DE3938793A1 - Piston engine - Google Patents

Piston engine

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Abstract

The piston engine, has a housing (1), with rotor (5), rotating about a first rotary axis (7). The rotor has three pair of cylinders (15) located at 120 deg relative to each other. The cylinders have pistons (17), rigidly connected to each other via piston rod (19). A crankshaft in the housing rotates about a second axis (25), which is located excentrically to the first by a certain distance (e). The piston rods of a piston pair, are held in excentric bearings (27,31), on the crank shaft. These define rotary axis (33), at 120 deg relative to each other. The rotor is fastened to the crankshaft. There are an exhaust supercharger (37,39), and a heat exchanger (45) for the intake air. @(47pp Dwg.No.1/8)@

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine, insbesondere eine Kolben-Brennkraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer Erweiterung des Schutzbegehrens auf der Grundlage der Hauptpatentanmeldung P 39 19 168.0-15 durch zusätzliche Schutzansprüche, welche mit Zeichnungen, Fig. 8, 9 und 10 und in der Schreibung auf den Seiten 9, 10, 19, 20 und 21 erläutert ist.The invention relates to a piston machine, in particular a piston internal combustion engine, according to the preamble of claim 1 with an extension of the request for protection based on the main patent application P 39 19 168.0-15 through additional protection claims, which include drawings, 8, 9 and 10 and in the spelling on pages 9, 10, 19, 20 and 21 is explained.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 02 709 ist eine Kolben-Brennkraftmaschine mit einem Zylinderläufer bekannt, der in einem die Maschinenbasis bildenden Gehäuse um eine Drehachse drehbar gelagert ist. Der Zylinderläufer enthält vier Zylinder, die um 90° gegeneinander winkelversetzt um die Drehachse des Zylinderläufers paarweise koaxial mit senkrecht zur Drehachse verlaufender Zylinderachse angeordnet sind. In den Zylindern sind Kolben verschiebbar angeordnet, die wiederum paarweise durch Kolbenstangen starr miteinander verbunden sind. Gleichachsig zum Zylinderläufer ist in dem Gehäuse eine Kurbelwelle gelagert, deren Kurbelarm drehbare Exzenterscheiben trägt, die ihrerseits in Lageröffnungen der Kolbenstangen drehbar gelagert sind. Die Exzentrizität der Exzenterscheiben ist gleich der Exzentrizität des Kurbelarms der Kurbelwelle gewählt. Bei Rotation des Zylinderläufers und der Kurbelwelle bewegen sich die Kolbenpaare auf einer geradlinigen Bahn durch die Drehachse des Zylinderläufers. Brennkraftmaschinen dieses Typs haben vergleichsweise niedrige Kolbengeschwindigkeiten bei niedriger Drehzahl des Zylinderläufers und haben hohe Leistung bei vergleichsweise kleinen Bauvolumen. Sie haben darüberhinaus nur geringe Unwucht.From German Offenlegungsschrift 25 02 709 a piston internal combustion engine with a cylinder rotor known in a machine base Housing is rotatably mounted about an axis of rotation. The Cylinder rotor contains four cylinders that are at 90 ° to each other angularly offset around the axis of rotation of the cylinder rotor in pairs coaxial with perpendicular to the axis of rotation extending cylinder axis are arranged. In the Pistons are slidably arranged in the cylinders again in pairs rigidly with each other by piston rods are connected. Coaxial with the cylinder rotor is in a crankshaft mounted in the housing, the crank arm rotatable eccentric discs, which in turn Bearing openings of the piston rods are rotatably mounted. The eccentricity of the eccentric discs is the same  Eccentricity of the crank arm of the crankshaft selected. When the cylinder rotor and crankshaft rotate the piston pairs move on a straight line Path through the axis of rotation of the cylinder rotor. Internal combustion engines of this type have comparatively low ones Piston speeds at low speed of the Cylinder rotor and have high performance in comparison small building volume. You also only have minor imbalance.

Bei der vorstehend erläuterten Brennkraftmaschine muß der Zylinderläufer mit einer Drehzahl rotieren, die gleich der halben Kurbelwellendrehzahl ist. Der Zylinderläufer ist hierzu über ein Planetengetriebe mit der Kurbelwelle drehfest gekuppelt. Das Planetengetriebe hat ein auf der Kurbelwelle sitzendes Sonnenrad mit vergleichsweise geringem Durchmesser, das das gesamte Reaktionsmoment des Zylinderläufers aufnehmen muß und dementsprechend groß bemessen sein muß. Es hat sich gezeigt, daß das Planetengetriebe bei ausreichender Dimensionierung einen beachtlichen Teil des Bauvolumens der Brennkraftmaschine einnimmt.In the internal combustion engine explained above must the cylinder rotor rotate at a speed that is equal to half the crankshaft speed. The cylinder barrel is for this purpose via a planetary gear Crankshaft non-rotatably coupled. The planetary gear has a sun gear on the crankshaft comparatively small diameter that the entire Reaction torque of the cylinder rotor must and accordingly must be large. It has shown that the planetary gear with sufficient Dimensioning a considerable part of the construction volume of the internal combustion engine.

Bei einer Brennkraftmaschine des vorstehend erläuterten bekannten Typs entspricht der Kolbenhub dem Vierfachen der Exzentrizität der Exzenterscheiben bzw. des Kurbelarms der Kurbelwelle. Da der Kolbenhub aus brenntechnischen und konstruktiven Gründen nicht beliebig groß gemacht werden kann, sind der Exzentrizität der Exzenterscheiben bzw. des Kurbelarms konstruktive Grenzen gesetzt, die nicht überschritten werden können. Andererseits benötigt auch die doppelte Lagerung der Exzenterscheibe am Kurbelarm einerseits und an der Kolbenstange andererseits gewissen Bauraum, der in erster Linie nur durch Schwächung des Kurbelarmdurchmessers bereitgestellt werden kann. Die Schwächung des Kurbelarms begrenzt jedoch die von der Brennkraftmaschine maximal erzeugbare Leistung.In an internal combustion engine of the above known type, the piston stroke corresponds to four times the eccentricity of the eccentric discs or the crank arm the crankshaft. Because the piston stroke is from combustion engineering and constructive reasons not arbitrarily large can be made are the eccentricity of the eccentric discs or the crank arm design limits that cannot be exceeded. On the other hand also requires double storage of the eccentric disc on the crank arm on the one hand and on the piston rod on the other hand, certain space, which is primarily only provided by weakening the crank arm diameter  can be. The weakening of the crank arm however limits the maximum of the internal combustion engine power that can be generated.

Aus der DE-OS 25 36 739 ist eine ähnliche Brennkraftmaschine mit Zylinderläufer und zwei um 90° um die Drehachse des Zylinderläufers herum winkelversetzten Zylinderpaaren bekannt, die sich von der Brennkraftmaschine der DE-OS 25 02 709 in erster Linie dadurch unterscheidet, daß die Kurbelwelle nicht gleichachsig, sondern achsparallel exzentrisch zur Drehachse des Zylinderläufers angeordnet ist. Auch bei dieser Brennkraftmaschine wird der Zylinderläufer über ein Zahnradgetriebe von der Kurbelwelle aus zwangsangetrieben, so daß sich die vorstehenden konstruktiven Nachteile ergeben.From DE-OS 25 36 739 is a similar internal combustion engine with cylinder rotor and two 90 ° around the axis of rotation of the cylinder rotor around angularly offset cylinder pairs known, which is different from the internal combustion engine DE-OS 25 02 709 primarily distinguishes by that the crankshaft is not coaxial, but eccentric to the axis of rotation of the cylinder rotor is arranged. Even with this internal combustion engine the cylinder rotor is driven by a gear drive the crankshaft from positive drive, so that the result from the above design disadvantages.

Schließlich ist es aus MTZ 30 (1969) 4, Seiten 142 bis 144 bekannt, eine Brennkraftmaschine des vorstehend erläuterten Typs nicht nur mit zwei Zylinderpaaren, sondern als 6-Zylindermotor aufzubauen. Aber auch bei dieser Brennkraftmaschine ist der Zylinderläufer über ein Planetengetriebe mit der Kurbelwelle gekuppelt, und die Kolbenstange der einzelnen Kolben sind über Exzenterscheiben an der Kurbelwelle geführt, die sowohl am Kurbelarm der Kurbelwelle als auch in der Kolbenstange drehbar gelagert sind. Auch hier ergeben sich die vorstehenden Nachteile.Finally, it is from MTZ 30 (1969) 4, pages 142 to 144 known, an internal combustion engine of the above type explained not only with two pairs of cylinders, but to be built as a 6-cylinder engine. But also with this internal combustion engine is the cylindrical rotor a planetary gear coupled to the crankshaft, and the piston rods of the individual pistons are over eccentric discs guided on the crankshaft, both on Crank arm of the crankshaft as well as in the piston rod are rotatably mounted. Here too the result above disadvantages.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kolbenmaschine, insbesondere eine Kolben-Brennkraftmaschine mit Zylinderläufer zu schaffen, die bei kleinem Bauvolumen und einfacher Konstruktion für eine hohe Leistung bemessen ist.The object of the invention is a piston machine, in particular a piston internal combustion engine with a cylinder rotor to create the small volume and simple design for high performance is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the license plate  of the specified features solved.

