DE60305521T2

DE60305521T2 - Rotationsmaschine mit zwei rotoren

Info

Publication number: DE60305521T2
Application number: DE60305521T
Authority: DE
Inventors: Orlando Canal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2023-09-20
Also published as: EP1552124A1; ITTV20030089A1; DE60305521D1; ES2263022T3; AU2003274697A1; WO2004111408A1; EP1552124B1; US20060024186A1; ATE327421T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mechanismus einer Rotations-Brennkraftmaschine (Rotations-Verbrennungsmotor).
Motoren dieser Art werden ansonsten durch den allgemein bekannten Namen Wankelmotoren bezeichnet. Ein Wankelmotor ist vollständig anders als die klassischen Kurbelmechanismen mit Verbindung zwischen Kolben und Stange, die im Allgemeinen in Brennkraftmaschinen verwendet werden, um die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in die Drehbewegung der Antriebswelle, d. h. der Kurbelwelle umzusetzen. Die wesentlichen Komponenten, die den Aufbau des Wankelmotors bilden, enthalten gewöhnlich ein prismenförmiges Drehelement mit konvexen dreieckigen Basen (d. h. das so genannte Reuleaux-Dreieck), das im Allgemeinen als Rotor bezeichnet wird, und ein feststehendes Element, d. h. den Stator, der den Rotor enthält. An seiner ersten Basis besitzt der Rotor wiederum einen Zahnkranz, der zu seiner Achse konzentrisch angeordnet ist, wobei ein Ritzel, das am Stator befestigt ist, an den Zähnen dieses Zahnrads in Eingriff ist. Diese Einschränkung bestimmt die Bewegungsbahn des Rotors im Stator. Eine exzentrisch runde Antriebswelle ist mit der zweiten Basis des Rotors gekoppelt. Der Stator besitzt einen derartigen Querschnitt, dass sichergestellt ist, dass zu keinem Moment jemals eine Trennung der Wand des Stators von den Scheitelpunkten des Rotors stattfinden kann. Ein derartiger Querschnitt besitzt im Allgemeinen die Form eines Epitrochoids. Mittels der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches wird der Rotor in dem Stator rotatorisch angetrieben und überträgt seine Drehbewegung über den Exzenter an die Antriebswelle. Die Entsprechung der Verbren nungskammer, die in einem normalen Hubkolbenmotor zwischen Kolben und Zylinder vorgesehen ist, wird in einer Rotationsmaschine durch die Volumen gebildet, die zwischen den Seiten des Rotors und den inneren Oberflächen des Stators eingeschlossen sind. Auf Grund der speziellen Geometrie von sowohl Rotor als auch Stator bewirkt die Drehbewegung des Rotors, dass sich diese Volumen zyklisch ändern. Während sich der Rotor in dem Stator bewegt, löst der Rotor die verschiedenen Einlass-, Verbrennungs-, Ausdehnungs- und Auslassphasen des Motors aus und definiert diese, während er gleichzeitig außerdem als Taktgeberelement wirkt. In der Tat sind in einem Wankelmotor weder Ventile noch Taktgeberzahnräder oder Taktgeberverbindungen vorhanden. Im Hinblick auf die Verbesserung der Verbrennungscharakteristiken sind an den Seiten des Rotors manchmal geeignete flache Hohlräume vorgesehen, in denen der Großteil des zu zündenden Gemisches gehalten werden kann. Die kinematische Verbindung des Rotors mit der Antriebswelle ist derart, dass die Letztere drei Umdrehungen pro Umdrehung des Rotors ausführen kann. In der Technik sind schließlich Motoren bekannt, die mehr als einen einzelnen Rotor enthalten.
Trotzdem hat bisher eine Verbreitung von Motoren dieser Art, die z. B. im US-Patent Nr. 2.988.065 offenbart ist, in einem nahezu vernachlässigbaren Umfang stattgefunden hauptsächlich wegen der folgenden Nachteile, die mit einer Konstruktion, die sich tatsächlich als funktional wirkungsvoll und wirtschaftlich geeignet und praktikabel erweist, bis zum heutigen Tage nicht zufrieden stellend beseitigt werden konnten. Obwohl ein Wankelmotor ermöglicht, dass die Verbrennung des zu verwendenden Luft-Kraftstoff-Gemisches mit einem Wirkungsgrad erfolgt, der mehr oder weniger gleich dem Wirkungsgrad eines Hubkolbenmotors ist (wobei sich die Antriebswelle in beiden Fällen in dieser Phase um etwa 180° dreht), die Probleme durch Schwingungen, die durch die sich hin und her bewegli chen Massen erzeugt werden, eliminiert werden, die Unwuchten, die an der Antriebswelle wirken, verringert werden sowie eine einfache Gesamtkonstruktion zusammen mit einem begrenzten Gewicht dank der kleineren Anzahl von erforderlichen Teilen erreicht werden kann, sind seine Nachteile vielfältig. Wie oben bereits festgestellt wurde, ist die Verbrennungskammer, die in dem Wankelmotor gebildet wird, durch die Seiten des Rotors und die innere Oberfläche des Stators definiert. Sie erweist sich als lang mit einer schmalen Form und besitzt deswegen ein ungünstiges Verhältnis von Volumen und Oberfläche, was größere Wärmeverluste bedeutet und gegen eine optimale Flammenausbreitung wirkt, so dass die erforderliche Zeitdauer, bis das gesamte Gemisch verbrannt ist, verhältnismäßig lang ist. Dieses Problem wird noch deutlicher im Fall von Motoren mit großen Abmessungen, da die Größe der Kammer proportional ansteigt. Außerdem wird das verbrannte Gemisch in herkömmlichen Wankelmotoren ausgestoßen, nachdem die Antriebswelle eine Drehung von etwa 180° (60° am Rotor) ausgeführt hat, bei lediglich einem kleinen Hebelarm der Bewegungskraft und während einer sehr kurzen Zeitperiode. Diese speziellen Nachteile führen zu einem größeren Kraftstoffverbrauch des Motors auf Grund des ungünstigen Wärmehaushalts und der geringeren Ausnutzung der Verbrennungsenergie. Es wird ferner auf Grund eines Kompressionsverhältnisses, das gewöhnlich bei Werten von etwa 7 liegt, ein geringerer Gesamtwirkungsgrad erreicht. Die nicht optimalen Verbrennungsbedingungen erzeugen schließlich eine deutlicher ausgeprägte Luftverschmutzung.
Die oben beschriebenen Nachteile von Wankelmotoren können nun nicht eliminiert werden, wenn an herkömmlichen Konstruktionslösungen festgehalten wird. Damit z. B. das Kompressionsverhältnis verbessert werden kann, wäre es erforderlich, das Volumen der Verbrennungskammer zu verringern. Eine derartige Verringerung würde jedoch bedeuten, dass die gleiche Verbren nungskammer noch schmaler wird, so dass das Problem, das mit dem ungünstigen Verhältnis von Volumen zu Oberfläche verbunden ist, verstärkt würde. Was dagegen den Auslasswinkel betrifft, ist dieser durch die inhärente Geometrie des Systems festgelegt und kann deswegen nur geringfügig, d. h. in einem recht geringen Umfang modifiziert werden. Es sind jedoch auf jeden Fall verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden, um diese Nachteile zu beseitigen. Sie enthalten:

– die Verwendung von zwei Zündkerzen, die so gesteuert werden, dass sichergestellt ist, dass die entsprechenden Zündfunken mit einer bestimmten Phasenverschiebung ausgelöst werden, wie z. B. im US-Patent Nr. 3.982.502 gezeigt ist;
– die Anpassung einer Vorverbrennungs- oder Vorzündungskammer, die sich außerhalb des Stators befindet und mit diesem über wenigstens zwei Anschlüsse verbunden ist, die an gegenüberliegenden Seiten in Bezug auf den Punkt mit dem geringsten Durchmesser der Trochoidenfläche angeordnet sind, wie z. B. in dem US-Patent Nr. 3.391.677 gezeigt ist;
– eine Kombination der oben beschriebenen Lösungen, wie z. B. in dem US-Patent Nr. 4.096.828 offenbart ist;
– die Verwendung von Verbrennungskammern, die wenigstens teilweise auch in dem Rotor vorgesehen sind, wie z. B. in dem US-Patent Nr. 3.387.595 offenbart ist.

Die japanische Patentanmeldung Nr. 60040394 und das Patent FR 2 719 874 sind außerdem bekannt.
Selbst diese Lösungen haben sich jedoch bisher nicht als sehr erfolgreich erweisen, hauptsächlich auf Grund der Tatsache, dass die höhere Komplexität der Konstruktion nicht durch eine angemessene Verbesserung der Leistungsfähigkeit ausgeglichen werden konnte.
Es ist deswegen eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, die Funktionsweise und den Wirkungsgrad zu verbessern sowie die Umweltverschmutzung einer Rotationsmaschine zu verringern, während gleichzeitig der Dieselzyklus verwendet werden kann.
