DE69719457T2

DE69719457T2 - Rotierende Scheibenmaschine

Info

Publication number: DE69719457T2
Application number: DE69719457T
Authority: DE
Inventors: Yukio Kajino
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: US5836283A; US6032636A; EP0843074A1; AU717345B2; AU4435297A; EP0843074B1; DE69719457D1; CA2215219C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheiben- Kreiskolbenmotor zur Durchführung von Ansaugung, Verdichtung, Expansion und Ausstoß in einem Paar Kammern mit veränderlichem Volumen, die zwischen einander gegenüberliegenden konkaven/konvexen Oberflächen einer rotierenden Scheibe und einer nicht rotierenden Scheibe gebildet werden.
Kolben-Verbrennungsmotoren, die einen Zylinder, einen Kolben und eine Kurbel verwenden, bei denen ein in den Zylinder angesaugter Kraftstoff verdichtet und zur explosionsartigen Verbrennung gebracht wird und eine Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung umgewandelt wird, sind allgemein als Antriebseinrichtung, zum Beispiel für Kraftfahrzeuge, verwendet worden.
Bei dem Kolben-Verbrennungsmotor dieser Art wird als ideal angesehen, dass der Kraftstoff kurz vor der Vollendung des Verdichtungshubs des Kolbens gezündet wird und der Expansionshub abgeschlossen ist, bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht.
Da jedoch die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Zündung zum Kraftstoff langsam ist, und da der Motor eine Konstruktion mit einer Hin- und Herbewegung des Kolbens zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt bei einem vorbestimmten Hub verwendet, besteht die Neigung, dass sich der Expansionshub fortsetzt, selbst nachdem der Kolben den unteren Totpunkt passiert hat. Dies bedeutet, dass die Expansion bis zum Ausstoßhub andauert, in dem sich der Kolben in Richtung des oberen Totpunkts bewegt, und einen großen Widerstand verursacht. Daher wird das Umsetzungsverhältnis der erzeugten kinetischen Energie in Bezug zur verbrauchten Kraftstoffenergie vergrößert und der Kraftstoffwirkungsgrad verschlechtert.
Wenn das Umsetzungsverhältnis für die verbrauchte Energie, wie die von Benzin oder Leichtöl vergrößert wird, führt es, weil dies eine unvollständige Verbrennung oder Erzeugung von denaturierten schädlichen Verbindungen zur Folge hat, weiter zu einem wirtschaftlichen Verlust, ebenso wie es eine öffentliche Verschmutzung verursacht.
In jüngeren Vergasermotoren besteht die Tendenz, dass Kraftstoffe in Bezug zum Verdrängungsvolumen im Übermaß zugeführt werden, um eine große Leistung zu erhalten, mit dem Ziel einer Vergrößerung des Verhältnisses von Leistung zum Abgas. Da jedoch der vorhandene Kolben-Verbrennungsmotor dazu neigt, infolge einer Verzögerung der Zündungsausbreitung eine unvollständige Verbrennung zu verursachen, wie oben beschrieben, fördert dieser Trend die Erzeugung von unvollständig verbrannten Gasen, und Gegenmaßnahmen dagegen sind zusätzlich erforderlich.
Da auch auf dem Gebiet von Motoren, die Leichtöl verwenden, Kraftstoffe in Kolbenmotoren, die im Stand der Technik Leichtöl benutzen, mit einem hohen Verdichtungsverhältnis verbrannt werden, vergrößert die Erzeugung von Stickoxiden infolge einer Hochtemperaturverbrennung das Problem einer öffentlichen Verschmutzung.
Es ist dementsprechend ein hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung, einen neuartigen Motor bereitzustellen, der imstande ist, die durch eine unvollständige Verbrennung verursachte öffentliche Verschmutzung zu verringern und imstande ist, das Umsetzungsverhältnis für die Leistung im Verhältnis zu den verbrauchten Kraftstoffen einzuschränken, indem zwei durch rotierende Scheiben begrenzte Kammern mit veränderlichem Volumen verwendet werden.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Motor bereitzustellen, der imstande ist, die Erzeugung von Stickoxiden zu unterdrücken, und imstande ist, Leistung mit hohem Wirkungsgrad zu erzielen, selbst im Fall einer Verwendung von Leichtöl.