Die erfindungsgemäße Kolbenmaschine hat einen Zylinderläufer mit drei um 120° gegeneinander um die Drehachse des Zylinderläufers herum winkelversetzten Zylinderpaaren. Die in den Zylinderpaaren verschiebbaren, durch Kolbenstangen starr miteinander verbundenen Kolbenpaare werden von Exzenterlagern einer Kurbelwelle geführt, deren Drehachse um eine vorbestimmte Exzentrizität gegen die Drehachse des Zylinderläufers achsparallel versetzt ist. Die Exzenterlager definieren drei relativ zur Kurbelwelle feststehende Drehachsen, die ihrerseits um die Drehachse der Kurbelwelle herum gegeneinander um 120° winkelversetzt sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß jedes Kolbenpaar selbst dann relativ zu der Exzenterachse drehfest an dem Zylinderläufer abgestützt ist, wenn seine Exzenterachse mit der Drehachse des Rotors momentan zusammenfällt. Die Abstützung erfolgt ausschließlich über die beiden anderen Kolbenpaare, ohne daß der Zylinderläufer zusätzlich über ein Zahnradgetriebe oder dergleichen mit der Kurbelwelle drehmomentfest gekuppelt sein müßte. Die erfindungsgemäße Kolbenmaschine kann deshalb um den Platzbedarf des bei herkömmlichen Kolbenmaschinen dieses Typs erforderlichen Getriebes kleiner bemessen werden. Da darüberhinaus die Exzenterlager relativ zur Kurbelwelle feststehende Drehachse definieren, müssen diese Kolbenstangen nicht über Doppellager an einem Kurbelarm der Kurbelwelle geführt werden. Die Kurbelwelle ist damit nicht den eingangs erläuterten Abmessungsbeschränkungen unterworfen, so daß die erfindungsgemäße Kolbenmaschine problemlos auch für höhere Leistungen bemessen werden kann. Die erfindungsgemäße Kolbenmaschine kann als Verdichter ausgebildet sein; vorzugsweise handelt es sich jedoch um eine Brennkraftmaschine. The piston machine according to the invention has a cylinder rotor with three 120 ° against each other around the axis of rotation of the cylinder rotor around angularly offset cylinder pairs. The displaceable in the cylinder pairs, by Piston rods rigidly connected piston pairs are guided by eccentric bearings on a crankshaft, whose axis of rotation about a predetermined eccentricity parallel to the axis of rotation of the cylinder rotor is offset. The eccentric bearings define three relatively axes of rotation fixed to the crankshaft, which in turn around the axis of rotation of the crankshaft Are offset by 120 °. In this way it is achieved that each pair of pistons even then relative to the eccentric axis is rotatably supported on the cylinder rotor, if its eccentric axis with the axis of rotation of the rotor is currently collapsing. Support is provided exclusively over the other two pairs of pistons without the Cylinder rotor additionally via a gear transmission or the like coupled with the crankshaft torque-proof should be. The piston machine according to the invention can therefore the space requirement of conventional piston machines this type of gear required smaller be measured. In addition, the eccentric bearings define axis of rotation fixed relative to the crankshaft, these piston rods do not have to be fitted with double bearings a crank arm of the crankshaft are guided. The Crankshaft is therefore not the one explained at the beginning Dimensional restrictions, so that the Piston machine according to the invention without problems for higher performance can be measured. The invention Piston machine can be designed as a compressor be; however, it is preferably a Internal combustion engine.  

Schließlich ist von Vorteil, daß jedes der drei Kolbenpaare in jeder der Winkelstellungen des Zylinderläufers stabil an der Kurbelwelle geführt ist, dies mindert Drehresonanzen, wie sie bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen mit Zylinderläufer und doppelt gelagerten Ausgleichsexzentern der Kurbelwelle auftreten können.Finally, it is advantageous that each of the three pairs of pistons in each of the angular positions of the cylinder rotor is stably guided on the crankshaft, this reduces Rotational resonances, as in conventional internal combustion engines with cylindrical rotor and double bearing Compensating eccentrics of the crankshaft can occur.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Exzenterlager fest mit der Kurbelwelle verbundene Exzenter-Kreisscheiben, die drehbar in Lageröffnungen der Kolbenstangen sitzen. Um den Kurbelwellenquerschnitt ausreichend groß bemessen zu können, ist der Lagerkreisradius der Exzenter-Kreisscheiben zweckmäßigerweise größer als ihre Exzentrizität. Um vergleichsweise hohe Kolbenkräfte aufnehmen zu können, wird ein möglichst großer Lagerkreisdurchmesser der Exzenterlager angestrebt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Kolbenmaschine bei Drehantrieb des Zylinderläufers, beispielsweise aufgrund des Schwungmoments des rotierenden Zylinderläufers selbsthemmend blockiert, wenn der Lagerkreisdurchmesser der Exzenter-Kreisscheiben oder die Abmessungen der Kolben in Umfangsrichtung des Zylinderläufers über vorbestimmte Werte hinaus vergrößert werden. Aufgrund der Kniehebelwirkung der in den Lageröffnungen der Kolbenstangen geführten Exzenter-Kreisscheiben hat jedes der Kolbenpaare bei Belastung durch den Zylinderläufer einen Kurbelwellen-Winkelbereich, in welchem Selbsthemmung eintreten würde, wenn es nicht durch die Zwangsführung der beiden anderen Kolbenpaare nachgeführt würde. Der Lagerkreisdurchmesser der Exzenter-Kreisscheiben bzw. die Abmessungen der Kolben in Umfangsrichtung des Zylinderläufers werden so bemessen, daß der Selbsthemmungs-Winkelbereich der einzelnen Kolbenpaare jeweils kleiner ist als 60°. Die Wahl der Abmessungen hängt hierbei von den Reibungskoeffizienten des Exzenterlagers bzw. des Kolbens im Zylinder sowie der Exzentrizität der Exzenterlager ab.In a preferred embodiment of the invention the eccentric bearings are firmly connected to the crankshaft Eccentric circular disks that can be rotated in bearing openings the piston rods are seated. Around the crankshaft cross section The bearing circle radius is to be dimensioned sufficiently large the eccentric circular discs expediently larger than their eccentricity. To comparatively high Being able to absorb piston forces is one possible large bearing circle diameter of the eccentric bearings aimed for. Surprisingly, it has been shown that the piston machine when rotating the cylinder rotor, for example due to the momentum of the rotating cylinder rotor self-locking if the bearing circle diameter the eccentric circular discs or the dimensions the piston in the circumferential direction of the cylinder rotor be increased beyond predetermined values. Due to the toggle action in the bearing openings the piston rods have eccentric circular disks each of the piston pairs when loaded by the cylinder rotor a crankshaft angular range in which Self-locking would occur if it were not through the Tracking of the other two pairs of pistons tracked would. The bearing circle diameter of the eccentric disk or the dimensions of the pistons in the circumferential direction of the cylinder rotor are dimensioned so that the self-locking angular range of each piston pair is less than 60 °. The choice of dimensions depends the friction coefficient of the eccentric bearing  or the piston in the cylinder and the eccentricity the eccentric bearing.

In einer bevorzugten Ausgestaltung haben die Kolben Polygonquerschnitt und insbesondere Rechteckquerschnitt. Dies hat den Vorteil, daß die Abmessungen der Kolben in Umfangsrichtung zur Minderung von Selbsthemmungseffekten vergleichsweise klein bemessen werden können und sich auch insgesamt eine raumsparende Bauweise ergibt.In a preferred embodiment, the pistons Polygonal cross section and in particular rectangular cross section. This has the advantage that the dimensions of the pistons in Circumferential direction to reduce self-locking effects can be comparatively small and also results in a space-saving design overall.

Um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, müssen die Brenngase sehr hohe Temperatur haben. Zumindest die Kolben, gegebenenfalls auch die Zylinderinnenflächen bestehen deshalb vorzugsweise aus Keramikmaterial, welches sich aufgrund der kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Kolbenmaschine auch bei höheren Drehzahlen einsetzen läßt.To achieve high efficiency, the fuel gases have very high temperature. At least the pistons, if necessary, the cylinder inner surfaces also exist therefore preferably made of ceramic material due to the compact design of the invention Piston machine can also be used at higher speeds.

Aufgrund der Bauweise der Kolbenmaschine entstehen in den Brennräumen keine hohen Druckspitzen, wodurch auch die Abdichtung der Kolben einfacher beherrschbar wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind in Nuten der Polygonseitenflächen der Kolben Dichtleistungsabschnitte eingesetzt, die sich im Bereich der Polygonecken in ihrer Dichtwirkung überlappen.Due to the design of the piston machine arise in no high pressure peaks in the combustion chambers, which also the sealing of the pistons becomes easier to control. In a preferred embodiment, the Polygon side surfaces of the piston sealing performance sections used in the area of polygon corners their sealing effect overlap.

In einer insbesondere für Kolben mit Rechteckquerschnitt geeigneten Ausgestaltung hat der Zylinderläufer eine zylindrische Umfangswand, zu der die Zylinder im wesentlichen über ihren gesamten Querschnitt offen sind. Die Form der Kolbendächer folgt der Zylinderkontur der Umfangswand, so daß die Kolbendächer in der radial äußeren Totpunktstellung im wesentlichen bündig mit der Umfangswand des Zylinderläufers abschließen. Auf diese Weise läßt sich herstellungstechnisch einfach ein sehr geringes Totraumvolumen erzielen, was insbesondere von Vorteil ist, wenn, wie nachstehend noch erläutert wird, die Frischladung über einen Verdichter verdichtet zugeführt wird. Für den Ladungswechsel können in der die Umfangswand des Zylinderläufers eng umschließenden Wand eines Gehäuses wenigstens eine Gaseinlaßöffnung und wenigstens eine Gasauslaßöffnung vorgesehen sein. Die Gaseinlaßöffnung und die Gasauslaßöffnung können sich dann über vergleichsweise große Winkelbereiche der Zylinderläuferbewegung erstrecken, um auch bei vergleichsweise niedrigen Gasdrücken eine ausreichende Füllung und Entleerung zu erreichen.In one especially for pistons with a rectangular cross-section suitable configuration, the cylinder rotor has a cylindrical peripheral wall to which the cylinders essentially are open across their entire cross-section. The The shape of the piston roofs follows the cylinder contour of the Peripheral wall, so that the piston roofs in the radial outer dead center position essentially flush with the Complete the circumferential wall of the cylinder rotor. To this In terms of manufacturing technology, this can be done very easily achieve low dead space, which is particularly the case with  It is advantageous if, as will be explained below, the fresh charge is compressed by a compressor is fed. For the charge change in the tightly enclosing the peripheral wall of the cylinder rotor Wall of a housing at least one gas inlet opening and at least one gas outlet opening may be provided. The gas inlet opening and the gas outlet opening can then over comparatively large angular ranges of Cylinder movement extend to comparatively low gas pressures sufficient filling and emptying.

