordneten Kanaelen 70 vermitteln die Verbindung zum Durchstroemen der vorkomprimierten Gase aus der Kammer 52 in die Kammer 68 des Rlngzylinderkerns 66.

Der Ringzylinderkern 66 kann befestigt und verbunden sein mit dem Verlaengerungskoerper 58 bei, z.B. einem geeigneten Bolzen 72 und verschraubt werden in das vorgesehene Gewinde im Rihgzyl-inderkern 66. Weiters, ist der Ringzylinderkern versehen mit einer Mehrzahl von Einlassoeffnungen 76, welche etwa in gleichen Abstaenden am Umfang verteilt sind und zwar So₇' dass eine zeitgerechte Verbindung von der Kammer

„ zur Brennkammer innerhalb des ringfoermigen Zylinders 78, welcher den hin-und hergehenden Ringkolben 60 einschliesst, hergestellt ist. Die Einlassoeffnungen 76 sind so angeordnet

t oder von solcher Gestalt, dass sie zu Genuege offengelegt werden und eine ,Verbindung zwischen der Verteilungskammervorrichtung 68 und der Brennkammer 80 des RingZylinders •herstellen, wenn der Ringkolben seinen unteren Totpunkt -(U.T.) erreicht. Offensichtlich wird dies weiters dadurch, ".. dass, wenn die Kolbenvorrichtung 60 sich gegen den U.T. bewegt, wird die Luftversorgung oder das Luft-Brennstoffgemisch· 18 in der Kammer oder dem Raum 52, der sich effektiv

auf der Unterseite des Ringkolbens befindet, vorkompri- . miert und stroemt durch die Induktionskanaele 70 in die Verteilungskammer 68 und durch die Einlassungsoeffnungen 76 direkt in die Brennkammer 80 des Ringzylinders 78.

Mit Referenz zu Figuren 1 und 2, ist generell eine rohrfoermige Zylinderbuchse 82, vorzugsweise aus einem Material welches haerter ist als das Material von dem Motorgehaeuseteil 17 vorgesehen, welche eine zylindrische Wand 84 hat und mit Flange 86 versehen ist und funktionsmaessig in dem Gehaeuseteil 17 eingesetzt ist. Eine Mehrzahl von Aussenkolbenringen 88, welche im Ringkolben 6C einge- , setzt sind und welche mit ihrem Druck nach Aussen wirken, so dass sie in gleitendem Kontakt mit der Innenwand 90 - ^v „ der Buchse 82 sich bewegen. Eine zweite Mehrzahl von Innenkolbenringen 92, welche im Ringkolben 6 0 vorgesehen sind, wirken mit einem radialen Druck nach Innen um einen gleitenden Kontakt gegen die aeussere Zylinderwand 9 4 des ; Ringzylinderkerns 66 zu bewirken. Wie ersichtlich, ergibt'' die Aussenflaeche 94 des inneren Ringzylinderkerns 66, .die innere Wand oder Flaeche 90 der Buchse 82., die Oberflaeche 96 der Kolbenvorrichtung 60 und die entgegengesetzte uptere Kolbenseite einschliesslich dem Motorgehaeuse 16 zusammenwirkend die Brennkammer 80.

Unter Bezugnahme in groesserem Detail auf Figuren 5, 6 und 7, worin die Figur 5 angenommenerweise eine Draufsicht auf die Kolbenoberflaeche 96, des Ringkolbens 6 0 in Figur darstellt und von oben betrachtet ist der Ringkolben 60 ausgezeichnet durch einen Kolbenkoerper 97, bestehend .aus einer Aussenw,and und Innenwand 98 und 100, gemeinsam verbunden durch die obere Ringplatte 102, welche zusammen eine innere zylindrische Flaeche 104 _t aeussere zylindrische Flaeche 106 und eine obere Arbeitsflaeche 96 darstellen. Wie ersichtlich, hat der Ringkolben 60 seine Kolbenbolzenlager 108 und 110 so angeordnet, dass sie auf der gleichen Mittellinie mit dem Kolbenkoerper 97 ausgerichtet sind. Weiters, die radialen nach innen zugewandten Enden der

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Lagerteile 112 und 114 der Lager 10 8 und 110 sind so arigeordnet,-dass sie nicht in den Begrenzungsraum der inneren zylindrischen Bohrungsflaeche hineinragen. Eine Mehrzahl, von generell am Umfang des Kolbens vorgesehenen Ringnuten 116, 118 und 120, dienen fuer die Aufnahme einer Mehrzahl von aus'sen Kolbenringen 88, waehrend eine zweite Mehrzahl von Kolbenringnuten 122 und 124 fuer die Aufnahme von einer Mehrzahl von innen Kolbenringen 92 dient.

■ Wie illustriert in Figur 1, die Kolbenvorrichtung 60 kann funktionell verbunden sein mit der Kurbelwellenzusammenstellung 28 vermittels Pleulstangen 126 und 128,. in Zu-',sammenwirkung mit den respektiven Kolbenbolzen 130 und 132. .

Nachdem in der bevorzugten Ausfuehrungsform die Kolbenvorrichtung 60 so gestaltet ist, dass sie funktionell . nur mit einer Kurbelwellenvorrichtung 28 verbunden wird'/ so ist es moeglich, dass der Kolben 60 waehrend der hin-■ "und hergehenden Bewegung einer dauernden schlagartigen . Kopfbewegung unterworfen wird. Um ein Auftreten dieser . Art ,vozubeugen, sind diametral gegenueberliegende Verlaengerungen 134 und 136 vorgesehen und vorzugsweise integral in dem Kolbenkoerper 9 7 eingeformt, in der Weise * und Stelle wie ersichtlich in Figur 5 als kreuzweise auf der Achse zwischen den Kolbenbolzenlagern 108 und 110 und verlaengert weiter nach unten vom Hauptkoerper des Kolbens 97 wie generell dargestellt in Figur 7. Weiters, in der bevorzugten Aussfuehrung, sind die Verlaengerungen 134 und 136 je ausgebildet mit flachen auesseren Leitflaechen 138 und 140, welche zueinander parallel ,sowie auch zu der Vertikalachse des Kolbenkoerpers 97 verlaufen.

Unter Bezugnahme auf Figur 2 kann man ersehen, dass ge-,eignete Gleitstuecke oder feste Fuehrungsteile 142 und 144 in dem Motorgehaeuseteil 18 eingesetzt sind. Weiters, in der bevorzugten Ausfuehrungsform, sind die Fuehrungs-·

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teile 14 2 und 14 4 mit flachen Gleitoberflaechen 146 und 14 8 versehen, fuer entsprechende Zusammenwirkung mit dem sich hin-und herbewegenden Gleitflaechen 138 und 14 0 der Kolbenvorrichtung 60. Solche relativ unbewegliche Gleitstuecke 14 2 und 144 sind jedoch axial verstellbar (vermittels Gewinde oder aehnlichem in dem Gehaeuseteil 18) und dadurch befaehigt eine genaue spiellose Einstellung gegen die Gleitflaechen 138 und 140 der Verlaengerungeri , 134 und 136 zu gewaehrleisten; auch geeignete Dichtungsvorrichtungen, wie bei 150, sind zusaetzlich vorgesehen, '' / um zufriedenstellende Abdichtung der Vorkompressions- "" «... ' kammer 52 zu erzielen. Weiters, geeignete Sicherungsvorrichtungen, z.B. ein Gegenschraubenstift 152 und 154, - **. kann benutzt sein, um die Gleitstuecke 14 2 und 144 in , der gewaehlten Stellung zu fixieren. Wie ersichtlich, speziell in Figur 2, wird einer Tendenz des Kippens beim Ringkolben 60 um die Achse des Kolbenbolzens 130 - ■'' und 132, waehrend der hin-und hergehenden Bewegung entgegengewirkt, durch das enge Zusammenwirken der Gleitflaechen 146 und 138 auf der einen Seite und der Gleit- · flaechen 140 und 148 auf der anderen Seite.

Wie dargestellt in Figur 1, ist das Motorgehaeuseteil 18 ' vorzugsweise ausgestaltet mit relativ vergroesserten Ver-, '. tiefungen oder Kammern 156, 158, welche in ihrer Gestalt' und Groesse entsprechend Raum geben fuer ein freies _f Eintauchen der Kolbenbolzenlager 108 und 110 des Ring- . "' kolbens 60. Zusaetzlich, wie ersichtlich in Figur 2, sind in dem Motorgehaeuseteil 18 weitere Vertiefungen eingelassen und zwar generell diametral entgegengesetzt ' (in Referenz zu der Achse der Kolbenvorrichtung 60) . ν und kreuzweise zu den Vertiefungen 156 und 158· (Figur 1) . Die Vertiefungen 160 und 162 koennen enden in dem unteren Abschluss 164, 166, wobei durch den Abschluss 164 eine ' . ■„ Durchflussoeffnung 168 eingeformt ist.

