DE4138049C2

DE4138049C2 - Gasmotor

Info

Publication number: DE4138049C2
Application number: DE4138049A
Authority: DE
Inventors: Takafumi Teramoto; Eiji Takano; Hiroyasu Uchida; Kenji Morimoto
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: US5271359A; DE4138049A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kreiskolbenmotor für gasför migen Kraftstoff, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei ein brennbares Gas, z. B. Wasser stoff, Methan, Ethan oder dgl. als Kraftstoff verwendet wird.

In jüngster Zeit sind verschiedene Motoren für gasförmige Kraftstoffe vorgeschlagen worden, bei denen brennbares Gas, z. B. Wasserstoff, Methan, Ethan oder dgl. als Kraftstoff verwendet wird. Insbesondere vom Wasserstoffmotor erwartet man einen schadstofffreien Motor, da Wasserstoff weder Kohlendioxyd noch giftige unverbrannte Bestandteile bildet.

Wenn gasförmiger Kraftstoff jedoch anstelle von Motorenben zin einem herkömmlichen Benzinmotor zugeführt wird, entste hen verschiedenartige Probleme wegen der Unterschiede in den physikalischen und chemischen Eigenschaften zwischen Moto renbenzin und gasförmigem Kraftstoff.

Das Luft-Brennstoff-Verhältnis eines brennbaren Gemisches von gasförmigem Kraftstoff ist unvergleichlich größer als das von verdampftem Kraftstoff wie Motorenbenzin, und dem entsprechend sinkt die Menge der Ansaugluft, wenn gasförmi ger Kraftstoff in der Form eines Luft-Kraftstoff-Gemisches aus einem Ansaugkanal in die Zylinder eingeführt wird, was eine Verminderung der Motor-Ausgangsleistung herbeiführt. Im besonderen Fall von Wasserstoff ist die hohe Verbrennungs geschwindigkeit geeignet, ein Knallen des Auspuffs bzw. eine Rückzündung in dem Einsaugkanal oder eine vorzeitige Zündung des Kraftstoffs zu verursachen.

Um die genannten Probleme zu überwinden, ist vorgeschlagen worden, eine Öffnung bzw. einen Ansaugschlitz für gasförmi gen Kraftstoff mit einem Zuführventil für gasförmigen Kraftstoff getrennt von dem Ansaugschlitz vorzusehen und den gasförmigen Kraftstoff durch den Ansaugschlitz getrennt von der Ansaugluft einzuführen. Beispielsweise wird bei dem in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58 (1983)-12 458 offenbarten Gasmotor das Zuführventil für gasförmigen Kraftstoff nach Verschluß des Ansaugventils geöffnet, wo durch die Luftlade-Wirksamkeit verbessert und zur selben Zeit eine Rückzündung verhindert wird. Bei dem in der japa nischen Patentveröffentlichung Nr. 1 (1989)-23 659 offenbar ten Gasmotor ist das Zuführventil für gasförmigen Kraftstoff im Durchmesser groß und im Hub relativ klein und wird nahe dem UTP kurz vor dem Ende des Ansaugtaktes geöffnet, wodurch die Luftlade-Wirksamkeit verbessert ist und zur selben Zeit eine Rückzündung verhindert ist.

Ferner wird bei dem in der japanischen Patentveröffentli chung Nr. 59 (1984)-14611 offenbarten Gasmotor der Ansaug schlitz für gasförmigen Kraftstoff dem Auslaßventil diame tral entgegengesetzt angeordnet und Ansaugschlitze werden in 90° von dem Ansaugschlitz für gasförmigen Kraftstoff und dem Auslaßventil angeordnet, so daß der gasförmige Kraftstoff den Auslaßschlitz verzögert erreicht, wodurch eine vorzei tige Zündung des gasförmigen Kraftstoffs verhindert wird.

Es ist bereits ein Wasserstoffmotor bekannt (JP 54- 52204), der nach dem Hubkolbenprinzip arbeitet. Der Zylinderkopf ist mit drei Ventilen versehen, nämlich einem Auslaßventil, einem Wasserstoffeinlaßventil und einem Ansaugventil. Das Wasserstoffzuführventil wird am unteren Totpunkt geöffnet. Das Schließen des Wasserstoffzuführventils erfolgt innerhalb eines zeitlichen Bereiches in Abhängigkeit von der vorliegenden Last, und zwar zwischen dem unteren Totpunkt und dem Zündzeitpunkt. Das Ansaugventil wird an dem unteren Totpunkt geschlossen, so daß sich die Öffnungszeiten des Ansaugventils und des Wasserstoffzuführventils nicht überschneiden.

Wenn jedoch der Ansaugschlitz für gasförmigen Kraftstoff geöffnet wird und der gasförmige Kraftstoff eine vorbe stimmte Zeit kurz vor oder nach Verschluß des Einlaßventils in den Zylinder eingespritzt wird, wird ein Einspritzen des Kraftstoffes in den Zylinder zu Beginn des Verdichtungstakts nach allem bewirkt und es wird schwieriger für den gasför migen Kraftstoff, in den Zylinder zu strömen, da sich das Volumen im Zylinder verkleinert und der Druck im Zylinder ansteigt. Dies bringt eine schlechte Ladeleistung des gas förmigen Kraftstoffs mit sich. Dieses Problem ist insbeson dere ernst, wenn der gasförmige Kraftstoff unter einem re lativ geringen Druck zugeführt wird, beispielsweise in dem Fall, wo Wasserstoff als gasförmiger Kraftstoff verwendet wird und in einer Wasserstoff-Speicherlegierung gespeichert ist. Wenn der Druck in dem Zylinder den Injektionsdruck des gasförmigen Kraftstoffs übersteigt, während das Zuführventil für gasförmigen Kraftstoff geöffnet ist, kann sich das Luft-Brennstoff-Gemisch in dem Zuführrohr für gasförmigen Kraftstoff umkehren und eine Rückzündung kann erfolgen.

Dementsprechend ist es bevorzugt, daß der Ansaugschlitz für gasförmigen Kraftstoff hinsichtlich der Öffnungsfläche so groß wie möglich ist, so daß eine erforderliche Menge gasförmigen Kraftstoffs in kurzer Zeit in den Zylinder eingeführt werden kann. Wenn jedoch ein Motorventil, welches normalerweise in einem 4-Takt-Hubkolbenmotor ver wendet wird, zum Schließen und Öffnen des Ansaugschlitzes für gasförmigen Kraftstoff verwendet wird, verändert sich die wirksame Öffnungsfläche inhärent mit dem Betrag des Ventilshubs und die Zeit, in der das Ventil voll geöffnet ist, nimmt nur einen kleinen Teil der Ventil-Öff nungszeit ein. Dies zusammen mit Beschränkungen aufgrund der Auslegung und/oder der Anordnung der Nockenwelle macht es sehr schwierig, beide Anforderungen bei der Ventil-Öff nungszeit und dem Öffnungsbereich zu erfüllen.

Wenn das Luft-Brennstoff-Gemisch mager gemacht wird, um eine vorzeitige Zündung zu verhindern, ist die Menge des dem Zy linder zuzuführenden Kraftstoffs begrenzt und demzufolge kann die Motorleistung nicht ausreichend erhöht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff anzugeben, bei dem eine vorbestimmte Ladewirksamkeit bzw. Saugleistung erzielt werden kann und eine gewünschte Motorleistung gewährleistet werden kann, auch wenn der gas förmige Kraftstoff mit einem relativ niedrigen Druck zuge führt wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Kreiskolbenmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafterweise kann die vorzeitige Zün dung des Kraftstoffs verhindert und eine ge wünschte Motorleistung gewährleistet werden.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Wasser stoff-Kreiskolbenmotors gemäß einer Ausführungsform der vor liegenden Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittansicht des Einspritzventils und des Flußsteuerventils,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie B-B in Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht, die die Öffnungsdauer der Öffnun gen bzw. Schlitze erläutert,

Fig. 6 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die das Einspritzventil und das Flußsteuerventil zeigt, die in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einge setzt werden,

Fig. 7 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Flußsteuerventils, das in einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 8 eine Ansicht, die die Anordnung der Öffnungen in einer weiteren Ausführungsform zeigt, in der die vorliegende Erfindung auf einen Hubkolbenmotor angewandt ist,

Fig. 9 eine Querschnittsansicht dieser Auführungsform,

Fig. 10 eine schematische Ansicht des Motor-Kühl kreises, der in einer weiteren Ausführungsform der vor liegenden Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 11 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 12 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht aber mit der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform,

Fig. 13 eine fragmentarische Querschnittsansicht des Selsyn-Dynamos bzw. des Drehmelders,

Fig. 14 ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs der Steuereinheit,

Fig. 15 ein Flußdiagramm zum Erläutern der Steuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses gemäß der Warmsteuertafel,

Fig. 16 eine Ansicht der Warmsteuertafel,

Fig. 17 eine Ansicht der Kaltsteuertafel,

Fig. 18 eine Ansicht der Steuertafel für das Wasserstoff-Durchtrittsgebiet,

Fig. 19 eine Ansicht der Steuertafel für die Bypass-Leitung,

Fig. 20 eine Grafik der Beziehung zwischen dem Drehmoment des Selsyn-Dynamos und der Motordrehzahl,

Fig. 21 eine Ansicht der Steuertafel für die Drehmomentaddition,

Fig. 22 eine Grafik der Motorleistungskennlinie des in Fig. 11 gezeigten Motors,

Fig. 23 eine Ansicht der Steuertafel für das Luft-Durchgangsgebiet bzw. -Durchgangsfläche für einen war men Motor,

Fig. 24 eine Ansicht der Steuertafel für das Luft-Durchgangsgebiet für einen kalten Motor,

Fig. 25 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

Fig. 26 ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs des Motors.

