DE3825365A1 - Drehkolbenmaschine - Google Patents

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung, die dem großen Bereich der Rotationsmaschinen zugerechnet werden kann.

Die auf diesem Gebiet seit ca. 180 Jahren erdachten Kon­ struktionen und Erfindungen sowie Veröffentlichungen sind überaus zahlreich bis zu einer Größenordnung von mehr als 10 000.

Der allen Entwürfen zugrundeliegende Gedanke basiert auf der Absicht, Energie auf direktem Wege zur Erzeugung der erwünschten Rotation zu benutzen, ohne den Umweg über die reversierende oder oszillierende Bewegung (nachfolgend immer mit "pulsierend" bezeichnet) zu gehen.

Der Wirkungsgrad von Kraftmaschinen wird durch pulsierende Maschinenelemente ungünstig beeinflußt. Dagegen hat bekannt­ lich der Elektromotor einen verhältnismäßig guten Wirkungs­ grad.

Der den bekannten Rotationsmaschinen aber anhaftende bedeutendste Nachteil ist der, daß die Länge der Dicht­ grenzen etwa 40 mal länger ist als bei den Kolbenmaschinen. Zudem bestehen die Dichtgrenzen aus nicht kontinuierlichen, zusammengesetzten und vom Kreis abweichenden Linien, die schwierige kostspielige und nie voll befriedigende Lösungen verlangen.

Geradezu unüberwindliche Hindernisse treten bei der Abdich­ tung der Ecken in rechteckigen Zylinderquerschnitten auf. Dafür gibt es allgemein bekannte Beispiele, und die Weiter­ entwicklung wurde nach großen Anstrengungen eingestellt.

Es gibt bei den vorbekannten Entwürfen nur wenige mit Umlaufkolben mit Kreisquerschnitt. Die meisten bekannten Ringzylinder-Motoren haben Zylinder und Kolben mit recht­ eckigen Querschnitten. Dabei entstehen zerklüftete Verbren­ nungsräume mit kalten Stellen, unvollständiger Verbrennung, schlechten Emissionswerten und hohem Brennstoffverbrauch. Viele Konstruktionen weichen mit ihren Elementen vom Prinzip des gleichförmigen Rundlaufs ab oder besitzen pulsierende Ventile oder walzen- bzw. topfförmige Drehschieber, die nur unvollkommen abgedichtet werden können.

Wegen dieser Schwierigkeiten wurden die wenigen, zur Ausführung gelangten Rotationsmaschinen nur für das Ansaugen und Komprimieren von Fluiden benutzt und sind auf diesem Gebiet auch heute noch erfolgreich. Bei dieser Anwendung sind die Leckverluste nicht von so großer Bedeutung wie bei den Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung. Die bis heute bekannten Rotationsmaschinen mit innerer Verbrennung wurden häufig schon nach dem Bau weniger Exemplare wieder verwor­ fen.

Aus der DE-PS 10 62 483 ist eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und mit in einem Ringraum umlaufenden Kolben bekannt, die zur Aufteilung des Ringraums in zwei Zonen verschiedenen Druckes ausgebildet ist und zum Ladungs­ wechsel einen Drehschieber mit einer die Kolbenachse senkrecht kreuzenden Drehachse aufweist. Der Drehschieber steuert zwei Ringzylinder, von denen der eine als Verdichter und der andere als Expansionsmaschine arbeitet. Zum Ladungs­ wechsel weist der Drehschieber eine Brennkammer auf; seine Umfangswandung ist mit einem in die Ringzylinder gerichteten Überströmkanal versehen, durch den die verdichtete Ladung aus dem einen Ringzylinder in die Brennkammer geleitet wird und aus der dann die Brenngase in den anderen Ringzylinder treten.

Nachteilig bei dieser bekannten Brennkraftmaschine ist, daß die Ringzylinder einen viereckigen Querschnitt aufweisen, woraus die oben genannten Dichtungsprobleme resultieren. Zudem ist nachteilig, daß die Ringzylinder nebeneinander angeordnet sind, so daß ein kompliziert aufgebauter Dreh­ schieber verwendet werden muß, in dem der Überströmkanal die Brennkammer und die Steuereinrichtungen untergebracht sind. Der Ein- und Auslaß der Gase erfolgt axial über radial ausgerichtete Kanäle.

In der CH-PS 62 434 wird eine Drehkolbenmaschine ohne innere Verbrennung mit einem im Querschnitt kreisförmigen Ring­ zylinder und einer zweiteiligen, den Kolben aufnehmenden Kammer beschrieben. An zwei diametral gegenüberliegenden Stellen der Kammer sind drehbare Scheiben als Drehschieber angeordnet, die je nach Stellung des Kolbens den Durchlaß­ querschnitt der Kammer absperren oder freigeben. Die Einlaß- und Auslaßleitungen erstrecken sich durch ein in einer kreisförmigen Nut der Kammer geführtes Schwungrad hindurch bis in den hohlen Kolben und münden zu beiden Seiten einer mittleren, den Kolben teilenden Wandung. Die Abdichtung des Kolbens zur Zylinderwandung erfolgt mit Kolbenringen. Obwohl diese bekannte Drehkolbenmaschine nur einen Ringzylinder aufweist, ist der Aufbau der Maschine sehr kompliziert, insbesondere bezüglich der Steuerung der zwei Drehschieber und der Gaszu- und Gasabführung. Eine ähnlich komplizierte Drehkolbenmaschine ist aus der FR-PS 8 64 566 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Drehkolbenmaschine zu schaffen, die wenig Einzelteile aufweist, unkompliziert aufgebaut ist und eine gute Thermodynamik gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Drehzahl nur von der Brenngeschwindigkeit des komprimierten Kraftstoffluftge­ misches (20 bis 30 m/sec) begrenzt, nicht aber von den zulässigen Massenkräften eines Kurbeltriebwerks. Die Folge ist eine hohe Literleistung. Ein Überdrehen ist im Gegensatz zum pulsierenden Kolbenmotor unschädlich.