Wie gezeigt in Figur 2, ist das Motorgehaeuseteil 18 auch mit Oelsammelkammern 170 und172 versehen, welche gegenseitig in- Verbindung sind. Diese sind mit mehreren Oelabfluss oder Oelrueckflussoeffnungen versehen, wovon * eine gezeigt ist bei 16 8, durch welche ueberschuessige Schmieroel, was durch den Kolben 60 und/oder von dem Zylinderwaenden abgestreift wird, in die Oelsammelkammern 170 und 172 zurueckfliesst. Weiters, eine OeI-.fuelToeffnung und Verschlussvorrichtung 174 kann in Hoehe

des Gelspiegels der Kammern 170, 172 vorgesehen werden. , Damit kann offensichtlich eine Oeldruckschmierung und/ *, oder, auch zum Zweck einer Kuehlung, zum Beispiel zur '*■ I Kuehlung des Ringkolbens 60 vermittels Kuehloel, wenn gewuenscht, ein geeignetes derartiges Oelkuehlsystem vorgesehen werden. ^v

Mit Referenz zu Figur 1, eine Mehrzahl von Induktionskanaelen 176 sind eingeformt in oder entlang dem zylindrischen Einsatz 84, sowohl_t dass jeder eine Einlass-, .. oeffnung hat am unteren Ende 178 und am oberen Ende, eine schlitzartige Auslassoeffnung 180, welche in die obere Brennkammer 80 fuehrt. Vorzugsweise sind solche , Induktionskanaele generell in gleichen Abstaenden am Zylinderbuchsenumfang verteilt. Offensichtlich ergibt sich eine kommunizierende Situation mit der Brennkammer fuer alle Induktionskanaele 176 oder Oeffnungen in dem Moment, wo der Ringkolben 60 durch seine Abwaertsbe- - wegung beginnt, die besagten Oeffnungen 180 bloss zu legen. Mehr oder weniger zur selben Zeit wenn der Kolben 60 ^beginnt die Oeffnungen 180 bloss zu legen, werden auch die gegenueberliegenden Oeffnungen 76 blossgelegt und eine kommunizierende Situation mit der Brennkammer 80 und der Verteilungskammer 6 8 und der Vorverdichtungskammer 52 ist hergestellt. Erwaehnenswert ist, dass wenn die Oeffnungen 180 blossgelegt sind, Verbindung erfolgt durch die Induktionskanaele 176 mit Brennkammer 80 wobei auqh diesselbe Ladung geliefert wird von Vorverdichtungskammer 52 durch Oeffnungm 76.

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Nachdem hierin zwei Zylinderoberflaechen benutzt sind, naemlich eine aeussere Oberflaeche 94 und eine innere Oberflaeche 90, durch welche der Ringzylinder 78 gebildet wird, ergibt sich eine Vergroesserung der Zylinderwandflaeche durch die Kombination der beiden gegenueber einem "Soliden" nicht ringfoermigen Kolben und Zylinder der bekannten Art. Durch die vorliegende Erfindung wird es in der Praxis ermoeglicht, wegen der vergroesserten, relativen Zylinderoberflaeche, eine grosse Anzahl von relativ kleinen niedrigen Einlass-

oeffnungen (180 180 und 76 76) in beiden Ring-

zylinderwaenden oder Oberflaechen 94 und 90 unterzubringen. Dies, wiederum, erlaubt die Verwirklichung von zusaetzlichen Vorteilen gegenueber dem bisherigen Stande der Technik.

Weil aus dem obigen angefuehrten Grunde eine groessere Anzahl von Einlassoeffnungen vorgesehen werden koennen, ist die rioeglichkeit geschaffen, die Hoehe (der Einlassoeffnungen) in der relativen Groessenordnung von fuenfzig Prozent (50%)niedriger zu gestalten,als bei convenzionellen Zylinderanordnungen der ueblichen Art der Fall ist fuer schnell laufende Zweitakt Motore. Ein wichtiger Vorteil kann auf diese Art erzielt werden, wenn man dadurch die Hoehe der In-und Auslassoeffnungen radikal niedriger ausfuehren kann ohne dabei die Gasstroemung zu behindern (da eben mehr Raum zur Verfuegung steht, um zusaetzliche Oeffnungen unterzubringen). Im Allgemeinen, bei der bekannten Zylinder Bauart, betraegt die durchschnittliche Hoehe der vorgesehenen Einlassoeffnungen ein Drittel (1/3) der Gesamthubhoehe des Kolbens. Demgemaess, bei Motoren der bisher bekannten Technik, bewegt sich der Kolben bereits ein Drittel bevor er die Auslassoeffnungen abdeckt. Somit bleiben nur zwei Drittel Kolbenweg uebrig, bei welchen eine effektive Kompression und nutzbringender Arbeitshub erfolgt'. Wenn man nun den Fall betrachtet, dass bei einem Motor zufolge der vorliegenden Erfindung, die Auslassoeffnungen um etwa fuenfzig Prozen (50%) baulich

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niedriger gewaehlt werden koennen, ohne eine Verringerung des Gasvolumens weder bei einem Ausstroemen oder Einsaugen zu erfahren, dann wird von dem Gesamthub des Ringkolbens nur ein Sechstel (1/6) des Gesamthubes zum Abdecken der Oeffnungen aufgewendet. Mann gewinnt daher, dass auf diese Weise fuenf Sechstel (5/6) des gesamten Kolbenhubes fuer die eigentliche Nutzarbeit von Kompression und Arbeitshub verfuegbar sind.

Bezugnehmend auf Figur 1, ein generell dargestellter Zylinderkopf 16 bedeckt und dichtet das aeussere und darunter befindliche Gehaeuseteil 17, wobei die untere Flaeche 182 die ganze Arbeitsflaeche des Ringkolbens 60, sowie auch die"generelle Arbeitsflaeche der zentralen Ringzylinderkernvorrichtung 66 abgedeckt ist (wie in Figur». 1 illustriert) .

Das obere Ende der Ringzylinderkernvorrxchtung 66 ist mit einer oberen Flaeche 184 versehen, welche vorzugsweise eine konkave Vertiefung aufweist in der Mitte und welche begrenzt ist von einem ringfoermigen Rand 186. In der bevorzugten Ausfuehrungsform, ist der ringfoermige Rand generell nach aussen abwaerts geneigt, wobei der auesserste Rand (oder tiefer liegende Rand, wie aus Figur ersichtlich) etwa auf derselben Hoehe angeordnet ist, welche generell von der Oberkante der Arbeitsflaeche des Ringkolbens 60 erreicht wird, wenn der Ringkolben den (O.T.) oberen Totpunkt passiert. Der ringfoermige Rand 186 kann zwei gegenueberliegende oertliche Aussparungen 188 und 190 aufweisen, welche dazu dienen, den Ventiltellern 192 und 194, der eigentlichen Ventilvorrichtung 196 und 198, die noetige Spielfreiheit zugewaehren. Der Ringzylinderkern 6 6 kann hergestellt sein, aus einem geeignetem, hitzebestaendigem Metall, welches genuegend gekuehlt werden kann durch den kontinuerlichen Durchfluss (durch die Zuleitung 68 und die Oeffnungen 76), von dem brennstoffgesaettigten Luftgemisch. Jedoch, kann wahlweise auch dieser Ringzylinderkernteil 66 wegen seiner

kompakten Gestaltung auch aus keramischen Materialien her¹-gestellt werden, welche sich durch hohe feuerfeste Qualitaet dazu eignen und daher stabiler sein koennen als reine Metallformen. Weiters, bezugnehmend auf Figur 1, ist die generelle Unterseite, beziehungsweise innere Seite des Zylinderkopfgehaeuses 16 mit einer konkaven Woelbung 200 versehen, welche so gestaltet ist, dass sie gerade gegenueberliegt von der Endoberflaeche 184 der Ringzylinderkernvorrichtung 66. Wie illustriert, sind die Oberflaechen 184 und 200 von konkaver Form, aber in entgegengesetzter Richtung, so dass diese zusammen eine Brennkammer 202 ergeben. Wie klar ersichtlich, z.B. in Figur 1, ist ein generell ringfoermiger Spalt 204 vorgesehen zwischen der ringfoermigen Randflaeche 186 und der oberhalb liegenden Flaeche 182 und auch zusaetzlichen Woelbung 20p.

Die untere Flaeche 182 des Zylinderkopfteiles 16 ist im Wesentlichen angepasst der Form und Gestalt der oberen Arbeitsflaeche 96 des Ringkolbens 60 zu entsprechen. Demgemaess wird erreicht, dass wenn der Kolben 60 sich nach oben bewegt und den (O.T.) oberen Totpunkt erreicht, wie in Figur 4, eine effektiver Quetschraum 206 zwischen der Kolbenoberflaeche 96 und der Zylinderkopfflaeche 182 sich ergibt.

Bezugnehmend auf Figur 1, geeignete Aussparungen 20 8 koennen vorgesehen werden im Zylinderkopfteil 16 und aehnliche Aussparungen 210 im Gehaeuseteil 17, wobei diese Aussparungen innerlich oder aeusserlich, wie z.B. durch Rohrleitung. 212 verbunden sind. Geeignete Kuehlfluessigkeit kann vermittels Pumpe 216 und Rohrleitung 214 zwecks Kuehlung gefoerdert werden in Verbindung mit Kuehler 218 und Rueckfuehrungsleitung 220.

Eine Zuendkerzenvorrichtung oder Einspritzduese 220 ist operativ eingesetzt in dem Zylinderkopfteil 16 ixv einer Weise, dass Verbindung mit der Brennkammer 202 und auch Brennkammer 80 gewaehrleistet ist. Teile 222 oder Vor-

richtungen sind entweder bezeichnet als "Zuendkerze" oder als "Einspritzduese". Das bezieht sich im Falle von Zuendkerze auf Vergaserbetrieb und im Falle von Einspritzduese wenn Selbstzuendung durch Brennstoffeinspritzung fuer den Motorbetrieb im Dieselverfahren vorgesehen ist. Wenn in der Tat solche Teile wie Zuendkerzen verwendet werden, dann wird der Betrieb mit Unterbrechern zum Rhytmus des Kolben 60 geregelt, durch Vorrichtungen bekannter Art, jedoch hier nicht besonders spezifiziert.

Wie gezeigt in Figur 1 und 3, ist das Gehaeuseteil 16 vorzugsweise versehen mit ein paar Ventilsitzen 224 und 226 zum Zwecke der Einpassung von Ventiltellern 192 und 194 der Ventile 196 und 198. Wie dargestellt in Figur 1, sind diese Ventilvorrichtungen 196 und 19 8 in geschlossener Stellung gezeigt und in Figur 3 befinden sich diese Ventile 196 und 19 8 in geoeffneter Stellung. In den beiden Figuren 1 und 3, sind generelle gegenueberliegende Aussparungen 188 und 19Q und aehnliche Aus- ·.·. sparungen 228 und 230 im Bereich der Zylinderkopfbuchse 82 gezeigt, welche, wenn erforderlich, Raum fuer die noetige Spielfreiheit der Ventilteller 192 und 194 gewaehren.