In Fig. 1 hat ein Doppelrotor-Kreiskolbenmotor ein Paar Rotorgehäuse 1, die jeweils eine peritrochoidale Innenfläche haben. Ein Rotor 2 mit drei inneren Mantelflächen ist in jedem Rotorgehäuse 1 so angeordnet, daß seine drei Bögen durch Scheiteldichtungen in Kontakt sind mit der Innenfläche des Rotorgehäuses 1, und drei Arbeitskammern 4 werden defi niert durch die Innenfläche des Rotorgehäuses 1, die äußere Randfläche des Rotors 2, ein Paar Seitengehäuse (nicht ge zeigt in Fig. 1), die an gegenüberliegenden Seiten des Ro torgehäuses 1 befestigt sind, und ein Mittelgehäuse 3. Das Volumen jeder Arbeitskammer 4 verändert sich, da sich der Rotor 2 exzentrisch dreht, wobei Gleichraumprozesse bzw. Ottoverfahren durchgeführt werden. Die Drehung des Rotors 3 wird auf eine exzentrische Welle 11 übertragen, um diese anzutreiben.

Eine Luft-Ansaugöffnung bzw. ein Ansaugschlitz KP und eine Öffnung HP für Wasserstoff sind in vorbestimmten Positionen in dem Mittelgehäuse 3 gebildet, so daß sie sich zu der Ar beitskammer 4 öffnen, welche beim Ansaugtakt gebildet wird. (Die Arbeitskammer 4, die in dem Ansaugtakt ist, wird durch 4k in Fig. 1 bezeichnet). Ansaugluft wird an die Luft-An saugöffnung KP durch eine Ansaugleitung 6 geliefert, und Wasserstoffgas, welches in einem Metallhydrid-Tank 7 (nach stehend als "MH-Tank" bezeichnet) gespeichert ist, wird durch eine Kraftstoff-Versorgungsleitung 8 zu der Öffnung HP für Wasserstoff gefördert. Eine Kraftstoff-Steuereinheit 50 steuert die Versorgung mit Ansaugluft und Wasserstoffgas, wie nachstehend im Detail beschrieben wird. Die Motordreh zahl, die von einem Motor-Drehzahlsensor 51 erfaßt wird, welcher die Motordrehzahl durch die Drehzahl der exzentri schen Welle 11 erfaßt, wird in die Kraftstoff-Steuereinheit 50 eingegeben.

Das Mittelgehäuse 3 ist ein Teilungselement, das zwischen dem vorderen Zylinder F (in Fig. 1 auf der rechten Seite angeordnet) und dem hinteren Zylinder R (Fig. 1 auf der linken Seite angeordnet) angeordnet ist und hat eine Funk tion, die der des Seitengehäuses ähnelt. Die Rotoren 2 in dem vorderen und hinteren Zylinder F bzw. R liegen an den Vorder- und Hinterseiten des Mittelgehäuses 3 durch Seiten dichtungen (nicht gezeigt) an und gleiten daran. Die Rotoren 2 in den jeweiligen Zylindern F und R laufen um 180° gegen einander versetzt.

Der MH-Tank 7 hat eine Wasserstoff-Speicherlegierung, die Wasserstoff binden und freisetzen kann. Eine Wasserstoff- Saugleitung 71 zum Zuführen von Wasserstoff für die Wasser stoff-Speicherlegierung und eine Kühlmittelleitung 72, durch die Kühlmittel zum Kühlen der Wasserstoff-Speicherlegierung strömt, sind mit dem MH-Tank 7 verbunden. Ferner ist eine Heizwasserleitung 73 mit dem MH-Tank 7 verbunden, um die wasserstoff-Speicherlegierung durch das Motorkühlmittel aufzuheizen.

Wasserstoffmoleküle erreichen Metall-Kristallgitter der Wasserstoff-Speicherlegierung und bilden Metallhydride dort. Somit wird Wasserstoff in der Wasserstoff-Speicherlegierung in Form von Metallhydriden gespeichert. Wenn die Wasser stoff-Speicherlegierung gekühlt wird, wird die Bildung von Metallhydriden verstärkt und Wasserstoff wird in der Was serstoff-Speicherlegierung gebunden. Wenn jedoch die Was serstoff-Speicherlegierung erwärmt wird, wird Wasserstoff von dort freigesetzt. Beispiele von Metallhydriden sind nachstehend angegeben. MgH₂, UH₃, TiH₂, VH₂, ZrH₂, LaH₃, Mg₂NH₄, TiFeH_1.9, LaNi₅H₆, MmNi₅H_6.3, MmNi_4.5 Mn_0.5 H_6.6, Mm Ni_4.5 Al_0.5 H_4.9 (Mm bezeichnet ein Gittermetall).

Die Wasserstoff-Saugleitung 71 ist verbunden mit dem MH-Tank 7 vermittels eines Sperrhahns 71A und eines Entlastungsven tils 71B. Es ist ferner ein Drucksensor 71C vorgesehen, welcher den Wasserstoff-Gasdruck in dem MH-Tank 7 angibt.

Die Kühlmittelleitung 72 ist so gebildet, daß durch eine Wasseröffnung 72A geliefertes Wasser durch den MH-Tank 7 zirkuliert, um die Wasserstoff-Speicherlegierung zu kühlen und durch eine Wasser-Auslaßöffnung 72B hinausströmt. Wenn Wasserstoff in die Wasserstoff-Speicherlegierung durch die Wasserstoff-Saugleitung 71 gefördert wird, strömt Wasser durch die Kühlmittelleitung 72, um die Wasserstoff-Spei cherlegierung zu kühlen und die Bindung von Wasserstoff in der Wasserstoff-Speicherlegierung zu begünstigen.

Die Heizwasserleitung 73 ist so gebildet, daß Motorkühlmit tel in einem Wassermantel des Rotorgehäuses 1 durch den MH- Tank 7 strömt und zu dem Wassermantel zurückgeführt wird, wodurch die Wasserstoff-Speicherlegierung durch die Wärme des Motorkühlmittels erwärmt wird, um den Wasserstoff aus der Wasserstoff-Speicherlegierung freizusetzen. Eine Was serpumpe 73P sowie Prüfventile 73A und 73B und ein Regu lierventil 73C sind zusätzlich vorgesehen. Der Druck des Wasserstoffs in dem MH-Tank 7 erreicht etwa 9 atm maximal. Ein Temperatursensor 73D ist vorgesehen, welcher die Tempe ratur des Motorkühlmittels erfaßt.

Die Ansaugleitung 6 ist an dem oberen Endteil gegabelt und ein Paar von Luftfluß-Meßinstrumenten 61 sowie ein Paar von Kompressoren 62 eines Turboladers TC sind in dem oberen bzw. aufwärtsgelegenen Endteil angeordnet. Die Ansaugleitung 6 ist ferner mit einem Zwischenkühler 63 und einem Drossel ventil 64 hinter den Kompressoren 62 versehen. Das Drossel ventil 64 wird durch einen Schrittmotor 65 betätigt und ein Drosselpositions-Sensor 66 erfaßt die Öffnung des Drossel ventils 64. Die Drosselöffnung, welche durch den Drosselpo sitions-Sensor 66 erfaßt wird, wird in die Kraftstoffsteuer einheit 50 als rückgekoppelte Information eingegeben.

Ein Abgasrohr 9 ist mit Abgasöffnungen EP verbunden, die in den Rotorgehäusen 1 der jeweiligen Zylinder gebildet sind, und öffnet sich durch einen Katalysator 92 und einen Aus pufftopf (nicht gezeigt) zur Atmosphäre. Turbinen 91 des Turboladers TC sind in dem Abgasrohr 9 angeordnet. Der Ka talysator 92 behandelt Verunreinigungen im Abgas durch Re dox-Prozesse, hauptsächlich durch Reduktion der NOx in die ser Ausführungsform.

Die Kraftstoff-Zuführleitung 8 verzweigt von der Wasser stoff-Ansaugleitung 71 oberhalb des Sperrhahns 71A, und ist mit einem Wasserstoff-Zuführventil 81, einem Elektromagnet ventil 82, einem Druckregulierer 83, einem Kraftstoff-Regu lierventil 84, einem Einspritzventil (als Zeitgabeventil) 20 und einem Flußsteuerventil 30 versehen. Das Kraftstoff-Re gulierventil 84 ist mit einem Beschleunigungspedal AP ver riegelt und steuert die Flußgeschwindigkeit des Wasser stoffgases. Von dem MH-Tank 7 geliefertes Wasserstoffgas wird auf etwa 5 atm (3-7 atm) durch den Druckregulierer 83 reguliert, und wird vermittels des Kraftstoff-Regulierven tils 84, des Einspritzventils 20 und des Flußsteuerventils 30 in die Wasserstofföffnungen HP der jeweiligen Zylinder F und R eingespeist. Ein Drucksensor 54 erfaßt den Druck des Wasserstoffgases in der Kraftstoff-Zuführleitung 8 zwischen dem Druckregulierer 83 und dem Kraftstoff-Regulierventil 84 und ein Temperatursensor 58 erfaßt die Temperatur des Was serstoffgases in der Kraftstoff-Zuführleitung 8 zwischen den Druckregulierer 83 und dem Kraftstoff-Regulierventil 84. Ein Positionssensor 55 erfaßt die Öffnung des Kraftstoff-Regu lierventils 84. Die Ausgangssignale der Sensoren 54, 58 und 55 werden in die Kraftstoff-Steuereinheit 50 eingegeben. Das Flußsteuerventil 30 wird durch einen Schrittmotor 40 geöff net und geschlossen und ein Positionssensor 41 erfaßt die Öffnung des Flußsteuerventils 30. Die Öffnung des Flußsteu erventils 30 die durch den Positionssensor 41 erfaßt wird, wird in die Kraftstoff-Steuereinheit 50 als rückgekoppelte Information eingegeben.