Innerhalb dieser Hauptaufgabe besteht ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung darin, einen Motor und einen Kompressor zu schaffen, bei denen die Konstruktionsmerkmale dieser Rotationsmaschine verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele in einer Rotationsmaschine sowie in einem Motor und einem Kompressor erreicht, die die in den beigefügten Ansprüchen angegebenen Merkmale besitzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend beschrieben wird, besitzt die Erfindung eine Konfiguration der Baueinheit aus Rotor/Antriebswelle/Stator bei der:

– der Rotor eine äußere Kontur in Form eines ersten gleichseitigen Dreiecks mit konvexen Seiten besitzt und in ihm ein Hohlraum mit drei runden Vorsprüngen vorgesehen ist, die als Ausnehmungen bezeichnet werden und in Übereinstimmung mit den Scheitelpunkten eines zweiten dreiseitigen Dreiecks angeordnet sind, das konzentrisch mit dem ersten dreiseitigen Dreieck vorgesehen ist und zu diesem um 60° gedreht ist. Jeder Hohlraum steht mit der Umgebung des Rotors über eine Kammer, die in dem eigentlichen Rotor vorgesehen ist, in Verbindung;
– an der Antriebswelle ist ein zweiter Rotor, der in dem ersten Rotor enthalten ist, exzentrisch angebracht, wobei seine Endpunkte eine Form besitzen, die komplementär zu der Form einer Ausnehmung ist;
– der Stator besitzt einen inneren Abschnitt, der durch zwei nebeneinander liegende Bögen eines Umfangs gebildet ist, die miteinander durch Bögen verbunden sind, die einen kleineren Krümmungsradius besitzen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ferner in einer Art und Weise, die in der Technik bekannt sind, das Vorsehen von wenigstens zwei Einspritzvorrichtungen in dem Stator, die so beschaffen sind, dass sie nacheinander arbeiten, wovon die zweite Einspritzvorrichtung, die später genauer beschrieben werden soll, vorgesehen ist, um eine gleichmäßigere, allmählich erfolgende Bewegung des Rotors sicherzustellen.
Die Konstruktion der Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht in jedem Fall, dass die folgenden Merkmale erreicht werden:

– die Verbrennung erfolgt in einer Kammer, die ein großes Verhältnis von Volumen/Oberfläche aufweist, d. h. eine Kammer, die typischerweise nahezu zylindrisch ist;
– das verbrannte Gemisch kann sich länger ausdehnen und folglich eine nützliche Arbeit an der Antriebswelle ausführen für eine längere und somit gleichmäßigere Drehmomentabgabe und einen hohen Wirkungsgrad;
– der Entwickler hat die Möglichkeit, die Form der Rotationsmaschine im Hinblick auf das Erreichen der gewünschten Leistungsfähigkeit beliebig zu ändern d. h. zu skalieren.

Diese sowie weitere Merkmale werden gemeinsam mit den sich daraus ableitenden Vorteilen aus der Beschreibung der Konstruktion und Funktionsweise einer bevorzugten, jedoch nicht einzigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung leichter verstanden, die nachfolgend mittels eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung angegeben ist, in der:
1 eine vertikale Schnittansicht der Baueinheit, die durch den ersten und den zweiten Rotor, die Antriebswelle und den Stator gebildet ist, längs einer Schnittlinie ist, die in 2 mit dem Bezugszeichen F angegeben ist;
2 eine vertikale Schnittansicht der Baueinheit, die durch den ersten und den zweiten Rotor, die Antriebswelle und den Stator gebildet ist, längs einer vertikalen Ebene ist, die durch die Achse der Antriebswelle verläuft;
3a eine vertikale Schnittansicht des Stators längs der Schnittlinie von 1 ist;
3b eine schematische geometrische Schnittdarstellung des Stators ist, die als nützlich bei der Definition seiner Konstruktion betrachtet wird;
4a eine Schnittansicht des Rotors längs einer vertikalen Schnittebene ist, die sich orthogonal zu seiner Drehachse erstreckt, um die Hohlräume und die Kanäle in dem Rotor besser zu veranschaulichen;
4b eine schematische geometrische Schnittdarstellung des Rotors ist, die als nützlich bei der Definition seiner Konstruktion betrachtet wird;
5a eine Schnittansicht des zweiten Rotors längs einer vertikalen Schnittebene ist, die sich orthogonal zu seiner Drehachse erstreckt, um die Kanäle in dem zweiten Rotor besser zu veranschaulichen;
5b eine schematische geometrische Schnittdarstellung des zweiten Rotors ist, die als nützlich bei der Definition seiner Konstruktion betrachtet wird;
die 6 bis 15 entsprechende Ansichten der gegenseitigen Anordnung von Rotor und Nocke, die sich in dem Stator befinden, während allen thermodynamischen Phasen des Maschinenzyklus sind;
16 eine Schnittansicht längs einer vertikalen Ebene ist, die sich senkrecht zu der Achse der Antriebswelle eines Kompressors erstreckt, der eine ähnliche mechanische Konstruktion wie der Motor gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
17 eine Ansicht ist, die eine Einzelheit einer Seite des Rotors zeigt, der zu dem in 16 gezeigten Kompressor gehört; und
die 18 bis 21 entsprechende Ansichten der Phasen des Einlass- und Abgabezyklus des in 16 gezeigten Kompressors sind.
Die 1 und 2 veranschaulichen eine beispielhafte Ausführungsform einer mit dem Bezugszeichen 1 angegebenen Rotationsmaschine, die die Lösungen und Merkmale gemäß der Verwendung enthält. Diese Rotationsmaschine enthält ein feststehendes Element 33 (die 1 und 3a), das allgemein als Stator bezeichnet wird, in dem (siehe die 1 und 4a) ein Drehelement 31 enthalten ist, das allgemein als Rotor bezeichnet wird. Koaxial mit dem Rotor 31 ist eine Antriebswelle 32 vorgesehen, auf der ein zweiter Rotor 20 exzentrisch befestigt ist (siehe 5a).
Bei Betrachtung seines vertikalen Querschnitts besitzt der Rotor 31 eine äußere Kontur in der Form eines gleichseitigen Dreiecks T01, das konvexe Seiten aufweist. An den Scheitelpunkten dieses Dreiecks T01 sind unter Verwendung von Techniken, die in der Technik bekannt sind, Dichtungsmittel vorgesehen, die in den Figuren mit den Bezugszeichen 15a, 15b und 15c angegeben sind. In dem Rotor ist ein Hohlraum 11 mit drei regelmäßigen Vorsprüngen vorgesehen, wobei die Vorsprünge 11a, 11b und 11c von nun an als Ausnehmungen bezeichnet wer den sollen.
In 4 sind die Bezeichnungen so dargestellt, dass sie den Rotor 31 und die drei Ausnehmungen 11a, 11b und 11c des Hohlraums 11 geometrisch beschreiben und zeichnen. T1 wird als gleichseitiges Dreieck bezeichnet und es soll ein zweites Dreieck T2, das in T1 enthalten ist und dessen Massenmittelpunkt mit dem Massenmittelpunkt von T1 zusammenfällt und dessen Seiten sich parallel zu den Seiten von T1 erstrecken, betrachtet werden. Ein Zirkel soll nun von einem Scheitelpunkt von T2 zu einem der am weitesten entfernten Scheitelpunkte von T1 spannen und es soll ein Bogen L1 gezeichnet werden, der diese beiden Scheitelpunkte miteinander verbindet. Der Bogen, der auf diese Weise erhalten wird, ist eine konvexe Seite des Rotors 31. Indem die gleiche Prozedur für alle drei Scheitelpunkte von T2 durchlaufen wird, wird schließlich die äußere Kontur des Rotors 31 erhalten.
Es soll nun eine Umfangshälfte L2 außerhalb von T2 gezeichnet werden, die einen Durchmesser besitzt, der gleich dieser Seite von T2 ist und Endpunkte besitzt, die mit den Endpunkten der betrachteten Seite von T2 zusammenfallen. Durch Wiederholen der gleichen Prozedur für alle drei Seiten von T2 werden schließlich drei Umfangshälften L2 erhalten, die die äußere Begrenzung des Hohlraums 11 bilden; wobei sich herausstellt, dass der Rotor 31 auf diese Weise durch drei identische Abschnitte gebildet wird.
Die oben erwähnten Ausnehmungen 11a, 11b und 11c definieren geometrisch drei Spitzen, wobei in Übereinstimmung mit diesen durch Verfahren, die in der Technik bekannt sind, Dichtungsmittel 13a, 13b bzw. 13c vorgesehen werden. Die Ausnehmungen 11a, 11b und 11c stehen mit der äußeren Kontur des Rotors 31 über drei Kammern 12a, 12b bzw. 12c in Verbindung, die im Wesentlichen oval sind und einen lang gestreckten Querschnitt aufweisen. Die Form dieser Kammern kann sich jedoch ändern, indem sie z. B. eine größere oder kleinere Exzentrizität des Ovals aufweisen oder die Form eines mixtilinearen Rechtecks annehmen. Wie am besten in 4a dargestellt ist, sind diese Kammern auf dem Scheitelpunkt der drei Ausnehmung 11a, 11b und 11c vorgesehen.
In Bezug auf die Abmessung der Ausnehmungen 11a, 11b und 11c (d. h. die Abmessung des Dreiecks T2 in dem Dreieck T1 von 4b) gibt es keine strenge Regel, da diese Abmessung eher in jedem einzelnen Fall, d. h. in Abhängigkeit von jedem einzelnen Fall betrachtet und entschieden werden sollte. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass es definierte niedrigste und höchste zulässige Werte gibt. Der höchste zulässige Wert wird durch die kleinste gewünschte Größe der Kammern 12a, 12b und 12c festgelegt (je größer die Abmessung der Ausnehmung ist, desto kleiner ist das Volumen, das für die Kammern verbleibt), wohingegen der niedrigste Wert durch den Betrag der Belastung festgelegt ist, die die Antriebswelle tatsächlich aushalten kann (je kleiner die Ausnehmung ist, desto kleiner ist die Abmessung des zweiten Rotors, der an der Antriebswelle 32 angebracht ist und desto kleiner ist demzufolge der Durchmesser der Antriebswelle 32).