Die Brennräume der Zylinder können nachfolgend an die radial äußere Totpunktstellung der Kolben mit vorverdichtetem Gemisch gefüllt und innerhalb der Brennräume im Winkelabstand von der radial äußeren Totpunktstellung gezündet werden. Dies hat den Vorteil, daß Druckspitzen im Winkelabstand von der radial äußeren Totpunktstellung erzeugt werden, was die Belastung der Kurbelwelle mindert. Alternativ kann aber auch eine feststehend in dem Gehäuse angeordnete Brennkammer vorgesehen sein, in der vorverdichtetes Brennstoff-Luft-Gemisch außerhalb der Zylinder fremdgezündet wird, um dann erst über die Gaseinlaßöffnung in den Zylinder eingeführt zu werden. Zweckmäßigerweise wird die Frischluft über ein Rückschlagventil in die Brennkammer eingeführt, um den Verdichter vom Brenndruck der gezündeten Brenngase zu entlasten. Auch hier werden die gezündeten Brenngase zweckmäßigerweise im Winkelabstand von der radial äußeren Totpunktstellung dem Zylinder zugeführt.The combustion chambers of the cylinders can follow the radially outer dead center position of the pistons with pre-compressed Mixture filled and inside the combustion chambers in the Angular distance from the radially outer dead center position be ignited. This has the advantage that pressure peaks at an angular distance from the radially outer dead center position generated what the load on the crankshaft diminishes. Alternatively, one can also be fixed in the housing arranged combustion chamber can be provided in the pre-compressed fuel-air mixture outside the cylinder is spark-ignited, only then over the Gas inlet port to be inserted into the cylinder. The fresh air is expediently supplied via a check valve introduced into the combustion chamber to the compressor to relieve from the burning pressure of the ignited fuel gases. The ignited fuel gases are also expedient here at an angular distance from the radially outer dead center position fed to the cylinder.

Der Wirkungsgrad einer derartigen Brennkraftmaschinen-Verdichter-Einheit läßt sich erhöhen, wenn die Gasauslaßöffnung der Brennkraftmaschine mit einem Wärmetauscher verbunden ist, der die im Gaszuleitungsweg vom Verdichter zur Gaseinlaßöffnung strömende, verdichtete Frischluft bzw. das verdichtete Brennstoff-Frischluftgemisch erwärmt. Zweckmäßigerweise bildet der Wärmetauscher einen Wandteil des Gehäuses im Bereich der Gasauslaßöffnung. Auf diese Weise läßt sich der vergleichsweise große Gasauslaßwinkel der Brennkraftmaschine für eine effiziente Wärmerückgewinnung nutzen.The efficiency of such an internal combustion engine-compressor unit can be increased if the gas outlet the internal combustion engine with a heat exchanger which is connected to the gas supply path from the compressor  compressed fresh air flowing to the gas inlet opening or the compressed fuel-fresh air mixture warmed up. The heat exchanger expediently forms a wall part of the housing in the region of the gas outlet opening. In this way it can be compared large gas outlet angle of the internal combustion engine for one use efficient heat recovery.

In einer bevorzugten Ausgestaltung hat der Wärmetauscher einen Tauscherkörper mit an die Gasauslaßöffnung anschließenden, etwa radial zur ersten Drehachse verlaufenden ersten Kanälen und mit im wesentlichen in Tangentialrichtung des Zylinderläufers verlaufenden, vom Verdichter zur Gaseinlaßöffnung führenden zweiten Kanälen. Der zweckmäßigerweise unmittelbar an dem Gehäuse angeflanschte Wärmetauscher nutzt die Abgase ohne wesentliche Querschnittsverengung und Strömungsverluste, so daß die Abgase nachfolgend noch für den Betrieb einer den Verdichter treibenden Abgasturbine ausgenutzt werden können.In a preferred embodiment, the heat exchanger a exchanger body with adjoining the gas outlet opening, extending approximately radially to the first axis of rotation first channels and with essentially in the tangential direction of the cylinder rotor, from the compressor second channels leading to the gas inlet opening. The expediently flanged directly to the housing The heat exchanger uses the exhaust gases without essential Cross-sectional narrowing and flow losses, so that the Exhaust gases subsequently for the operation of a Compressor driving exhaust turbine can be used can.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Ableitung der in dem Zylinderläufer erzeugten Wärme. Der Zylinderläufer hat zu diesem Zweck an wenigstens einer seiner Seitenwände ringförmige, zueinander koaxiale Kühlrippen, zwischen die komplementäre, von der gegenüberliegenden Seitenfläche des Gehäuses abstehende, ringförmige Kühlrippen des Gehäuses greifen. Die Kühlrippen bilden durch ihre vergrößerte Oberfläche ein die Wärme vom Zylinderläufer auf den Motorblock übertragendes Labyrinth. Das Labyrinth ist zweckmäßigerweise an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen, um die Kühlleistung zu erhöhen. Das Gehäuse kann in üblicher Weise luft- oder wassergekühlt sein und damit auch zugleich die Kühlung des durch das Labyrinth fließenden Öls mit übernehmen. Eine am Übergang des Außenmantels des Zylinderläufers in das Kühlrippenlabyrinth angebrachte Schleuderscheibe dichtet das Kühlrippenlabyrinth zum Umfang des Zylinderläufers hin ab und fördert das in der Labyrinthdichtung fließende Öl in eine im wesentlichen drucklose Umfangskammer des Gehäuses, von der aus es dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine wieder zugeführt wird.Another aspect of the invention relates to derivation the heat generated in the cylinder rotor. The cylinder barrel has at least one of his Sidewalls annular, coaxial cooling fins, between the complementary, from the opposite Side surface of the housing protruding, annular Grip the cooling fins of the housing. Form the cooling fins due to their enlarged surface the warmth of the Cylinder rotor maze transferring to the engine block. The labyrinth is conveniently connected to the lubricating oil circuit the internal combustion engine connected to the Increase cooling capacity. The housing can be in the usual Wise to be air or water cooled and therefore also at the same time the cooling of the flowing through the labyrinth  Take over oil. One at the transition of the outer jacket of the cylinder rotor in the cooling fin labyrinth Centrifugal disc seals the labyrinth of cooling fins to the circumference of the cylinder rotor and promotes this in the Labyrinth seal flowing oil in an essentially unpressurized peripheral chamber of the housing from which it fed back to the oil circuit of the internal combustion engine becomes.

Eine zusätzliche Ausgestaltung der Erfindung betrifft die Kühlung des Zylinderläufers und bei Ausführung als Brennkraftmaschine die Zuführung der Frischladung.An additional embodiment of the invention relates to the Cooling of the cylinder rotor and when running as an internal combustion engine the supply of the fresh load.

Alternativ zur Hauptpantentanmeldung, bei welcher vorgeschlagen ist, daß an den Seitenwänden des Zylinderläufers ringförmige, zueinander koaxiale Kühlrippen angeordnet sind, welche in gegenüberliegende, komplementäre, ringförmige, vom Gehäuse abstehende Kühlrippen greifen und durch das Labyrinth zur Abkühlung des Zylinderläufers Kühlöl gefördert wird, wird vorgeschlagen, daß anstelle von Kühlöl Luft durch das Labyrinth geblasen wird und somit eine direkte Luftkühlung erfolgt. Zweckmäßig sind mit der Kurbelwelle entsprechende Lufträder verbunden.As an alternative to the main patent application, which is proposed is that on the side walls of the cylindrical rotor, coaxial cooling fins are arranged, which are in opposite, complementary, annular, from Grip protruding cooling fins and through the labyrinth promoted cooling oil to cool the cylinder rotor , it is proposed that air instead of cooling oil is blown through the maze and thus a direct one Air cooling takes place. Are useful with the crankshaft corresponding pneumatic wheels connected.