Die Luft-Ansaugöffnung KP und die Wasserstoff-Öffnung HP, die in dem Mittelgehäuse 3 gebildet sind, sind mit jeder der Arbeitskammern 4 in der in Fig. 5 gezeigten Zeitgabe ver bunden, wenn der Rotor 2 sich dreht. Das bedeutet, daß die Luft-Einlaßöffnung KP sich öffnet bei Kurbelwinkel 32° nach OTP an dem Ende des Auslaßtakts, und die Wasserstofföffnung HP öffnet sich kurzzeitig später als die Luft-Ansaugöffnung KP bei Kurbelwinkel 70° nach OTP an dem Ende des Auslaß takts. Die Luft-Ansaugöffnung KP schließt sich bei 50° nach UTP an dem Ende des Ansaugtakts und die Wasserstofföffnung HP schließt 150° nach UTP, später als die Luft-Ansaugöffnung KP um etwa 100°. Dies bedeutet, daß die Luft-Ansaugöffnung KP von 32° nach OTP 288° offen ist bis 50° nach UTP und die Wasserstoff-Öffnung HP von 70° nach OTP 370° offen ist bis 150° nach UTP.

Die Anordnung des Einspritzventils 20 und des Flußsteuer ventils 30 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Fig. 2 zeigt das Mittelgehäuse 3 von der Arbeitskammer 4 des vorderen Zylinders F (rechte Seite in Fig. 1) aus ge sehen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist ein Gehäuse 31 des Fluß steuerventils 30 an der Außenfläche des Mittelgehäuses 3 nahe der Wasserstoff-Öffnung HP befestigt, und das Ein spritzventil 20 ist auf einer Seite des Gehäuses 31 befe stigt. In Fig. 2 ist das Flußsteuerventil 30 in einem Quer schnitt längs seiner Mittelachse genommen, während das Ein spritzventil 20 in einem Querschnitt genommen ist längs der Mittelachse eines Schnüffelventils 23.

Das Flußsteuerventil 30 ist ein sog. Drehschieber, der durch Drehen eines zylindrischen Ventilelementes mit Öffnungen die wirksame Querschnittsfläche eines Durchgangs verändert. Dies heißt, daß das Flußsteuerventil 30 ein zylindrisches Ventil element 32 aufweist, welches drehbar in dem Mittelgehäuse 3 an seinem unteren Ende aufgenommen ist und in dem Gehäuse 31 mit seinem oberen Ende drehbar aufgenommen ist.

Wie in Fig. 3 gezeigt, welche eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2 ist, hat das zylindrische Ventilelement 32 eine Trennwand 32A die sich diametral und in Längsrichtung in seinem Innenraum erstreckt. Die Trenn wand 32A teilt den Innenraum des zylindrischen Ventilele mentes 32 in zwei Durchgänge 32F bzw. 32R, die jeweils zu dem vorderen und hinteren Zylinder F bzw. R führen. Ein Paar von Schlitzen 33F und 33R, die jeweils mit den Durchgängen 32F und 32R verbinden, sind auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Endteils des zylindrischen Ventilelementes 32 gebildet, das in dem Gehäuse 31 aufgenommen ist, und er strecken sich in Umfangsrichtung des Ventilelementes um ei nen vorbestimmten Winkel. Die Schlitze 33F und 33R sind voneinander in der Längsrichtung des Ventilelementes 32 beabstandet. Wie in Fig. 4 gezeigt, welche eine Quer schnittsansicht längs der Linie B-B in Fig. 2 ist, erreicht der obere Endteil des Ventilelementes 32, der in dem Mit telgehäuse 3 aufgenommen ist, die Wasserstoff-Öffnungen HP und ist mit einem Paar von Öffnungen 34F und 34R versehen, die jeweils die Durchgänge 32F und 32R in dem Ventilele ment 32 mit den Wasserstoff-Öffnungen HP in den Zylindern F und R verbinden. Ein außenseitiges Gehäuse 3S ist ebenfalls vorgesehen.

Ein Paar von Durchgängen 31F und 31R sind in dem Gehäuse 31 gebildet und öffnen sich an Abschnitten, die den Schlit zen 33F bzw. 33R gegenüberliegend angeordnet sind. Die offenen Enden der Durchgänge 31F und 31R sind so gebildet, daß sie an die Schlitze 33F und 33R angepaßt sind. Durch Drehen des zylindrischen Ventilelementes 32 kann die Fläche, über die das offene Ende jeder der Durchgänge 31F und 31R mit den entsprechenden Schlitzen 33F und 33R überlappt, verändert werden, und die wirksame offene Fläche und die Flußgeschwindigkeit können somit verändert werden. Fig. 3 zeigt den Zustand, bei dem die offenen Enden der Durchgänge 31F und 31R sowie die Schlitze 33F und 33R vollständig miteinander ausgerichtet sind und die Flußgeschwindigkeit maximiert ist. Die Durchgänge 31F und 31R sowie die Schlitze 33F und 33R sind so gebildet, daß die wirksamen offenen Flächen für den vorderen und hinteren Zylinder F bzw. R bei jeder Position des zylindrischen Ventilelementes 32 einander gleich sind. Das Ventilelement 32 wird unter der Steuerung der Kraftstoffsteuereinheit 50 durch den Schritt motor 40 betrieben, wie oben beschrieben.

Die Durchgänge 31F und 31R in dem Gehäuse 31 sind getrennt offen zu der Seitenfläche des Gehäuses 31, auf der das Ein spritzventil 20 befestigt ist und verbinden jeweils mit Durchgängen 22F und 22R in dem Einspritzventil 20, wie nachstehend beschrieben wird.

Wie in Fig. 3 gezeigt, hat das Einspritzventil 20 die Durchgänge 22F und 22R, die sich an Abschnitten öffnen, die den offenen Enden der Durchgänge 31F und 31R in dem Gehäuse 31 des Flußsteuerventils 30 gegenüberliegen, und ein Motorventil 23 ist an dem offenen Ende jeder der Durch gänge 22F und 22R vorgesehen. Die Durchgänge 22F und 22R vereinigen sich in einer einzelnen Leitung 22 oberhalb der Motorventile 23 und die Kraftstoff-Versorgungsleitung 8 ist verbunden mit der Leitung 22.

Das Motorventil 23 hat einen Ventilschaft 23A der gleitfähig eingepaßt ist in eine Führung 24, die an dem Ge häuse 21 befestigt ist. Eine Ventilsitzfläche 23B ist an einem Ende des Ventilschafts 23A vorgesehen und der Ven tilschaft 23A wird durch eine Feder 25 gegen einen Ventil sitz 26 gedrückt, und zwar in einer Position, bei der die Ventilsitzfläche 23B in engem Kontakt mit dem Ventilsitz 26 ist, um den entsprechenden Durchgang in dem Einspritzventil 20 zu verschließen. Wenn diese Ventilsitzfläche 23B von dem Ventilsitz 26 gegen die Kraft der Feder 25 weg bewegt wird, wird der entsprechende Durchgang in dem Einspritzventil 20 geöffnet.

Eine Nockenwelle 27 ist zur Drehung in dem Gehäuse 21 hinter dem Ventilschaft 23A gelagert. Die Nockenwelle 27 ist mit Nocken 27F und 27R versehen, die mit den Motorventilen 23 in Verbindung stehen, um die Durchgänge 22F und 22R in dem Einspritzventil 20 zu öffnen und zu schließen, wenn sich die Nockenwelle 27 dreht. Wie in Fig. 1 gezeigt ist die Nockenwelle 27 mit der exzentrischen Welle 11 des Motors durch eine Kette oder einen Synchronriemen 12 verbunden, der synchron mit der exzentrischen Welle 11 gedreht wird, wo durch die Motorventile 23 in einer vorbestimmten Zeit gabe synchron mit der Drehung der exzentrischen Welle 11 des Motors geöffnet und geschlossen werden. Die Nocken 27F und 27R sind an der Nockenwelle 27 in 180° gegeneinander ver setzt gebildet, und zwar wie die Phasendifferenz zwischen den jeweiligen Zylindern F und R.

Mit der oben beschriebenen Anordnung des Flußsteuerventils 30 und des Einspritzventils 20 bestimmt sich der Zeitpunkt der Zufuhr des Was serstoffgases zu der Wasserstoff-Öffnung HP nach der Ventil- Zeitgabe des Einspritzventils 20 und die Menge des Wasser stoffgases, welches der Wasserstoff-Öffnung HP zuzuführen ist, kann durch das Flußsteuerventil 30 gesteuert werden. Das Motorventil 23 des Einspritzventils 20 öffnet sich gleichzeitig mit dem Verschluß der Luft-Ansaugöffnung KP (50° nach UTP) und schließt sich 140° nach UTP im wesent lichen gleichzeitig mit dem Verschluß der Wasserstoff-Öff nung HP. Dies bedeutet, daß das Motorventil 23 von 50° nach UTP 90° offen ist, und zwar bis 140° nach UTP.