Für die geometrischen Angaben, die in Verbindung mit der Abmessung und der Konfiguration des zweiten Rotors 20 gemacht werden, sollte für ein besseres Verständnis auf 5a Bezug genommen werden. Die dort gemachten Angaben sowie die geometrischen Beschreibungen, die im Weiteren folgen, sollten nicht als Darstellung einer grundsätzlich geltenden, strengen Regel, sondern eher als eine allgemeine, im weitesten Sinne geltende Regel verstanden werden, die Gegenstand von Feineinstellungen ist, die sich als absolut notwendig sowohl auf der experimentellen als auch der konstruktiven Ebene erweisen, wenn mehrere weitere Faktoren, wie etwa Bearbeitungs- und Herstellungstoleranzen, thermische Ausdehnung und dergleichen, in geeigneter Form berücksichtigt werden müssen.
Es soll auf jeden Fall ein Segment SS betrachtet werden, dessen Endpunkte als C1 und C2 angegeben werden. Es sollen nun zwei Umfangshälften Cf1 und Cf2 mit den Mittelpunkten C1 bzw. C2 gezeichnet werden, so dass die Endpunkte dieser Umfangshälften auf einer geraden Linie liegen, die sich senkrecht zu diesem Segment SS erstreckt, wobei diese Umfangshälften einen Durchmesser aufweisen, der den Seiten des Dreiecks T2 entspricht, wie bereits unter Bezugnahme auf 4b definiert wurde, und der Abstand des Mittelpunkts dieser Umfangshälften zu dem am weitesten entfernten Punkt der anderen Umfangshälfte gleich der Höhe des Dreiecks T2 ist, die eine als M2 definierte Länge besitzt. Diese Umfangshälften Cf1 und Cf2 werden dann durch zwei ähnliche Bögen, die einen Umfang Cf3 aufweisen, miteinander verbunden, wobei ihre Konvexität dem Segment SS gegenüberliegt, wobei jeder die Bögen erhalten wird, indem ein Zirkel mit einer Spanne M2 der Zirkelschenkel an einem ersten Punkt am Medianpunkt der Mittelpunkte C1, C2 und an einem zweiten Punkt an einem der beiden am nächsten gelegenen Endpunkte von Cf1 oder Cf2 eingestellt wird.
Wie oben bereits festgestellt wurde, ist dies eine im weitesten Sinne geltende Angabe. Der Radius der Bögen Cf3 und der Punkt am Medianpunkt M sollten so ermittelt werden, dass die Bildung von Spitzen in den äußeren Konturen des zweiten Rotors 20 vermieden wird.
Die Befestigung des zweiten Rotors 20 an der Antriebswelle 32 wird so ausgeführt, dass sichergestellt ist, dass die Achse X der Antriebswelle 32 durch einen der Mittelpunkte C1, C2, die in 5b gezeigt sind, verläuft. Daraus ergibt sich, dass ein Endabschnitt des Rotors 20 von der Antriebswelle 32 vorsteht; wobei dieser vorstehende Endabschnitt in den Figuren mit dem Bezugszeichen 20a angegeben ist und von nun an als Nocke bezeichnet werden soll. Der zweite Rotor 20, der im Weiteren genauer beschrieben werden soll, ist in dem Hohlraum 11 des Rotors 31 vollständig enthalten. Es ist demzufolge erforderlich, dass die Radien der Umfangshälften Cf1, Cf2 im Wesentlichen gleich den Radien der Ausnehmungen 11a, 11b und 11c sind und dass der Abstand M2 vom Mittelpunkt einer Umfangshälfte zu dem am weitesten entfernten Punkt der anderen Umfangshälfte im Wesentlichen gleich dem Abstand ist, der von der Achse X der Antriebswelle 32 und den Dichtungsmitteln 13a, 13b, 13c vorhanden ist. Diese Betrachtung soll im Licht der möglichen Bearbeitungs- und Herstellungstoleranzen ausgeführt werden.
Kanäle 20b und/oder Labyrinthe, in denen Kühl- und/oder Schmiermedien fließen sollen, sind gewöhnlich in dem oben erwähnten zweiten Rotor 20 vorgesehen.
Längs den Begrenzungen der beiden Basen des Rotors 31 sind Führungsmittel 88 vorgesehen, in denen Walzen 27 gleiten können, die an dem Stator (2) angebracht sind und im Allgemeinen einer Feder zugeordnet sind, um Schwingungen zu dämpfen. Das kombinierte Vorsehen der Walzen und der zugehörigen Führungen ermöglicht, dass Schwingungen des Rotors gedämpft werden können, wodurch der gesamte Motor stabilisiert wird. Diese Führungen sind ein Merkmal der vorliegenden Erfindung und haben zwei wesentliche Vorteile. Sie ersetzen eigentlich eine Baueinheit aus Zahnrad/Ritzel der herkömmlichen Konstruktion des Wankelmotors, indem sie den Rotor 31 in der seiner Rotationsbewegungsbahn in dem Stator 33 führen; ferner verhindern sie wirkungsvoll ein Reiben des Rotors 31 an der Oberfläche des Stators 33. Die (nicht gezeigten) Dichtungsmittel sind tatsächlich gemäß der vorliegenden Erfindung längs des Umfangs der Basen des Rotors 31 in Kontakt mit dem Stator 33 vorgesehen.
Der Stator 33 (3a) hat einen inneren Hohlraum 33a, der mit dem Rotor 31 in Kontakt ist. Die obere Statorfläche 33b weist in Übereinstimmung mit der vertikalen Symmetrieachse YY des Stators 33 eine Ausnehmung auf, die eine primäre Verbrennungskammer 24 bildet, in die eine erste Einspritzeinrichtung 39 mündet. Diese Verbrennungskammer wird aus Gründen der Systemgeometrie benötigt, da sie sich als absolut notwendig erwiesen hat, um die Bewegung des Rotors 31 in dem Stator 33 zu ermöglichen, die keine einfache Drehbewegung wie in herkömmlichen Wankelmotoren ist, sondern in diesem Fall eher die Kombination aus einer Drehbewegung und einer Schubbewegung ist. In Uhrzeigerrichtung entlang der oberen Statorfläche 33b befindet sich eine zweite Einspritzeinrichtung 23. Zwischen den beiden Einspritzeinrichtungen 39, 23 kann eine Zündkerze oder eine Glühkerze 38 vorgesehen sein. Die Positionen und die Anzahl der Einspritzeinrichtungen und der Zündkerze können in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Ausführungsformen variieren. Wenn z. B. für den Rotor eine Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung ausgewählt wird, müssen die Positionen der oben erwähnten Elemente natürlich relativ zueinander umgekehrt werden.
In der unteren Statorfläche 33c sind eine Einlassöffnung 60 mit dem zugehörigen Einströmkanal 60a und eine Auslassöffnung 70 mit dem zugehörigen Ausströmkanal 70a vorgesehen, wobei ferner ein Auslassventil, das durch eine zentrale elektronische Steuereinheit (die in den Figuren nicht gezeigt ist) in geeigneter Weise gesteuert wird, in dem Ausströmkanal 70a vorgesehen ist. Außerdem umfasst die untere Statorfläche 33c an einer Position, die der primären Verbrennungskammer 24 gegenüberliegt, eine weitere Kammer 71, die wiederum lediglich aus geometrischen Gründen notwendigerweise vorgesehen ist, um zu ermöglichen, dass die kombinierte Dreh- und Schubbewegung des Rotors 31 in dem Stator 33 erfolgen kann.
Damit die geometrischen Angaben, die in Verbindung mit der Abmessung und der Konfiguration des Stators 33 erfolgen, deutlicher verstanden werden, sollte auf 3b Bezug genommen werden, in der die Konstruktion des Rotors 31, die in Übereinstimmung mit der Beschreibung erhalten wird, die zuvor unter Bezugnahme auf 4b erfolgte, teilweise dargestellt ist.
In diesem Zusammenhang soll der Abstand von einem Scheitelpunkt des Dreiecks T2 und dem Scheitelpunkt des Dreiecks T1, der diesem am nächsten liegt, als M1 definiert sein. Nun soll ein Scheitelpunkt des Dreiecks T2, d. h. ein Punkt, der einer oberen Spitze des Hohlraums 11 dieses Rotors 31 in 4a, als Punkt P2 gekennzeichnet und definiert sein. Dann soll ein Zirkel an diesem Punkt P2 mit einer Spreizung der Zirkelschenkel eingesetzt werden, die gleich dem Abstand von diesem Punkt P2 zu einem der gegenüberliegenden Scheitelpunkte des Dreiecks T1 ist, und einen ersten Bogen A2 beschreiben (der sich als eine Verlängerung einer konvexen Seite des Rotors 31 erweist). Wird der Kreis CC betrachtet, in den das Dreieck T2 eingeschrieben ist, soll nun der Punkt P2' gekennzeichnet werden, der das Gegenstück des oben angegebenen Punkts P2 an einem Schnittpunkt des Kreises CC mit einer Höhe AA des Dreiecks T1 ist. Es soll ein Zirkel an diesem Punkt P2' mit einer Spanne der Zirkelschenkel eingesetzt werden, die gleich dem Abstand von dem Punkt P2 zu einem der beiden am weitesten entfernt gelegenen äußeren Scheitelpunkte des ersten Dreiecks T1 ist. Auf diese Weise soll ein Bogen A3 beschrieben werden, der das Dreieck T1 schneidet und den zweiten Teil der inneren Statorfläche bildet. Anschließend wird die Kontur der Kammern 71, 24 in der folgenden Weise gezeichnet. Durch Einsetzen des Zirkels einmal an P2 und einmal an P2' mit einer Spanne der Zirkelschenkel, die gleich dem oben definierten Abstand M1 ist, können zwei ähnliche Bögen A4 beschrieben werden, deren Abschnitt, der sich außerhalb der Bögen A2 und A3 erstreckt, die Kontur der Kammern 71 bzw. 14 bildet.