Bezugnehmend auf Figuren 1, 2, 3 und 4, das Gehaeuseabschlussteil 14 deckt das Zylinderkopfteil 16 dichtend ab und dient zur Gestaltung einer Plenum Kammer 232, welche in Verbindung s'teht mit dem Brennkammer teil 80 vermittels der sich oeffnenden und schliessenden Ventilvorrichtungen 196 und 198. Eine Auspuffleitung 234, wie generell ersichtlich in Figuren 2 und 4 steht in Verbindung mit der Plenum Kammern 232, welche eine Volumen Kapazitaet von etwa 5 Mal der Kolbenverdraengungs Kapazitaet entspricht. Wie gezeigt ist der Gehaeuseteil 16 mit einer Zugangsvertiefung 236 versehen zur Aufnahme der Zuendkerze oder Einspritzduese 222, wobei auch in dem Gehaeuseteil 14 eine entsprechende Zugangsoeffnung 238 vorgesehen ist.

Wie z.B. gezeigt in Figuren 1 und 3, sind Ventilfuehrungen 240 und 24 2 im Gehaeuseteil 14 vorgesehen zur Aufnahme und Dichtung der beweglichen Ventilschaefte 19 7 und 199 der respektiven Ventilvorrichtungen 196 und 198. Dazugehoerige Druckfedern 244 und 246, welche auf die dazugehoerigen Federlager 248 und 250 wirken, welche mit den Ventilvorrichtungen 196 und 198 verbunden sind, bewirken eine lautlose Anhebung der Venteile in die Ventilsitze (wie gezeigt in Figur 1 und 3), wobei die Ventilteller 192 und 194 die Ventiloeffnungen bei den vorgesehenen Ventilsitzen 224 und 226 dicht verschliessen. Wie generell schematisch illustriert, wird die Oeffnung der Ventile 196 und 198 durch Nocken und Hebelvorrichtung 254 und 256 in Verbindung mit den dazugehoerigen Antriebsvorrichtungen 252 bewerkstelligt, welche wiederum in Verbindung mit der Kurbelwelle 2 8 sind. Zahlreiche Ventilbetaetigungsvorrichtungen sind bekannt und die Verwirklichung dieser Erfindung ist nicht abhaengig von der Benutzung bestimmter Ventilbetaetigungssysteme.

Auch fuer bestimmte Ausfuehrungsformen der Erfindung kann der Motor 10 mit einem zusaetzlichen Pressluftauflader oder aehnlichem ausgeruestet und betrieben werden, speziell wenn Dieselverfahren in Frage kommt. In solchen Faellen sind vorzugsweise die dazugehoerigen Hilfsmittel einzusetzen. Zum Beispiel, unter Bezugnahme im besonderen auf Figur 2, Geblaese-oder Kompressorvorrichtungen 258,wie illustriert, und Versehen mit Frischluftansaug ueber geeignete Filter 260. Solche Geblaese 258 koennen angetrieben sein durch entsprechende Transmissionsvorrichtungen 262, welche mit der Kurbelwelle oder Antriebswelle 28 des Motors 10 verbunden sind. Die komprimierte Luft des Kompressors 258 wird verteilt ueber die Rohrleitung 264, gleichzeitig durch geeignete Ventilregler 266 und einem zusaetzlichen Ventilregler 268. Geeignete Rueckschlagventile, wie zum Beispiel, Lamellen-Ventile 270, welche die Verbindung zur Kammer 52 in dem Motorgehaeuse 18 herstellen, wirdogejgpedst

ueber das Reglerventil 266 und Zuleitung 272, in dem Falle wo der Motor 10 durch Vergasersystem betrieben wird, ist eine Vergaservorrichtung 274 vorgesehen, welche in Kombination mit dem Ventilregler 266 funktioniert. Die andere Pressluftquantitaet, welche ueber den Ventilregler 268 geleitet wird, wird durch Zuleitungsrohr 276 in die Plenum-Kammer 232 gepresst, wobei diese Plenum-Kammer die Funktion eines wirkungsvollen Nachbrenners ausuebt auf Grund der vorgesehenen Injektion von vorbestimmter Frischluft Quantitaet bzw. Sauerstoff. Der so zugesetzte Sauerstoff vermischt sich in der Plenum-Kammer 232 mit den heissen Auspuffgasen und bewirkt eine Weiterverbrennung der bis dahin noch nicht voellig verbrannten Abgase, bevor diese an die Aussenluft abgeblasen sind.

BETRIEB DER ERFINDUNG

In der bevorzugten Ausfuehrungsform sind die Einlassschlitze 180 und 76 so angeordnet, dass sie voellig offen sind wenn der Ringkolben 60 seinen unteren Totpunkt (U.T.) erreicht hat, wie in Figur 1 gezeigt. Wie daraus ersichtlich, erlaubt die Erfindung die Anordnung von vielen Einlasschlitzen; dies ist dadurch moeglich, weil eine Mehrzahl von Einlasschlitzen 180 entlang dem Umfang der auesseren Zylinderwand und eine Mehrzahl von Einlasschlitzen 76 entlang dem Umfang der inneren Zylinderwand vorgesehen werden koennen. Infolge, erlaubt die Erfindung die Benutzung von vielen relativ niedrigen (horizontal engen) Einlasschlitzen, aber ohne dadurch die noetigen Einlassquerschnitte insgesamt zu verringern, somit also den noetigen Gasdurchfluss unbehindert zu gewaehrleisten. Aus obigem Grunde wird es ermoeglicht ohne besonderen Schwierigkeiten die Einlasschlitzhoehe (im Vergleich zu der ueblichen notwendigen Hoehe) drastisch zu verringern und zwar bis zu 50% oder mehr, ohne Effektsverluste zu erleiden. Dieser Umstand fuehrt dazu, dass man dadurch

den Nutzeffekt des Kolbenhubes verbessert, weil wegen der niedrigen Einlasschlitzhoehe der Kolben entsprechend frueher die Brennkammer abdichtet, sobald der Kolben sich von dem Ü.T. in Richtung O.T. bewegt und demgemaess ein groesseres Volumen Brennstoffgemisch verdichtet, als im Vergleich zu den Motoren bekannter Art, bei welchen viel hoehere Einlasschlitze vorgesehen werden rauessen.

Wie ersichtlich, wenn die Auslassventile 196 und 198 geschlossen sind und die Einlasschlitze 180 und 76 sich schliessen durch die Aufwaertsbewegung des Kolbens 60, dann verringert sich graduell das Volumen der Brennkammer 80 und gleichzeitig wird die Brennstoffmischung stark komprimiert.

Wenn der Kolben 60 seinen (O.T.) oberen Totpunkt, wie generell in Figur 4 gezeigt, erreicht, dann ist die obere Arbeitsflaeche 96 des Kolbens 60 sehr nahe an die gegenueberliegende Zylinderkopfflaeche 18 2 herangerueckt und daraus resultiert ein sehr enger Spalt 206, welcher in effekt als Quetschband 206 bezeichnet werden kann. Dieses Quetschband, wiederum, bewirkt eine Wirbelung des nun komprimierten Brennstoffluftgemisches, welches dann generell nach innen in Richtung der Zentral Achse des Ringzylinders 78 gepresst wird. Insbesondere, das Brennstoff- " gemisch wird mit grosser Geschwindigkeit gezwungen durch den ringfoermigen Spalt 204 und ueber die Randflaeche 186 in die naechste Brennkammerabteilung 202 ueberzuwechseln, wobei dieser Vorgang stark wirbelnd und allseitig einstroemend ist. Dieses Brennstoffgemisch, welches auf diese Weise in die innere Brennkammer 202 gelangt, wird dann, unter Voraussetzung von groesstem Wirkungseffekt, unverzueglich gezuendet, zum Beispiel, durch Zuendvorrichtung

Es ist allgemein bekannt, dass beim gegenwaertigen Stande der Technik,dass bei konventionellen Motoren (nicht Ringkolben und Ringzylinder), welche mit Kolben und Zylindern

versehen sind und zwischen Kolben und Zylinderkopf ein Quetschband vorgesehen werden kann. Generell in der lütte von solchem Quetschband ist der Kolben (oder ueber dem Kolben) mit einem Brennraum versehen. In solchen bekannten Faellen wurde vorgeschlagen, dass Quetschflaechen nicht voellig ringfoermig sein muessen, aber wenn moeglich bis zu 50% der Kolbenflaeche betragen koennen, aber die uebrigen 50% erweitert seien fuer die Stroemung und Wirbelung.