Da die Motorventile 23 sich bei vorbestimmten Kurbel winkeln unabhängig von der Motordrehzahl öffnen und schlie ßen, ändert sich die Wasserstoffgas-Zuführzeit mit der Mo tordrehzahl. Um dementsprechend ein vorbestimmtes Luft- Kraftstoff-Verhältnis zu halten, wird die Flußgeschwindig keit des Wasserstoffgases durch das Flußsteuerventil 30 ge mäß der Motordrehzahl geändert. Dies bedeutet, daß die Quer schnittsfläche des Durchgangs so eingestellt wird, daß die Flußgeschwindigkeit des Wasserstoffgases bei voll geöffnetem Flußsteuerventil 30 das vorbestimmte Luft-Kraftstoff-Ver hältnis in dem hohen Motordrehzahl-Bereich angibt bzw. er gibt, und das Flußsteuerventil 30 wird geschlossen, um die Flußgeschwindigkeit gemäß der Motordrehzahl so zu vermin dern, daß das vorbestimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis er halten wird. Das Flußsteuerventil 30 ist vorgesehen zwischen der Wasserstoff-Öffnung HP und Luft-Ansaugöffnung KP nahe der Wasserstoff-Öffnung HP und dementsprechend besteht ein kleiner Totraum zwischen dem Flußsteuerventil 30 und der Wasserstoff-Öffnung HP, was zu einem hohen Ansprechen auf die Steuerung führt.

Der Betrieb des Kreiskolbenmotors dieser Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.

Der Druck des von dem MH-Tank 7 gelieferten Wasserstoffgases wird durch einen Druckregulierer 83 auf einen vorbestimmten Druck (etwa 5 atm) reguliert und die Menge des zugeführten Wasserstoffgases wird durch das Kraftstoff-Regulierventil 84 gesteuert, welches mit dem Beschleunigungspedal AP verbunden ist. Die Kraftstoff-Steuereinheit 50 kennt die Menge des Wasserstoffgases, das auf der Basis der Öffnung des Kraft stoff-Regulierventils 84, die durch den Positionssensor 55 erfaßt wird, zugeführt wird, den Druck des Wasserstoffgases, der durch den Drucksensor 54 in der Kraftstoff-Versorgungs leitung 8 erfaßt wird, und die Temperatur des Wasserstoff gases, die mit dem Temperatursensor 58 erfaßt wird, und steuert das Drosselventil 63 in der Ansaugleitung 6 gemäß der Menge des Wasserstoffgases so, daß Luft in einer Menge der Luft-Ansaugöffnung KP zugeführt wird, welche das vorbe stimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis liefert. Ferner steuert die Kraftstoff-Steuereinheit 50 das Flußsteuerventil 30 auf der Basis der Motordrehzahl, die durch den Motordrehzahl- Sensor 51 erfaßt wird, und zwar zum Zwecke der Feineinstel lung der Menge des zugeführten Wasserstoffgases.

Wie oben beschrieben öffnet die Luft-Ansaugöffnung KP 32° nach OTP am Ende des Auslaßtaktes und dann öffnet die Was serstoff-Öffnung HP 70° nach OTP. Obwohl zu dieser Zeit Luft in die Arbeitskammer 4K durch die Luft-Ansaugöffnung KP in dem Ansaugtakt strömt, wird das Motorventil 23 noch ge schlossen gehalten und kein Wasserstoffgas wird zugeführt. Danach öffnet sich das Motorventil 23 gleichzeitig mit dem Verschluß der Luft-Ansaugöffnung KP 50° nach UTP und Wasserstoffgas strömt in die Arbeitskammer 4 durch die Was serstoff-Öffnung HP, die geöffnet ist, zu Beginn des Ver dichtungstakts.

Die Luft-Ansaugöffnung KP und die Wasserstoff-Öffnung HP, die in dem Mittelgehäuse 3 gebildet ist, öffnen sich zur Arbeitskammer in dem Ansaugtakt, nachdem die führende Sei tendichtung an ihnen vorbeigegangen ist und dementsprechend sind die Öffnungsdauer und die Öffnungsfläche in Beziehung miteinander. Dies bedeutet, wenn die Öffnungsdauer be schränkt ist, daß auch die Öffnungsfläche beschränkt ist. Um die Öffnungsfläche über eine bestimmte Grenze zu vergrößern, muß die Öffnungsdauer verlängert werden. Da in dieser Aus führungsform die Zufuhr von Wasserstoffgas durch die Was serstoff-Öffnung HP von der Öffnungsdauer des Einspritzven tils 20 abhängt, kann die Form und die Fläche der Wasser stoff-Öffnung HP so eingestellt werden, daß sich das Ein spritzventil 20 öffnet, während die Wasserstoff-Öffnung HP offen ist und eine genügende Menge an Wasserstoffgas durch die Wasserstoff-Öffnung HP geliefert werden kann.

Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform die Luft- Ansaugöffnung KP 288° lang offen gehalten wird, die Wasser stoff-Öffnung HP 370° offen gehalten wird und das Ein spritzventil 20 90° lang offen gehalten wird, kann die Öff nungsfläche der Wasserstoff-Öffnung HP und die Öffnungsdauer des Einspritzventils 20 gemäß der Luft-Ansaugmenge für eine gegebene Betriebsbedingung des Motors eingestellt werden, welche gemäß der Öffnungsdauer der Luft-Ansaugöffnung KP bestimmt werden kann, so daß Wasserstoffgas in einer solchen Menge zugeführt werden kann, die ein erforderliches Luft- Kraftstoff-Verhältnis liefert. In dem Drehkolbenmotor kann eine solche Bedingung dadurch gewährleistet werden, daß die Luft-Ansaugöffnung KP veranlaßt wird, kurz nach dem OTP zu öffnen, wobei die Öffnungsdauer der Luft-Ansaugöffnung KP zwischen 230° und 320° eingestellt wird, was die Wasser stoff-Öffnung HP veranlaßt, kurz nach der Öffnung der Luft- Ansaugöffnung KP sich zu öffnen und was die Öffnungsdauer der Wasserstoff-Öffnung HP so einstellt, daß diese länger ist als die der Luft-Ansaugöffnung KP. Die Öffnungsdauer des Einspritzventils 20 kann auf eine Zeitdauer eingestellt werden, die ausreicht, um eine erforderliche Menge an Was serstoffgas zuzuführen. Dies bedeutet, daß die Öffnungsdauer des Einspritzventils 20 geeignet zwischen etwa 60° und 130° eingestellt werden kann so lange sich das Einspritzventil 20 in der Nähe des Verschließens der Luft-Ansaugöffnung KP öffnet, so daß das Wasserstoffgas sich nicht in die Luft- Ansaugöffnung KP umkehrt und schließt, bevor der Druck in der Arbeitskammer höher ist als der Wasserstoffgas-Zuführ druck (d. h. vor der Mitte des Verdichtungstakts) und bevor die Wasserstoff-Öffnung HP schließt. Wenn die Öffnungsdauer des Einspritzventils 20 so eingestellt ist, beträgt das Verhältnis der Öffnungsdauer des Einspritzventils 20 zu der der Luft-Ansaugöffnung KP etwa 1:3.

In dem Motor mit der oben beschriebenen Anordnung wird Was serstoffgas zugeführt durch die Wasserstoff-Öffnung HP 90° lang zwischen 50° nach UTP, bei welchem das Einspritzventil 20 sich öffnet, und 140° nach UTP, bei welchem sich das Einspritzventil 20 schließt. In dem Kreiskolbenmotor beträgt der Kurbelwinkel zwischen dem OTP und dem UTP 270° und die ser ist länger als in dem Hubkolbenmotor (180°) und dement sprechend nimmt jeder Takt langsamer zu als in dem Hubkol benmotor und der Druck in der Arbeitskammer wächst in dem Verdichtungstakt langsam. Aufgrund dieser Tatsache und der Tatsache, daß die Form und/oder die Öffnungsfläche der Was serstoff-Öffnung HP so eingestellt sind, daß eine Öffnungs fläche, die ausreichend ist, um eine gewünschte Menge an Wasserstoffgas zu liefern, zu jeder Zeit in ihrer Öffnungs dauer erhalten werden kann, kann eine erforderliche Menge an Wasserstoffgas zu Beginn des Verdichtungstakts in die Ar beitskammer eingeführt werden, auch wenn der Wasserstoff gas-Versorgungsdruck so gering wie 5 atm ist. Da ferner das Wasserstoffgas nach Verschluß der Luft-Ansaugöffnung KP zu geführt wird, kann in die Arbeitskammer geliefertes Wasser stoffgas nicht in die Ansaugleitung strömen, wodurch eine Rückzündung bzw. ein Auspuffknallen nicht auftreten kann. Dies bedeutet, daß in dieser Ausführungsform Wasserstoffgas wirksam in einer großen Menge zu Beginn des Verdichtungs takts nach Verschluß der Luft-Ansaugöffnung KP eingebracht bzw. geladen werden kann und dementsprechend die Motorleis tung erhöht werden kann, während ein Rückzünden vermieden werden kann. Da ferner in dem Kreiskolbenmotor die vier Takte stattfinden, während sich die Arbeitskammer bewegt, findet der Ansaugtakt in einer Position statt, die sich von der Position unterscheidet, bei der der Arbeitstakt statt findet, und liegt bei relativ geringer Temperatur und dem entsprechend kann das Wasserstoffgas eine lange Zeit lang mit Luft gemischt werden ohne die Möglichkeit einer vorzei tigen Zündung. Dies ermöglicht den Betrieb des Motors mit magerem Luft-Kraftstoff-Gemisch, wobei das Luftüberschuß- Verhältnis λ (=aktuelles Luft-Kraftstoff-Verhältnis/stö chiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis) nicht kleiner als 2 ist. Im Ergebnis wird wenig Stickoxid (NOx) gebildet. Da der Wasserstoffmotor in eigentümlicher Weise weder Kohlen dioxid noch giftige unverbrannte Komponenten bildet, kann ein fast vollständig schadstofffreier Motor in der Ausfüh rungsform verwirklicht werden.

Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Auführungsform darin, daß eine Bypass-Leitung 28 vorgesehen ist, welche das Motorventil 23 des Ein spritzventils 20 überbrückt.

Dies bedeutet, daß die Bypass-Leitung 28 von der Leitung 22 abzweigt, in die die Leitungen 22F und 22R in dem Ein spritzventil 20 zusammenführen, und direkt mit den Durch gängen 31F und 31R in dem Flußsteuerventil 30 verbunden ist. Die Bypass-Leitung 28 ist mit einem An/Aus-Ventil 29 verse hen.

Wenn der Druck des Wasserstoffgases von dem MH-Tank 7 klein ist, wie wenn der Motor gestartet wurde oder wenn der Motor kalt ist, ist das An/Aus-Ventil 29 geöffnet, um Wasser stoffgas durch die Bypass-Leitung 28 über die gesamte Zeit dauer der Öffnung der Wasserstoff-Öffnung HP zuzuführen, wodurch die Wasserstoffgas-Saugleistung verbessert ist.

Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß eine zusätzliche Wasserstoff-Öffnung HP in dem Seitengehäuse 3S jedes Zylin ders vorgesehen ist.

Dies bedeutet, daß eine zusätzliche Wasserstoff-Öffnung HP in dem Seitengehäuse 3S an einem der Wasserstoff-Öffnung HP in dem Mittelgehäuse 3 gegenüberliegenden Teil oder Ab schnitt gebildet ist. Die zusätzliche Wasserstoff-Öffnung HP ist mit dem Durchgang 32F (oder 32R) in dem zylindrischen Ventilelement 32 durch einen Durchgang 3B verbunden, der in den Seitengehäusen 3S gebildet ist, einen Durchgang 3A, der in dem Mittelgehäuse 3 gebildet ist und eine Öffnung 35F (oder 35R), die in dem Ventilelement 32 gebildet ist. In dieser Ausführungsform ist die wirksame Öffnungsfläche der Wasserstoff-Öffnung HP vergrößert und zur selben Zeit wird Wasserstoffgas besser mit Luft gemischt, da Wasserstoffgas durch beide Wasserstoff-Öffnungen HP, die einander gegenü berliegen, zugeführt wird.

In den in Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung auf einen Hubkolbenmotor ange wandt.

In dieser Ausführungsform sind ein Paar von Luftansaug-Öff nungen KP und ein Paar von Auslaß-Öffnungen EP in dem Zy linderkopf CH gebildet, um sich zu der Verbrennungskammer CC zu öffnen, und eine einzelne Wasserstoff-Öffnung HP ist zwischen den Luft-Ansaugöffnungen KP gebildet. Die Luft-An saugöffnungen KP, die Auslaß-Öffnungen EP und die Wasser stoff-Öffnung HP sind jeweils mit Schlotterventilen KB, EB und HB versehen. Die Kraftstoff-Versorgungsleitung 8, welche zu der Wasserstoff-Öffnung HP führt, ist mit einem Dreh schieber RB als Zeitgabeventil versehen. Das Schlotterventil HB, das in der Wasserstoff-Öffnung HP vorgesehen ist, ist so angeordnet, daß es um einen großen Abstand eine längere Zeit so gehoben wird, daß eine genügend wirksame Öffnungsfläche bereitgestellt werden kann und die aktuelle Wasserstoffgas- Zuführzeit durch den Drehschieber RB bestimmt wird. In Fig. 8 ist eine Zündkerze P gezeigt. In dieser Anordnung kann Wasserstoffgas in geeigneter Zeit zugeführt werden, während eine genügende Öffnungsfläche gewährleistet ist, wodurch eine geeignete Menge an Wasserstoffgas gemäß der Arbeitsbe dingung des Motors zugeführt werden kann. Ferner sind Be schränkungen beim Einstellen der Öffnungsfläche der Durch gänge und der Öffnungszeit sowie des Hubs des Schlotterven tils HB in der Wasserstoff-Öffnung HP vermindert und der Freiheitsgrad bei der Auslegung kann erhöht werden.

Um eine vorzeitige Zündung zu verhindern, ist es bevorzugt, daß die Temperatur der Motorwand, welche die Verbrennungs kammer begrenzt, so klein wie möglich ist während des An saughubs und des Verdichtungshubs. Wenn jedoch die Tempera tur der Motorwand während des Arbeitshubs klein ist, ver mindert sich die Motor-Ausgangsleistung. In der in Fig. 10 gezeigten Auführungsform ist ein Kreiskolbenmotor mit einem Motor-Kühlsystem vorgesehen, bei dem das Motor-Kühlmittel, das von einem Radiator abgegeben wird, zu dem Abschnitt des Wassermantels geliefert wird, der dem Abschnitt des Motors gegenüberliegt, bei dem der Ansaugtakt und der Verdichtungs takt stattfinden, und zwar bevorzugt gegenüber dem Abschnitt des Wassermantels, der dem Abschnitt des Motors gegenüber liegt, wo der Arbeitstakt und der Auslaßtakt stattfinden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10, wo gleiche in den Fig. 1 und 2 gezeigte Teile mit den selben Bezugsziffern bezeichnet sind, ist der Kreiskolbenmotor mit einem Wassermantel ver sehen, der einen Aufwärts-Wassermantel 141 aufweist, der dem Abschnitt des Motors gegenüberliegt, wo der Ansaugtakt und der Verdichtungstakt stattfinden, und einen Abwärts-Wasser mantel 142, der dem Abschnitt des Motors gegenüberliegt, wo der Arbeitstakt und der Auslaßtakt stattfinden. Der Auf wärts-Wassermantel 141 ist mit dem unteren Behälter eines Radiators 143 durch eine Vielzahl von Verzweigungsleitungen 145 verbunden, und der Abwärts-Wassermantel 142 ist mit dem unteren Ende des Aufwärts-Wassermantels 141 verbunden. Fer ner ist der Abwärts-Wassermantel 142 mit einer Rückführlei tung 147 durch eine Vielzahl von Verzweigungsleitungen 146 verbunden. Die Rückführleitung 147 ist mit einer Wasserpumpe 148 verbunden, die mit dem oberen Behälter des Radiators 143 durch eine Einlaßleitung 149 verbunden ist.

Bei dieser Anordnung wird Motor-Kühlmittel, daß gerade durch den Radiator 143 geströmt und relativ kalt ist, zu dem Ab schnitt des Wassermantels geführt, der dem Abschnitt des Motors gegenüberliegt, wo der Ansaugtakt und der Verdich tungstakt stattfinden und das Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Arbeitskammern beim Ansaugtakt und beim Verdichtungstakt wird wirksam gekühlt, wodurch eine vorzeitige Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches wirksam verhindert werden kann.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.

In den Fig. 11 bis 13 sind zu den vorangegangenen be schriebenen Ausführungsformen analoge Teile mit den selben Bezugsziffern bezeichnet und beschrieben. Der Kreiskolben motor dieser Ausführungsform unterscheidet sich im wesent lichen von den zuvor beschriebenen darin, daß er mit einer Hilfsantriebseinrichtung versehen ist.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist die exzentrische Welle 11 durch einen Selsyn-Dynamo 260 und eine Kupplung 270 mit einem Ge triebe 280 verbunden. Wie in Fig. 13 gezeigt, hat der Sel syn-Dynamo 260 einen Rotor 216, der mit der exzentrischen Welle 11 verbunden ist und als Schwungrad dient. Ein umlau fender Feldpol 267 ist auf der Außenfläche der Rotors 216 vorgesehen, und ein gefeilter Teil 68 und Statorteil 269 sind jeweils auf den inneren und äußeren Umfang des umlau fenden Feldpols 267 angeordnet.

Der umlaufende Feldpol 267 weist einen ersten Polkern 267A mit einer Vielzahl von Zähnen auf, die in regelmäßigen Ab ständen zu dem Motorkörper vorstehen, einen zweiten Polkern 267B mit einer Vielzahl von Zähnen, von denen jeder zwischen den Zähnen des ersten Polkerns 267A positioniert ist und zu dem Getriebe vorsteht, und einen nichtmagnetischen Ring 267C, der den ersten und zweiten Polkern 267A und 267B ver bindet.