Um den oben erwähnten Grundgedanken der direkten Rotations­ erzeugung trotz der erwähnten Schwierigkeiten verwirklichen zu können, wird bei der vorliegenden Erfindung der folgende Katalog zwingender Forderungen an die neue Kraftmaschine erfüllt:

• 1) Zur Vermeidung schädlicher Massenkräfte führt kein Element pulsierende Bewegungen aus. Es kommt nur Rotation in einer Drehrichtung vor.
• 2) Pilzventile mit der hämmernden Beanspruchung von Ventil­ tellern und Ventilsitzen sind nicht vorhanden.
• 3) Das Viertakt-Verfahren von Otto ist wegen des gründlichen Gaswechsels vorzugsweise beibehalten, obwohl erfindungs­ gemäß auch das Zweitakt- und das Dieselverfahren Anwen­ dung finden kann.
• 4) Eine den Hubkolben zumindest gleichwertige Thermodynamik ist erzielt.
• 5) Als Dichtungselemente finden nur die gebräuchlichen, bewährten und genormten Kolben- und Dichtungsringe Verwendung dort, wo eine Öldichtung nicht ausreicht.
• 6) Die Anzahl der verwendeten Einzelteile, auch die Zahl der Dichtungselemente, ist kleiner als beim Kolbenmotor.
• 7) Der Verbrennungsraum ist im Zündzeitpunkt so weit wie möglich der Idealform (Kugel), wenigstens aber der Zylinderform angenähert, damit die Verbrennung vollstän­ dig und der Anteil unverbrannter Gase beim Ausstoß so klein wie möglich bleibt.
• 8) Eine klare Trennung von Triebwerks- und Verbrennungs­ räumen ist vorgesehen.
• 9) Ein vernünftiges Kistenmaß und Leistungsgewicht sind erreicht.
• 10) Es ist vermieden worden, daß zur Herstellung des neuen Motors Sondermaschinen konstruiert werden müssen (wie z. B. für den komplizierten Zylinderraum des Wankelmotors). Der Motor ist mit den bekannten Werkzeugmaschinen herstellbar.

Diese Ergebnisse insgesamt werden von keiner der vorbekann­ ten Lösungen erreicht. Darüber hinaus werden mit der Erfindung die Nachteile der heute gebräuchlichen Kraft­ maschinen vermieden und die Vorteile des gut abdichtenden Viertakt-Otto-Motors mit den Vorteilen der Gasturbine kombiniert. Damit ist eine Lösung gefunden, die man etwa in der Mitte dieser beiden Konstruktionen einordnen kann.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der gebräuchlichen Ottomotoren, wie pulsierende Arbeit der Kolben, die kompli­ zierten, kostspieligen und geräuschvollen Ventiltriebe mit gleichfalls pulsierenden Ventilfedern, Kipphebeln und Stoßstangen, die kostspielige Kurbelwelle mit Massenaus­ gleich, das lästige Kippen des Hubkolbens im Umkehrpunkt, die durch die vielen, zum Teil auf hohe Wechselfestigkeit beanspruchten Einzelteile und die dadurch begrenzte Dreh­ zahl, den hohen Wartungsaufwand, die verhältnismäßig geringe Lebensdauer und die unsauberen Abgase.

Auch die Nachteile der Turbine werden vermieden, die für kleine Fahrzeuge nicht verwendungsfähig ist, weil sie infolge äußerst unvollkommener Abdichtung einen zu hohen Kraftstoffverbrauch mit schlechter Abgasqualität hat und, besonders im Stadtverkehr, zu träge auf den Beschleuniger­ hebel anspricht. Denn beim Übergang von kleiner zu größerer Belastung muß in der Turbine das Druckluftvolumen vergrößert werden, es wird Energie zur Beschleunigung der Rotoren gebraucht, woraus sich ein der Gasturbine eigenes Regelver­ halten mit ausgeprägter Trägheit des Reagierens ergibt. Es dauert nach einer Laständerung vor z. B. einer Verkehrsampel einfach zu lange, bis sich der neue Beharrungszustand einstellt. Die regeltechnische Trägheit der Turbine macht diese beim heutigen Stand der Technik noch nicht für kleine Fahrzeuge brauchbar. Dazu kommt noch, daß im meist gefahre­ nen 30%-Lastbereich die Turbine einen schlechten Wirkungs­ grad hat. Sie wird allenfalls bei Verwendung keramischer Werkstoffe als Kleinturbine bis herunter zu 250 KW einsatz­ fähig werden. Für den Bereich unter 250 KW ist der erfin­ dungsgemäße Motor gedacht.

Beim erfindungsgemäßen Motor ist das Erreichen höherer Drehzahlen unproblematisch, weil er wie die Kolbenmaschine geschlossene Arbeitsräume hat und über den Vergaser oder die Einspritztechnik geregelt wird. Dabei gibt es gemäß nachfol­ gender Beschreibung keine Elemente mit Wechselfestigkeits­ beanspruchung auf Druck, Zug, Biegung oder Torsion oder Kombinationen davon wie beim Ottomotor.

Gemäß vorliegender Erfindung erhalten die Zylinder die Form von Ringzylindern (Torus), in denen vorzugsweise ein oder auch mehr Kolben umlaufen, die der Form der Ringzylinder angepaßt sind, also entsprechend gebogene Mittellinien haben. Die Kolben werden auf dem Umfang von Mitnehmerschei­ ben (im folgenden "Rotorscheiben" genannt) befestigt, die ihrerseits auf einer einfachen, nicht gekröpften Welle umlaufen. Die Abdichtung der umlaufenden Kolben erfolgt durch handelsübliche Kolbenringe. Wegen der auftretenden Zentrifugalkräfte sind Leichtmetallkolben (2,7 g/cm³) oder solche aus Beryllium (1,85 g/cm³) vorteilhaft. Wegen der exakten Führung sind Keramikkolben anwendbar, auch weil außer der Zentrifugalkraft nur Druckkräfte auftreten.

Die vier Takte des Otto-Prinzips werden auf zwei parallele Ringzylinder in der Weise aufgeteilt, daß in einem der beiden Zylinder nur angesaugt und komprimiert wird und im anderen Zylinder Expansion und Ausstoßen erfolgen.

Da die Volumina der Ringzylinder im Gegensatz zum Ottomotor unveränderlich sind, werden die Ringzylinder an einer Stelle durch ein Absperrteil, vorzugsweise eine Ventilscheibe, periodisch abgeschlossen. Wenn dieses Absperrteil in der Form eines Flachdrehschiebers ausgeführt wird, so handelt es sich um ein in Flugmotoren und Motorradmotoren bewährtes Maschinenelement.

Dieser Drehschieber (im folgenden "Absperrteil" genannt) gibt eine Öffnung frei, damit der Kolben durchlaufen kann. Das Absperrteil rotiert im rechten Winkel zu den Ringzylin­ dern. Es dient als Trennwand für die Begrenzung der Arbeits­ räume und als Widerlager gegen den Kolben.

Bei entsprechender Anordnung der beiden parallel stehenden Ringzylinder kommt der erfindungsgemäße Motor mit nur einem Absperrteil aus. Bei nur einem Kolben je Ringzylinder hat der erfindungsgemäße Motor außerordentlich lange, bisher von keiner Bauform erreichte Atemwege mit allen Vorteilen einer gründlichen Spülung. Damit werden die thermodynamischen Eigenschaften des Hubkolbens erreicht oder übertroffen. Dagegen ist die Thermodynamik bisher bekannter Rotations­ maschinen bekanntlich deutlich schlechter als beim Hubkol­ ben.