Auf Grund der besonderen Konstruktion der Umfangsbögen A2 und A3 bilden die oben erwähnten Bögen A4 deshalb zweiseitige scharfe Ecken in der inneren Statorfläche. Diese Bögen werden an diesem Punkt in der folgenden Weise miteinander verbunden. Durch Verwendung eines Zirkels mit einer Spanne M1 seiner Schenkel, wird dieser an der horizontalen Symmetrieachse S1 des Stators 33 in dessen Abschnitt, der in den Bögen A2, A3 eingeschlossen ist, eingesetzt, so dass die äußere Spitze des Zirkels einen Tangentenbogen relativ zu den zuvor beschriebenen Bögen A2, A3 beschreiben kann. Es soll nun ein Bogen A7 mit einer derartigen Amplitude gezeichnet werden, damit er den entsprechenden Punkt an dem gegenüberliegenden Bogen erreichen kann. Dieser zuletzt genannte Bogen A7 repräsentiert die Verbindung, die die beiden Bögen A2 und A3 miteinander verbindet. Diese Prozedur muss natürlich an beiden Seiten des Stators 33 wiederholt werden.
In 3b ist dieser Bogen A7 in der Weise gezeichnet worden, dass er deutlich sichtbar ist. Als einfache Angabe kann ein Winkel von etwa 40° als ausreichend betrachtet werden, um die Bögen A7 zu verbinden; bei der praktischen Konstruktion jedoch muss die Amplitude ausgewählt werden, die nicht nur die geeignete Amplitude ist, um sicherzustellen, dass eine Verbindung ohne Diskontinuität in der Statorfläche erreicht wird, sondern außerdem mit den eigentlichen Herstellungsschwierigkeiten kompatibel ist. Mit anderen Worten, es sollte keine Spitze ausgebildet werden. Es sollte angemerkt werden, dass die Achse X der Antriebswelle 32 durch ihre eigene Konstruktion in der geraden Linie, die durch die Schnittpunkte der Bögen A3 und A4 verläuft, d. h. in der horizontalen Symmetrieachse S1 des Stators enthalten ist.
Der Hohlraum 11 mit drei Ausnehmungen, der zweite Rotor 20 und die Baueinheit aus Rotor 31/Stator 33/Nocke 20a sind so dimensioniert, dass:

– dann, wenn die Nocke 20a, die relativ zu der Antriebswelle 32 vorsteht, in der Position ist, die einem äußeren Scheitelpunkt des Rotors 31 diametral gegenüberliegt, diese Nocke vollständig und vollkommen in der entsprechenden Ausnehmung enthalten ist;
– die Spitze des Hohlraums 11 mit drei Nocken, die der oben erwähnten Ausnehmung gegenüberliegt, gegen die Oberfläche des zweiten Rotors 20 abgedichtet ist;
– in den Positionen, in denen die Nocke 20a nicht in einer Ausnehmung vollständig enthalten ist, die drei Spitzen 13a, 13b und 13c des Hohlraums 11 mit drei Ausnehmungen stets gegen die Oberfläche des zweiten Rotors 20 abdichten;
– der Rotor 31, die Nocke 20a und die Statorkammer in der Richtung parallel zur Achse X der Antriebswelle 32 im Wesentlichen gleiche Abmessungen besitzen. Besondere Dichtungsmittel mit einer Konstruktion, die in der Technik allgemein bekannt ist, sind längs der äußeren Begrenzung der Rotorseiten angeordnet, wo sie dafür sorgen, den Rotor so zu halten, dass er stets an den inneren Flächen des Stators anliegt.

Die Betriebsphasen des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun in der folgenden Beschreibung unter spezieller Bezugnahme auf die 6 und folgende Figuren veranschaulicht, in denen außerdem weitere besondere Aspekte der vorliegenden Erfindung vollständig klar werden.
In 6 ist die Antriebswelle 32 so gezeigt, dass sie sich in der gleichen Uhrzeigerrichtung dreht wie der Rotor 31; wobei sich jedoch der zuletzt genannte durch Schwenken der Dichtungsmittel 15a mit einer niedrigeren Geschwindigkeit zu dem Punkt dreht, an dem er für eine sehr kurze Zeitperiode zum Halten kommt, bevor er wieder beginnt, sich in Uhrzeiger richtung zu drehen. Die Nocke 20a, die durch die Bewegung der Antriebswelle 32 angetrieben wird, tritt an diesem Punkt in die Ausnehmung 11b ein und saugt von der Einlassöffnung 60 ein Luft-Kraftstoff-Gemisch an, das in die Kammer 12a und die Ausnehmung 11a strömt. Gleichzeitig wird begonnen, das Gemisch, das bereits in der Kammer 12b und der Ausnehmungen 11b vom vorhergehenden Zyklus vorhanden ist, durch die Ausnehmung 20a zu verdichten. In dem gegenüberliegenden Abschnitt des Stators 33 sollten sich im Volumen V2 die Abgase des vorhergehenden Zyklus befinden, die noch nicht ausgestoßen werden können, da sie durch die Dichtungsmittel 15a stromaufwärts von der Abgasöffnung 70 blockiert werden.
In 7 ist der Rotor 31 so gezeigt, dass er eine geringe Drehung um die Dichtungsmittel 15a nahe an der Auslassöffnung 70 ausgeführt hat. Währenddessen setzt sich auf der linken Seite des Stators 33 die Einlassphase fort, so dass das Gemisch an diesem Punkt beginnt, auch in das Volumen V1 zu strömen, das dadurch zwischen dem Stator 33 und dem Rotor 31 verfügbar gemacht wurde. Die Nocke 20a befindet sich nun in der Ausnehmung 11b, so dass das in der Kammer 12b befindliche Gemisch dadurch weiter komprimiert wird. Der Rotor 31 wird durch die Nocke 20a rotatorisch angetrieben und dadurch so verlagert, dass die Auslassöffnung 70 freigegeben wird, so dass die Abgase beginnen, durch diese zu entweichen und durch die Kanäle 70a ausgestoßen werden, wenn sie durch die bewegliche Masse des Rotors 31 vorangetrieben werden.
In 8 ist die Nocke 20a so gezeigt, dass sie sich vollständig in der Ausnehmung 11b befindet, während der Rotor 31 weiter in der Uhrzeigerrichtung gedreht wird; diesmal führen die Dichtungsmittel 15a jedoch eine Schubbewegung aus, so dass sie auf der Oberfläche der Kammer 71 gleiten (die Wichtigkeit dessen ist nun aus der Geometrie des Stators 33 vollständig ersichtlich). Das Gemisch, das in der Kammer 12b und der Kammer 24 vorhanden ist, d. h. in den Volumen, die insgesamt als V3 angegeben sind, wird in maximalem Umfang komprimiert. Der Anfangsstrahl oder Pilotstrahl ist bereits von der ersten Einspritzeinrichtung 39 erfolgt, die durch die zentrale elektronische Steuereinheit angesteuert wird, so dass die Verbrennung begonnen hat und vorherrschend in der Kammer 12b stattfindet. Diesem Anfangsstrahl folgt dann eine Impulsfolge von weiteren Hauptstrahlen in einer in der Technik bekannten Weise, wobei deren Impulsrate durch die elektronische Steuereinheit gemäß der gewünschten Drehzahl eingestellt wird. Das Volumen V1, das gemeinsam mit dem Volumen der Kammer 12a und der Ausnehmung 11a das Gemisch enthält, das in dem folgenden Zyklus gezündet werden soll, wird auf der linken Seite des Stators 33 weiter vergrößert. Das Volumen V2 wird dagegen weiter verringert mit dem Ergebnis, dass der Ausstoß einer größeren Menge verbrauchter Gase bewirkt wird.
Einer der Vorteile des speziellen Mechanismus aus Rotor 31 und zweitem Rotor 20 kann nun vollständig erkannt werden. Er besteht in der Tatsache, dass die Verbrennung hauptsächlich in der Kammer 12b erfolgt, deren Form durch den Konstrukteur vollständig definiert werden kann, da sie direkt im Rotor 31 ausgebildet und vorgesehen ist. Folglich kann diese Kammer leicht mit solchen Abmessungscharakteristiken versehen werden, die für eine optimale Verbrennung erforderlich sind, wodurch das Problem der zungenförmigen Kammer des herkömmlichen Wankelmotors eliminiert wird (es wird leicht anerkannt, dass diese Betrachtung für alle drei Kammern 12a, 12b und 12c gilt). Außerdem ist die Ausnehmung 20a, die mit der Antriebswelle 32 fest verbunden ist, ein integraler Teil der Verbrennungskammer und verhält sich wie der Zylinderkopf in Hubkolbenmotoren, woraus sich eine Anzahl von Vorteilen ergibt, wie im Folgenden beschrieben wird.