Bei der Ausführung der Kolbenmaschine als Brennkraftmaschine mit Füllung der Brennräume nachfolgend an die äußere Totpunktstellung der Kolben mit vorverdichtetem Gemisch, entsprechend der Hauptpatentanmeldung, hat sich gezeigt, daß die Leistung der Brennkraftmaschine erhöht werden kann, wenn bedingt durch die Kolbengestaltung ein Totraum in Kauf genommen wird und durch die Auslegung des Kanals für den Gaseinlaß schon vor der äußeren Totpunktstellung der Kolben der Brennraum mit dem Gaseinlaßkanal in Verbindung kommt. Das hat den Vorteil, daß bereits vor Erreichen der äußeren Totpunktstellung der Kolben, wo sowieso die Kolbenbewegung annähernd Null ist, die Füllung des Brennraumes beginnt und damit ein höherer Füllungsgrad erreicht wird. Es kann auch zweckmäßig sein, daß zum Zweck eines hohen Füllungsgrades eine Kühlung des vorverdichteten Gemisches über eine Kühleinrichtung erfolgt.When designing the piston engine as an internal combustion engine with filling of the combustion chambers following the outer dead center position the piston with pre-compressed mixture, accordingly the main patent application, it has been shown that the performance the internal combustion engine can be increased if due to the piston design a dead space is accepted and by designing the channel for the gas inlet the outer dead center position of the pistons with the combustion chamber comes into contact with the gas inlet duct. That has the advantage, that even before reaching the outer dead center position Piston where the piston movement is almost zero anyway  the filling of the combustion chamber begins and thus a higher one Degree of filling is reached. It can also be useful that for the purpose of a high degree of filling cooling the pre-compressed mixture takes place via a cooling device.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigtIn the following the invention will be described in more detail with reference to a drawing explained. Here shows

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Kolben-Brennkraftmaschine; Fig. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a piston internal combustion engine according to the invention;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Brennkraftmaschine, gesehen entlang einer Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a sectional view of the internal combustion engine, seen along a line II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen der Kolben der Brennkraftmaschine; Fig. 3 is a plan view of one of the pistons of the internal combustion engine;

Fig. 4 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Exzentergetriebes der Brennkraftmaschine; Fig. 4 is a schematic diagram for explaining the eccentric gear of the internal combustion engine;

Fig. 5 eine teilweise Schnittansicht einer Variante der Brennkraftmaschine aus Fig. 1; FIG. 5 is a partial sectional view of a variant of the internal combustion engine from FIG. 1;

Fig. 8 eine Schnittansicht entsprechend der Fig. 2, jedoch in Ausführung mit direkter Luftkühlung; FIG. 8 shows a sectional view corresponding to FIG. 2, but in the version with direct air cooling;

Fig. 9 eine teilweise Schnittansicht der Brennkraftmaschine aus der Fig. 1 mit Beginn der Einlaßsteuerung vor o. T. der Kolben und Fig. 9 is a partial sectional view of the internal combustion engine from Fig. 1 with the start of the intake control before o. T. the pistons and

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Kolbens bei Ausführung der Brennkraftmaschine nach der Fig. 9, teilweise in Schnittdarstellung. Fig. 10 is a side view of a piston in the execution of the internal combustion engine according to FIG. 9, partially in a sectional view.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Brennkraftmaschine umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Innenraum 3, in welchem ein ebenfalls im wesentlichen zylindrischer Zylinderläufer 5 um eine Drehachse 7 drehbar angeordnet ist. Der Zylinderläufer 5 hat eine zur Drehachse 7 konzentrische, im wesentlichen zylindrische Umfangswand 9, die von dem Innenraum 3 eng umschlossen ist, und ist über Wälzlager 11 an Lageransätzen 13 des Gehäuses 1 gelagert.The internal combustion engine shown in FIGS . 1 and 2 comprises a housing 1 with an essentially cylindrical interior 3 , in which a likewise essentially cylindrical cylinder rotor 5 is arranged so as to be rotatable about an axis of rotation 7 . The cylinder rotor 5 has a substantially cylindrical circumferential wall 9 which is concentric with the axis of rotation 7 and is closely enclosed by the interior 3 , and is mounted on bearing projections 13 of the housing 1 via roller bearings 11 .

Der Zylinderläufer 5 enthält sechs Zylinder 15, in welchen je ein Kolben 17 senkrecht zur Drehachse 7 verschiebbar angeordnet ist. Die Zylinder 15 bzw. Kolben 17 sind paarweise auf einander gegenüberliegenden Seiten der Drehachse 7 zueinander fluchtend, d. h. gleichachsig, angeordnet. Die Zylinderpaare sind hierbei um 120° um die Drehachse 7 herum gegeneinander winkelversetzt und liegen in derselben achsnormalen Ebene des Zylinderläufers 5. Die einander paarweise zugeordneten Kolben 17 sind durch Kolbenstangen 19 starr miteinander verbunden.The cylinder rotor 5 contains six cylinders 15 , in each of which a piston 17 is arranged so as to be displaceable perpendicular to the axis of rotation 7 . The cylinders 15 and pistons 17 are arranged in pairs on opposite sides of the axis of rotation 7 in alignment with one another, ie, coaxially. The cylinder pairs are angularly offset from one another by 120 ° around the axis of rotation 7 and lie in the same axis-normal plane of the cylinder rotor 5 . The pistons 17 assigned to one another in pairs are rigidly connected to one another by piston rods 19 .

In dem Gehäuse 1 ist in Wälzlagern 21 eine Kurbelwelle 23 um eine zur Drehachse 7 um eine Exzentrizität e achsparallel versetzte Drehachse 25 drehbar gelagert. Die Kurbelwelle 23 trägt feststehend drei axial nebeneinander angeordnete Exzenter-Kreisscheiben 27, die in Lageröffnungen 29 der Kolbenstangen 19 sitzen und die Kolbenstangen 19 über Nadellager 31 führen. Die Exzenter-Kreisscheiben 27 definierten Exzenterlager mit zur Drehachse 25 der Kurbelwelle 23 achsparalleler, jedoch um den Wert der Exzentrizität e gegen die Drehachse 25 versetzten Exzenterdrehachsen 33. Die Exzenterdrehachsen 33 der drei Exzenter-Kreisscheiben 27 sind ebenfalls um 120° gegeneinander um die Drehachse 25 herum winkelversetzt.In the housing 1 , a crankshaft 23 is rotatably mounted in roller bearings 21 about an axis of rotation 25 offset parallel to the axis of rotation 7 by an eccentricity e. The crankshaft 23 has three stationary eccentric circular disks 27 arranged axially next to one another, which are seated in bearing openings 29 of the piston rods 19 and guide the piston rods 19 via needle bearings 31 . The eccentric circular disks 27 defined eccentric bearings with eccentric rotary axes 33 that are axially parallel to the axis of rotation 25 of the crankshaft 23 , but offset by the value of the eccentricity e relative to the axis of rotation 25 . The eccentric axes of rotation 33 of the three eccentric circular disks 27 are also offset by 120 ° relative to one another around the axis of rotation 25 .

Wie am besten das Diagramm der Fig. 4 für eines der Kolbenpaare 17 zeigt, bewegen sich die Kolben 17 bei der Rotation des Zylinderläufers 5 um die Drehachse 7 längs einer Bahn 35, die die Drehachse 7 in einer achsnormalen Ebene schneidet. Die mit der Mittelpunktsachse der Exzenter-Kreisscheibe 27 zusammenfallende Exzenter-Drehachse 33 bewegt sich, da der Exzentrizitätsabstand e von der Drehachse 25 der Kurbelwelle 23 gleich dem Exzentrizitätsabstand e der Drehachse 25 von der Drehachse 7 des Zylinderläufers 5 ist, ebenfalls auf der Bahn 35. Die drei Kolbenpaare werden ausschließlich über ihre Kolbenstangen 19 drehmomentfest an der Kurbelwelle 23 geführt, was durch die zueinander und zur Kurbelwelle 23 feststehende Anordnung der Exzenter-Kreisscheiben 27 ermöglicht wird. Die Kurbelwelle 23 wird hierbei relativ zum Zylinderläufer 5 zwangsgedreht und zwar mit einer Winkelgeschwindigkeit ωk, die doppelt so groß ist, wie die Winkelgeschwindigkeit ωR, mit der der Zylinderläufer 5 um seine Drehachse 7 rotiert.As best shown in the diagram in FIG. 4 for one of the piston pairs 17 , the pistons 17 move during the rotation of the cylinder rotor 5 about the axis of rotation 7 along a path 35 which intersects the axis of rotation 7 in a plane normal to the axis. The eccentric rotation axis 33 coinciding with the center axis of the eccentric circular disk 27 moves, since the eccentricity distance e from the rotation axis 25 of the crankshaft 23 is equal to the eccentricity distance e of the rotation axis 25 from the rotation axis 7 of the cylinder rotor 5 , also on the path 35 . The three pairs of pistons are guided in a torque-proof manner on the crankshaft 23 exclusively via their piston rods 19 , which is made possible by the arrangement of the eccentric circular disks 27 which is fixed to one another and to the crankshaft 23 . The crankshaft 23 is in this case rotated relative to the cylinder rotor 5, namely at an angular velocity ω k that is twice as great as the angular velocity ω R at which the cylinder rotor 5 rotates about its axis of rotation 7 .

Die Exzentrizität e ist, da der Kolbenhub gleich der vierfachen Exzentrizität e ist, in der Praxis vergleichsweise klein, beispielsweise in der Größenordnung von 10 bis 20 mm. Trotzdem kann die Kurbelwelle 23 stabil gebaut werden, da der Lagerkreisradius re der Exzenter-Kreisscheiben 27 problemlos gleich oder größer als die Exzentrizität e gewählt werden kann. Die Wahl eines vergleichsweise großen Werts von re ist erwünscht, da auf diese Weise verhältnismäßig große Kolbenkräfte bei relativ kleiner axialer Breite der Exzenter-Kreisscheiben 27 bzw. der Nadellager 29 ermöglicht werden.In practice, the eccentricity e, since the piston stroke is four times the eccentricity e, is comparatively small, for example in the order of 10 to 20 mm. Nevertheless, the crankshaft 23 can be built stably, since the bearing circle radius r e of the eccentric circular disks 27 can easily be chosen to be equal to or larger than the eccentricity e. The selection of a comparatively large value of r e is desirable, since in this way relatively large piston forces with a relatively small axial width of the eccentric circular disks 27 or the needle bearings 29 are made possible.