Die Drehzahl des Absperrteils ist vorzugsweise die gleiche wie die der Rotorscheiben, wenn im Ringzylinder nur ein Kolben umläuft. Wird die Zahl der umlaufenden Kreiskolben erhöht, was erfindungsgemäß möglich ist, so verändert sich die Drehzahl des Absperrteils entsprechend oder aber die Form der Durchlauföffnung im Absperrteil.

Das Absperrteil in der Form eines Flachdrehschiebers benötigt eine beidseitige Umlaufschmierung und, wo die Ölfilmdichtung nicht ausreicht, eine zusätzliche Abdichtung durch Dichtringe, die zweckmäßig etwas exzentrisch zur Drehschieberachse angeordnet werden, damit sie sich nicht einschleifen. Diese Maßnahmen dichten den Flachdrehschieber gegen die beidseitigen Wände des Gehäuses ab. Der Flachdreh­ schieber ermöglicht einen strömungsgünstigeren Gasdurchfluß als die in Ottomotoren gebräuchlichen Pilzventile mit Ring­ spalt, Winkeln und Ecken es vermögen.

Die Schieberschließzeiten können um etwa die Hälfte abge­ kürzt werden, wenn man zwei gegenläufige Drehschieber gegeneinander laufend parallel anordnet. Daraus resultieren drei statt zwei Ölfilme und ein komplizierter Antrieb mit erhöhten Herstellungskosten, weil die Drehschieber fliegend montiert vier statt zwei Lagerstellen benötigen und ein komplizierterer, gegenläufiger Antrieb nötig wird. Eine solche ähnliche Lösung zeigen die "Knight"-Rohrschieber des Amerikaners Charles J. Knight, die dieser schon 1905 für konventionelle Zylinder entwickelte. Auch eine Verdoppelung des Schieberdurchmessers bringt bei gleicher Drehzahl denselben Effekt. Die Anwendung beider Maßnahmen würde die Öffnungs- und Schließzeiten sogar auf ein Viertel verkürzen. Der technische Aufwand wird dabei größer und lohnt sich nur für Hochleistungsmotoren des Rennsports.

Man kann die Atmung, also den Durchsatz, vergrößern, wenn man den Durchmesser des Kompressionskolbens und seines Zylinders größer macht als den des Expansionskolbens oder aber die Durchmesser beider Kolben vergrößert. Wenn man den Durchmesser der Umlaufbahnen vergrößert, wird der Hub und damit die Kompression erhöht.

Der Expansionskolben läuft dem Kompressionskolben, beide auf der gleichen Welle drehend, um ein konstruktionsbedingtes Maß voraus. Dies ist notwendig, wenn der Expansionskolben dieselbe Öffnung im Absperrteil benutzt wie der Kompres­ sionskolben, also wenn für beide nur ein Absperrteil vorgesehen ist.

Das große Problem aller Rotationsmaschinen ist die Überlei­ tung der komprimierten Kraftstoff-Luftmischung hinter den umlaufenden Expansionskolben. Dies geschieht beim erfin­ dungsgemäßen Motor durch eine im Motorengehäuse zwischen den Ringzylindern angebrachte Überströmleitung (im folgenden "Schußkanal" genannt), die ebenfalls durch eine zweite Öffnung im Absperrteil gesteuert wird, wenn man für diesen Zweck nicht einen zweiten Drehschieber vorsehen will, was gemäß vorliegender Erfindung für Hochleistungsmotoren notwendig werden kann.

Der Schußkanal wird während Zündung und Expansion durch das Absperrteil abgeschlossen, damit die Verbrennungsflamme nicht in den Kompressionszylinder zurückschlägt. Das Absperrteil erfüllt damit erfindungsgemäß zwei Aufgaben zugleich. Obwohl der erfindungsgemäße Motor mit normaler Zündkerze arbeiten kann, sollte vorzugsweise eine transisto­ risierte Hochspannungs-Kondensatorzündung Anwendung finden.

Im Ottomotor läuft der Kolben kurz vor dem oberen Totpunkt gegen den Verbrennungsdruck in einem Moment, in welchem der wirksame Hebelarm der Kurbel nur sehr kurz ist. Beim erfindungsgemäßen Motor dagegen läuft der Expansionskolben dem Verbrennungsdruck voraus. Deshalb ist hier eine hohe Vorverdichtung im Kompressionszylinder notwendig. Dies wird am besten dadurch erreicht, daß - wie schon oben bemerkt - in den verhältnismäßig langen Ringzylindern nur je ein Kolben umläuft, so daß ein langer Kompressionshub entsteht.

Durch die Verteilung der vier "Otto"-Takte auf zwei Zylinder wird eine Verunreinigung des zündfähigen Gemisches durch verbrannte oder teilverbrannte Gase vermieden, ein Nachteil, den alle pulsierenden Kolbenmaschinen haben. Es erfolgt ein nahezu idealer Gaswechsel. Die Spülung der Zylinder ist besser als bei bekannten Bauformen, weil der Ausschub in Laufrichtung vor dem Arbeitskolben erfolgt zur gleichen Zeit, wenn "hinter" dem Kolben expandiert wird.

Im Ansaug-Kompressionszylinder befindet sich zu keiner Zeit etwas anderes als sauberes, zündfähiges Gemisch.

Im langen Expansionszylinder kann sich eine gründliche Verbrennung voll entwickeln, so daß nahezu keine schädlichen Abgase erzeugt werden. Infolge des langen Kolbenhubs hat auch der Ausschub "vor" dem Arbeitskolben mehr Zeit, sich zu entspannen, als im pulsierenden Ottomotor. Die Ausschub- Gassäule ist in voller Bewegung, wenn der Arbeitskolben sich wieder dem Absperrteil nähert, so daß beim Öffnungsbeginn des Absperrteils der Überdruck des Ausschubs sich schon stark vermindert hat. Dies hat zur Folge, daß im Moment der "Überschneidung" nur eine minimale Menge verbrannter Gase vom Kolben erneut in den Arbeitsraum geschoben wird. Aber selbst diese minimale Menge verbrannter Gase bleibt "vor" dem Kolben und gelangt deshalb nicht in den Zündbereich. Es muß nur darauf geachtet werden, daß infolge der bei allen Bauformen bekannten "Überschneidung" an dieser Stelle nicht zu viel zündfähiges Frischgas zu früh, d. h. "vor" dem Kolben einströmt und sich mit dem Restausschub vermischt. Beim erfindungsgemäßen Motor geschieht das dadurch, daß der Kolben die Einströmöffnung des Schußkanals abdeckt, bis hinter ihm das Absperrteil den Zylinder wieder geschlossen oder fast geschlossen hat. Sonst schaden die "vor" dem Arbeitskolben befindlichen kleinen Restausschubmengen nicht, weil sie mit dem schon stark expandierten Ausschub ausge­ stoßen werden. Dagegen gelangen bei den pulsierenden Ottomotoren im Zeitpunkt der "Überschneidung" immer auch Frischgasanteile in den Ausschub, während auch verbrannte Gasanteile im Ansaugtakt zurückbleiben. Das nennt man beim Stand der Technik "gründliche Spülung".