Trotzdem die Idee eines Quetschbandes theoretisch einen grossen Nutzeffekt bringen soll, wie bekanntlich vorgeschlagen, hat sich in der Praxis gezeigt, dass damit die Erwartungen nicht zufriedenstellend erfuellt wurden (nicht bei den Ringkolben und Ringzylindern) gegenueber anderen konvenzionellen Brennkammergestaltungen. Nach dem bekannten Stand der Technik findet man, dass, obwohl das Quetschband einen gewissen theoretischen Wert besitzt, man erkennen kann wie die wirklichen Vorteile verloren gehen durch den Umstand, dass der Kolben ja ein bewegliches Objekt ist und seine Geschwindigkeit sich schnell aendert (waehrend seiner Bewegung). In Bezug auf die kritischen Verhaeltnisse, welche ausschlaggebend sind fuer ein effektives Quetschband und damit zusammenhaengender Brennkammer, hat diese Variation der Kolbengeschwindigkeit bei den konventionellen Motoren einen negativen Einfluss. Zum Beispiel betrachtet man einen voll-zylindrischen (nicht ringfoermigen) Kolben, welcher ausgeruestet ist mit einem Quetschband ueblicher Art und dessen Hubweg vom U.T. zur O.T. Stellung, dann erfolgt ueblicherweise wegen der Vorzuendung etwa 4 0 Grad bis 30 Grad vor dem O.T. bereits der Brennvorgang in der Brennkammer. Jedoch im Augenblick wo die Zuendung beginnt, befindet sich der Kolben noch in der Kompressionshubbewegung und das eigentliche Brennstoffkompressionsverhaeltnis ist noch nicht erreicht. Darum, zu dieser Zeit, hat der Kolben noch nicht den Punkt erreicht, wo das Quetschband nennenswert in Erscheinung tritt. Wenn dann aber der Kolben den oberen Totpunkt (O.T.) erreicht, ist bereits die Verbrennung

ko

etwa 76% fortgeschritten und ist es deshalb leider zu spaet fuer die Bildung eines wirkungsvollen Quetschbandes, da nur mehr wenig brennbares Volumen verfuegbar bleibt, um in dem Verbrennungsprozess ausschlaggebend zur Wirkung zu kommen. Diese Maengel der bekannten Art kann man besser verstehen, wenn man zum Beispiel die Vorgaenge wie folgt betrachtet. Man waehle einen voll-zylindrischen (nicht-ringfoermigen) Kolben, wobei der Kolben einen Kolbenhub von 3.0 Zoll und ein Kompressionsverhaeltnis von 10:1 hat und so beschaffen ist, dass er z.B. ein Quetschband von 50% der Zylinderbohrung ergibt. Weiters man nehme an das vorgesehene Quetschband hat eine Hoehe von 0.06 Zoll (oder liegt zwischen 1.0 bis 2.0 mm) und, dass die Vorzuendung bei 40 Grad vor dem (O.T.) oberen Totpunkt liegt. Dies bedeutet, dass ein Kolben mit einem Hub von 3 Zoll immer noch eine Distanz von 0.33 Zoll zuruecklegen muss., um von 40 Grad unter dem O. T. ausgehend den O.T. zu erreichen. Jedoch bei der 4 0 Grad Vorzuendungsstellung ist die Brennstoffmischung in der Brennkammer nur teilweise komprimiert und an diesem Punkt ergibt sich erst eine Kompression von 4,5:1 (anstatt der idealen 10:1 Kompression). Weiters kann man ersehen, unter den angenommenen Bedingungen, dass wenn der Kolben noch 0.33 Zoll unter dem O.T. ist,dann ist das Distanzmass des Quetschbandes von Kolbenoberflaeche zur gegenueberliegenden Zylinderkopfflaeche, die Summe von Kolbenweg plus theoretischer Quetschbandhoehe (also 0.33 Zoll + 0.66 Zoll) oder 0.39 Zoll insgesamt. Daraus kann geschlossen werden, dass in diesem Verhaeltnis von einem effektivem Quetschband bei Beginn der Verbrennung keine Rede sein kann. Obwohl die Kolbengeschwindigkeit gegen den oberen Totpunkt sehr gross sein kann, ist dies auf alle Faelle bedeutend langsamer als der Fortschritt beim Flammpunkt. Daraus erklaert sich, dass bei den Vorschlaegen bisheriger Art, ideale Vorbedingungen zu schaffen in Zusammenhang mit der Anwendung von Quetschbaendern fuehrte, nicht zu den erwarteten Erfolgen.

Die Erfindung, wie beschrieben, hat zusaetzliche Vorteile und ueberwindet oder wenigstens verringert bedeutende Probleme, welche in den gegenwaertigen Ausfuehrungen von konvenzionellen Brennkammern, mit oder ohne Quetschband existieren. Dies haengt hauptsaechlich zusammen mit und von der Notwendigkeit der Vorzuendung, das heisst mit dem Beginn des Verbrennungsprozesses bevor der Kolben den O.T. erreicht. Es ist bekannt, dass bei Motoren der ueblichen Art, von dem Moment wo die Zuendung erfolgt bis zu dem Moment wo der Kolben seinen O.T. erreicht (zum Beispiel von 320 Grad bis 360 Grad Kurbelwellenrotation) muss der Kolben nicht nur die Kraft aufwenden, welche noetig ist um die (angenommene) Kompression von 10:1 (bei O.T.) zu schaffen, sondern er hat zusaetzlich noch die Kraft aufzuwenden, um die gegenwirkenden Kraefte zu ueberwinden, welche unmittelbar nach der Zuendung sich in steigerndem Masse ausbreiten und zwar waehrend einer Zeitspanne, in welcher der Kolben noch dem O.T. zustrebt. Nachdem diese Gegenkraefte der Kolbenbewegung hindernd entgegenwirken ist es offensichtlich, dass relativ hohe Energieverluste damit verbunden sind. Durch die in dieser Erfindung vorgeschlagenen Methoden und Lehren, ermoeglichen wir wesentliche und bedeutende Verbesserungen gegenueber der bekannten Problemen bisheriger Motorentechnologie zu erzielen. In diesem Zusammenhang wird wieder auf Figuren 1 und 2, sowie auch auf Figuren 8, 9 und 10 Bezug genommen.

Wie bereits generell beschrieben, ist eine Ringkolbenvorrichtung 60 gleitend beweglich in einem Ringzylinder 78, welcher die aeussere Wand 90 und Begrenzung darstellt und einer inneren Zylinderwand oder Oberflaeche 94 vorgesehen. Die innere Zylinderwand oder Flaeche 94 ist ein Teil des inneren Ringzylinderkernes 66, welcher zentral fest verbunden und verankert ist und von solcher Struktur und Festigkeit besteht, um genuegende Wiederstandsfaehigkeit zu haben, den Explosivkraeften, welche am oberen Ende und Flaechen 184 und 186 zu entsprechen.

Vorzugsweise ist die obere oder-Endfiaeche i-84--von generell konkaver Form, welche an der aeusseren Peripherie in einen ringaehnlichen Rand 186 uebergeht. Der Zylinderkopf kann in der Tat ein integraler Bestandteil des Gehaeuseteils sein.

Eine zweite generelle konkave Form 200 ist eingelassen in dem Zylinderkopf, in der Weise, dass sie genau gegenueber liegt von der konkaven Flaeche 184. In der bevorzugten Ausfuehrungsform die Flaeche 200 reicht radial etwas ueber den Durchmesser der Randflaeche 186 des inneren Ringzylinderkerns 66 hinaus, um damit einen engen (in Bezug auf relativen Zwischenraum der Oberflaechen 200 und 186) Spalt 204 zu bilden, wodurch eine Zirkumferenziale kommunizierende Verbindung zwischen der Kammer 20 2 (gebildet von Flaechen und 184) und der Zylinderkammer 80 ueber der Arbeitsflaeche 96 des Ringkolbens 60, sich ergibt.

In Figur 8, ist der Ringkolben 60 in der oberen Totpunktstellung gezeigt, welcher das ganze Kammervolumen der Brennkammer 80 einnimmt, mit Ausnahme des sehr kleinen Spaltes 206 zwischen der Arbeitsflaeche 96 von Kolben 6 0 und der Zylinderkopfflaeche 182. Der ringfoermige Spalt 206, in diesem Falle, wenn der Kolben 60 am oberen Totpunkt ist bildet in sehr wirksames Quetschband. Zu diesem Zeitpunkt, wie einigermassen dargestellt, durch die strichlierten Linien und Pfeile 278, ist das Brennstoffluftgemisch aus der Brennkammer 80, mit Ausnahme des geringen Volumens innerhalb des Ringspaltes 206, verdraengt und hineingewirbelt und hineingequetscht in das innere, der eigentlichen stabilen und nicht expandierbaren Brennkammer 202. In einer solchen Anordnung und in der bevorzugten Ausfuehrungsform, wuerde die Zuendvorrichtung 222 zeitlich so eingestellt sein, dass Zuendung erfolgt kurz bevor die Kolbenvorrichtung 60 den oberen Totpunkt erreicht.

te

Wie gezeigt in Figur 9, ist der Ringkolben 60 in seiner Abwaertsbewegung und die sich schnell1 ausdehnenden heissen Gase, herruehrend von der kontinuierlichen Weiterverbrennung, stroemen ab aus der nicht expandierbaren Brennkammer 202 und druecken mit voller Kraft die Ringkolbenvorrichtung 60 nach unten.

Figur 10 illustriert die Kolbenvorrichtung 60 in der unteren Totpunktstellung (U.T.) und wo alle Schlitze 76 und 280 offen gelegt sind, wobei die in der Zylinderwand 84 des aeusseren Ringzylinders 78 vorgesehenen Schlitze 280, Auslasschlitze sind und die Verbindung mit der Aussenluft herstellen im Verein mit Auspuffvorrichtungen (nicht gezeigt). In der beabsichtigten Ausfuehrungsform von Figur 10 sind keine Abgasventile, wie die Ventile 196 und 198 von Figuren 1, 2, 3 und 4 vorgesehen, um die Abgase in eine Plenum-Kammer zu dirigieren. Im Gegenteil, die Figuren 10 und 11 stellen ein ventilloses Spuelungssystem dar, bei welchem alle Einlasschlitze 76 in die Brennkammer 80 fuehren und in dem Ringzylihderkern 66 eingelassen sind in Verbindung mit den Zufuehrungsvorrichtungen, damit 'das vorkomprimierte Brennstoffluftgemisch aus der Kammer 52 (wie in Figur I)-, in die ringfoermige Brennkammer 80 gelangen kann solange die Einlasschlitze 76 offen sind. Alle Auslasschlitze 280 oder Passagen, welche in der Aussenwand des Ringzylinders vorgesehen sind, sind Auspuffoeffnungen-,- um effektive Verbindung zwischen Zylinder 78 und der Aussenluft herzustellen fuer den ungehinderten Abgang der Abgase zur Zeit, wo die Auslasschlitze 280 vom Ringkolben 60 offengelegt sind.