Im Verlauf der Kolbenbewegung wandert die Exzenter-Drehachse 33 über die Drehachse 7 des Zylinderläufers 5 hinweg. Bei Koinzidenz der Drehachsen 33 und 7 könnte das zugeordnete Kolbenpaar für sich allein genommen zusammen mit dem Zylinderläufer 5 um die Drehachse 7 gedreht werden. Bei Zylinderläufer-Kolbenmaschinen mit zueinander frei drehbaren Exzenterscheiben kann dieser Effekt im Betrieb zu Resonanzen führen. Die Resonanzneigung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist hingegen gemindert, da der Zylinderläufer in jeder Drehposition von wenigstens zwei der um 120° gegeneinander versetzten Kolbenpaare drehfest mit der Kurbelwelle 23 gekuppelt ist.In the course of the piston movement, the eccentric axis of rotation 33 moves over the axis of rotation 7 of the cylinder rotor 5 . If the axes of rotation 33 and 7 coincide, the associated pair of pistons could be rotated about the axis of rotation 7 together with the cylinder rotor 5 . This effect can lead to resonance during operation in cylinder-piston piston machines with eccentric disks that can rotate freely with respect to one another. In contrast, the tendency to resonance of the internal combustion engine according to the invention is reduced since the cylinder rotor is coupled in a rotationally fixed manner to the crankshaft 23 in each rotational position of at least two of the piston pairs that are offset by 120 ° with respect to one another.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß der Lagerkreisdurchmesser re der Exzenter-Kreisscheiben 27 und die halbe Kolbenabmessung rk der Kolben 17 in Umfangsrichtung des Zylinderläufers 5 nicht beliebig groß gewählt werden kann, da es bei Antrieb der Kolbenmaschine vom Zylinderläufer 5 her in bestimmten Winkelbereichen der Exzenterbewegung zu einem Selbsthemmungseffekt kommen kann, der den Zylinderläufer 5 blockiert. Die beispielsweise im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine durch das Schwungmoment des Zylinderläufers 5 gegenüber der gebremsten Kurbelwelle 23 aufgebrachte Schubkraft F (Fig. 4) erzeugt aufgrund eines Kniehebeleffekts bei kleinem Zwischenwinkel β Reibkräfte zwischen dem Kolben 17 und dem Zylinder 15 einerseits und der Lageröffnung 29 sowie der Exzenter-Kreisscheibe 27 andererseits, die einer Verschiebebewegung des Kolbenpaars selbsthemmend entgegenwirken. Die Verschiebebewegung des Kolbenpaars bedingt eine Drehbewegung der Exzenter-Kreisscheibe 27 um die Drehachse 25. Da die hemmenden Reibdrehmomente aufgrund des mit wachsendem Abstand re und rk zunehmenden Drehmomentarms größer werden, existiert eine obere Grenze für diese Abmessungen, die nicht überschritten werden darf, wenn Selbsthemmung vermieden werden soll. Es hat sich gezeigt, daß der Selbsthemmungseffekt bei Antrieb der Kolbenmaschine von der Kurbelwelle 23 her (Verdichterbetrieb) oder bei Antrieb von der Kolbenseite her (Brennkraftmaschinenbetrieb) vernachlässigbar ist und dementsprechend die Selbsthemmung bei Antrieb vom Zylinderläufer 5 her überwunden werden kann, wenn die reibkraftbestimmenden Parameter so gewählt werden, daß der Winkelbereich des Winkels β, in welchem bei Antrieb vom Zylinderläufer 5 her für ein einzelnes Kolbenpaar auftreten kann, kleiner als 60° ist. Der Winkel bezeichnet hierbei den Winkel zwischen der die Drehachsen 25, 33 beinhaltenden Ebene zu der die Drehachsen 25 und 7 enthaltenden Ebene. Ausgehend von den in Fig. 4 skizzierten Verhältnissen läßt sich folgende für die Überwindung des Selbsthemmungseffekts relative Beziehung abschätzen:Surprisingly, it has been shown that the bearing circle diameter r e of the eccentric circular discs 27 and half the piston dimension r k of the pistons 17 in the circumferential direction of the cylinder rotor 5 cannot be chosen to be arbitrarily large, since it drives the piston machine from the cylinder rotor 5 in certain angular ranges Eccentric movement can come to a self-locking effect that blocks the cylinder rotor 5 . The thrust force F ( FIG. 4) applied, for example, in overrun operation of the internal combustion engine due to the moment of inertia of the cylinder rotor 5 relative to the braked crankshaft 23 , generates frictional forces between the piston 17 and the cylinder 15 on the one hand and the bearing opening 29 and the eccentric, due to a toggle lever effect with a small intermediate angle β -Circular disk 27, on the other hand, which counteract a displacement movement of the piston pair in a self-locking manner. The displacement movement of the piston pair causes the eccentric circular disk 27 to rotate about the axis of rotation 25 . Since the inhibiting friction torques increase due to the increasing torque arm with increasing distance r e and r k , there is an upper limit for these dimensions, which must not be exceeded if self-locking is to be avoided. It has been shown that the self-locking effect when driving the piston machine from the crankshaft 23 (compressor operation) or when driving from the piston side (internal combustion engine operation) is negligible, and accordingly the self-locking when driving from the cylinder rotor 5 can be overcome if the friction-determining parameters be chosen so that the angle range of the angle β can in which, when drive from the rotary cylinder 5 ago occur for a single pair of pistons, smaller than 60 °. The angle here denotes the angle between the plane containing the axes of rotation 25 , 33 to the plane containing the axes of rotation 25 and 7 . Based on the relationships sketched in FIG. 4, the following relative relationship can be estimated for overcoming the self-locking effect:

Hierbei bedeutetHere means

µe den Reibungskoeffizienten des Exzenterlagers
µk den Reibungskoeffizienten des Kolbens 17 im Zylinder 15
re den Radius des Lagerkreises des Exzenterlagers
rk den mittleren Radius des Kolbens 17 in Umfangsrichtung des Zylinderläufers 5 und
e den Abstand der Drehachse 7 von der Drehachse 25.µ e the coefficient of friction of the eccentric bearing
µ k the coefficient of friction of the piston 17 in the cylinder 15
r e the radius of the bearing circle of the eccentric bearing
r k the average radius of the piston 17 in the circumferential direction of the cylinder rotor 5 and
e the distance of the axis of rotation 7 from the axis of rotation 25 .

Die Brennkraftmaschine umfaßt, wie Fig. 1 zeigt, eine von einer Abgasturbine 37 angetriebene Verdichterturbine 39, die über einen Einlaß 41 zugeführte Frischluft verdichtet und einer stationären Mischkammer 43 zuführt, in der über eine Düse 45 Brennstoff zugemischt wird. Das verdichtete Brennstoff-Luft-Gemisch wird in einem Wärmetauscher 45 der in dem zur Abgasturbine 37 führenden Abgasweg angeordnet ist, erwärmt und angenähert tangential zum Zylinderläufer 5 einer Einlaßöffnung 47 zugeführt, über die die Zylinder 15 mit dem verdichteten und vorerwärmten Brennstoff-Luft-Gemisch beschickt werden. Die Einlaßöffnung 47 folgt in Drehrichtung des Zylinderläufers 5 auf die der radial äußeren Totpunktstellung der Kolben 17 zugeordnete Position und wird durch eine Umfangsnut in der der Umfangswand 9 des Zylinderläufers 5 gegenüberliegenden Umfangsfläche des Innenraums 3 des Gehäuses 1 gebildet. Um Ladedruckverluste zu vermeiden, sind die Zylinder 15 im wesentlichen über ihren gesamten Querschnitt zur Umfangswand 9 des Zylinderläufers 5 offen, und die Kolben 17 haben ein der Zylinderkontur der Umfangsfläche 9 zylinderabschnittsförmig folgendes Kolbendach 49. Das Totraumvolumen der Zylinder 15 ist damit in der radial äußeren Stellung der Kolben 17 vernachlässigbar. Das Gemisch wird in Drehrichtung gegen die radial äußere Totpunktstellung versetzt fremdgezündet und treibt den Kolben während der Arbeitsphase in die der radial äußeren Totpunktstellung diametral zur Drehachse 7 gegenüberliegende radial innere Totpunktstellung. In Drehrichtung des Zylinderläufers 5 auf die Position der radial inneren Totpunktstellung folgend schließt sich in dem Gehäuse 1 eine ebenfalls als Nut ausgebildete, zur Umfangsfläche 9 des Zylinderläufers 5 hin offene Auslaßöffnung 51 an, in der die Abgase über den Wärmetauscher 45 der Abgasturbine 37 zugeführt werden, aus der sie über einen Auslaß 53 austreten.As shown in FIG. 1, the internal combustion engine comprises a compressor turbine 39 driven by an exhaust gas turbine 37, which compresses fresh air supplied via an inlet 41 and feeds it to a stationary mixing chamber 43 , in which fuel is mixed in via a nozzle 45 . The compressed fuel-air mixture is heated in a heat exchanger 45 which is arranged in the exhaust gas path leading to the exhaust gas turbine 37 , and is supplied approximately tangentially to the cylinder rotor 5 of an inlet opening 47 , via which the cylinders 15 with the compressed and preheated fuel-air mixture be loaded. The inlet opening 47 follows the position assigned to the radially outer dead center position of the pistons 17 in the direction of rotation of the cylinder rotor 5 and is formed by a circumferential groove in the circumferential surface of the interior 3 of the housing 1 opposite the circumferential wall 9 of the cylinder rotor 5 . In order to avoid boost pressure losses, the cylinders 15 are essentially open over their entire cross-section to the peripheral wall 9 of the cylinder rotor 5 , and the pistons 17 have a piston roof 49 that follows the cylinder contour of the peripheral surface 9 in the form of a cylinder section. The dead space volume of the cylinders 15 is thus negligible in the radially outer position of the pistons 17 . The mixture is spark-ignited offset in the direction of rotation against the radially outer dead center position and drives the piston during the working phase into the radially inner dead center position opposite the radially outer dead center position diametrically to the axis of rotation 7 . In the rotational direction of the cylinder rotor 5 at the position of the radially inner dead center position, following joins in the casing 1, a likewise designed as a groove, the circumferential surface 9 of the cylinder rotor 5 is open towards the outlet opening 51 on, in which the exhaust gases are fed via the heat exchanger 45 of the exhaust turbine 37 , from which they emerge via an outlet 53 .