Die Ansaug- und Ausstoßöffnungen sind - ähnlich wie beim Zweitaktmotor - immer geöffnet. Sie werden vom umlaufenden Kreiskolben nicht gesteuert, sondern nur überstrichen. Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Motors ist das Fehlen der komplizierten Einlaß- und Auslaßventile mit ihren Antrieben. Dadurch ergibt sich die Verwandtschaft mit der Turbine.

Wegen der oben beschriebenen Merkmale ist der Oktanzahlbe­ darf des erfindungsgemäßen Motors niedrig.

Zum Verständnis der Funktion des erfindungsgemäßen Motors muß man sich von traditionellen Anschauungen frei machen. Bei allen bekannten Motoren nach dem Otto-, dem Diesel- oder dem Wankel-Prinzip wird in ein und demselben Zylinderraum komprimiert und expandiert. Nur beim Wankel, dessen Drehkol­ ben eine quasipulsierende, exzentrische Bewegung ausführt, verschieben sich die Begrenzungsflächen der Arbeitsräume. Bei allen bekannten Motoren arbeitet der Verbrennungsdruck im Zündzeitpunkt gegen eine Kolbenfläche, die sich noch zum oberen Totpunkt hin bewegt. Im Unterschied dazu "flieht" der Kolben des erfindungsgemäßen Motors gemäß vorliegender Erfindung vor dem Verbrennungsdruck. Das bewirkt eine weiche Verbrennung. Es treten keine harten Stöße auf. Durch die schnelle Vergrößerung des Brennraumes entsteht die erwünsch­ te Antiklopfwirkung. Der Fluß der Gasströme wird gleich­ mäßiger als beim pulsierenden Motor.

Das "Flattern" der Gassäulen wird stark reduziert und ist bei Vollast gänzlich vermieden. Auch hierbei ähnelt der erfindungsgemäße Motor der Turbine. Dadurch, daß der Verbrennungsdruck beim Umlauf nur eines Kreiskolbens fast über den ganzen Umlauf Zeit hat zu expandieren und sein Arbeitsvermögen an den Kolben abzugeben, ermöglicht die vorliegende Erfindung die erwünschte sogenannte "verlängerte Expansion".

Der erfindungsgemäße Motor ist hochtourig. Er liegt mit der Drehzahl zwischen dem Ottomotor und der Turbine. Die Übertragung des Verbrennungsdrucks auf den in gleicher Richtung umlaufenden Expansionskolben wird nicht - wie beim pulsierenden Motor - teilweise verbraucht zur Umkehr des Kolbens und zur Überwindung der dabei auftretenden Massen­ kräfte, sondern er stößt den Arbeitskolben immer wieder in derselben Bewegungsrichtung an, in der der Kolben sich ohnehin bewegt. Natürlich müssen die Rotorscheiben mit Kolben präzise statisch und dynamisch ausgewuchtet werden.

Es können im erfindungsgemäßen Motor auch keine von einem Pleuel herrührenden Seitenkräfte entstehen, so daß die innere Reibung und der Verschleiß geringer ausfallen als bei pulsierenden Maschinen. Obwohl einige Funktionsmerkmale an die Turbine erinnern, wird doch deren großer Nachteil des beidseitig offenen Arbeitsraumes vermieden.

Wegen der hohen Kolbengeschwindigkeit in nur einer Drehrich­ tung ist es von Bedeutung, für eine hohe Verbrennungsge­ schwindigkeit zu sorgen und diese durch hohe Vorverdichtung, gute Gemischbildung und Wirbelung in einer Brennkammer zu unterstützen. Dabei kann der Einsatz eines Verdichters von Vorteil sein. Die Aufladung ist für den erfindungsgemäßen Motor günstig, obwohl auch ohne Aufladung gute Ergebnisse zu erzielen sind.

Die bekannte Erscheinung, daß es bei bisherigen Rotations­ maschinen auch einen "Totpunkt" gibt, nämlich in dem Moment, wo der Kolben sich unter dem Absperrteil befindet und sowohl Einlaß- als auch Auslaßöffnung geöffnet sind, so daß ein strömendes Fluid auf Vorder- und Rückseite des Kolbens wirkt oder vom Einlaß unter Umgehung des Kolbens durch den Ringzylinder hindurch aus dem Auslaß ausströmt, wird beim erfindungsgemäßen Motor ohne Benutzung von Pilzventilen oder ähnlichen Mitteln dadurch vermieden, daß zwei parallele Ringzylinder vorhanden und der Einlaß in dem einen, der Auslaß in dem anderen Zylinder angeordnet sind. Deshalb hat der erfindungsgemäße Motor keinen "Totpunkt" wie andere Rotationsmotoren.

Der erfindungsgemäße Motor ist funktionsmäßig der millionen­ fach bewährten Kurbelmaschine nachempfunden, indem beim Arbeitstakt die Expansion im geschlossenen Arbeitsraum vor sich geht. Auch hier wird erfindungsgemäß ein Mangel vermieden, der so viele bekannte Rotationsmaschinen nur für die Verwendung als Pumpe oder Kompressor brauchbar macht, nicht aber als Maschine mit innerer Verbrennung.

Die eingangs aufgeführten zehn Katalogforderungen werden voll erfüllt. Nur auf drei dieser Punkte soll noch besonders hingewiesen werden.

Die Forderung Nr. 6) "wenig Einzelteile" wird erfüllt, weil der Motor gemäß vorliegender Erfindung nur eine Hauptwelle mit zwei Ringzylindern und zwei Rotorscheiben besitzt. In dieser einfachen Ausführung hat der erfindungsgemäße Motor das Motorengehäuse, zwei Kolben, ein Absperrteil (Dreh­ schieber), zwei Getriebewellen, ein Kegelgetriebe und ein Stirnradgetriebe (wahlweise Zahnriementrieb) zur Synchroni­ sation der Drehzahlen. Einlaß- und Auslaßventile mit ihren komplizierten Antrieben fehlen völlig. So hat der erfin­ dungsgemäße Motor wesentlich weniger Reibungsverluste erzeugende Lagerstellen als die Hubkolbenmaschine.

Die Forderung Nr. 7) "kugelförmiger Verbrennungsraum" kann naturgemäß nicht ganz erreicht werden. Eine konkave Ausbil­ dung der Kolbenböden ist jedoch möglich. Der Verbrennungs­ raum ähnelt damit in starkem Maße dem der pulsierenden Motoren.