Es wurde ermittelt dass eine sehr gute Methode der¹ Verteilung und Anordnung der Einlass-und Auslasschlitze, bei einem ventillosen Spuelverfahren vorgesehen werden kann und bei welcher der Luft-und Gasaustausch in einem bestimmten Stroemungsmuster erfolgt, wie generell in dem angezeigten Stroemungsverlauf der Pfeile von Figur 11 illustriert. In der bevorzugten Ausfuehrungsform basiert

dieser Spuelvorgang auf einem kreuzweisen Einstrom und Ausstrommuster. Insbesondere, nach dem Muster von Figur 11, ist eine erste Gruppe von Einlasschlitzen 76 parallel eingeformt und hat darum auch eine parallele Stroemung, wie gezeigt in Figur 11, eine zweite Gruppe von Einlasschlitzen 76 ist gegenueberliegend eingeformt, in derselben Weise ebenfalls gezeigt in Figur 11. Solche erste Gruppe Einlassschlitze 76 kann generell an einer Seite des Ringzylinderkerns 66 eingeformt sein, waehrend die zweite Gruppe Finlasschlitze 76 diametral gegenueberliegend vorgesehen ist. Weiters in der bevorzugten Ausfuehrungsform sind die diesbezueglichen Schlitze 76 der ersten Gruppe, in derselben Linie ausgerichtet, mit den Schlitzen der zweiten Gruppe von Schlitzen 76, wie ersichtlich in Figur 11. Eine weitere Charakteristik, wie ersichtlich in Figur 11 ist, dass eine Gruppe von Auslasschlitzen 280 eingeformt sind in" einej; Weise, dass eine parallele Stroemung gewaehrleistet ist, wie gezeigt in Figur 11; eine zweite Gruppe von Auslassschlitzen 280 ebenfalls in einer Weise mit paralleler Stroemungsrichtung, wie gezeigt in Figur 11. Die erste Gruppe von Auslasschlitzen 280 wuerde eingeformt sein, generell, auf einer Umfangsseite der Aussenzylinderwand 84, waehrend die zweite Gruppe 280 auf der diametral gegenueberliegenden Seite der Aussenzylinderwand 84 eingeformt ist. Weiters in der bevorzugten Ausfuehrungsform sind die diesbezueglichen Auslasschlitze 280 der ersten Gruppe in derselben Linie ausgerichtet wie mit den Schlitzen der zweiten Gruppe von Auslasschlitzen 280. Weiters, ist es vorzugsweise so einzurichten, dass die Einstroemung durch die Schlitze 79 normal nivelliert sind (wie gezeigt in Figur 11) gegenueber dem Niveau der Ausslasschlitze 280. Infolgedessen, wie generell dargestellt durch die Richtungspfeile der Stroemung von Figuren 10 und 11, stroemt das Brennstoffgemisch von der Kammer 52 in den Zuflussraum 6 8 des Ringzylinderkerns 66 und durch die Einlasschlitze 76 in Richtung gegen die aeussere Ringzylinderwand 90 und wird dann nach oben gelenkt (wie ersichtlich in Figur 10 und 11) in einer

Wirbelstroemung teilweise bis in und ueber der zentralen nicht expandierbaren Brennkammer 202 zur Durchspuelung dieses Raumes und dann die Brennkammer 202 verlassend und wiederum generell in den Brennkammerteil 80 zurueckstroemend die weitere Spuelung der noch vorhandenen Abgase zu bewirken und damit den Rest der Abgase durch die Auslasschlitze vollstaendig zu verdraengen.

Wie grundsaetzlich ersichtlich, aendert die zentrale Brennkammer 202 weder ihre Gestalt noch das Volumen unter keinen Umstaenden waehrend des Betriebes. Bei wahlweiser Formulierung der Brennkammer 202 unter Beuzgnahme von generell sphaerischer Form, wird es moeglich ungefaehr ideale Oberflaechen zum Volumen, O/V Verhaeltnis zu erreichen. Das O/V Verhaeltnis kann weiter verbessert werden, wenn eine Plenum-Kammer 232, wie jene bei Figuren 1, 2, 3 und 4 vorgesehen ist zur weiteren Verbrennung der Abgase.

Die Erfindung ermoeglicht es den Zuender oder die Einspritzduesenvorrichtung 222 genau im Zentrum der Brennkammer 202 einzusetzen und damit eine bestmoegliche gleichmaessige Flammenausbreitung in alle Richtungen zu erzielen. Nachdem die Flammenausbreitung im Verein mit einem Ringkolben zu erwirken hat, kann die gesamte obere Arbeitsflaeche 96 des Ringkolbens 60 nutzbar gemacht werden, um ein volles breites Puetschband 206- (Figur 4) zu erhalten. Das bedeutet, dass z.B. bis zu 90% des Brennstoffluftge-•misches (welches fuer die Zuendung eingesaugt wurde) hineingepresst wird unter Wirbelbildung in das innere Brennkammerteil 202, wo dann das ganze Brennstoffgemisch gruendlich verbrennt, bevor die daraus resultierenden heissen expandierenden Gase ueberstroemen in den Raum des ringfoermigen Brennkammerteiles 80, wo dann die Gase voll expandiereri und ihre Kraft an den Ringkolben 60 uebertragen,

Daraus kann man ersehen, dass folgerichtig die bei Beginn der Verbrennung ploetzlich scharf auftretenden, entfesselten Kraefte, wirkungsvoll gedaempft werden wenn im ersten Moment der Explosion innerhalb der nicht expandierenden Brennkammer 202 der Hoechstdruck erreicht wird und erst dann, nachdem der Verbrennungsvorgang fast beendet ist, die sich weiter expandierenden Gase ausdehnen und auf den Ringkolben 60 zur Wirkung kommen; infolgedessen, wird verhindert, dass der bewegliche Ringkolben 60 dem ersten harten Schlag einer jeden unmittelbaren Explosion des Brennvorganges ausgesetzt ist. Dies erhoeht''die allgemeine Wirkungsweise innerhalb des Brennvorganges, ergibt eine weichere Arbeitsweise des Motors und gibt den Komponenten des Motors hoehere Lebensdauer.

Weitere Vorteile koennen erzielt werden, indem man den inneren Ringzylinderkern 6 6 aus geeignetem keramischen Material von hoher Wiederstandsfaehigkeit gegen Hoechsttemperaturen herstellt und welches womoeglich einen generellen stabilen Waermedehnungsfaktor besitzt. Fuer die Verwirklichung dieser Erfindung, wobei der Ringzylinderkern aus entsprechendem keramischen Material hergestellt ist, ergibt sich, dass in diesem Fall erwogen werden kann, ohne eine besondere Zusatzkuehlung fuer die Ringzylinderkernvorrichtung 66 vozusehen, was wiederum zum Vorteil gereicht eine besonders gute adiabatisch guenstige Waerme konservierende Eigenschaft einzubeziehen. Nach dem bisherigen Stande der Technik, fuehrten Versuche, Keramik ,bei Motoren Komponenten zu verwenden,zu keinen zufriedenstellenden Resultaten. Das Hauptproblem in solchen Faellen war (und ist) die Schwierigkeit eine zufriedenstellende Vereinigung von keramischen Materialien und metallischen Funktionsteilen im Dauerbetrieb zu erreichen, oder die Benutzung von duennwandigen Urnklei-düngen aus Keramik fuer bewegliche Teile, wie Kolben oder dergleichen, versagten in der Praxis bisher. Jedoch, in dieser Erfindung kann eine Herstellung unter Benutzung von keramischem Material fuer den Ringzylinderkern 66 geboten

werden, da dieser Bestandteil ein unabhaengiger, unbeweg-¹ licher Einsatz ist und daher keine der Nachteile besitzt gegenueber jenen Bestandteilen der bekannten Art, welche eigentlich nur Verwandlungen der normalen Funktionsteile in keramische Versuchsteile darstellten. Der innere Ringzylinderkern 66 kann aus einer einzigen, kompakten, keramischen Masse hergestellt sein und mit einfachsten Mitteln mit dem unteren Ende permanent montiert sein. Wegen dieser festen Form, aus welcher der Kern 66 besteht, ist die Faehigkeit gegeben, im Verein mit diesem keramischen Material, allen Hoechsttemperaturen und ploetzlichen DruckSchwankungen ohne Gefahr zu wiederstehen. Vorzugsweise soll die Keramik einen moeglichst geringen thermalen Expansionsfaktor aufweisen und somit keine nennenswerten Probleme verursachen, wenn die innere Ringzylinderkernvorrichtung 66 nur geringfuegig im Durchmesser expandiert.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. J Brennkraftmaschinenanordnung mit einer Brennkraftmaschine,

bestehend aus einem Motorgehaeuse, einem Ringzylinder in dem Gehaeuse, bestehend aus einer ersten inneren Zylinderwand und einer zweiten aeusseren Zylinderwand, einem Ringlcolben innerhalb des Ringzylinders zwecks hin-und hergehender Bewegung;· Bewegungsuebertragungsvorrichtung zur reziproken Umwandlungsbewegung des ringfoerraigen Kolbens auf zugehoerige Abtriebsvorrichtung und Brennkammervorrichtung, wobei besagte Brennkammervorrichtung generell aus einem ersten Kammerabteil besteht, begrenzt durch die innere und aeussere Ringzylinderwand und den Ringkolben und, dass diese Brennkammer aus einem zweiten Brennkammerabteil besteht, welches generell im Zentrum der Mittelchase des aeusseren, ersten, ringfoermigen Brennkammerabteils sich befindet und, dass erste und zweite Brennkammern in gegenseitiger Verbindung zueinanderstehen und, dass die zweite Brennkammer von stabiler Art ist, worin das Brennkammervolumen nicht expandierbar ist.

2. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung Kurbelwelle und Pleulstange vorsieht, wobei die Kurbelwelle verbunden ist mit einer grossen Durchmesserlagerscheibe des Itotorgehaeuses und, dass wenigstens eine erste und eine zweite Pleuelstange vorgesehen ist, wobei die erste Pleuelstange am ersten achsialen Ende der grossen Mitnehmerlagerscheibe sich befindet und die zweite Pleuelstange verbunden ist mit dem Kurbelzapfen am zweiten gegenueberliegenden Ende der Lagerscheibe.

3. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Brennkammer aus ersten und zweiten Brennkammeroberflaechen besteht, wobei die erste und die zweite Oberflaeche voneinander gegenüberliegend getrennt sind und wobei die erste Oberflaeche konkav ist.

4. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung Kurbelwelle und Pleuelstange vorsieht, wobei die Kurbelwelle verbunden ist mit einer grossen Durchmesserlagerscheibe, welche gelagert ist in grossen Durchmesserlagerschalen des Motorgehaeuses und, dass wenigstens eine erste und zweite Pleuelstange vorgesehen ist, wobei die erste Pleuelstange am ersten achsialen Ende der grossen Mitnehmerlagerscheibe sich befindet und die zweite Pleuelstange verbunden ist mit dem Kurbelzapfen am zweiten gegenueberliegenden Ende der Lagerscheibe.

5. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch,* 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung aus Kurbelwelle und Pleuelstange besteht und diese Kurbelwelle einen Kurbelwelleneinsatz mit grossem Durchmesser hat, welches im Motorgehaeuse gelagert ist aufweist und, dass die Kurbelwelle einem exzentrischen Kurbelzapfen aufweist, welcher durch die Bohrung in dem Kurbelwelleneinsatz hinausragt und damit beide betriebs-' faehig verbunden sind.

6. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der exzentrische Kurbelzapfen eine erste und eine zweite Lagerflaeche aufweist, wobei die erste exzentrische Lagerflaeche naechst der ersten Endflaeche des Kurbelwelleneirtsatzes liegt und die zweite exzentrische Lagerflaeche desselben Kurbelzapfens auf der gegenueberliegenden zweiten Endflaeche des Kurbelwelleneinsatzes herausragt und worin erste und zweite Pleuelstangen vorgesehen sind, wobei erste und zweite Pleuelstangen respektiv mit dem ersten und zweiten Lager des exzentrischen KurbelZapfens betriebsfaehig verbunden sind.

7. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kurbelwellenlager in Verbindung mit der Kurbelwelle und gelagert in dem Motorgehaeuse vorgesehen ist und, dass dieses zweite Lager getrennt ist durch einen Zwischenraum von dem vorgenannten ersten Kurbelwelleneinsatzlager, wobei • die erste Pleuelstange in diesem Zwischenraum am Kurbelzapfen eingesetzt ist.

8. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenfuehrungsvorrichtungen vorgesehen sind, welche aus ersten und zweiten Fuehrungsstuecken bestehen als Teil des Ringkolbens und dritte "und vierte Fuehrungsstuecke eingesetzt sind im Motorgehaeuse, wobei das erste und dritte Fuehrungsstueck im gegenseitigen Gleitkontakt und waehrend der reziproken Bewegung des Ringkolbens und das zweite und vierte Fuehrungsstueck ebenfalls in gegenseitigem Gleitkontakt sich befinden.

9. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass solche Fuehrungsstuecke am Kolben als erste und zweite Teile vorgesehen sind und zwar als Verlaengerungen des Ringkolbens, wobei diese Verlaengerungen teilweise bis in den Bereich der Kurbelwelle hineinragen und, dass das erste Fuehrungsgleitstueck auf einer Seite der Kurbelwelle gegenueber liegt und das zweite Fuehrungsstueck auf der anderen Seite der Kurbelwelle gegenueber liegt, diese also kreuzweise zur Kurbelwelle angeordnet sind.

10'. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dritte und vierte Fuehrungsgleitstueckteile respektive erste und zweite Gleitvorrichtungen sind und vom Motorgehaeuse getragen werden.

11. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten und zweiten Gleitvorrichtungen einstellbar sind in Respekt zu der Montierung in dem Motorgehaeuse.

12. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ventilvorrichtungen vorgesehen sind, um den Abfluss der verbrannten Gase aus der Brennkammer zu steuern und im Zusammenhang damit ist eine Mehrzahl von Einlasschlitzen vorgesehen, fuer den Zufluss von brennbarem Gas-Luftgemisch in die Brennkammer, wenn diese Einlasschlitze von dem Ringkolben offengelegt werden, waehrend der hin-und hergehenden Bewegung, wobei im ganzen eine Mehrzahl von Einlasschlitz.en in der ersten radialen inneren Ringzylinderwand eingeformt sind und eine-Mehrzahl von Einlasschlitzen in der zweiten radialen aeusseren Ringzylinderwand eingeformt sind.

13. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auspuffventile im zeitlichen ' Zusammenspiel mit der Kurbelwellenumdrehung betaetlgt werden.

14. Brennkraftmschinenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorkorr.pressionskammerrauiri vorgesehen ist, fuer die Aufnahme des Brennstoffluftgemisches nebst vorgesehenen Zuleitungsvorkehrungen, um die Verbindung mit Einlasschlizten zu gewaehrleisten.

15. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungsvorkehrungen aus ersten Zuleitungen und zweiten Zuleitungen bestehen, wobei die ersten Zuleitungen dazu dienen, die erste · Mehrzahl der Einlasschlitze zu versorgen und die zweiten Zuleitungen dienen dazu, um die zweite Mehr-

zahl der Einlasschlitze von der Vorkompressionskammer aus zu versorgen.

16. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein generell im Zentrum angeordneter Ringzylinderkern vorgesehen ist, wobei dieser eine erste radiale innere ringfoermige Ringzylinderwand bildet und wobei dieser Kern an seinem oberen Ende eine erste Brennkammer bildet mit ersten und zweiten Brennkammeroberflaechen, wobei die erste Brennkammeroberflaeche von dem oberen Fnde des Ringzylinderkerns gebildet ist und, dass die zweite Brennkammeroberflaeche ein Teil des darueber befindlichen Motorgehaeuses ist und, dass beide^gegenueberliegenden Oberflaechen den dazu noetigen Zwischenraum unabhaengig voneinander gewaehrleisten.

17. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Brennkammeroberflaeche generell konkav ist.

18. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Brennkammeroberflaeche generell konkav geformt sind, jedoch in entgegengesetzter Richtung zueinander.

19. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, dass diese erste Brennkammeroberf laeche generell von sphaerischer Gestalt ist.

20. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese zweite Brennkammeroberf laeche generell von sphaerischer Gestalt ist.

21. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten und zweiten Brennkammeroberflaechen generell von sphaerischer Gestalt sind.

22. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung ' in der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen , ist und, dass diese Zuendvorrichtung zuerst die Zuendung der flammbaren Misqhung innerhalb diesem zweiten Brennkammerteil beginnt.

23. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringfoermige spaltaehnliche Verbindung generell an der Peripherie der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen ist, um eine kommunizierende Verbindung zwischen dem ersten Brennkammerteil zu dem unteren, zweiten Brennkammerteil zu gewaehren.

24. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung in der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen * ist und, dass diese Zuendvorrichtung zuerst die Zuendung der flammbaren Mischung innerhalb dem zweiten Brennkammerteil beginnt.

25. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die ringfoermige, spaltaehnliche Durchgangsverbindung um die Peripherie kontinuierlich zur zweiten ringfoermigen Brennkammer fuehrt.

26. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung . ■ in der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen ist und, dass die Zuendung der flammbaren Mischung

innerhalb diesem zweiten Brennkammerteil beginnt.

27. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Brennkammer-

• oberflaeche eine generell konkave Oberflaeche aufweist mit einer ringfoermigen Randflaeche, wobei die konkave Oberflaeche generell nach oben endet und zwar in die Randflaeche uebergehend, wobei diese Randflaeche die Abgrenzung ist, die die Verbindung zwischen der inneren Brennkammer bzw. der ersten und der zweiten aeusseren Brennkammer herstellt.

28. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung aus Kurbelwelle und Pleueln .besteht und die Kurbelwelle mit einer Lagerscheibe von grossem Durchmesser in dem Motorgehaeuse gelagert ist, einschliesslich eines Fitnehmerlagereinsatzes und wenigstens zwei Pleuelstangen, von denen die. erste Pleuelstange auf der ersten Seite des nitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig gelagert ist und die zweite Pleuelstange am zweiten achsialen Ende des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig mit dem Kurbelteil der Kurbelwelle verbunden ist.

29. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass Auslassventile vorgesehen sind, welche es ermoeglichen zur gegebenen Zeit die Auspuffgase abstroemen zu lassen, welche aus der Brennkammer entfernt werden muessen und au'ch eine Mehrzahl von Einlasschlitzen um einen Zufluss von Brennstoff-Luftgemisch in die Brennkammer zu gewaehrleisten, zur Zeit wo diese Einlasschlitze von dem Ringkolben freigelegt sind bei dessen hin-und hergehender Bewegung, wobei

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ein Teil der Mehrzahl der Einlasschlitze in der ersten radialen inneren Zylinderwand eingeformt ist und eine zweite Mehrheit von den Einlassschlitzen generell am Umfang der zweiten bzw. aeusseren Zylinderwand eingeformt ist.

30. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtüng aus Kurbelwelle und Pleueln besteht und die Kurbelwelle mit einer Lagerscheibe von grossem Durchmesser in dem Motorgehaeuse gelagert ist, einschliesslich eines Mitnehmerlagereinsatzes und wenigstens zwei Pleuelstangen, von denen die erste Pleuelstange auf der ersten Seite des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig gelagert ist und die zweite Pleuelstange am zweiten achsialen Ende des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig mit dem Kurbelteil der Kurbelwelle verbunden ist.

31. Brennkraftmaschinenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor bestehend aus Motorgehaeuse, einem Ringzylinder innerhalb diesem Gehaeuse, wobei der Ringzylinder aus einer ersten inneren Zylinderwand und aus einer zweiten radialen auesseren Zylinderwand besteht und mit einem darin beweglichen Ringkolben versehen ist, welcher ringfoermige Arbeitsflaechen aufweist und, dass die erste und zweite ringfoermige Zylinderwand im Verein mit den Arbeitsflaechen des Kolbens die Brennkammer bilden und Bewegungsuebertragungsvorrichtungen betriebsfaehig mit dem Ringkolben verbunden sind zur Uebertragung der hin-und hergehenden Bewegung des ringfoermigen Kolbens an die dazugehoerigen Arbeitsvorrichtungen; Auslassventile welche es ermoeglichen zur gegebenen Zeit die Auspuffgase abstroemen zu lassen, welche aus der Brennkammer entfernt werden

muessen und auch eine Hehrzahl von Einlasschlitzen um einen Zufluss von Brennstoff-Luftgemisch in die Brennkammer zu gewaehrleisten zur Zeit, wo diese Einlasschlitze von dem Ringkolben freigelegt sind bei dessen hin-und hergehender Bewegung, wobei ein Teil der Mehrzahl der Einlasschlitze in der ersten radialen Zylinderwand eingeformt ist und eine zweite Mehrheit von Einlasschlitzen generell am Umfang der zweiten bzw. aeusseren Zylinderwand eingeformt ist.

32. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung aus Kurbelwelle und Pleueln besteht und die Kurbelwelle mit einer Lagerscheibe von grossem Durchmesser in dem Motorgehaeuse gelagert ist einschliesslich eines Mitnehmerlagereinsatzes und wenigstens zwei Pleuelstangen, von denen die erste Pleuelstange auf der ersten Seite des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig gelagert ist und die zweite Pleuelstange am zweiten achsialen Ende des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig mit dem Kurbelteil der Kurbelwelle verbunden ist.

33. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammervorrichtung aus einem ersten ringfoermigen Brennkammerabteil besteht, welche generell begrenzt ist von der inneren und der auesseren ringfoermigen Zylinderwand und dem Ringkolben und, dass die Brennkammervorrichtung ein zweites Brennkammerabteil vorsieht, welches sich generell im Zentrum und achsial in der Mitte von dem ersten ringfoermigen Brennkammerabteil befindet und, dass das erste und zweite Brennkammerabteil miteinander in Verbindung stehen, wobei das zweite Brennkammerabteil ein nicht expandierendes

-ίθ-Volumen aufweist und diese zweite Brennkammer erste und zweite Kammerflaechen besitzt, welche gegenueberliegend angeordnet sind und, dass diese Flaechen generell konkav sind.

34. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung aus Kurbelwelle und Pleueln besteht und die Kurbelwelle mit einer Lagerscheibe von grossem Durchmesser in dem Motorgehaeuse gelagert ist, einschliesslich eines Mitnehmerlagereinsatzes und wenigstens zwei Pleuelstangen, von denen die erste Pleuelstange auf der ersten Seite des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig gelagert ist und die zweite Pleuelstange am zweiten achsialen Ende des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig mit dem Kurbelteil der Kurbelwelle verbunden ist.

35. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung aus Kurbelwelle und Pleuelstangen besteht und die Kurbelwelle mit einer Lagerscheibe von grossem Durchmesser in dem Motorgehaeuse gelagert ist und, dass die Kurbelwelle mit einem exzentrischen Nocken versehen ist und, dass dieser exzentrische Nocken in dem Mitnehmerlagereinsatz exzentrisch gelagert ist und damit den Mitnehmerlagereinsatz in rotierende Bewegung setzt.

36. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der exzentrische Nocken erste und zweite Lagerstellen aufweist, wobei die erste Lagerstelle sich achsial auswaerts von der Lagerscheibe mit grossem Durchmesser befindet und, dass die zweite Lagerstelle sich auswaerts von dem Mitnehmerlagereinsatz befindet und, dass die Pleuel-.aiangenvorrichtung aus einer ersten und zweiten

Pleuelstange besteht, wobei die erste Pleuelstange respektiv mit der ersten Lagerstelle der Nockenwelle und die zweite Pleuelstange mit der zweiten Lager der Nockenwelle verbunden ist.

37. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Mitnehmerlager als Einsatzlager mit grossem Durchmesser im Motorgehaeuse gelagert ist und achsial mit einem Zwischenraum gegenueber der Lagerscheibe mit grossem Durchmesser der Kurbelwelle, 'so dass Raum fuer den Einsatz der ersten Pleuelstange zwischen der ersten Lagerscheibe mit grossem Durchmesser und dem Mitnehmer lagereinsatzes mit grossem Durchmesser gegeben ist.

38. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass Fuehrungsstuecke am Ringkolben vorgesehen sind, welche aus ersten und zweiten Fuehrungsstuecken bestehen, als Teil des Kolbens und dritte und vierte Fuehrungsstuecke, welche sich im Motorgehaeuse befinden, wobei das erste und dritte Fuehrungsstueck im gegenseitigen Gleitkontakt zueinander wirken, waehrend der hin- und hergehenden Kolbenbewegung und das zweite und vierte Gleitstueck ebenfalls im gegenseitigen Gleitkontakt zueinander wirken.

39. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite KoI-bensfuehrungsstuecke erste und zweite Verlaengerungen des Kolbens in Richtung zur Kurbelwelle darstellen, wobei die erste Verlaengerung mit ihrer ersten Gleitflaeche seitlich von der Kurbelwelle sich befinden und die zweite Verlaengerung genau gegenüberliegend, so dass die Querachse

entlang der ersten und der zweiten Gleitflaechenverlaengerung sich mit der Kurbelwellenachse kreuzt.

40. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und vierte Gleitfuehrung aus respektiv ersten und zweiten Gleitstuecken bestehen, welche im Motorgehaeuse montiert sind.

41. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten und zweiten Gleitstuecke einstellbar montiert sind in Bezug auf das Motorgehaeuse.

42. Brennkraftmaschinenanordnung »nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventilvorrichtung betaetigt wird in zeitlicher Abstimmung zur Umdrehung der Kurbelwellenvorrichtung.

3. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorkompressionsraum zur Aufnahme von Brennstoff-Luftgemisch vorgesehen ist und Zuleitungspassagen um die Verbindung der Einlassoeffnungen in dem Vorkompressionsraum zu gewaehrleisten.

44. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass erste Zuleitungspassagen und zweite Zuleitungspassagen vorgesehen sind, wobei die ersten Passagen ueber eine Mehrzahl von Oeffnungen in dem Vorkompressionsraum fuehren und die zweiten Passagen verbinden die zweite Hehrzahl von Oeffnungen.

45, Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum des Ring-

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zylinders ein kernaehnlicher Koerper vorgesehen ist, wobei dessen radiale zylindrische Wandflaeche die eigentliche innere Ringzylinderwand darstellt und einen Teil der ersten Brennkammerbegrenzung bildet und, dass die obere freie Endflaeche des Kerns eine erste Flaeche der zweiten Brennkammer bildet und wobei die zweite Oberflaeche der zweiten Brennkammer oberhalb in dem Motorgehaeuse eingeformt ist gegenueberliegend von der oberen End-» flaeche des zentralen freistehenden Ringzylinderkerns.

•46. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Brennkammer flaechen von einer generell konkaveh Form sind, wobei die Konkavitaet entgegensetzt zueinander ist.

47. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 45 ₍ dadurch gekennzeichnet, dass die erste Brennkammerflaeche generell' von sphaerischer Form ist. ·

48. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die. zweite Brennkammerflaeche generell von sphaerischer Form ist.

49. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass beide, erste und zweite Brennkammerflaechen von generell sphaerischer

Form sind. ■

50. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung ' in dem zentralen Brennkammerabteil vorgesehen ist und diese Zuender effektiv die Zuendung von der brennbaren Mischung zuerst innerhalb dieser Kammer

verurSachen kann.

51. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringfoermige Passage generell an der Peripherie zwischen der zweiten inneren und der ersten aeusseren Brennkammer vorgesehen ist um eine kommunizierende Verbindung zwischen dem ersten Brennkammerabteil und der zweiten Brennkammer zu gewaehren.

52. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung in dem zentralen Brennkammerabteil vorgesehen ist und diese Zuender effektiv die Zuendung von der brennbaren Mischung zuerst innerhalb dieser Kammer verursachen kann.

53. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die ringfoermige peripherale Passage sich fortlaufend um die zweite Brennkammer erstreckt.

54. Brennkraftmaschinenanordnung'nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung in dem zentralen Brennkammerabteil vorgesehen ist und dieser Zuender effektiv die Zuendung von der brennbaren Mischung zuerst innerhalb dieser Kammer verursachen kann.

55. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Brennkammerabteil eine ringfoermige Randflaeche aufweist und die generell konkave Oberflaeche in diese ringfoermige Randflaeche uebergeht und, dass die Rand-

' flaeche die Abgrenzung der ringfoermigen Passage

darstellt, welche die Kommunizierung zwischen dem ersten Brennkammerabteil und dem zweiten Brennkammerabteil herstellt,

56. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung aus Kurbelwelle und Pleueln besteht und die Kurbelwelle mit einer Lagerscheibe von grossem Durchmesser in dem Itotorgehaeuse gelagert ist, einschliesslich eines Ilitnehmerlagereinsatzes und wenigstens zwei Pleuelstangen, von denen die erste Pleuelstange auf der ersten Seite des "Mitnehmerlagereinsatzes betriebsfaehig gelagert ist und die zweite Pleuelstange am^ zweiten achsialen Ende des Mitnehmerlagereinsatzes betriebsf aehig mit dem Kurbelteil der Kurbelwelle verbunden ist.