Der im Gemischzuführungsweg angeordnete Wärmetauscher 45 erhöht den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine, indem er die Abgaswärme zur weiteren Druckerhöhung des Brennstoff-Luft-Gemischs ausnutzt. Um Rückwirkungen auf die Verdichterturbine 39 zu verhindern, ist zwischen der Mischkammer 43 und dem Wärmetauscher 45 ein federbelastetes Rückschlagventil 55 vorgesehen.The heat exchanger 45 arranged in the mixture feed path increases the efficiency of the internal combustion engine by using the exhaust gas heat to further increase the pressure of the fuel-air mixture. To prevent repercussions on the compressor turbine 39 , a spring-loaded check valve 55 is provided between the mixing chamber 43 and the heat exchanger 45 .

Der Wärmetauscher 45 besteht aus einem Tauscherblock 57 aus gut wärmeleitenden Material, welcher in mehreren zueinander parallelen Ebenen eine Vielzahl etwa tangential zum Zylinderläufer 5 verlaufender Kanäle 59 hat, die endseitig in gemeinsamen Sammelräumen 61 bzw. 63 münden und das von der Mischkammer 43 kommende Brennstoff-Luft-Gemisch der Einlaßöffnung 47 zuführen. Zwischen den die Kanäle 59 enthaltenden Ebenen sind jeweils eine Vielzahl quer dazu verlaufender Kanäle 65 vorgesehen, die sich etwa radial zum Zylinderläufer 5 erstrecken und über die die Abgase ohne wesentliche Umlenkung und dadurch verursachte Strömungsverluste zur Abgasturbine 37 strömen. Der Tauscherblock 57 ist unmittelbar an das Gehäuse 1 angeflanscht, so daß der zwischen dem Tauscherblock 57 und der Umfangsfläche 9 des Zylinderläufer 5 verbleibende Raum einen Sammelraum 67 für Abgase bildet. Ein weiterer Sammelraum 69 ist auf der dem Zylinderläufer 5 abgewandten Seite der Kanäle 65 vorgesehen.The heat exchanger 45 consists of an exchanger block 57 made of a good heat-conducting material, which has a plurality of channels 59 running in several mutually parallel planes which run approximately tangentially to the cylinder rotor 5 and which end in common collecting spaces 61 and 63 and which contain the fuel coming from the mixing chamber 43 . Feed air mixture to inlet opening 47 . Between the planes containing the channels 59 there are in each case a plurality of channels 65 running transversely thereto, which extend approximately radially to the cylinder rotor 5 and through which the exhaust gases flow to the exhaust gas turbine 37 without substantial deflection and flow losses caused thereby. The exchanger block 57 is flanged directly to the housing 1 , so that the space remaining between the exchanger block 57 and the peripheral surface 9 of the cylinder rotor 5 forms a collecting space 67 for exhaust gases. Another collecting space 69 is provided on the side of the channels 65 facing away from the cylinder rotor 5 .

Die Brenntemperatur in den Zylindern 15 ist vergleichsweise hoch. Die Kolben 17 bestehen deshalb aus Keramikmaterial und sind an Kopfteilen 71 (Fig. 1 und 3) der aus Metall gefertigten Kolbenstangen 19 befestigt, beispielsweise angeschraubt. Wie am besten Fig. 3 zeigt, haben die Kolben in radialer Draufsicht Rechteckquerschnitt und erstrecken sich mit ihren Schmalseiten in Umfangsrichtung. Trotz der vergleichsweise großen Kolbenfläche kann damit ein kompakter Aufbau der Brennkraftmaschine erreicht werden. Um hinreichend gleichmäßige Flammfronten zu erreichen, sind mehrere, hier zwei, Zündkerzen 73 vorgesehen. Die Abdichtung der Kolben erfolgt durch gerade Dichtleistenabschnitte 75, die in Nuten der Kolbenseitenwände federnd eingesetzt sind. Die Dichtleistenabschnitte 75 benachbarter Seitenwände des Kolbens 17 sind radial zur Drehachse 7 gegeneinander versetzt und überlappen in den Eckbereichen der Kolben. In den Eckbereichen der Kolben ergeben sich damit doppelt wirkende Dichtungen. The firing temperature in the cylinders 15 is comparatively high. The pistons 17 are therefore made of ceramic material and are attached, for example screwed, to the head parts 71 ( FIGS. 1 and 3) of the piston rods 19 made of metal. As best shown in FIG. 3, the pistons have a rectangular cross section in a radial top view and extend with their narrow sides in the circumferential direction. Despite the comparatively large piston area, a compact construction of the internal combustion engine can be achieved. In order to achieve sufficiently uniform flame fronts, several, here two, spark plugs 73 are provided. The pistons are sealed by straight sealing strip sections 75 which are resiliently inserted in grooves in the piston side walls. The sealing strip sections 75 of adjacent side walls of the piston 17 are offset radially with respect to the axis of rotation 7 and overlap in the corner regions of the pistons. This results in double-acting seals in the corner areas of the pistons.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Kühl- und Schmiersystems der Brennkraftmaschine. Von den axial gelegenen Stirnflächen des Zylinderläufers 5 stehen mehrere zur Drehachse 7 koaxial ineinander angeordnete, ringförmige Kühlrippen 77 ab, zwischen die von den jeweils benachbarten Seitenwänden des Gehäuses 1 axial abstehende, ebenfalls koaxial ineinander angeordnete, komplementäre, ringförmige Kühlrippen 79 greifen. Die Kühlrippen 77, 79 bilden axial beiderseits des Zylinderläufers 5 Labyrinthe, die durch ihre vergrößerte Oberfläche den Wärmeübergang vom Zylinderläufer 5 auf das Gehäuse 1 erleichtern. Den Kühlrippen 79 benachbart kann das Gehäuse 1 nicht näher dargestellte Kühlwasserkanäle enthalten, die an einen Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen sind und die Wärme von dem Gehäuse 1 abführen. Auch der Mantel des Gehäuses 1 kann zur Verbesserung der Kühlwirkung eine Vielzahl axialer Kühlwasserkanäle enthalten. Fig. 2 shows details of the cooling and lubrication system of the internal combustion engine. A plurality of annular cooling ribs 77 project from the axially located end faces of the cylinder rotor 5 , coaxial with one another with respect to the axis of rotation 7 , between which complementary annular cooling fins 79 projecting axially from the adjacent side walls of the housing 1 , also coaxially arranged one inside the other. The cooling fins 77 , 79 form axially on both sides of the cylinder rotor 5 labyrinths, which facilitate the heat transfer from the cylinder rotor 5 to the housing 1 due to their enlarged surface. Adjacent to the cooling fins 79 , the housing 1 can contain cooling water channels, not shown, which are connected to a cooling water circuit of the internal combustion engine and dissipate the heat from the housing 1 . The jacket of the housing 1 can also contain a plurality of axial cooling water channels to improve the cooling effect.

Für eine weitere Verbesserung der Kühlwirkung sind die durch die Kühlrippen 77, 79 gebildete Labyrinthe an den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen. Eine bei 81 angedeutete, von der Kurbelwelle 23 angetriebene Ölpumpe fördert das Schmieröl über Ölkanäle 83 in den Bereich des radial inneren Umfangs der Labyrinthe. Durch die Zentrifugalwirkung des rotierenden Zylinderläufers 5 wird das Schmieröl über die Labyrinthe zu drucklosen Sammelkanälen 85 des Gehäuses 1 befördert, die die Labyrinthe im Bereich des Außenumfangs des Zylinderläufers 5 nach radial außen begrenzen. Am Übergang der Umfangsfläche 9 des Zylinderläufers 5 zu seinen axialen Seitenflächen sind Schleuderscheiben 87 an dem Zylinderläufer 5 angebracht, die mit komplementären Axialflächen 89 des Gehäuses 1 Dichtlabyrinthe bilden und das Öl in die Sammelkanäle 85 abschleudern. To further improve the cooling effect, the labyrinths formed by the cooling fins 77 , 79 are connected to the oil circuit of the internal combustion engine. An oil pump, indicated at 81 and driven by the crankshaft 23 , conveys the lubricating oil via oil channels 83 into the region of the radially inner circumference of the labyrinths. Due to the centrifugal action of the rotating cylinder rotor 5 , the lubricating oil is conveyed via the labyrinths to pressureless collecting channels 85 of the housing 1 , which limit the labyrinths in the area of the outer circumference of the cylinder rotor 5 radially outward. At the transition of the peripheral surface 9 of the cylinder rotor 5 to its axial side surfaces, centrifugal disks 87 are attached to the cylinder rotor 5 , which form sealing labyrinths with complementary axial surfaces 89 of the housing 1 and throw off the oil into the collecting channels 85 .