Die Forderung Nr. 10) "keine Sondermaschinen zur Herstel­ lung" ist erfüllt. Die Herstellung der Ringzylinder kann durch Funkenerosion oder schneller durch die chemo-elek­ trische Erosion bei hohem Druck oder durch Kopierdrehen erfolgen, weil die Teilung des Gehäuses die Ringzylinder in zwei gleiche Hälften teilt. Jede normal ausgerüstete Präzisionswerkstätte kann diese Arbeit ausführen.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht den kompletten Motor mit den Triebwerksteilen,

Fig. 2 in zwei Ansichten die Ringzylinder mit dem Schußkanal sowie das Absperrteil mit den Steue­ rungsöffnungen,

Fig. 3 in schematischer Form die in die Zeichnungsebene abgewickelten Abschnitte beider Ringzylinder zur Verdeutlichung des Gaswechsels,

Fig. 4 in der gleichen Darstellungsweise die Stellung der Triebwerksteile im Zündzeitpunkt,

Fig. 5 das Detail eines Ringzylinders und die geome­ trischen Verhältnisse am Drehschieberschlitz beim Passieren eines Kolbenringes.

Auf der Hauptwelle 1 sind die Rotorscheiben 2 und 3 drehfest befestigt. Am Außenrand der Rotorscheiben sitzen die Kolben 22 a und 22 b, die die gleiche Form haben, aber in Drehrich­ tung versetzt angeordnet sind.

Die Ringzylinder sind mit 24/25 bzw. 24/26 bezeichnet, weil der Motorblock in der Symmetrieebene beider Ringzylinder senkrecht zur Hauptwelle 1 geteilt ist. Dies ist zur vereinfachten Herstellung der Ringzylinder notwendig.

An dieser Stelle besteht der Motorblock aus den drei Scheiben 25, 24 und 26, die in Fig. 1 nicht gekennzeichnet sind (siehe Fig. 2). Die Scheibe 24 hat auf jeder Seite je einen halben Ringzylinder eingearbeitet, während die beiden Außenscheiben links und rechts, mit 25 und 26 bezeichnet, nur auf je einer Seite einen halben Ringzylinder besitzen. Beim Zusammenfügen aller drei Scheiben sind die beiden Ringzylinder geschlossen. Mit den heutigen technischen Mitteln ist eine genau passende Ausführung nicht schwieriger als das Aufsetzen des Zylinderkopfes auf den Zylinderblock eines pulsierendes Motors.

Die Ringzylinder sind zur Hauptwelle 1 hin geschlitzt, um die Kolben 22 a und 22 b an den Rotorscheiben 2 und 3 befesti­ gen zu können. Diese Schlitze werden am ganzen inneren Umfang der Ringzylinder durch die Rotorscheiben geschlossen. Damit der Gasdruck nicht ins Innere des Getriebes eindringt, sind beidseitig Dichtringe 2 a und 3 a an beiden Rotorscheiben angeordnet, die mittels Wellenfeder (nicht dargestellt) gegen die Rotorscheiben angedrückt werden und etwas exzen­ trisch zur Hauptwellenachse sitzen, damit sie beim Lauf des Motors keine Rille einschleifen. Diese Methode ist Stand der Technik und in solchen Fällen üblich. Die Dichtringe sind handelsüblich mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet, wobei in die U-Ausnehmung ein O-Ring eingelegt ist. Mit diesen einfachen und bekannten Mitteln sind die Ringzylinder allseitig gasdicht abgeschlossen.

Rechtwinklig zur Hauptwelle 1 und oberhalb dieser befindet sich die Nebenwelle 12, auf der das kreisscheibenförmige Absperrteil 13 (Drehschieber), das eine Steuerausnehmung 13 a aufweist, befestigt ist. Hauptwelle 1 und Nebenwelle 12 sind vorzugsweise so gekoppelt, daß sie gleiche Drehzahlen haben. Erfindungsgemäß sind - wie schon oben bemerkt - auch unterschiedliche Drehzahlen möglich. Der Antrieb der Nebenwelle 12 geschieht durch die Hauptwelle 1 über ein spiralverzahntes Kegelradgetriebe 4 und 8 mit Hilfe der kurzen Zwischenwelle 11 sowie des schrägverzahnten Stirnrad­ getriebes 9 und 10 (in der Zeichnung vereinfacht gerade­ verzahnt dargestellt). Ein Schußkanal (Überströmkanal) 37, der erfindungsgemäß auch eine Brennkammer 38 aufweisen kann, verbindet beide Ringzylinder miteinander und ist so angeord­ net, daß er - ebenso wie beide Ringzylinder - von dem Absperrteil 13 durchschnitten und gesteuert wird. Der Drehsinn des Absperrteils 13 ist ebenso wie der Drehsinn der Hauptwelle 1 mit Rotoren und Kolben durch Pfeile in Fig. 1 angedeutet.

Weil beide Ringzylinder vorzugsweise mit nur einer Öffnung 13 a des Absperrteils 13 gesteuert werden, ist es notwendig, daß der Kolben 22 b um einen bestimmten Weg vor dem Kolben 22 a vorauslaufend angeordnet ist, wie Fig. 1 erkennen läßt.

Der Schußkanal 37 mit der Brennkammer 38 beginnt im Ring­ zylinder 24/25 hinter dem Absperrteil 13, verläuft dann radial außerhalb der Ringzylinder durch den Steuerschlitz 13 b des Absperrteils, sobald dieser geöffnet ist. Er endet nach dem Durchlaufen der Brennkammer 38 im Ringzylinder 24/26 vor dem Absperrteil 13, wenn man den Blickwinkel und die Darstellung der Fig. 1 zugrundelegt.

Bei fehlender Brennkammer ist eine Zündkerze "B" gegenüber der Einmündung des Schußkanals 37 in den Ringzylinder 24/26 dicht vor dem Absperrteil 13 angeordnet. Ist eine Brennkam­ mer 38 vorgesehen, so ist eine Zündkerze "A" in die Brenn­ kammer ragend angeordnet. Es können dabei aber auch beide Zündkerzen "A" und "B" zugleich arbeitend vorgesehen sein.

Im abgebildeten Ausführungsbeispiel sind die beiden Neben­ wellen 11 und 12 je zweifach kugelgelagert. Die Hauptwelle 1 ist dreifach kugelgelagert. Um die Axialdrücke der verzahn­ ten Getriebe aufzunehmen, sind Schulterkugellager vorzuse­ hen.

Auf der Hauptwelle 1 befindet sich ein Anlasser, zugleich Lichtmaschine 7 mit den eingebauten Unterbrecherkontakten. In einem Gestell 33 befindet sich die Zündverstellung 35, die mittels Rändelknopf 33 d von Hand verstellt werden kann. Die auf dem Kopf des Motorblocks abgebildeten Tropföler 28 a sollen nur die Schmierung symbolisieren. Sie sind sicher nicht ausreichend. Der erfindungsgemäße Motor benötigt eine Druckumlaufschmierung.