57.' Brennkraftmaschinenanordnung bestehend aus einem Motorgehaeuse, einem Ringzylinder in dem Gehaeuse, bestehend aus einer ersten inneren Zylinderwand und einer zweiten aeusseren Zylinderwand, einem Ringkolben innerhalb des Ringzylinders zwecks hin-und hergehender Bewegung, wobei der ringfoermige Kolben ringfoermige Arbeitsflaechen aufweist und mit der ersten und zweiten Ringzylinderwand gemeinsam eine Brennkammer bilden; eine Bewegungsuebertragungsvorrichtung ist betriebsfaehig verbunden mit dem Ringkolben zur reziproken Umwandlungsbewegung auf eine zugehoerige Abtriebsvorrichtung und eine Mehrzahl von Schlitzen, wovon eine Vielzahl davon Einlasschlitze sind, welche den Durchfluss einer brennbaren Mischung in die Brennkammervorrichtung ermoeglichen und, dass eine zweite Vielzahl davon Auslasschlitze sind,

welche es ermoeglichen die verbrannten Abgase
aus der Brennkammer zu entfernen und, dass jede dieser Mehrzahl von Einlasschlitzen und Auslassschlitzen zur Durchflussverbindung geoeffnet werden von dem Ringkolben waehrend seiner hin-und hergehenden Bewegung und, dass die erste Vielzahl
von Einlasschlitzen in die erste radiale innere Zylinderwand eingeformt sind und diese erste
Vielzahl dieser Einlasschlitze so angeordnet sind, dass sie eine erste Gruppe davon bilden und diametral auf einer Seite der inneren Zylinderwand angeordnet sind und eine zweite Gruppe davon
diametral auf der gegenueberliegenden Seite dieser inneren Zylinderwand angeordnet sind und eine
weitere Vielzahl von Auslasschlitzen vorgesehen ist und diese eine erste Gruppe von Auslassschlitzen bilden, welche in die zweite aeussere Zylinderwand eingeformt sind und zwar so, dass
eine erste Gruppe von Auslasschlitzen diametral auf einer Seite der aeusseren Zylinderwand eingeformt ist und eine zweite Gruppe davon diametral auf der gegenueberliegenden Seite.der aeusseren Zylinderwand angeordnet ist, wobei die erste und zweite Gruppe von Einlasschlitzen in der Zuflussrichtung kreuzweise entgegen der Ausflussrichtung der Auslasschlitze verlaufen.

58. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung Kurbelwellen und Pleuelstangen vorsieht, wobei die Kurbelwelle verbunden ist
mit einer grossen Durchmesserlagerscheibe, welche gelagert ist in grossen Durchmesserlagerschalen des Motorgehaeuses und, dass wenigstens eine
zweite Pleuelstange vorgesehen ist, wobei die

erste Pleuelstange am ersten achsialen Ende der grossen Mitnehmerlagerscheibe sich befindet und¹ die zweite Pleuelstange verbunden ist mit den Kurbelnocken am zweiten gegenueberliegenden Ende der Lägerscheibe.

59. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammervor-

.. richtung aus einem ersten ringfoermigen Brennkammerabteil besteht, welche generell begrenzt

. ist von der inneren und aeusseren Zylinderwand und den Arbeitsflaechen des Ringkolbens und, dass die Brennkammervorrichtung aus einem zweiten Brennkammerabteil besteht, welches sich generell achsial im Zentrum befindet innerhalb dem^versten Brennkammerabteil, wobei die erste und zweite gegenseitig in Verbindung stehen und wobei die zweite Brennkammer aus einem η icht expandierenden Volumen besteht und gebildet ist von einer ersten und einer zweiten Brennkammerflaeche, wobei die erste und zweite Plaeche gegenueber voneinander getrennt sind und, dass die erste Kammerflaeche konkav ist.

60. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung Kurbelwelle und Pleuelstange vorsieht, wobei die Kurbelwelle verbunden ist mit einer grossen Durchmesserlagerscheibe, welche gelagert ist in grossen Durchmesserlagerschalen des liotorgehaeuses und, dass wenigstens eine zweite Pleuelstange vorgesehen ist, wobei die erste Pleuelstange am ersten achsialen Ende der grossen Mitnehmerlagerscheibe sich befindet und die zweite Pleuelstange verbunden ist mit

dem Kurbelnocken am zweiten gegenueberliegendert Ende der Lagerscheibe.

61. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 57» dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsuebertragungsvorrichtung aus Kurbelwelle und Pleuelstange besteht und diese Kurbelwelle einen Kurbelwelleneinsatz mit grossem Durchmesser, welcher im Motorgehaeuse gelagert ist aufweist und, dass die Kurbelwelle einen exzentrischen Kurbelzapfen aufweist, welcher durch die Bohrung in dem Kurbelwelleneinsatz hinausragt und beide betriebsfaehig verbunden sind.

62. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch*61, dadurch gekennzeichnet, dass der exzentrische Kurbelzapfen eine erste und eine zweite Lagerflaeche aufweist, wobei die erste exzentrische Lagerflaeche naechst der ersten Endflaeche des Kurbelwelleneinsatzes liegt und die zweite exzentrische Lagerflaeche desselben Kurbelzapfens auf der gegenueberliegenden zweiten Endflaeche des Kurbelwelleneinsatzes herausragt und worin erste und zweite Pleuelstangen vorgesehen sind, wobei erste und zweite Pleuelstangen respektiv mit dem ersten und zweiten Lager des exzentrischen Kurbelzapfens betriebsfaehig verbunden sind.

63. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kurbelwellenlager in Verbindung mit der Kurbelwelle und gelagert in dem Motorgehaeuse vorgesehen ist und, dass dieses zweite Lager getrennt ist durch einen Zwischenraum von dem vorgenannten ersten Kurbelwelleneinsatzlager, wobei die erste Pleuelstange in diesem .Zwischenraum am Kurbelzapfen eingesetzt ist.

64. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 57, dia- · durch gekennzeichnet, dass Kolbenfuehrungsvorrichtungen vorgesehen sind, welche aus ersten und zweiten Fuehrungsstuecken bestehen als Teil des Ringkolbens und dritte und vierte Fuehrungsstuecke eingesetzt sind im Motorgehaeuse, wobei das erste und dritte Fuehrungsstueck im gegenseitigen Gleitkontakt und waehrend der reziproken Bewegung des Ringkolbens und das zweite und vierte Fuehrungsstueck ebenfalls

. · , in gegenseitigem Gleitkontakt sich befinden.

65* Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet* dass solche Fuehrungsstuecke am Kolben als erste und zweite Teile vorgesehen sind und zwar als Verlaengerungen des Ringkolbens, wobei diese Verlaengerungen teilweise bis in den Bereich der Kurbelwelle hineinragen und, dass das erste Fuehrungsleitstueck auf einer Seite der Kurbelwelle gegenueberliegtv- und das zweite Fuehrungsstueck auf der anderen Seite der Kurbelwelle gegenueberliegt, diese also kreuzweise zur Kurbelwelle angeordnet sind.

66. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass dritte und vierte Fuehrungsgleitstuecke sind und vom Motorgehaeuse getragen werden.

67. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch g6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten und zweiten Gleitvorrichtungen einstellbar sind in Respekt zu der Montierung in dem Motorgehaeuse.

68. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorkompressionsraum vorgesehen ist fuer die Aufnahme des Brennstoff-Luftgemisches nebst vorhergesehenen Zulei-

tungsvorkehrungen, um die Verbindung mit Einlassschlitzen zu gewaehrleisten.

69. .Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass ein generell im Zentrum vorgesehener kernfoermiger zylindrischer Koerper/
eingesetzt ist, welcher einerseits die innere Ring- ■ ^Nzylinderwand bildet und andererseits am oberen Ende die erste Brennkammeroberflaeche bildet und, dass
die zweite darueber befindliche zugehoerige Brennkammerflaeche in dem Motorgehaeusekopf mit einem
gegebenen Zwischenraum direkt gegenueber von dieser ersten Brennkammerflaeche vorgesehen ist.

70. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch_v69, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Brennkammeroberflaeche, beide eine generell konkave Woelbung aufweisen und wo die Konkavitaet gegeneinander gerichtet ist.

71. Brennkraftmaschinenanordnung nach .Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Brennkammerabteil generell von sphaerischer Gestalt ist.

72. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Brennkammeroberflaeche von generell sphaerischer Gestalt ist.

73. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten und der zweiten Brennkammerflaeche generell von sphaerischer Gestalt sind.

74. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung
in der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen
ist und, dass diese Zündvorrichtung zuerst die

Zuendung der flammbaren Mischung innerhalb diesem zweiten Brennkammerteil beginnt.

75. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringfoermige spaltaehnliche Verbindung generell an der Peripherie der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen ist, um eine kommunizierende Verbindung zwischen dem ersten Brennkammerteil zu dem anderen, zweiten Brennkammerteil zu gewaehren.

76. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung in der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen ist und, dass diese Zuendvorrichtung zuerst die Zuendung der flammbaren liischung innerhalb dem zweiten Brennkammerteil beginnt.

77. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, dass die ringfoermige, spalt-aehnliche Durchgangsverbindung um die Perpherie kontinuierlich zur zweiten Brennkammer fuehrt.

78. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuendvorrichtung . in der zweiten Brennkammeroberflaeche vorgesehen ist und, dass die Zuendung der flammbaren Mischung innerhalb diesem zweiten Brennkammerteil beginnt.

79. Brennkraftmaschinenanordnung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Brennkammeroberflaeche eine generell konkave Oberflaeche aufweist mit einer ringfoermigen Randflaeche, wobei die konkave Oberflaeche generell nach oben endet und zwar in die Randflaeche uebergehend, wobei diese Randflaeche die Abgrenzung ist, die die Verbindung zwischen der inneren Brennkammer bzw. der ersten

und zweiten aeusseren Brennkammer herstellt.

80. Brennkraftmaschinenanordnung dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einem ringfoermigen Zylinder, einem darin beweglichen ringfoermigen Kolben, welcher sich gegen und zurueck von der ringfoermigen Brennkammer bewegt, welche generell an einem Ende des ringfoermigen Zylinders sich befindet, einschliesslich der Verbesserung durch fine zweite Brennkammer,welche im Zentrum des Ringzylinders sich befindet und von der aeusseren ringfoermigen Brennkammer umgrenzt ist und, dass diese zweite Brennkammer ein nicht expandierendes Volumen hat und in Verbindung mit der ersten Brennkammer ist.