Auf diese Weise wird verhindert, daß in unerwünschtem Ausmaß Öl in die Gaswechselkanäle 47, 51 des Gehäuses 1 gelangt. Das durch das Labyrinth der Kühlrippen 77, 79 fließende Schmieröl verbessert den Wärmeübergang vom Zylinderläufer 5 auf das Gehäuse 1 und wird darüberhinaus von den gegebenenfalls gekühlten Seitenwänden des Gehäuses 1 seinerseits gekühlt.In this way it is prevented that oil gets into the gas exchange channels 47 , 51 of the housing 1 to an undesirable extent. The lubricating oil flowing through the labyrinth of the cooling fins 77 , 79 improves the heat transfer from the cylinder rotor 5 to the housing 1 and is also cooled by the optionally cooled side walls of the housing 1 .

Die Zündanlage kann herkömmlich ausgebildet sein und zur Steuerung einen Magnetschalter 91 umfassen, der auf in Umfangsrichtung verteilte Magnete 93 eines auf der Kurbelwelle 23 sitzenden Rads 95 anspricht.The ignition system can be of conventional design and can include a magnetic switch 91 for control purposes, which responds to magnets 93 of a wheel 95 seated on the crankshaft 23 distributed in the circumferential direction.

Fig. 5 zeigt eine Variante der Brennkraftmaschine, die sich von der Brennkraftmaschine der Fig. 1 und 2 im wesentlichen nur durch die Art der Brennraumgestaltung unterscheidet. Gleiche Teile sind in Fig. 5 mit den Bezugszahlen der Fig. 1 und 2 bezeichnet und zur Unterscheidung mit dem Buchstaben a versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Fig. 5 shows a variant of the internal combustion engine differs from the internal combustion engine of FIG. 1 and 2 essentially only in the type of combustion chamber design. The same parts are designated in FIG. 5 with the reference numbers of FIGS . 1 and 2 and provided with the letter a to distinguish them. To explain the structure and the mode of operation, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2.

Im Unterschied zur vorstehend erläuterten Brennkraftmaschine wird in dem nicht näher dargestellten Wärmetauscher lediglich die verdichtete Frischluft erwärmt und über ein in nicht näher dargestellter Weise federbelastetes Rückschlagventil 101 einer in dem Gehäuse 1a stationär angeordneten Brennkammer 103 zugeführt. Der Brennstoff wird über eine Düse 105 in die Brennkammer 103 eingespritzt und mittels einer Zündkerze 107 periodisch fremdgezündet. Der im wesentlichen tangential zum Zylinderläufer 5a sich erstreckende Ausgangskanal 109 der Brennkammer mündet in einen zur Umfangsfläche 9a des Zylinderläufers 5a offenen Kanal 47a, der die Einlaßöffnung festlegt. Der Zylinderläufer 5a wird damit nach Art einer Turbine von den periodisch aus der Brennkammer 103 austretenden, expandierenden Abgasen angetrieben. Das Rückschlagventil 101 verhindert Rückwirkungen des Arbeitsdrucks der Brennkammer 103 auf den vorgeschalteten, die Frischluft verdichtenden Verdichter.In contrast to the internal combustion engine explained above, only the compressed fresh air is heated in the heat exchanger (not shown in detail) and fed via a check valve 101 spring-loaded in a manner not shown to a combustion chamber 103 arranged stationary in the housing 1 a. The fuel is injected into the combustion chamber 103 via a nozzle 105 and periodically spark-ignited by means of a spark plug 107 . The substantially tangentially to the rotary cylinder 5 a extending output port 109 of the combustion chamber opens into a to the circumferential surface of the cylinder rotor 9 a 5 a 47 a open channel which defines the inlet opening. The cylinder rotor 5 a is thus driven in the manner of a turbine by the expanding exhaust gases emerging periodically from the combustion chamber 103 . The check valve 101 prevents effects of the working pressure of the combustion chamber 103 on the upstream compressor that compresses the fresh air.

Die vorstehend erläuterte Brennkraftmaschine umfaßt lediglich eine einzige Gruppe von drei Kolben- bzw. Zylinderpaaren. Es versteht sich, daß auch mehrere solcher Gruppen axial nebeneinander auf einer gemeinsamen Kurbelwelle angeordnet sein können.The internal combustion engine explained above comprises only a single group of three piston or Cylinder pairs. It is understood that several such groups axially side by side on a common one Crankshaft can be arranged.

In den Fig. 9 und 10 ist eine Ausführung der Brennkraftmaschine dargestellt, bei welcher im Unterschied zu der Brennkraftmaschine der Fig. 1 und 2 die Füllung des einzelnen Brennraumes mit verdichtetem Gemisch schon vor Erreichen der äußeren Totpunktstellung, allgemein mit o. T. bezeichnet, der Kolben beginnt. Gleiche Teile sind in den Fig. 10 und 11 mit den Bezugszahlen der Fig. 1 und 2 zur Unterscheidung mit dem Buchstaben c versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 Bezug genommen.In FIGS. 9 and 10 an embodiment of the internal combustion engine is illustrated in which, in contrast to the internal combustion engine of FIG. 1 and 2, generally referred to the stuffing of the individual combustion chamber with compressed mixture already before reaching the outer dead center position with o. T., the piston begins. The same parts in FIGS . 10 and 11 are provided with the reference numbers of FIGS . 1 and 2 for distinction with the letter c. To explain the structure and the mode of operation, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2.

Bei dieser Ausführungsform wird ein geringes Totraumvolumen der o. T. der Kolben 17c zur Erreichung einer besseren Füllung der Brennräume mit vorverdichtetem Gemisch in Kauf genommen.In this embodiment, a small dead space volume of the upper part of the pistons 17 c is accepted in order to achieve a better filling of the combustion chambers with a pre-compressed mixture.

Eine Durchmesservergrößerung des Zylinderläufers 5c zur Bildung des Totraumes 301 ist nicht erforderlich, wenn, wie in der Fig. 11 gezeigt ist, der Totraum 301 durch eine Mulde in der Kolbenoberfläche der Kolben 17c gebildet wird. An increase in diameter of the cylinder rotor 5 c to form the dead space 301 is not necessary if, as shown in FIG. 11, the dead space 301 is formed by a depression in the piston surface of the piston 17 c.

Die Einlaßöffnung 47c, welche durch ein Umfangsgut in der Umfangswand 9c des Zylinderläufers 5c ausgebildet ist, in welcher das vorverdichtete Gemisch dem Brennraum 302 zugeführt wird, ist so ausgelegt, daß durch die jeweilige Öffnungskante 303 der Zylinderwandung des drehenden Zylinderläufers 5c der Einlaß in den Brennraum 302 schon beginnen kann, bevor der Kolben den o. T. erreicht.The inlet opening 47 c, which is formed by a circumferential material in the peripheral wall 9 c of the cylinder rotor 5 c, in which the precompressed mixture is fed to the combustion chamber 302 , is designed such that the respective opening edge 303 of the cylinder wall of the rotating cylinder rotor 5 c Inlet into combustion chamber 302 can begin before the piston reaches the top.

Ab ca. 20° Drehstellung des einzelnen Zylinders 15c im Zylinderläufer 5c vor o. T. des Kolbens 17c ist die Kolbenbewegung, welche im o. T. Null ist, sehr gering. Dieser Bereich wird schon zur Füllung mit Druckaufbau des Totraumes 301 mit dem von beispielsweise mit ca. 10 Bar Druck anstehenden Gemisch nach Überschneidung Einlaß-Zylinderöffnung genutzt, welche bis zur Schließung des Einlasses erfolgt. Je nach gewünschter Brennraumfüllung nach o. T. der Kolben ist die Länge der Einlaßöfffnung 47c ausgelegt. Das Gemisch wird dann in Drehrichtung gegen die radial äußere Totpunktstellung der Kolben versetzt zur Arbeitsphase fremdgezündet. Durch die erfindungsgemäße Vorverlegung des Einlaßbeginnes vor o. T. wird neben eines höheren Füllungsgrades eine Verlängerung der Arbeitsphase ermöglicht. Ein geringes Totraumvolumen, welches vom vorhergehenden Arbeitszyklus her mit noch drucklosem Abgas gefüllt ist, kann dabei in Kauf genommen werden.From approximately 20 ° rotational position of the individual cylinder 15 c in the cylinder barrel 5 c in front of the top part of the piston 17 c, the piston movement, which is zero in the top part, is very small. This area is already used for filling with pressure build-up in the dead space 301 with the mixture of, for example, a pressure of approx. 10 bar after overlapping the inlet cylinder opening, which takes place until the inlet is closed. The length of the inlet opening 47 c is designed depending on the desired combustion chamber filling according to the top of the piston. The mixture is then spark-ignited in the direction of rotation against the radially outer dead center position of the pistons during the working phase. The forward shifting of the start of intake before the top deadline, in addition to a higher degree of filling, enables an extension of the working phase. A small dead space volume, which is filled with unpressurized exhaust gas from the previous work cycle, can be accepted.

Wie weiter aus der Fig. 10 ersichtlich, kann die den Totraum bildende Mulde in der Kolbenoberfläche zur Erreichung günstiger Brennraumbereiche, zum Beispiel bei zwei Zündkerzen 73c, in zwei Mulden 304 aufgeteilt sein. Zur Erzielung von besonders hohen Motorleistungen kann es zweckmäßig sein, daß das vorverdichtete Gemisch im Prinzip, wie es bei der Ladeluftkühlung bei der Turboaufladung bekannt ist, vor dem Eintritt in den Brennraum gekühlt wird und somit eine sehr hohe Ladedichte erreichbar ist.As can be seen further from FIG. 10, the dead space forming trough c may be divided into two troughs 304 in the piston surface in order to achieve effective combustion chamber regions, for example when two spark plugs 73rd In order to achieve particularly high engine outputs, it may be expedient that the pre-compressed mixture is cooled in principle, as is known for charge air cooling in turbocharging, before entering the combustion chamber, so that a very high charge density can be achieved.