Der Feldabschnitt 268 weist einen Feldkern 268A auf, der an einem Hintergehäuse 213 durch ein Element befestigt ist, das ein Magnetfeld abschirmt, und eine Feldwicklung 268B, die um den Feldkern 268A gewickelt ist. Der Feldabschnitt 268 ist in dem umlaufenden Feldpol aufgenommen, wobei die äußere Randfläche des ersteren mit einem kleinen Abstand dazwischen der hinteren Randläche des letzteren gegenüberliegt.

Der Statorabschnitt 269 weist einen ringförmigen bzw. ring raumförmigen Statorkern 269A auf, der aus einer Vielzahl von laminierten Stahlplatten gebildet ist, und eine Statorwic klung 269B, die um den Statorkern 269A gewickelt ist. Der Statorabschnitt 269 ist an der Innenfläche eines Statorkern- Gehäuses 214 befestigt, welches zwischen dem Hintergehäuse 213 und einem Kupplungsgehäuse 215 angebracht ist. Der Sta torabschnitt 269 ist bezüglich des umlaufenden Feldpols 267 so positioniert, daß die innere Randfläche des ersteren mit einem kleinen Abstand der äußeren Randfläche des letzteren gegenübergesetzt ist. Die Statorwicklung 269B liegt in der Form einer dreiphasig verteilten Wicklung in einer Vielzahl von Schlitzen (nicht gezeigt) vor, die an der inneren Rand fläche des Statorkerns 269 so gebildet sind, daß sie sich in Umfangsrichtung erstrecken.

Wenn Selsyn-Dynamo 260 synchron mit dem Umlauf der Motor- Ausgangswelle (der exzentrischen Welle 11) eingeschaltet wird, so daß die Feldwicklung 268B angeschaltet wird und der umlaufende Feldpol 267 in einer vorbestimmten Polarität ma gnetisiert wird, während ein umflaufendes Magnetfeld mit einer vorbestimmten Phase zur Polarität des umlaufenden Feldpols 267 eingerichtet ist, dann wird durch das umlau fende Magnetfeld kontinuierlich eine magnetische Kraft an den umlaufenden Feldpol 267 angelegt und ein Drehmoment wird auf die Motor-Ausgangswelle aufgebracht, auf der der umlau fende Feldpol 267 befestigt ist. Somit dient der Selsyn-Dy namo 260 als Selsyn-Motor und wenn er eingeschaltet ist, während sich der Motor in Ruhe befindet, startet er den Mo tor, und wenn er eingeschaltet ist, während der Motor läuft, liefert er ein zusätzliches Drehmoment auf die Motor-Aus gangswelle. Wenn auf der anderen Seite der Selsyn-Dynamo 260 ausgeschaltet wird während der Motor läuft, wird eine elek tromotorische Kraft in der Statorwicklung 269B durch den umlaufenden Feldpol 267 induziert und eine Batterie 290 wird aufgeladen. Der Selsyn-Dynamo 260 arbeitet unter der Steue rung der Kraftstoff-Steuereinheit 50, wie nachstehend im Detail beschrieben wird.

In Fig. 12 ist ein O₂-Sensor 52 gezeigt, der in der Abgas leitung 9 zwischen dem Turbolader TC und dem Katalysator 92 angeordnet ist, sowie ein Temperatursensor 53, der die Tem peratur des Katalysators 92 erfaßt.

Die Steuerung des An/Aus-Ventils 29 der Bypass-Leitung 28, des Selsyn-Dynamos 260 und des Luft-Kraftstoff-Gemisches durch die Steuereinheit 50 wird nachstehend beschrieben. Wie in dem in Fig. 14 gezeigten Flußdiagramm gezeigt, erfaßt die Steuereinheit 50 den Betriebszustand des Motors durch die Motordrehzahl Ne, die Öffnung OA des Kraftstoff-Regu lierventils 84 (d. h. den Betrag der Neigung des Gaspedals), den Druck des Wasserstoffgases PH, die Temperatur des Was serstoffgases TH, die Sauerstoffkonzentration im Abgas V, die Temperatur TC des Katalysators 92, den Druck der Ansaug luft PE und die Temperatur der Ansaugluft TE die von den Sensoren 51, 55, 54, 58, 52, 53 und 57 erfaßt wird. Dann steuert die Steuereinheit 50 das An/Aus-Ventil 29 der By pass-Leitung 28 gemäß der Bypass-Leitungs-Öffnungs- und -Verschluß-Steuertafel, wie sie in Fig. 14 gezeigt ist, steuert den Selsyn-Dynamo 260 gemäß der in Fig. 21 gezeig ten Drehmomentaddition-Steuertafel, und steuert das Fluß steuerventil 30 und das Drosselventil 64. Die Steuereinheit 50 bestimmt ein Luft-Brennstoff-Sollverhältnis gemäß der in den Fig. 16 oder 17 gezeigten Steuertafel, bestimmt eine Sollöffnung des Drosselventils 64 gemäß der in den Fig. 23 oder 24 gezeigten Luftansaug-Durchgangsfläche auf der Basis des Luft-Kraftstoff-Sollverhältnisses und der Motor drehzahl, und steuert das Drosselventil 64 derart, daß die Öffnung des Drosselventils 64 auf die Sollöffnung konver giert. Ferner bestimmt die Steuereinheit 50 eine Sollöffnung des Flußsteuerventils 30 gemäß der in Fig. 18 gezeigten Wasserstoffdurchgangsflächen-Tafel und steuert das Fluß steuerventil 30, so daß die Öffnung des Flußsteuerventils 30 auf die Sollöffnung konvergiert.

Dies bedeutet, daß die Steuereinheit 50 zunächst die Aus gangssignale der oben beschriebenen Sensoren liest. (Schritt S1) Dann bestimmt die Steuereinheit 50 in Schritt S2, ob der Druck des Wasserstoffgases PH höher ist als ein vorbestimm ter Wert PHC. Wenn die Antwort auf die Frage in Schritt S2 Nein ist, steuert die Steuereinheit 50 das An/Aus-Ventil 29, um die Bypass-Leitung 28 zu öffnen. Wenn die Bypass-Leitung geöffnet ist, kann das Wasserstoffgas in die Arbeitskammer geliefert werden, und zwar unabhängig von der Öffnung oder dem Schließen des Einspritzventils 20, und zwar über die gesamte Zeitdauer, in der die Wasserstoff-Öffnung HP offen ist, wodurch ein Mangel an Wasserstoffladung aufgrund ge ringen Drucks kompensiert wird. (Schritt S4) Wenn auf der anderen Seite der Druck des Wasserstoffgases PH höher als der vorbestimmte Wert PHC ist, hält die Steuereinheit 50 die Bypass-Leitung 28 geschlossen. (Schritt S3).

In Schritt S5 bestimmt die Steuereinheit 50, ob der Betrag der Neigung des Gaspedals OA größer ist als ein Grenzwert OAL, der in der in Fig. 21 gezeigten Drehmomentadditions- Steuertafel genannt ist. Wenn der erstere größer ist als der letztere, betreibt die Steuereinheit 50 den Selsyn-Dynamo 260, um das Drehmoment (Schritt S6) zu addieren und andern falls betreibt die Steuereinheit 50 den Dynamo 260 nicht (Schritt S7). Der Selsyn-Dynamo 260 übt ein hohes Drehmoment in dem niedrigen Drehzahlbereich aus, wie in Fig. 20 ge zeigt. Ferner veranlaßt die Steuereinheit 50 den Selsyn-Dy namo 260 grundsätzlich, den Motor betriebsmäßig zu unter stützen, wenn der Motor unter starker Last arbeitet. In dem niedrigen Motor-Drehzahlbereich jedoch, in dem die Motor leistung schnell abnimmt, veranlaßt die Steuereinheit 50 den Selsyn-Dynamo 260, bei relativ leichter Last zu arbeiten, wie in Fig. 21 gezeigt. Somit kann der Motor betrieben werden bei einem auf 2 gehaltenen Überschußluft-Verhältnis λ Addition des zusätzlichen durch den Selsyn-Dynamo 260 ge lieferten Drehmoments zu der Motorausgangs-Kennlinie, wenn der Motor bei einem Überschuß-Luft-Verhältnis λ von 2 ar beitet, wie in Fig. 22 gezeigt. Die in Fig. 22 gezeigte entstehende Motorleisungs-Kennlinie ist äquivalent mit der Motorleistung-Kennlinie, wenn der Motor bei einem bei 1 ge haltenen Überschußluft-Verhältnis λ arbeitet.

In Schritt S8 vergleicht die Steuereinheit 50 die Temperatur TC des Katalysators 92 mit einer Bezugstemperatur TCL. Wenn die erstere höher als die letztere ist, bestimmt die Steuer einheit 50, daß der Motor aufgewärmt ist und bestimmt ein Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis gemäß der in Fig. 16 ge zeigten Warmsteuertafel und steuert das Drosselventil 64 und das Flußsteuerventil 30 so, daß das Luft-Kraftstoff-Ver hältnis zum Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis konvergiert. (Schritt S9). Anderenfalls bestimmt die Steuereinheit 50, daß der Motor noch kalt ist und bestimmt gemäß der Kaltsteuer tafel, die in Fig. 17 gezeigt ist, das Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis und steuert das Drosselventil 64 und das Flußsteuerventil 30 so, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zum Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis konvergiert. (Schritt S10).