In 9 ist der Rotor 31, der durch die Nocke 20a über die Dichtungsmittel 13c vorangetrieben wird, so gezeigt, dass er die rechte Wand des Stators 33 nahezu erreicht hat, während die Nocke 20a durch den Druck, den die sich ausdehnenden Gase in der Kammer 12b auf seinen Kopf ausüben, aus der Ausnehmung 11b herausgetrieben wird. Auf der linken Seite des Stators 33 ist das Volumen V1 mit frischem Gemisch vollständig gefüllt, während die Abgase, die auf der rechten Seite vorhanden sind, die Ausnehmung 11c und die Kammer 12c einnehmen, während sie jedoch weiterhin durch die Auslassöffnung 70 ausströmen. Es sollte darauf hingewiesen werden, wie sich die Dichtungsmittel 15a in der Zwischenzeit praktisch entlang der gesamten Oberfläche der Kammer 71 in der Uhrzeigerrichtung bewegt haben, während die Auslassöffnung 70 durch den Rotor 31 immer stärker verdeckt wird, wobei die Tatsache wiederum bemüht wird, dass die Nocke 20a integraler Teil der Verbrennungskammer ist.
Es sollen nun zwei grundlegende Aspekte der vorliegenden Erfindung genauer betrachtet werden. Die Tatsache, dass der Druck der sich ausdehnenden Gase eine Kraft direkt auf die Nocke 20a ausübt, legt einfach nahe, dass der (durchschnittliche) Hebelarm, mit dem diese Kraft ein Drehmoment an der Antriebswelle 32 erzeugt, der Hebelarm ist, der durch die Abmessungen der eigentlichen Nocke dargestellt wird, und dieser Hebelarm für die gleiche Größe des Rotors sicherlich größer ist im Vergleich mit dem Hebelarm eines herkömmlichen Wankelmotors. Das ist auf Grund der Tatsache der Fall, dass der Hebelarm in dem herkömmlichen Wankelmotor mit der Exzentrizität des Exzenters, der an der Antriebswelle angebracht ist, numerisch zusammenfällt. Dieses Merkmal bedeutet einfach ein größeres Drehmoment und somit eine im Vergleich mit dem herkömmlichen Wankelmotor größere Leistung, die auf die Antriebswelle aufgebracht wird.
Der zweite grundlegende Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die wesentliche Gleichmäßigkeit des Hebelarms in dieser Phase während der Drehung der Nocke 20a. Bei Betrachtung der 8, 9, 10 und 11 kann erkannt werden, dass außerdem das Volumen, in dem sich die Verbrennungsgase ausdehnen, d. h. das Volumen, das durch die Summe der Volumen der Kammer 12b und der Ausnehmung 11b gebildet wird, sich in der Uhrzeigerrichtung dreht, da es in dieser Weise durch die Bewegung des Rotors 31 verlagert wird. Auf Grund der Tatsache, dass zwischenzeitlich bewirkt wird, dass sich sogar die Nocke 20a dreht, ermöglicht die Gesamtgeometrie des Systems, dass die sich ausdehnenden Gase auf die Oberfläche der Nocke 20a abgeführt werden, wodurch ein durchschnittlicher Hebelarm in Bezug auf die Antriebswelle 32 aufrechterhalten wird, der in dieser Phase im Wesentlichen konstant ist. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung schafft eine Art von sich drehender Verbrennungs- und Expansionskammer, die "nachläuft", d. h. der Nocke 20a folgt. Diese Wirkung überträgt sich unmittelbar in ein Drehmoment, das auf die Antriebswelle 32 viel gleichmäßiger als bei einem herkömmlichen Wankelmotor einwirkt.
In 10 ist der Rotor 31 gezeigt, der nahezu vollständig an der rechten inneren Wand des Stators 33 ruht. Die Nocke 20a, die durch den Druck der sich ausbreitenden Gase vorangetrieben wird, bewegt sich aus der Ausnehmung 11b, bevor sie anschließend in die Ausnehmung 11c eintritt. Die Auslassöffnung 70 ist nahezu vollständig von dem Rotor 31 bedeckt und durch die Wirkung des Auslassventils 14 blockiert. Folglich sind die Abgase nun im Wesentlichen vollständig in der Kammer 12c und der Ausnehmung 11c enthalten, wo sie beginnen, komprimiert zu werden, wenn sich die Nocke 20a in diese hinein bewegt.
In diesem besonderen Fall spielt dagegen der Betrieb der zweiten Einspritzeinrichtung 23 eine sehr wichtige Rolle. In einem Motor gemäß der vorliegenden Erfindung, der verhältnismäßig geringe Abmessungen besitzt, ist der Druck in der Verbrennungskammer, die durch die Kammer 12b und das freie Volumen der Ausnehmungen 11b repräsentiert wird, in dieser Phase im Wesentlichen konstant. Das ist der Fall wegen der geringen Größe der eigentlichen Verbrennungskammer sowie auf Grund der Tatsache, dass die Verbrennungsdauer ausreichend lang ist, damit eine gleichförmige Verbrennung erreicht werden kann (es wird leicht erkannt, dass diese Betrachtungen unabhängig davon gelten, welche der drei Seiten des Rotors 31 tatsächlich an der Verbrennung beteiligt ist). In dem Fall von geringen Motorabmessungen ist dann der Druck auf die Wand der Ausnehmungen 11b nahe an den Dichtungsmitteln 13b (der Punkt, der in 10 mit P1 angegeben ist) ausreichend groß, um den Rotor 31 zu bremsen. Eine derartige Bremswirkung ist absolut erforderlich, um zu verhindern, dass der Rotor 31 gegen die Wand des Stators 33 (siehe die nächste 11) und vor allem gegen die Walzen 27 schlägt, insbesondere an den Scheitelpunkt, der in 10 mit R1 angegeben ist. Diese Bremswirkung findet dagegen nicht statt, wenn sich das Volumen der Verbrennungskammer mit den Abmessungen des Motors vergrößert. In diesem Fall wäre der Druck am Punkt P1 zu gering, damit eine Bremswirkung stattfinden kann. Im Hinblick darauf, das Risiko zu vermeiden, dass möglicherweise ein Anschlagen stattfindet, wird eine zweite Einspritzung durch die zweite Einspritzeinrichtung 23 verwendet. Der Zweck einer derartigen Maßnahme besteht darin, eine zweite Verbrennung zu erhalten und den Druck in der Verbrennungskammer und hauptsächlich am Punkt P1 zu vergrößern, um die Bremswirkung an dem Rotor 31 auszuüben.
In 11 ist der Rotor 31 so gezeigt, dass er vollständig (über die Dichtungsmittel 15a, 15b und 15c) an der Innenwand des Stators 33 ruht, wo er für kurze Zeit im Stillstand verbleibt. Dieser vorübergehende Stopp des Rotors, der ein grundlegendes Merkmal der vorliegenden Erfindung bildet, ist in diesem Fall kein Nachteil. Er hat tatsächlich zwei Vorteile: Er hilft bei der Reduzierung von Schwingungen des gesamten Motorgehäuses und ermöglicht vor allem, dass Energie von den Gasen, die sich in der Ausnehmung 11b und der Kammer 12b ausdehnen, gewonnen und über die Nocke 20a an die Antriebswelle 32 übertragen wird. Die Nocke 20a wird tatsächlich durch den Druck der expandierenden Gase in der Ausnehmung 11b und der Kammer 12b, d. h. einen Druck, der viel größer ist, wenn die zweite Verbrennung erfolgt ist, vorangetrieben und dieser Druck kann dann, wenn sich der Rotor nun praktisch im Stillstand befindet, nur auf die Nocke 20a wirken, d. h. ausgeübt werden. Wenn sich die Nocke tatsächlich weiterdreht, beginnt sie, in die Ausnehmung 11c einzudringen. Die Auslassöffnung 70 ist noch durch den Rotor 31 und das Ventil 14 vollständig blockiert, so dass die Abgase, die in der Ausnehmungen 11c und der Kammer 12c enthalten sind, einer starken Kompression durch die Nocke 20a unterzogen werden und dagegen einen starken Gegendruck ausüben. Diese spezielle Wirkung ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Energie der expandierenden Gase plötzlich zu der Nocke 20a abgeführt wird, würde sich die Antriebswelle 32 dann, wenn keine Kraft vorhanden ist, die in der Gegenrichtung wirkt, ruckartig drehen. Die Gegenwirkung, die durch die verbrauchten Gase in der Kammer 12c und der Ausnehmung 11c ausgeübt wird, ist dagegen wirksam bei der Dämpfung von Schwankungen des Drehmoments, das an die Antriebswelle 32 übertragen wird, und mindert die Belastung an den Führungen 88. Ein weiterer Grund, der eine zweite Einspritzung und somit eine zweite Verbrennung geeignet erscheinen lässt, liegt in der Tatsache, dass dann, wenn der Rotor 31 in der in 11 gezeigten Position ist, eine Art Totpunkt-Zustand tatsächlich auftreten könnte. Mit anderen Worten, die Kräfte, die auf den Rotor 31 und die Nocke wirken, heben sich gegenseitig auf, was dazu führt, dass der Rotor und die Nocke dauerhaft anhalten. Die zweite Einspritzung schafft das zusätzliche Drehmoment, das erforderlich ist, um den Totpunkt-Zustand zu überwinden, indem am Punkt P1 eine Beschleunigung auf die Nocke 20a ausgeübt wird.
Es sollte erkannt werden, dass dann, wenn die Verbrennung begonnen hat, die Antriebswelle 32 bis zu diesem Punkt eine nützliche Drehung um einen Winkel, der in 11 mit a₁ angegeben ist, von 105° ausgeführt hat. In dieser Phase hat das Volumen V1 seine maximale Ausdehnung erreicht.