In einer Ausführungsform, wie sie in der Fig. 8 vorgeschlagen ist, erfolgt die Kühlung der Kolbenmaschine als Verdichter für hohen Druck, insbesondere aber als Brennkraftmaschine, im Unterschied zu der Brennkraftmaschine nach den Fig. 1 und 2, wo die Kühlung mit Kühlöl als Wärmeträger vorgeschlagen ist, das dann in einem Ölkühler gekühlt wird, über eine direkte Luftkühlung. Gleiche Teile sind in der Fig. 8 mit den Bezugszahlen der Fig. 1 und 2 zur Unterscheidung mit dem Buchstaben c versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Mittels der ringförmigen Kühlrippen 77c am Zylinderläufer und der Kühlrippen 79c an der Innenseitenwand des Gehäuses wird ein Labyrinth gebildet, das jedoch eine genügende Spaltgröße 310 für das Durchströmen von Kühlluft aufweist.In one embodiment, as proposed in FIG. 8, the piston engine is cooled as a compressor for high pressure, but in particular as an internal combustion engine, in contrast to the internal combustion engine according to FIGS. 1 and 2, where cooling with cooling oil as a heat carrier is proposed, which is then cooled in an oil cooler, via direct air cooling. Identical parts are provided in FIG. 8 with the reference numbers of FIGS . 1 and 2 for distinction with the letter c. To explain the structure and the mode of operation, reference is made to the description of the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2. A labyrinth is formed by means of the annular cooling fins 77 c on the cylinder rotor and the cooling fins 79 c on the inside wall of the housing, which, however, has a sufficient gap size 310 for the flow of cooling air.

Zweckmäßig wird die Kühlluft von mit der Kurbelwelle 23c verbundenen Gebläserädern 311 erzeugt, welche an beiden Gehäuseseiten 312 und 313 im Gehäuseaufbau integriert angeordnet sind. Die von den Gebläserädern 311 erzeugte Kühlluft strömt bei Kühlung des Zylinderläufers 5c durch das Labyrinth in ringförmige Sammelräume 314, in welche stirnseitig Kühlkanäle 315 münden, welche die zylindrische Umfangswand 9c des Zylinderläufers 5c im wesentlichen in Axialrichtung durchsetzen und durch den Schrägverlauf zu einer äußeren Ringkammer 316 mit Ableitung führen.The cooling air is expediently generated by fan wheels 311 connected to the crankshaft 23 c, which are arranged integrated on both housing sides 312 and 313 in the housing structure. The cooling air generated by the fan wheels 311 flows when the cylinder rotor 5 c is cooled through the labyrinth into annular collecting spaces 314 , into which cooling channels 315 open at the end, which pass through the cylindrical peripheral wall 9 c of the cylinder rotor 5 c essentially in the axial direction and through the oblique course to one Guide the outer ring chamber 316 with drainage.

Diese sehr platzsparende, direkte Luftkühlung hat neben der platzsparenden Bauweise auch den Vorteil, daß die gesamte Maschine im Betrieb relativ schnell gleichmäßig temperiert wird.This very space-saving, direct air cooling has in addition to the space-saving design also the advantage that the entire Machine operates at a uniform temperature at a relatively fast rate becomes.

Claims (8)

1. Kolbenmaschine, insbesondere Kolben-Brennkraftmaschine, mit einer Maschinenbasis (1) und einem um eine erste Drehachse (7) drehbar an der Maschinenbasis (1) gelagerten Zylinderläufer (5), welcher mehrere um die erste Drehachse (7) gegeneinander winkelversetzte Zylinderpaare (15) aufweist, deren die Paare bildende Zylinder (15) auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Drehachse (7) mit gleicher, zur ersten Drehachse (7) senkrechter Zylinderachse angeordnet sind, mit in den Zylindern (15) verschiebbar angeordneten Kolben (17), von denen die den Zylinderpaaren (15) zugeordneten Kolben (17) paarweise durch Kolbenstangen (19) starr miteinander verbunden sind, und mit einer um eine zweite, zur ersten Drehachse (7) um eine vorbestimmte Exzentrizität (e) achsparallel versetzte Drehachse (25) drehbar an der Maschinenbasis (1) gelagerten Kurbelwelle (23), an der die Kolbenstangen (19) der Kolbenpaare (17) mittels Exzenterlager (27, 31) geführt sind, die dritte, zueinander um die zweite Drehachse (25) herum winkelversetzte Drehachsen (33) definieren, von denen jede um die vorbestimmte Exzentrizität (e) achsparallel gegen die zweite Drehachse (25) versetzt ist, wobei nach Patentanmeldung P 39 19 168.0-15 der Zylinderläufer (5) wenigstens eine Gruppe von drei gegeneinander um 120° um die erste Drehachse (7) herum winkelversetzte Zylinderpaare (15) aufweist, deren Kolbenpaare (17) an Exzenterlagern (27, 31) geführt sind, die die dritten Drehachsen (33) gegeneinander um 120° um die zweite Drehachse (25) herum winkelversetzt und relativ zur Kurbelwelle (23) feststehend definieren, und daß der Zylinderläufer (5) mit der Kurbelwelle (23) ausschließlich über die Kolbenstangen (19) drehmomentfest gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung der Brennräume (310) mit vorverdichtetem Gemisch durch eine entsprechende Einlaßsteuerung (47c) vor der o. T. Stellung der Kolben (17b) beginnt.1. Piston engine, in particular piston internal combustion engine, with a machine base ( 1 ) and a cylinder rotor ( 5 ) which is rotatably mounted on the machine base ( 1 ) about a first axis of rotation ( 7 ) and which has a plurality of cylinder pairs (angularly offset from one another about the first axis of rotation ( 7 ) 15 ), whose pairs forming cylinders ( 15 ) are arranged on opposite sides of the first axis of rotation ( 7 ) with the same cylinder axis perpendicular to the first axis of rotation ( 7 ), with pistons ( 17 ) arranged displaceably in the cylinders ( 15 ) where (15) associated with the piston (17) are connected in pairs by piston rods (19) rigidly to each other the pairs of cylinders, and rotatable with a second one at an axially parallel offset to the first axis of rotation (7) by a predetermined eccentricity (e) the axis of rotation (25) on the machine base ( 1 ) mounted crankshaft ( 23 ) on which the piston rods ( 19 ) of the piston pairs ( 17 ) are guided by means of eccentric bearings ( 27 , 31 ) nd, define the third axes of rotation ( 33 ) which are angularly offset from one another about the second axis of rotation ( 25 ), each of which is offset axially parallel to the second axis of rotation ( 25 ) by the predetermined eccentricity (e), according to patent application P 39 19 168.0- 15 the cylinder rotor ( 5 ) has at least one group of three cylinder pairs ( 15 ) which are angularly offset from one another by 120 ° around the first axis of rotation ( 7 ), the piston pairs ( 17 ) of which are guided on eccentric bearings ( 27 , 31 ) which guide the third axes of rotation ( 33) mutually angularly offset by 120 ° about the second axis of rotation (25) around and define fixed relative to the crankshaft (23), and in that the cylinder rotor (5) is coupled to the crankshaft (23) solely via the piston rods (19) a torque-resistant, characterized characterized in that the filling of the combustion chambers ( 310 ) with precompressed mixture by an appropriate inlet control ( 47 c) before the top position of the pistons ( 17 b) begin nt. 2. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei o. T. der Kolben (17c) in den Zylindern (15c) ein Totraumvolumen (310) besteht.2. Piston machine according to claim 1, characterized in that at o. T. the piston ( 17 c) in the cylinders ( 15 c) there is a dead space volume ( 310 ). 3. Kolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Totraumvolumen (310) durch eine Mulde in der Kolbenoberfläche der Kolben (17c) gebildet ist.3. Piston machine according to claim 2, characterized in that the dead space volume ( 310 ) is formed by a trough in the piston surface of the piston ( 17 c). 4. Kolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde (301) mehrteilig (304) ausgebildet ist.4. Piston machine according to claim 3, characterized in that the trough ( 301 ) is formed in several parts ( 304 ). 5. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorverdichtete Gemisch zur Erreichung einer hohen Ladedichte gekühlt wird.5. Piston machine according to claim 1, characterized in that the pre-compressed mixture to achieve a high loading density is cooled. 6. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Labyrinth, welches mittels ringförmiger Kühlrippen (77c) am Zylinderläufer (5c) und der Kühlrippen (79c) an der Innenseitenwand des Gehäuses Kühlluft geblasen wird.6. Piston machine according to claim 1, characterized in that in a labyrinth, which is blown by means of annular cooling fins ( 77 c) on the cylinder rotor ( 5 c) and the cooling fins ( 79 c) on the inside wall of the housing cooling air. 7. Kolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in ringförmigen Sammelräumen (314) für die Kühlluft Kühlkanäle (315) münden, welche die Umfangswand (9c) des Zylinderläufers (5c) im wesentlichen in Axialrichtung durchsetzen.7. Piston machine according to claim 6, characterized in that in annular collecting spaces ( 314 ) for the cooling air cooling channels ( 315 ) open, which penetrate the peripheral wall ( 9 c) of the cylinder rotor ( 5 c) substantially in the axial direction. 8. Kolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig im Gehäuse mit der Kurbelwelle (23c) verbundene Gebläseräder (311) angeordnet sind.8. Piston machine according to claim 6, characterized in that on both sides in the housing with the crankshaft ( 23 c) connected impellers ( 311 ) are arranged.
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