Der erfindungsgemäße Motor kann aus Scheiben von dichtem Grauguß zusammengebaut sein. Fig. 1 zeigt die Scheiben 27, 28 und 29. Die Scheiben 24, 25 und 26 sind nicht abgebildet. Die Schmierung der beiden Flanken des Absperrteils 13 erfolgt durch eine mittige Bohrung der Nebenwelle 12, von der radiale Bohrungen den Schmierstoff direkt in die abzudich­ tenden Flächen der Absperrteilscheibe führen. Dort kann man erfindungsgemäß auch Dichtringe 2 a oder 3 a anordnen, aber wegen der großen Dichtflächen reicht ein beidseitiger Schmierfilm aus.

Der erfindungsgemäße Motor ist auf einer Platte 36 montiert, die auf schwingungsdämpfenden Elementen ruht.

Fig. 2 zeigt schematisch in einer Frontal- und einer Seitenansicht den Eingriff des Absperrteils 13 in die beiden Ringzylinder 24/25 und 24/26. Der Verlauf des Schußkanals 37 ist schematisch angedeutet. Die Position der Steueröffnungen 13 a und 13 b sind in dem Moment abgebildet, in dem der Ringzylinder 24/26 unmittelbar vor dem Beginn der Öffnung steht, während der Schußkanal 37 noch geschlossen ist.

Fig. 3 zeigt - ebenfalls schematisch - Abschnitte der beiden Ringzylinder in der Umgebung des Absperrteils 13, aber in gestreckter Darstellung, als ob die gebogenen Zylinder in die Zeichnungsebene gestreckt worden wären. Die beiden Ringzylinderabschnitte mit ihren Kolben 22 a und 22 b sind zu erkennen. Die Laufrichtungen sind durch Pfeile bezeichnet. Der Schußkanal 37 ist eingezeichnet.

Um die Funktion des Absperrteils 13 für die Ringzylinder und den Schußkanal kenntlich zu machen, ist dieses zweimal schematisch eingetragen; einmal in der Situation beim Durchqueren der Ringzylinder und einmal senkrecht dazu beim Durchqueren des Schußkanals. In beiden schematischen Darstellungen handelt es sich natürlich um ein und dasselbe Absperrteil 13.

Diese vereinfachte Darstellung entspricht also nicht der Wirklichkeit, zeigt aber mit erhöhter Deutlichkeit die Funktionen und den Gaswechsel. Die Zeichnung ist von rechts nach links zu lesen und zeigt dabei fünf Stadien des Gaswechsels.

Fig. 4 zeigt eine andere Art der Darstellung wie Fig. 3 mit den geometrischen Verhältnissen des erfindungsgemäßen Motors. Die Abbildung zeigt den Zündzeitpunkt kurz vor dem Schließen des Arbeitszylinders 24/26 und auch kurz vor dem Schließen des Schußkanals 37.

Fig. 5 zeigt die Stellung eines der Kolbenringe beim Überfahren des Schlitzes für das Absperrteil.

Der Gaswechsel wird am besten mit Fig. 3 verdeutlicht. Dort sind fünf Schritte 3 a bis 3 e, von rechts nach links zu lesen, eingetragen. In Fig. 3a hat der Kolben 22 b damit begonnen, in die Öffnung 13 a des Absperrteils 13 einzudrin­ gen. Der Kolben 22 b ist der Arbeitskolben, der Expansion und Ausstoß übernimmt und deshalb kurz "Expaus-Kolben" genannt wird. Links davon hat der Kolben 22 a, der das Ansaugen und die Kompression übernimmt und deshalb kurz "Anko-Kolben" genannt wird, die Kompression fast beendet und nähert sich der Öffnung für den Schußkanal 37, der noch vom Absperrteil verschlossen ist, aber kurz vor der Öffnung steht.

Hinter dem Anko 22 a wird zündfähiges Gemisch angesaugt (Pfeil 50 a), weil die Ansaugöffnung 50 dauernd geöffnet ist. Die Ausstoßöffnung 51 im Zylinder 24/26 ist in diesem Moment vorübergehend durch den Expaus 22 b verschlossen, so daß nur minimale Reste verbrannter Gase, die sich vom letzten Hub noch vor dem Expaus 22 b befinden, mitgenommen werden. Es handelt sich um den kleinen Teil schon entspannter Abgase, die sich zwischen dem Expaus 22 b und dem Absperrteil 13 befunden haben, bevor der Expaus 22 b in die Öffnung 13 a eintrat. Deshalb muß die Ausstoßöffnung 51 möglichst dicht an das Absperrteil 13 herangebracht werden.

In Fig. 3b hat der Expaus 22 b die Öffnung des Schußkanals 37 schon fast verschlossen. Das Absperrteil 13 hat den Schuß­ kanal 37 freigegeben, und der Anko 22 a drückt das kompri­ mierte Gemisch in den Schußkanal 37, der auf der anderen Seite noch vom Expaus 22 b verschlossen ist.

In Fig. 3c ist der Schußkanal 37 mit komprimiertem Gemisch gefüllt. Er wird noch auf beiden Seiten von den Kolben verschlossen. Sein Volumen muß groß genug bemessen werden, um eine ausreichende Menge des Gemisches aufnehmen zu können.

Die Öffnung 13 a des Absperrteils 13 beginnt, den Ringzylin­ der 24/25 für den Durchtritt des Anko 22 a zu öffnen. Die jetzt noch zwischen dem Anko 22 a und dem Absperrteil 13 vorhandenen Frischgase gehen vorerst für die Verbrennung verloren, werden aber bei der nächsten Umdrehung erneut verwendet. Sie reißen bei ihrer Entspannung weitere Frisch­ gase aus der Ansaugöffnung 50 in den Zylinder 24/25. Durch diese zusätzliche Saugwirkung wird der Durchsatz erhöht, denn die Entspannung in Laufrichtung des Kolbens wirkt beschleunigend auf die Gassäule. So wird im Ansaugkanal ein gleichmäßiger Gasstrom erzeugt. Das vom pulsierenden Motor her bekannte Flattern der Ansauggassäule fällt weg. Im Ringzylinder 24/26 entspannt sich der Ausschub 51 a, weil die Ausstoßöffnung 51 vom Expaus 22 b freigegeben wurde. Infolge der im Vergleich mit dem pulsierenden Motor viel größeren Zylinderlänge hat sich der Ausschub schon vorentspannt, so daß die Austrittsgeschwindigkeit und die Lärmentwicklung geringer sind. Der Expaus 22 b beginnt nun mit dem Aus­ schieben.

In Fig. 3d wird die Situation im Moment der Zündung gezeigt. Der Expaus 22 b gibt den Schußkanal 37 frei. Am anderen Ende ist der Schußkanal noch vom Anko 22 a verschlossen. Dicht daneben steht der Schußkanal kurz vor dem Verschluß durch das Absperrteil 13. Zugleich verschließt das Absperrteil 13 den Zylinder hinter dem Expaus 22 b und dient so als Wider­ lager gegen die beginnende Expansion. Dagegen tritt der Anko 22 a durch die Öffnung 13 a des Absperrteils 13. Der Anko 22 a beginnt mit der Kompression. Der Expaus 22 b beginnt den eigentlichen Arbeitstakt.