Es ist nun möglich, einen weiteren Vorteil der vorliegenden Erfindung hervorzuheben. Es soll das Volumen von einer der Kammern 12a, 12b und 12c als Vc definiert werden, wenn das Kompressionsverhältnis, d. h. das Verhältnis (max(V1) + Vc)/min(V3) berechnet wird, wobei sich herausstellt, dass dieses Verhältnis in einfacher Weise größer als 20 ist; es liegt im Allgemeinen bei 22 und ermöglicht deswegen, dass ein Betrieb mit Diesel-Zyklus stattfinden kann. Die spezielle Geometrie sowohl des Rotors 31 als auch der Nocke 20a ermöglicht, dass ein doppelter Einlass erfolgt, wodurch sowohl das Volumen V1 als auch das Volumen Vc der benachbarten Kammer gefüllt wird, dem eine doppelte Kompression folgt, die durch die Drehung des Rotors 31 und die Drehung der Nocke 20a bewirkt wird. Diese kombinierten Wirkungen sind die Ursache des großen Kompressionsverhältnisses und somit des hohen Wirkungsgrades, der erreicht werden kann.
In 12 ist die Nocke 20a, die durch den Druck der expandierenden Gase vorangetrieben wird, so gezeigt, dass sie vollständig in die Ausnehmungen 11c eingetreten ist. Anfangs trägt die Nocke 20a den Rotor 31 mit sich bis zu dem Punkt, an dem der zuletzt Genannte sich von der Wand des Stators 33 in ausreichendem Maße entfernt hat, so dass er durch den Druck der expandierenden Gase selbst vorangetrieben werden kann. Von diesem Moment an bewegt sich die Nocke 20a hauptsächlich durch die Antriebskraft, die durch den Rotor 31 ausgeübt wird. Die Möglichkeit ist wiederum dank der speziellen Konstruktion des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben, damit eine weitere Ausnutzung der Energie, die in den expandierenden Gasen enthalten ist, erreicht werden kann. In dieser Phase ist es im Einzelnen die Bewegung des Rotors 31, die eine derartige Energiegewinnung erreichen kann, da sie eine Möglichkeit für die Gase zur Expansion bietet. Die Auslassöffnung 70 ist nun freigegeben und zugänglich, da das Ventil 14 nach einem geeigneten elektronischen Steuersignal geöffnet wurde. Die Phase, in der die verbrauchten Gase schließlich ausgestoßen werden können, kann nun abgeschlossen werden. Auf der linken Seite des Stators 33 kann deshalb in dem Volumen V1 eine neue Kompressionsphase des Gemisches, das zuvor eingelassen wurde, beginnen.
In den 13, 14 und 15 ist gezeigt, dass die Vortriebswirkung der expandierenden Gase endet, während ein neuer Zyklus beginnt. Die Antriebswelle 32 wird weiterhin durch den Rotor 31 angetrieben, der sich entlang von mehr als der Hälfte der unteren Statorfläche bewegt, indem er mit den Dichtungsmitteln 15b der Kontur der Kammer 24 folgt. Die Antriebswelle 32 bewegt sich insgesamt so weit, dass sie eine nützliche Drehung in Bezug auf die Position, die sie am Beginn des Verbrennungsvorgangs hatte (8), um einen Winkel, der in 15 mit a₂ angegeben ist, von (wenigstens) 240° vollendet. Diese Tatsache repräsentiert eine bemerkenswerte Verbesserung gegenüber herkömmlichen Wankelmotoren und gewährleistet, dass ein Drehmoment sehr gleichmäßig an die Antriebswelle 32 übertragen wird, wodurch viel kleinere Schwungräder an der Antriebswelle angebracht werden können, was wiederum eine Verringerung von Gesamtkosten, Größe und Gewicht bedeutet. Die hier beschriebene Phase ist die letzte Phase im thermodynamischen Zyklus des Motors 1; wobei dieser Zyklus anschließend wiederholt wird, beginnend bei der Phase, die in Verbindung mit 1 beschrieben wurde.
Aus der obigen Beschreibung kann geschlussfolgert werden, dass in dem Motor 1 jede Drehung des Rotors wie in einem herkömmlichen Wankelmotor drei Umdrehungen der Antriebswelle 32 entspricht.
In 16 wird das Bezugszeichen 100 verwendet, um eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Kompressors anzugeben, der einige Merkmale des Motors 1 enthält. Dieser Kompressor 100 kann bei Anwendungen verwendet werden, bei denen eine Zirkulation von Hochdruckmedien erforderlich ist, wobei eine typische Verwendung in Kühl- und/oder Klimasystemen mit geschlossenem Kreislauf für Wohnanwendungen erfolgt. Das von dem Kompressor 100 verwendete Medium, das in der folgenden Beschreibung einfach und kurz als "Medium" bezeichnet werden soll, ist vorzugsweise das Kühlmittel R410A, das auf keinen Fall für eine Verwendung bei Flüssigkeiten geeignet ist. Die Vorteile, die sich durch die Verwendung eines derartigen Kompressors ergeben, sind der hohe Wirkungsgrad, die Laufruhe und eine Verringerung der erzeugten Schwingungen. Diese Vorteile werden erreicht sowohl auf Grund der speziellen Konstruktion des Kompressors, wobei viele Betrachtungen, die oben in Verbindung mit dem Motor 1 angestellt wurden, auch in diesem Fall gelten, als auch durch die besondere Art und Weise, wie ein hoher Druck des komprimierten Mediums erreicht wird. Das Hauptmerkmal dieses Kompressors liegt tatsächlich in der Verwendung eines Hochdruck-Ölstrahls, der in eine Kammer, die das zu komprimierende Medium enthält, eingespritzt wird. Dieser Ölstrahl hat infolge der Tatsache, dass Öl nicht komprimiert werden kann, die Wirkung, den Druck in dem Medium zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass keine Ventile vorhanden sind.
Die Konstruktion von vielen mechanischen Teilen des Kompressors 100 ist der Konstruktion von entsprechenden Teilen des oben beschriebenen Motors 1 ähnlich. Diese mechanischen Teile sind mit dem Präfix "1" bezeichnet, der den Bezugszeichen der entsprechenden Teile des Motors 1 hinzugefügt ist, um eine parallele Verbindung aufrechtzuerhalten; ähnlich sind insbesondere der Stator 133 und die Kammern 124, 170, der Rotor 131 und die Ausnehmungen 111a, 111b und 111c, der zweite Rotor 120 und die Nocke 120a, die (nicht gezeigte) Antriebswelle 132, die mit der Nocke 120a gekoppelt ist. In diesem Fall übermittelt die Antriebswelle 132 die Bewegung an die Nocke 120a, wodurch die Energie zugeführt wird, die erforderlich ist, um den Kompressor 100 zu betreiben. Der Kompressor 100 ist wiederum mit Dichtungsmitteln 115a, 115b und 115c bzw. 113a, 113b, 113c an den Scheitelpunkten des Rotors 131 und in Übereinstimmung mit den Spitzen des mit drei Ausnehmungen versehenen Hohlraums dieses Rotors 131 an den Führungen 188 entlang der äußeren Begrenzung der beiden Basen des Rotors 131 und zugehörigen entsprechenden Walzen (die in 16 nicht gezeigt sind) sowie mit Dichtungsmitteln an den Seiten des Rotors 131 versehen, die den Dichtungsmitteln ähnlich sind, die in dem Rotor 31 des Motors 1 vorgesehen sind. In dem Kompressor 100 sind die Führungen 188 im Vergleich mit den im Motor 1 verwendeten Führungen unter Berücksichtigung der viel größeren Belastungen, denen sie ausgesetzt sind, überdimensioniert.
Der Kompressor 100 weist jedoch außerdem einige Unterschiede in Bezug auf die Konstruktion des Motors 1 auf. So ist z. B. natürlich keine Einspritzeinrichtung und/oder Zündkerze an der inneren Statorfläche vorhanden. An einem Endpunkt der Kammern 124, 170 münden zwei Zufuhröffnungen 105, 125 bzw. die entsprechenden Zufuhrkanäle 106, 126 ein. An der inneren Statorfläche sind in Kontakt mit einer Basis des Rotors 131 zwei Einlassöffnungen 150a, 150b vorhanden zum Einlassen des Mediums, das komprimiert werden soll. Sowohl die Form als auch die Position dieser Öffnungen können offensichtlich gemäß den Varianten in der Ausführungsform des eigentlichen Kompressors geändert werden. In dem Rotor 131 sind an Stelle der Kammern 12a, 12b und 12c, die zuvor in Verbindung mit dem Motor 1 beschrieben wurden, drei Kanäle 112a, 112b und 112c vorhanden, die eine Verbindung mit der äußeren Kontur des eigentlichen Rotors 131 und den Ausnehmungen 111a, 111b bzw. 111c herstellen. Diese Kanäle enden in einem kleinen halbkugelförmigen Hohlraum, der an den Seiten des Rotors 131 vorgesehen ist, wobei dieser Hohlraum durch eine entsprechend dimensionierte Halbkugel 190 belegt ist (siehe 17). Auf dieser Halbkugel 190 gleitet eine Schnur 192, die gewöhnlich aus Teflon hergestellt und in einer (nicht gezeigten) Nut angeordnet ist, die sich über alle drei Seiten des Rotors 131 parallel zu den Kanten dieses Rotors erstreckt. Diese Schnur, die elastisch ist, hat die Aufgabe, die drei Halbkugeln 190 in den entsprechenden Hohlräumen zurückzuhalten, die jedoch die Möglichkeit besitzen, bei Bedarf angehoben zu werden und den Auslass der Kanäle 112 freizugeben (wobei diese Funktion später genauer erläutert werden soll). In der Statorfläche, die mit den Basen des Rotors 131 in Kontakt ist, sind zwei Einlassöffnungen 151a, 151b vorgesehen. Diese Öffnungen sind entlang der vertikalen Symmetrieachse Y des Stators 133 in einem Abstand von der Achse der Antriebswelle 132 angeordnet, der gleich dem Radius der beiden Umfangshälften ist, die den zweiten Rotor 120 bilden. Wie später besser beschrieben wird, werden diese Öffnungen durch den Körper des zweiten Rotors 120, wenn dieser sich über ihnen dreht, zyklisch geöffnet oder geschlossen. Diese Öffnungen 151a, 151b verbinden mit geeigneten Kanälen (die in den Figuren nicht gezeigt sind), die an einen (nicht gezeigten) Ölvorratsbehälter angeschlossen sind, der außerhalb des Statorgehäuses vorgesehen ist.