Die Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung gemäß der in Fig. 16 gezeigten Warmsteuertafel wird in der in Fig. 15 ge zeigten Weise bewirkt. Dies bedeutet, daß die Steuereinheit 50 zunächst die Motordrehzahl NE, die Öffnung des Kraft stoff-Regulierventils 84 (den Betrag der Neigung des Gaspe dals) und die Sauerstoff-Restkonzentration im Abgas V (Aus gang des O₂-Sensors 52) erfaßt (Schritt S11). Dann bestimmt die Steuereinheit 50 das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis ge mäß der Warmsteuertafel auf der Basis der Motordrehzahl NE und des Betrags der Neigung des Gaspedals OA. (Schritt S12). Wenn das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis gleich 1 ist, be stimmt die Steuereinheit 50 die Luftdurchgangs-Sollfläche gemäß der Luftdurchgangsfläche-Steuertafel, die in Fig. 23 gezeigt ist, und stellt die Öffnung des Drosselventils 64 auf der Basis des bestimmten Luftdurchgangs-Sollverhältnis ses ein. Zu dieser Zeit bestimmt die Steuereinheit 50 den Wasserstoff-Solldurchgang gemäß der in Fig. 18 gezeigten Wasserstoffdurchgangs-Steuertafel und stellt die Öffnung des Flußsteuerventils 30 auf der Basis des Wasserstoff-Soll durchgangs ein. Ferner regelt die Steuereinheit 50 das Drosselventil 64 oder das Flußsteuerventil 30 gemäß dem Ausgang des O₂-Sensors 52 so ein, daß das Luft-Kraftstoff- Verhältnis λ auf 1 konvergiert. Obwohl entweder das Dros selventil 64 oder das Flußsteuerventil 30 rückkopplungsge steuert bzw. geregelt wird, ist es bevorzugt, daß das Dros selventil 64 so geregelt wird, da die Menge der Ansaugluft die Motor-Ausgangsleistung weniger beeinflußt (Schritt S14). Wenn das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis nicht 1 ist, be stimmt die Steuereinheit 50 die Luftdurchgangs-Sollfläche gemäß der Luftdurchgangsfläche-Steuertafel, die in Fig. 23 gezeigt ist, und stellt die Öffnung des Drosselventils 64 auf der Basis der bestimmten Luftdurchgangs-Sollfläche ein, und zu der selben Zeit bestimmt die Steuereinheit 50 den Wasserstoff-Solldurchgang gemäß der Wasserstoffdurchgangs- Steuertafel, die in Fig. 18 gezeigt ist, und steuert (of fene Steuerung) das Flußsteuerventil 30 auf der Basis des Wasserstoff-Solldurchgangs (Schritt S15).

In der in Fig. 16 gezeigten Warmsteuertafel wird das Luft- Kraftstoff-Verhältnis in einem Starklast-Hochdrehzahlbereich auf 1 eingestellt und wird mager gemacht, wenn die Motorlast vermindert ist und die Motordrehzahl abnimmt. Dies bedeutet, daß in dem Starklast-Hochdrehzahlbereich, wo die maximale Motorleistung gefordert ist, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf 1 eingestellt ist, um die Motor-Ausgangsleistung zu er höhen.

In der in Fig. 18 gezeigten Wasserstoffdurchgangs-Steuer tafel ist die Wasserstoffdurchgangsfläche (die Öffnung des Flußsteuerventils 30) in Relation zu dem Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis und der Motordrehzahl, so daß das gemäß der Warmsteuertafel oder der Kaltsteuertafel bestimmte Luft- Kraftstoff-Verhältnis verwirklicht ist. Da die Öffnung des Flußsteuerventils 30, welches ein gegebenes Luft-Kraft stoff-Verhältnis liefert, mit der Motordrehzahl sich ändert, nimmt die Öffnung des Flußsteuerventils 30 zu, wenn sich die Motordrehzahl erhöht.

Gemäß der Luftdurchgangsfläche-Steuertafel, die in Fig. 23 gezeigt ist, wird die Öffnung des Drosselventils 64 propor tional zum Grad der Neigung des Gaspedals in dem Starklast- Hochdrehzahlbereich geändert, wo das Luft-Kraftstoff-Ver hältnis auf 1 eingestellt ist und die Öffnung des Drossel ventils 64 wird unabhängig von dem Betrag der Neigung des Gaspedals in der Region festgelegt, wo das Luft-Kraftstoff- Verhältnis λ auf größer als 1 eingestellt wird.

NOx, das sich bildet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ auf 1 eingestellt ist, wird durch den Katalysator 92 in nicht toxische Substanzen reduziert.

Die Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung gemäß der Kaltsteu ertafel, die angewendet wird, wenn die Temperatur des TC- Katalysators kleiner ist als der Bezugswert TC1, ist die selbe wie die Steuerung, die durchgeführt wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Warmsteuertafel auf größer als 1 eingestellt ist. Dies bedeutet, daß die Steuer einheit 50 das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis gemäß der Kaltsteuertafel auf der Basis der Motordrehzahl und des Be trags der Neigung des Gaspedals bestimmt, und dann die Öff nung des Drosselventils 64 aufgrund der in Fig. 24 gezeig ten Luftdurchgangsfläche-Steuertafel auf der Basis des Luft-Kraftstoff-Sollverhältnisses und der Motordrehzahl be stimmt. Zur selben Zeit steuert die Steuereinheit 50 (Offene Steuerung) das Flußsteuerventil 30 auf der Basis der Was serstoff-Durchgangsfläche die gemäß der in Fig. 18 gezeig ten Wasserstoff-Durchgangs-Steuertafel bestimmt ist.

Gemäß der in Fig. 17 gezeigten Kaltsteuertafel wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Starklast-Hochdrehzahlbe reich auf 2 eingestellt und wird magerer gemacht, wenn die Motorlast vermindert ist und die Motordrehzahl gesenkt ist. Das Luft-Flußsteuerventil 30 wird über den gesamten Be triebsbereich offen gesteuert. Gemäß der in Fig. 24 ge zeigten Durchgangsfläche-Steuertafel wird das Luft-Kraft stoff-Verhältnis λ auf 2 in dem Starklast-Tiefdrehzahlbe reich eingestellt. In dem Bereich, wo das Luft-Kraftstoff- Verhältnis auf 2 eingestellt ist, wird die Öffnung des Drosselventils 64 proportional zum Betrag der Neigung des Gaspedals verändert und in der Region, wo das Luft-Kraft stoff-Verhältnis auf größer als 2 eingestellt ist, wird die Öffnung des Drosselventils 64 unabhängig vom Betrag der Neigung des Gaspedals festgelegt. Das Drosselventil 64 wird über den gesamten Betriebsbereich offengesteuert.

Wenn λ nicht größer als 2 ist, ist die Verbrennungsge schwindigkeit klein und die Verbrennungstemperatur gering, aber der Motor wird schnell erwärmt aufgrund des großen Wärmeverlustes und wenig NOx wird gebildet. Da ferner, wenn der Motor bei starker Last arbeitet, der Selsyn-Dynamo 260 den Motor unterstützt, kann eine Motor-Ausgangskennlinie erhalten werden, die im wesentlichen äquivalent ist der Mo tor-Ausgangskennlinie, wenn der Motor bei einem Überschuß luft-Verhältnis von 1 arbeitet, auch wenn das Überschuß luft-Verhältnis λ bei 2 gehalten ist.

Mit der oben beschriebenen Anordnung wird der Motor bei ma gerem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von nicht kleiner als 2 betrieben, um den Motor aufzuwärmen, wenn der Motor kalt ist. Wenn der Motor warm ist, wird das Überschußluft-Ver hältnis auf nicht kleiner als 2 in dem Leichtlast-Tiefdreh zahlbereich eingestellt, wo die Motorleistung nicht groß zu sein braucht, wodurch die Bildung von NOx unterdrückt wird. In dem Starklast-Hochdrehzahlbereich wird das Überschuß luft-Verhältnis während der Motor warm ist auf 1 einge stellt, um die Motorleistung zu erhöhen. Ferner kann in dem Starklastbereich die Motorleistung durch Unterstützung des Selsyn-Dynamos erhöht werden. Wenn das Luft-Kraftstoff-Ver hältnis λ auf 1 eingestellt ist, kann gebildetes NOx in nicht toxische Substanzen durch den Katalysator 92 reduziert werden.

Fig. 25 ist eine schematische Ansicht, die einen Motor ge mäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung zeigt. Wenn der Wasserstoffmotor gestartet wird, kann keine genügende Menge Wasserstoff aus dem MH-Tank abgegeben werden. Wenn demgemäß der Startmotor gleichzeitig mit dem Anschalten des Startschalters angetrieben wird, kann der Motor nicht gestartet werden, wobei Wasserstoffgas und Bat terie verschwendet werden. In dem Wasserstoffmotor dieser Ausführungsform kann der Startmotor nicht eingeschaltet werden bis der Druck des Wasserstoffgases auf einen vorbe stimmten Wert ansteigt.

In Fig. 25 wird in einem MH-Tank 2 gespeichertes Wasser stoffgas durch eine Kraftstoff-Versorgungsleitung 304 zu einem Motor 301 geliefert. Ein Druckbehälter 305 ist in der Kraftstoff-Versorgungsleitung 304 vorgesehen, um den Druck des von dem MH-Tank 302 abgegebenen Wasserstoffgases auf einen vorbestimmten Wert zu erhöhen.