In Fig. 3e ist nach dem Verschluß des Schußkanals und erfolgter Zündung die Expansion im Zylinder 24/26 in voller Entwicklung. Infolge der Länge des Zylinders erfolgt eine vollständige Verbrennung. Es gibt im Zylinderraum keine "kalten" Stellen. Der Schußkanal 37 bleibt geschlossen, bis die Situation von Fig. 3b wiederkehrt. Der Anko 22 a über­ streicht die Ansaugöffnung 50, komprimiert an seiner Front das zuvor angesaugte Gemisch und, sobald hinter ihm das Absperrteil 13 seinen Zylinder schließt und seine Hinter­ kante die Ansaugöffnung 50 freigibt, saugt er hinter sich neues Gemisch an. Zur gleichen Zeit schiebt der Expaus an seiner Front das Abgas aus, während hinter ihm expandiert und Arbeit geleistet wird. Hier muß bemerkt werden, daß bei kleinen Ausführungen des erfindungsgemäßen Motors mit kleinem Querschnitt des Schußkanals die Zündflamme aus dem Zylinder 24/26 nicht zurückschlagen kann, weil erstens die komprimierte Gassäule im Zündzeitpunkt noch in voller Bewegung ist und zweitens der Schußkanal durch das Frischgasge­ misch laufend gekühlt wird. Bei größeren Querschnitten in größeren Ausführungen ist erfindungsgemäß in der Einström­ öffnung ein Flammengitter mit Grubenlampen-Effekt vorge­ sehen, wobei ein dünner, von Gasstrom umspülter, gut wärmeleitfähiger Metallstab ausreicht.

Obwohl anhand von Fig. 3 der Gaswechsel ausreichend be­ schrieben ist, soll doch mit Fig. 4 die Situation im Zündzeitpunkt geometrisch genauer gezeigt werden. Das Absperrteil 13 ist dabei, hinter dem Expaus 22 b den Zylinder zu schließen. Gleichzeitig steht auch der Schußkanal 37 kurz vor dem Verschluß. Der Anko 22 a ist dabei, die Öffnung 13 a des Absperrteils 13 zu betreten. Im unteren Teil der Fig. 4 ist die entsprechende Lage der Öffnungen 13 a und 13 b des Absperrteils 13 wieder in der aus Fig. 3 bekannten schema­ tischen Weise abgebildet. Auch im linken Teil der Fig. 4 wiederholt sich das schematische Bild.

In Fig. 5 wird gezeigt, wie der schmale Kolbenring 60 über den Schlitz des Absperrteils 13 hinübergleitet. Um in diesem kritischen Moment einen "Schienenstoß-Effekt" zu vermeiden, der zum Bruch des Kolbenringes führen könnte, muß die Mittelebene des Absperrteils 13 um eine Distanz "e" zur Seite parallelverschoben angeordnet werden. Dadurch schnä­ belt der Kolbenring mit einer Seite ein, während noch der übrige Teil des Ringes vom Zylinder voll geführt ist. Die Funktion des Absperrteils wird dadurch nicht gestört.

Zurückkommend auf Fig. 1 ist erkennbar, daß die Konstruk­ tionsforderungen 5 und 6 des Forderungskataloges erfüllt werden. Es gibt keine komplizierten Dichtelemente, sondern nur die handelsüblichen Dichtringe. Bekanntlich mußten bei anderen Rotationsmaschinen völlig neuartige Dichtungsmittel, z. B. beim Wankelmotor bis zu 42 Stück je Kolben, mühsam entwickelt und erprobt werden, wobei der bis heute erzielte Erfolg problematisch zu sein scheint. Die bei bekannten Rotationsmaschinen eingesetzten Dichtungsmittel sind verschiedengradigem Verschleiß entlang der Länge ihrer Dichtkanten sowie zentrifugalen Massenkräften ausgesetzt. Es ist deshalb verständlich, daß bei der vorliegenden Erfindung Konstruktionsforderung Nr. 5 große Bedeutung zuzumessen ist.

Die Ringzylinder können erfindungsgemäß verschiedene Querschnitte haben. Beispielsweise kann der Kompressions­ zylinder einen größeren Querschnitt als der Expansions­ zylinder besitzen, um den Füllungsgrad des erfindungsgemäßen Motors zu erhöhen. Der Füllungsgrad kann auch durch einen vorgeschalteten Verdichter erhöht werden. Auch der radiale Abstand der Kolben von der Drehachse kann bei den Zylindern verschieden sein. Die Drehzahlen aller rotierenden Teile müssen nicht gleich sein, um den gewünschten Effekt zu erzielen.

Beide Zylinder können von einem, jedoch der Schußkanal von einem weiteren Drehschieber gesteuert werden.

Wie ebenfalls oben erwähnt, kann zur Erhöhung des Durchsat­ zes dicht vor dem Arbeitszylinder "Expaus" eine Brennkammer im oder neben dem Schußkanal angeordnet werden, in die der größere Anteil des komprimierten Gemisches hineingeschoben wird, so daß nur ein kleiner Anteil durch den Drehschieber abgetrennt und erneut im "Anko" in Umlauf gebracht wird. In die Brennkammer zündet die Zündeinrichtung. Die Zündung wird schon erfolgen, bevor noch der Schußkanal vom Arbeitskolben freigegeben wird, so daß die Expansion nach Freigabe des Schußkanals sofort zur Wirkung kommt.

Bei Erhöhung der Verdichtung durch das Vergrößern des Umlaufradius′ und/oder den Einsatz einer Aufladung durch Verdichter ist das Dieselprinzip anwendbar wie auch die Ausbildung des Motors gemäß vorliegender Erfindung in Richtung auf einen Vielstoffmotor.

Gemäß vorliegender Erfindung sind - ähnlich wie bei pulsie­ renden Kolbenmaschinen - auch Reihen-, H-, V- und Boxermo­ toren sowie andere bekannte Zylinderanordnungen sinngemäß ausführbar.

Einer der grundlegenden Unterschiede des erfindungsgemäßen Motors zu den bekannten Motoren besteht in folgendem: Bei Otto-, Diesel- und Wankelmotoren hat man es mit "atmenden" Arbeitsräumen zu tun. Der Inhalt der Arbeitsräume verklei­ nert und vergrößert sich beim Durchlaufen des Zyklus′.