Die Betriebsphasen des Kompressors 100 werden nun für einen Zufuhrzyklus dieses Kompressors beschrieben. Soweit diese Beschreibung betroffen ist, sollte auf die 18 und folgende Figuren Bezug genommen werden, in denen die Merkmale der vorliegenden Erfindung speziell dargestellt sind.
In 18 ist die Einlassphase des Mediums, das wie ein Nebel erscheint, so gezeigt, dass sie an der linken Seite des Stators 133 beginnt. Das Medium, das komprimiert werden soll, strömt von der Einlassöffnung 150a ein, bis es das durch V111 definierte Volumen füllt, das zwischen einer Seite des Rotors 131 und der inneren Oberfläche des Stators 133 vorhanden ist. Diese Einlassphase wird lediglich teilweise durch die Bewegung des Rotors 131 unterstützt auf Grund der Tatsache, dass das Medium in diesen Anwendungen spontan, d. h. durch seinen eigenen Druck in das Volumen V111 strömt. Die Nocke 120a dreht sich in Uhrzeigerrichtung und bewegt sich in die Ausnehmung 111a. Von diesem Moment an wird der Rotor 131, der mit seinen Dichtungsmitteln 115 an der rechten Innenwand des Stators 133 ruhte, durch die Ausnehmung 120a in Uhrzeigerrichtung rotatorisch angetrieben. Diese Drehbewegung wird von einer Schubbewegung begleitet, die parallel erfolgt und deren Charakteristiken jenen ähnlich sind, die im Motor 131 erreicht wurden. Es sollte jedoch erkannt werden, dass in dieser Phase die beiden Dichtungsmittel 115b, 115c das Volumen V111 von den Volumen getrennt hält, die in den Kammern 124 und 170 enthalten sind, die mit den Zufuhrkanälen 106, 126 in Verbindung stehen. Wie bei dem Motor 1 sind lediglich Dichtungsmittel vorhanden, die den Rotor 131 von der Oberfläche des Stators 133 trennen, wobei zwischen ihnen ein dünner Ölfilm vorhanden ist, wie später genauer erläutert werden soll. Die Position des zweiten Rotors 120, der in den Figuren gezeigt ist, ist derart, dass die Einlassöffnungen 151a, 151b vollständig geöffnet bleiben, so dass Öl die Ausnehmungen 111a, 111c und die zugehörigen Kanäle 112 und 112c füllt. Das Öl kann jedoch nicht aus dem Rotor 131 entweichen, da die Halbkugeln 190 die Kanäle verschließen, wenn sie durch die Schnur 192 und den Widerstand der inneren Statorfläche dagegen gepresst werden. Die Aufgabe des zweiten Rotors 120 ist nicht nur auf das zyklische Öffnen und Schließen der Öffnungen 151a, 151b beschränkt; der zweite Rotor verhält sich darüber hinaus wie eine richtige Ölpumpe. Mit anderen Worten, die Bewegung dieses zweiten Rotors ist derart, um Öl aus dem Innenraum der Ausnehmungen 111a, 111b und 111c einzulassen.
In 19 ist der zweite Rotor 120 so gezeigt, dass er bereits nahezu eine halbe Umdrehung in Uhrzeigerrichtung vollendet hat. Die Nocke 120a hat den Rotor 131 über den gesamten Weg zur gegenüberliegenden Seite des Stators 133 vorangetrieben und während sie sich aus der Ausnehmung 111a herausbewegt, wird sie sich in die Ausnehmung 111b hineinbewegen. Das Medium, das in dem Volumen V111 vorhanden ist, wurde dank des durch den Rotor 131 erzeugten Drucks auf ein Kompressionsverhältnis komprimiert, das in dieser Phase im Wesentlichen auf einen Wert nahe dem Faktor 4 geschätzt werden kann und durch die Geometrie der beteiligten mechanischen Teile festgelegt ist. Auf der rechten Seite des Stators 133 beginnt in dem Volumen V112 (das in der gleichen Weise wie das Volumen V111 definiert ist) eine neue Einlassphase, wobei das Medium durch die Einlassöffnung 150b einströmt. Es kann erkannt werden, dass die kombinierte Dreh- und Schubbewegung des Rotors 131 bewirkt hat, dass der Abschnitt des zweiten Rotors 120, der an der Antriebswelle 132 angebracht ist, sich vollständig in die Ausnehmung 111c bewegt hat. Dies bewirkt wiederum, dass das darin enthaltene Öl durch den Kanal 112c auf Grund der Tatsache entweichen kann, dass an diesem Punkt der Druck, der durch das Öl ausgeübt wird, ausreichend ist, um die entgegengesetzte Kraft der Schnur 192 zu überwinden und folglich zu bewirken, dass die Halbkugel 190c angehoben wird. Das Hinzufügen von Öl zu dem Medium in dieser Phase ist ein Verfahren, das in der Technik an sich bekannt ist, und wird vor allem verwendet, um eine korrekte Schmierung und eine geeignete Dichtwirkung aufrechtzuerhalten sowie das Medium, das in den Stator 133 strömt, zu kühlen.
In 20 ist der zweite Rotor 120 so gezeigt, dass er eine weitere Drehung in Uhrzeigerrichtung vollendet hat, wobei er den zweiten Rotor 131 rotatorisch mit sich nimmt, so dass dieser Rotor 131 sich nun von der Wand des Stators 133 weg bewegt. Zwischen den Seiten des Rotors 131 und der inneren Statorfläche ist tatsächlich ein Ölfilm vorhanden, der wirkungsvoll ist, um die Schmierung des Motors und die Wirkung der Dichtungsmittel 115 zu verbessern. Die Nocke 120a bewegt sich nun vollständig in die Ausnehmung 111b, in der Öl vorhanden ist, das dadurch in einem recht bemerkenswerten Umfang komprimiert wird. Diese Kompression ist derart, dass sie bewirkt, dass Öl aus dem Kanal 112b entweicht; der Ölstrahl trifft jedoch auf ein wesentliches Hindernis, das durch die innere Statorfläche gebildet wird, die in dieser Phase das Ausmaß begrenzt, um das sich die Halbkugel 190b weg von dem Auslass des Kanals 112b bewegen kann, und folglich die Strömungsrate des Öls begrenzt. Gleichzeitig beginnt die Abgabephase des Mediums an die Abgabekanäle 126 in dem Volumen V112 an der rechten Seite des Stators 133. Es kann tatsächlich erkannt werden, dass die Dichtungsmittel 115a nun verschoben sind, wodurch sie die Abgabeöffnung 125 freigeben.
In 21 ist der Kanal 112b so gezeigt, dass er nun mit der Kammer 124 direkt in Verbindung steht. Das Öl, das durch die Nocke 120a komprimiert wurde, die sich nun vollständig in die Ausnehmung 112b bewegt hat, findet nun einen einfachen Fluchtweg in der Kammer 124. Die Schubwirkung, die durch das in die Kammer 124 strömende Öl ausgeübt wird, hat eine Wirkung auf das Medium, das in der Abgabekammer 106 vorhanden ist, in der Weise, dass der Druck dieses Mediums merklich ansteigt. Dies ist ein spezielles Merkmal des Kompressors 100, d. h., es wird bewirkt, dass der Druck des Mediums durch einen Strahl einer nicht komprimierbaren Flüssigkeit in das Abgabevolumen des Mediums vergrößert wird. Es kann leicht erkannt werden, dass es durch Ändern der Größe der Ausnehmungen und der Kanäle 112 möglich ist, den Ölanteil gegenüber dem Mediumanteil in Abhängigkeit von den Anforderungen der speziellen Anwendung dementsprechend zu verändern. In dem Stator 133 verringert sich auf seiner rechten Seite das Volumen V112 infolge der Wirkung des Rotors 131, wodurch die Abgabe des darin enthaltenen Mediums an den Kanal 126 fortgesetzt wird. Auf der linken Seite des Stators 133 gibt der Rotor 131 dagegen die Einlassöffnung 126 allmählich frei, wodurch die Phase des Mediumeinlasses in das Volumen V111 begonnen wird.
Es wird leicht anerkannt, dass mehrere Variationen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu dem oben Beschriebenen möglich sind, soweit z. B. Abmessungen, Formen oder die Verwendung von mechanischen Entsprechungen betroffen sind, wie etwa durch das Realisieren der Aufgabe der vorliegenden Erfindung mit einer Anzahl von Nocken oder Ausnehmungen, die von der oben erwähnten Anzahl verschieden ist, ohne vom Umfang der Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Rotationsmaschine wie ein Verbrennungsmotor, ein Kompressor, eine Pumpe oder dergleichen, aufweisend: – einen Stator (33), der einen inneren Hohlraum (11) mit wenigstens einer Einlassöffnung (60) und einer Auslassöffnung (70) besitzt, – einen ersten Rotor (31), der beweglich in dem Hohlraum angeordnet ist, der – wenigstens zwei Basen und wenigstens eine Umfangsoberfläche besitzt; – Kanäle (12), die wenigstens zwei Seiten der wenigstens einen Umfangsoberfläche verbinden; – eine Antriebswelle (32), die sich durch den ersten Rotor (31) koaxial hierzu erstreckt, – einen zweiten Rotor (20), der exzentrisch fest mit der Antriebswelle (32) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Rotor (20) wenigstens eine Nocke (20a) aufweist, die dazu angepasst ist, in einer komplementären Art und Weise in einer Mehrzahl von Ausnehmungen (11a, 11b, 11c) aufgenommen und untergebracht zu werden, in denen die Kanäle (12) enden.