Es sind ferner vorgesehen ein Druckschalter 312 der ange schaltet wird, wenn der Druck P in dem Druckbehälter 305 den vorbestimmten Wert Po erreicht, ein Startmotor 313 und ein Startrelay 314 zum Steuern der Einschaltung des Startmotors 313.

Motor-Kühlwasser in dem Motor 301 wird durch eine Warmwas ser-Versorgungsleitung 303a zu dem MH-Tank 302 geführt und kehrt durch eine Rückführleitung 303b von dem Tank 302 zu dem Motor 301 zurück. Eine Bypass-Leitung 306 verbindet die Versorgungsleitung 303a und die Rückführleitung 303b direkt. Ein erstes Umschaltventil 309 ist am Übergang der Bypass- Leitung 306 zu der Versorgungsleitung 303a vorgesehen und ein zweites Umschaltventil 310 ist am Übergang der Bypass- Leitung 306 zu der Rückführleitung 303b vorgesehen. Die Um schalter 309 und 310 können ein Dreiwege-Elektromagnetventil aufweisen. Das erste und zweite Umschaltventil 309 und 310 sind so gesteuert, daß Motor-Kühlwasser in der durch die Pfeile der gebrochenen Linien gezeigten Richtung strömt, und zwar während des Startens des Motors und in der durch die Pfeile der durchgezogenen Linie gezeigten Richtung nachdem der Motor gestartet ist. Eine Pumpe 307 und eine elektrische Heizeinrichtung 308 sind vorgesehen, welche nur während des Startens eingeschaltet wird. Ferner ist ein Temperatursensor 311 vorgesehen.

Die Steuereinheit 50 steuert die Pumpe 307, die elektrische Heizeinrichtung 308 und das erste und zweite Umschaltventil 309 und 310 in der durch das Flußdiagramm in Fig. 26 ge zeigten Weise.

In Schritt S101 liest die Steuereinheit 50 die Temperatur des Motor-Kühlwassers. Wenn der Druckschalter 312 AUS ist, betätigt die Steuereinheit 50 die Umschaltventile 309 und 310, so daß das Motor-Kühlwasser durch den Kurzschluß strömt, welcher die Bypass-Leitung 306 enthält, und schaltet die Pumpe 307 und die Heizeinrichtung 308 ein (Schritte S102 und S103). Wenn der Druckschalter 312 auf AN ist, schaltet die Steuereinheit 50 das Startrelay 314 an, um den Startmo tor 313 einzuschalten (Schritt S102 und S104). Nachdem der Motor gestartet ist, wird die Strömung des Motor-Kühlwassers durch den Kurzschluß aufrechterhalten, bis die Temperatur T des Motor-Kühlwassers unmittelbar hinter dem Motor bzw. ab wärts des Motors einen vorbestimmten Wert To erreicht (Schritt S105). Wenn die Temperatur T den vorbestimmten Wert To erreicht, stellt die Steuereinheit 50 die Umschaltventile 309 und 310 in den ursprünglichen Zustand zurück und schal tet die Pumpe 307 und Heizeinrichtung 308 aus (Schritt S106).

Claims

1. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff mit einem Rotorgehäuse (1) mit einer peritrochoidalen Innenfläche und einem Rotor (2), der eine Kontur in der Form einer inneren Hüllfläche der peritrochoidalen Innenfläche des Rotorgehäuses (1) hat, wobei ein Seitengehäuse (3S) des Rotorgehäuses (1) mit einer Luftansaugöffnung (KP) versehen ist, um Luft in Arbeitskammern (4) zu liefern, die in dem Rotorgehäuse (1) definiert sind, und einer Öffnung (HP) für gasförmigen Kraftstoff, die durch eine Kraftstoff-Versorgungsleitung (8) mit einer gasförmigen Kraftstoffquelle (7) verbunden ist und durch die gasförmiger Kraftstoff in die Arbeitskammern (4) geliefert wird, wobei die Luft-Ansaugöffnung (KP) so gebildet ist, daß sie sich in der Nähe des oberen Totpunktes (OTP) beim Ansaugtakt öffnet und nach dem unteren Totpunkt (UTP) beim Ansaugtakt schließt, wobei ein Strömungsventil (30) in der Kraftstoffversorgungsleitung (8) zwischen der gasförmigen Kraftstoffquelle (7) und der Öffnung (HP) für gasförmigen Kraftstoff vorgesehen ist und wobei sich die Öffnung (HP) für gasförmigen Kraftstoff nahe der Öffnungszeit der Luft-Ansaugöffnung (KP) öffnet und im wesentlichen in der Mitte des Verdichtungstaktes schließt.

2. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Strömungsventil (30) und der Quelle (7) für gasförmigen Kraftstoff ein Zeitgabeventil (20) vorgesehen ist.

3. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Versorgungsleitung (8) mit einem bzw. dem Zeitgabeventil (20) versehen ist, welches in einer vorbestimmten Zeit öffnet, während die Öffnung (HP) für gasförmigen Kraftstoff offen ist.

4. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer, in der das Zeitgabeventil (20) geöffnet ist, etwa ein Drittel der Zeitdauer beträgt, in der die Öffnung (HP) für gasförmigen Kraftstoff offen ist.

5. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Kraftstoff bei geringem Druck an die Öffnung (HP) für gasförmigen Kraftstoff geliefert wird.

6. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitgabeventil (20) bei Verschluß der Luftansaugöffnung (KP) geöffnet wird.

7. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung für gasförmigen Kraftstoff in jedem der Seitengehäuse (3S)gebildet ist.

8. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorgehäuse (1) mit einem Wassermantel (141, 142) zum Kühlen des Motors und einer Einrichtung zum Zuführen des Kühlmittels zu dem Wassermantel versehen ist, welche so angeordnet ist, daß von einem Radiator (143) abgegebenes Motorkühlmittel zu dem Teil bzw. Abschnitt (141) des Wassermantels geliefert wird, der dem Teil bzw. Abschnitt des Motors entgegengesetzt ist, bei dem der Ansaugtakt und der Verdichtungstakt stattfinden, und zwar bevorzugt gegenüber dem Teil (142) des Wassermantels, der dem Teil des Motors gegenüberliegt, wo der Arbeitstakt und der Auslaßtakt stattfinden.

9. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hilfsantriebseinrichtung (260), die mit dem Motor in Serie geschaltet ist, einer Strömungssteuereinrichtung (30), die die Menge des zugeführten gasförmigen Kraftstoffs steuert, einer Last-Erfassungseinrichtung, die die Motorlast erfaßt, und einer Steuereinrichtung, (50), die die Strömungssteuereinrichtung (30) und die Hilfsantriebsein richtung (260) auf der Basis der Motorlast steuert, die durch die Lasterfassungseinrichtung erfaßt wird, wobei die Steuereinrichtung (50) die Strömungssteuereinrichtung (30) so steuert, daß das Überschußluft- Verhältnis nicht kleiner als 2 ist und die Hilfssteuereinrichtung (260) veranlaßt, zu arbeiten und den Motor zu unterstützen, wenn der Motor bei starker Last arbeitet.

10. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisch gesteuertes Strömungssteuerventil (64) in einer Luft- Ansaugleitung vorgesehen ist, um Luft an die Luft-Ansaugöffnung zu liefern, und die Steuereinrichtung (50) die Strömungssteuereinrichtung (30) für den gasförmigen Kraftstoff und das Strömungssteuerventil (64) für Luft so steuert, daß ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erhalten wird.

11. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (52) zum Erfassen der Temperatur des Motors, und wobei die Steuereinrichtung (50) die Strömungssteuereinrichtung so steuert, daß das Überschuß-luft-Verhältnis nicht kleiner als 2 ist, wenn der Motor kalt ist.

12. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ändern der Zeitdauer, in der der gasförmige Kraftstoff zugeführt wird, und wobei die Zeitdauer, in der der gasförmige Kraftstoff zugeführt wird, verlängert ist, wenn der Motor gestartet wird.

13. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Strömungssteuereinrichtung (30), welche die Menge des zugeführten gasförmigen Kraftstoffs steuert, einer Lasterfassungseinrichtung, welche die Motorlast erfaßt, und einer Steuereinrichtung (50), welche die Flußsteuereinrichtung (30) auf der Basis der Motorlast steuert, die durch die Lasterfassungseinrichtung erfaßt ist, so daß das Überschußluft-Verhältnis nicht kleiner als 2 ist, wenn die Motorlast leicht ist, und bei etwa 1 liegt, wenn die Motorlast stark ist.

14. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (52) zum Erfassen der Temperatur des Motors, und wobei die Steuereinrichtung (50) die Strömungssteuereinrichtung so steuert, daß das Überschußluft-Verhältnis nicht kleiner als 2 ist, wenn der Motor kalt ist.

15. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ändern der Zeitdauer, in der der gasförmige Kraftstoff zugeführt wird, wobei die Zeitdauer, in der der gasförmige Kraftstoff zugeführt wird, verlängert ist, wenn der Motor gestartet wird.

16. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Druckbehälter (305), der in der Kraftstoff-Versorgungsleitung (304) vorgesehen ist, um den gasförmigen Kraftstoff zu speichern, und eine Einrichtung (312) zum Begrenzen bzw. Verzögern des Startens des Motors, bis der Druck (P) des gasförmigen Kraftstoffs in dem Druckbehälter einen vorbestimmten Wert (Po) erreicht.

17. Kreiskolbenmotor für gasförmigen Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige Kraftstoff Wasserstoffgas ist.