Beim erfindungsgemäßen Motor ist dies nicht der Fall. Der Inhalt der Zylinder bleibt immer gleich. Der Zylinder wird durch das Absperrteil in eine Kammer mit niedrigem und eine mit hohem Druck geteilt. Beide Kammern verändern zwar ihr Volumen mit dem Fortschreiten des Kolbens, aber die Summe beider Kammervolumina hat immer eine konstante Größe, eben den Zylinderinhalt.

Ein Vier-Doppelscheiben-Motor gemäß vorliegender Erfindung hat vier Kolbenpaare auf seiner Hauptwelle, die in je einem Kompressions- und Expansionszylinder umlaufen. Die acht Ringzylinder werden vorzugsweise von vier Drehschiebern gesteuert, die über Zahnriementriebe synchron angetrieben werden. Legt man die vier Drehschieber waagerecht, so befinden sich ihre Symmetrieebenen in der gleichen Horizon­ talebene wie die Hauptwelle. Es entsteht eine flache, niedrigbauende Antriebsmaschine, wie sie vom Karosserie­ konstrukteur gewünscht wird, um eine windschlüpfige Front mit einem Blickwinkel dicht vor das Fahrzeug zu erreichen. Wenn man dabei zwei Drehschieber rechts und zwei links von der Hauptwelle und ihren Ringzylindern anordnet, erhält man die bei Mehrzylindermaschinen erwünschte Phasenverschiebung der Arbeitstakte. Eine weitere Phasenverschiebung wird dadurch erreicht, daß man die beiden Drehschieber je einer Seite V-förmig einbaut. Dadurch erhält der mehrzylindrige Motor einen gleichmäßigen Rundlauf.

Der oben beschriebene Motor mit nur einem Ringzylinderpaar und einem Drehschieber läßt für den Raumbedarf (Kistenmaß), für Gewicht und Herstellungskosten die in den folgenden Tabellen aufgeführten Vergleiche zu Ottomotor (Basis 1) und Gasturbine gleicher Leistung zu:

Tabelle A

Tabelle B

Vergleich des erfindungsgemäßen Motors und der Turbine mit dem Ottomotor anhand von 12 Kriterien: Vorteil +, Nachteil -, gleichwertig ○

Claims (18)

1. Kraftmaschine mit innerer Verbrennung und zwei Ring­ zylindern, in denen je ein Umlaufkolben angeordnet ist, wobei jeder Umlaufkolben fest an der Peripherie einer auf einer Welle drehfest sitzenden Rotorscheibe angeordnet ist und ein Drehschieber mit Steuerausnehmun­ gen beide Ringzylinder steuert, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• a) die Kolben (22 a, 22 b) und die Ringzylinder (24/25, 24/26) einen runden Querschnitt, vorzugsweise einen Kreisquerschnitt, aufweisen,
• b) die Rotorscheiben (2, 3) parallel nebeneinander auf Abstand auf einer Welle (1) angeordnet sind, so daß auch die Ringzylinder (24/25) und (24/26) nebeneinander angeordnet sind,
• c) zwischen den Ringzylindern (24/25, 24/26) ein Schußkanal (37), vorzugsweise mit einer Brennkammer (38), vorgesehen ist, in die eine Zündkerze (A) mündet, wobei quer zur Erstreckung des Schußkanals (37) ein Schlitz eingebracht ist,
• d) der Drehschieber eine Scheibe (13) ist, deren Welle (12) rechtwinklig zur Welle (1) positioniert ist,
• e) die Scheibe (13) mit einem peripheren Bereich je einen senkrecht zum Zylinderverlauf angeordneten Schlitz im Ringzylinder und den Schlitz des Schuß­ kanals (37) abgedichtet durchgreift, wobei im peripheren Bereich die Steuerausnehmung (13 a) für die Ringzylinder und die Steuerausnehmung (13 b) für den Schußkanal eingebracht sind.

2. Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schußkanal (37) im Ringzylinder (24/25) hinter der Drehscheibe (13) beginnt, dann radial außerhalb der Ringzylinder durch den Steuerschlitz der Drehscheibe (13) verläuft, sobald dieser geöffnet ist, und nach dem Durchlaufen der Brennkammer (38) im Ringzylinder (24/26) vor der Drehscheibe (13) endet.

3. Kraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündkerze (B) gegenüber der Einmündung des Schußkanals (37) in den Ringzylinder (24/26) dicht vor der Steuerscheibe (13) angeordnet ist.

4. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock aus drei Scheiben (25, 24 und 26) besteht, wobei die Scheibe (24) auf jeder Seite je einen halben Ringzylinder eingearbeitet aufweist, während die beiden Außenscheiben (25, 26) links und rechts nur auf je einer Seite einen halben Ringzylinder bilden.

5. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzylinder (24/25 bzw. 24/26) zur Welle (1) hin geschlitzt sind, wobei der Schlitz von den Rotorscheiben (2, 3) durchgriffen wird.

6. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Rotorscheiben (2, 3) beidseitig Dichtringe (2 a und 3 a) angeordnet sind, die mittels Wellenfeder gegen die Rotorscheiben gedrückt werden und etwas exzentrisch zur Welle (1) sitzen.

7. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1)mit der Welle (12) gekoppelt ist.

8. Kraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Welle (12) mit der Welle (1) über ein spiralverzahntes Kegelradgetriebe (4, 8) mit Hilfe einer kurzen Zwischenwelle (11) sowie eines schräg verzahnten Stirnradgetriebes (9, 10) gekoppelt ist.

9. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock aus Scheiben von dichtem Grauguß zusammengebaut ist.

10. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerausnehmung (13 b) radial benachbart zur Steuerausnehmung (13 a) angeordnet ist.

11. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (24/25) eine dauernd geöffnete Ansaug­ öffnung (50) und der Ringzylinder (24/26) eine dauernd geöffnete Ausstoßöffnung (51) aufweisen, wobei diese Öffnungen dicht an der Steuerscheibe (13) angeordnet sind und seitlich in den jeweiligen Zylinderraum münden.

12. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Einströmkanal des Schußkanals (37) ein Flammen­ gitter mit Grubenlampen-Effekt angeordnet ist.

13. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (22 a, 22 b) im Abstand voneinander ange­ ordnete Kolbenringe (60) aufweisen, wobei die Mittelebene der Steuerscheibe (13) um eine Distanz (e) zur Seite parallel verschoben angeordnet ist.

14. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzylinder (24/25, 24/26) verschiedene Querschnitte haben.

15. Kraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kompressionszylinder (24/25) einen größeren Querschnitt als der Expansions­ zylinder (24/26) aufweist.

16. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand der Kolben (22 a, 22 b) von der Welle (1) unterschiedlich ist.

17. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schußkanal (37) von einem weiteren Drehschieber gesteuert wird.

18. Kraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß dicht vor dem Arbeitszylinder (24/26) eine Brenn­ kammer mit einer Zündeinrichtung im oder neben dem Schußkanal angeordnet ist, in die der größere Anteil des komprimierten Gemisches einschiebbar ist.