Rotationsmaschine wie ein Motor, ein Kompressor, eine Pumpe oder dergleichen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotor (31) ein Prisma ist, dessen Basen deltaförmig sind und dessen Querschnitt orthogonal zur Drehachse in Entsprechung zu den Ausnehmungen (11a, 11b, 11c) im Wesentlichen wie folgt definiert wird: – es wird ein erstes gleichseitiges Dreieck (T1) zusammen mit einem zweiten Dreieck (T2) in Erwägung gezogen, wobei das zweite Dreieck in dem ersten Dreieck enthalten ist, wobei der Massenmittelpunkt hiervon mit dem Massenmittelpunkt des letzteren zusammenfällt, ebenso wie sich die Seiten hiervon parallel zu den Seiten des ersten Dreiecks (T1) erstrecken, – es werden nun Umfangsbögen (L1) gezogen, zwischen all den Scheitelpunkten des ersten Dreiecks (T1) und außerhalb hiervon, mit einem Radius, der dem Abstand zu dem am weitesten entfernten Scheitelpunkt des zweiten Dreiecks (T2) entspricht, – schließlich wird eine erste, eine zweite und eine dritte Umfangshälfte (L2) gezogen, bei der die Endpunkte hiervon den Scheitelpunkten des zweiten Dreiecks (T2) entsprechen, und sich nach außen hiervon erstrecken, ohne dass die ersten, zweiten und dritten Umfangshälften jemals mit den Umfangsbögen (L1) in Kontakt gelangen.
Rotationsmaschine wie ein Verbrennungsmotor, ein Kompressor, eine Pumpe oder dergleichen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des zweiten Rotors (20) im Wesentlichen wie folgt definiert wird: – unter Berücksichtigung einer der ersten, zweiten oder dritten Umfangshälfte (L1) wird nun eine vierte und eine fünfte ähnliche Umfangshälfte (Cf1, Cf2) nun gezogen, in einer solchen Art und Weise, dass die Durchmesser der vierten und fünften Umfangshälften (Cf1, Cf2) zu einem Rechteck gehören, das sich nicht mit den vierten und fünften Umfangshälften schneidet, und in einer solchen Art und Weise, dass ein Abstand (M2) zwischen einem Mittelpunkt (C1, C2) der vierten oder der fünften Umfangshälfte und dem äußersten Punkt auf der anderen Umfangshälfte der Höhe des zweiten Dreiecks (T2) entspricht, – wobei die Endpunkte der vierten und fünften Umfangshälften (Cf1, Cf2) nun durch gleiche Umfangsbögen (Cf3) miteinander verbunden werden, die ihre Mittelpunkte auf der Achse (M) des Segments (SS) haben, das wiederum die Mittelpunkte (C1, C2) der vierten und fünften Umfangshälfte als ihre Endpunkte hat, und einen Radius, der gleich der Höhe (M2) des zweiten Dreiecks (T2) ist, in einer solchen Art und Weise, dass die Konvexität der gleichen Bögen (Cf3) so ausgerichtet ist, dass sie den Mittelpunkten (C1, C2) der vierten und fünften Umfangshälften (Cf1, Cf2) gegenüberliegen, in denen die Drehachse (X) des zweiten Rotors (20) durch den Mittelpunkt von einem der vierten und fünften Umfangshälften geht.
Rotationsmaschine wie ein Verbrennungsmotor, ein Kompressor, eine Pumpe oder dergleichen gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Stators (33) symmetrisch und im Wesentlichen wie folgt definiert ist: – es soll ein erster Bogen eines Umfangs (A2) beschrieben werden, wobei sich dessen Mittelpunkt an einem Scheitelpunkt (P2) des zweiten Dreiecks (T2) befindet, und dessen Radius dem Abstand des Scheitelpunktes (P2) des zweiten Dreiecks (T2) bis zu einem am weitesten entfernt gelegenen Scheitelpunkt, der zu dem ersten Dreieck (T1) gehört, entspricht, – unter Berücksichtigung des Kreises (CC), in den das zweite Dreieck (T2) eingeschrieben ist, soll nun der Punkt (P2') bestimmt werden, bei dem der Kreis (CC) die Höhe (AA) des ersten Dreiecks (T1) schneidet, bei der es durch den Scheitelpunkt (P2) des zweiten Dreiecks (T2) geht, – es wird ein zweiter Bogen (A3) gezogen, dessen Mittelpunkt sich am Schnittpunkt (P2') befindet und einen Radius hat, der dem Abstand des Scheitelpunktes (P2) des zweiten Dreiecks (T2) bis zum am weitest entfernt gelegenen Scheitelpunkt, der zu dem ersten Dreieck (T1) gehört, entspricht, – wobei nun ein dritter und ein vierter Bogen eines Umfangs (A4), die gleich zueinander sind, außerhalb des ersten Dreiecks (T1) gezogen werden, wobei jeweils deren Mittelpunkte sich an dem Scheitelpunkt (P2) des zweiten Dreiecks (T2) und dem Schnittpunkt (P2') befinden, und mit einem Radius, der dem Abstand (M1) des Scheitelpunktes (P2) des zweiten Dreiecks (T2) bis zu dem am nächsten gelegenen Scheitelpunkt des ersten Dreiecks (T1) entspricht, so dass diese den ersten und den zweiten Bogen (A2, A3) schneiden, – wobei schließlich ein fünfter und ein sechster Bogen eines Umfangs (A7), die gleich zueinander sind, gezogen werden, wobei deren Mittelpunkte auf dem Segment (S1) liegen, das die Schnitte des ersten und des zweiten Bogens (A2, A3) miteinander als dessen Endpunkte besitzt, und mit einem Radius, der dem Abstand (M1) des Scheitelpunktes (P2) des zweiten Dreiecks (T2) zu dem am nächsten gelegenen Scheitelpunkt des ersten Dreiecks (T1) entspricht, so dass der fünfte und der sechste Bogen eines Kreisumfangs (A7) an dessen Endpunkten tangential zu dem ersten und dem zweiten Bogen (A2, A3) liegen.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12) im Inneren des ersten Rotors (31) einen Querschnitt in der Gestalt eines mixtilinearen Rechtecks haben.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Rotor (20) innere Kanäle (20b) zum Transportieren eines Kühlmediums und eines Schmiermittelmediums aufweist.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den benachbarten Ausnehmungen (11a, 11b, 11c) des ersten Rotors (31) Dichtungsmittel (13a, 13b, 13c) vorgesehen sind.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der äußeren Begrenzung der Basen des ersten Rotors (31) Führungen (88) vorgesehen sind, die zu den Walzen (27) gehören, die an dem Stator (33) angebracht sind und die durch elastische Mittel gedämpft sind.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmittel entlang der Grenze der Führungen (88) vorgesehen sind.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmittel an den Ecken der Umfangsoberfläche und entlang der äußeren Begrenzung der Basen des Rotors (31) vorgesehen sind.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einspritzvorrichtung (39, 23) und/oder wenigstens eine Glühkerze (38) und/oder wenigstens eine Zündkerze (38) an der Oberfläche des inneren Hohlraums (11) einmünden.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (14) in der Nähe von der wenigstens einen Auslassöffnung (70) vorgesehen ist.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem inneren Hohlraum (111) des Stators (133) wenigstens eine Schmiermitteleinlassöffnung (151a, 151b) vorgesehen ist, die in einem Abstand von der Drehachse des zweiten Rotors (120), der gleich dem Radius der vierten oder der fünften Umfangshälfte (Cf1, Cf2) ist, angeordnet ist.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schmiermitteleinlassöffnung (151a, 151b) entlang einer Symmetrieachse (Y) des Stators (133) vorgesehen ist.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den inneren Kanälen (112a, 112b, 112c) in dem ersten Rotor (131) Rückschlagventile vorgesehen sind.
Kompressor gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile eine Halbkugel (190) aufweisen, die in einem Hohlraum untergebracht ist, der komplementär zu der Halbkugel ist und an dem Auslass der Kanäle (112a, 112b, 112c) vorgesehen ist, wobei die Halbkugel (190) durch eine elastische Schnur (192) zurückgehalten wird, die den ersten Rotor (131) umgibt, und wobei die Schnur in einer Nut enthalten ist, die in der Umfangsoberfläche des ersten Rotors vorgesehen ist.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den benachbarten Ausnehmungen (111a, 111b, 111c) des ersten Rotors (131) Dichtungsmittel (113a, 113b, 113c) vorgesehen sind.
Kompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der äußeren Begrenzung der Basen des ersten Rotors (131) Führungen (188) vorgesehen sind, die zu den Walzen gehören, die an dem Stator befestigt sind und durch elastische Mittel gedämpft werden.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmittel entlang der Grenze der Führungen (188) vorgesehen sind.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmittel (115a, 115b, 115c) an den Ecken der Umfangsoberfläche und entlang der äußeren Begrenzung der Basen des ersten Rotors vorgesehen sind.
Kompressor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einlassöffnung (150a, 150b) und eine Lieferöffnung (105, 125) an der Oberfläche des inneren Hohlraums des Stators (133) für das zu komprimierende Medium einmünden.