Die GB-A-2075122 offenbart einen Motor, der rotierende Scheiben verwendet, um Kammern mit veränderlichem Volumen zu begrenzen.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Scheiben- Kreiskolbenmotor bereit, umfassend ein Motorgehäuse mit einer zylindrischen inneren Umfangswand; eine nicht rotierende Scheibe, in der eine wellenförmige konkave/konvexe Oberfläche in einer Stromlinienform mit wenigstens zwei radialen konkaven Abschnitten und zwei radialen konvexen Abschnitten abwechselnd auf einer Seite oder einem Stirnende ausgebildet ist, und die zur inneren Umfangswand des Gehäuses koaxial und luftdicht montiert ist; eine rotierende Scheibe, in der eine radiale konkave/konvexe Oberfläche auf einer Seite oder einem Stirnende ausgebildet ist, und die zur inneren Umfangswand des Gehäuses luftdicht und drehbar so montiert ist, dass sich die konvexen Abschnitte der konkaven/konvexen Oberfläche mit der wellenförmigen konkaven/konvexen Oberfläche der nicht rotierenden Scheibe in Gleitkontakt befinden; eine Drehantriebswelle, die sich unter Verriegelung mit der rotierenden Scheibe dreht und an einem Stirnende des Gehäuses nach außen übersteht; einen Kraftstoffförderkanal, der mit einer Nähe oder Nachbarschaft einer Neigung eines auf der nicht rotierenden Scheibe ausgebildeten ersten konkaven Abschnitts in Verbindung steht, wo ein konvexer Abschnitt der rotierenden Scheibe in Gleiteingriff mit dem genannten ersten konkaven Abschnitt kommt; einen Auslasskanal, der mit einer Nähe oder Nachbarschaft einer Neigung eines auf der nicht rotierenden Scheibe ausgebildeten zweiten konkaven Abschnitts in Verbindung steht, wo der konvexe Abschnitt der rotierenden Scheibe den Gleiteingriff mit dem genannten zweiten konkaven Abschnitt verlässt; und einen Verdichtungsverbindungskanal; dadurch gekennzeichnet, dass der Scheiben-Drehkolbenmotor weiter elastische Mittel umfasst, um die nicht rotierende Scheibe oder die rotierende Scheibe, die während der Drehung der rotierenden Scheibe in axialer Richtung hin- und her verschiebbar ist, mit der konkaven/konvexen Oberfläche der dazu passenden rotierenden Scheibe oder der nicht rotierenden Scheibe in elastischen Eingriff zu bringen; und eine Gasreservoir-Brennkammer, die in der Nähe oder Nachbarschaft einer Neigung des auf der nicht rotierenden Scheibe ausgebildeten zweiten konkaven Abschnitts mündet, wo der konvexe Abschnitt der rotierenden Scheibe in Gleiteingriff mit dem genannten zweiten konkaven Abschnitt kommt, wobei im Inneren des genannten Reservoirs eine Zündkerze vorgesehen ist, und wobei die radiale konkave/konvexe Oberfläche der rotierenden Scheibe dieselbe Form hat, wie die wellenförmige konkave/konvexe Oberfläche der nicht rotierenden Scheibe; und der Verdichtungs-Verbindungskanal eine Verbindung von einer Stelle in der Nähe oder Nachbarschaft einer Neigung des auf der nicht rotierenden Scheibe ausgebildeten ersten konkaven Abschnitts, wo der konvexe Abschnitt der rotierenden Scheibe den Gleiteingriff mit dem genannten ersten konkaven Abschnitt verlässt, über ein Rückschlagventil zur Gasreservoir- Brennkammer herstellt.
Fig. 1 ist eine schematische erläuternde Ansicht des Inneren eines Scheiben-Kreiskolbenmotors gemäß der vorliegenden Erfindung entlang eines Querschnitts eines Motorgehäuses;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer rotierenden Scheibe;
Fig. 3 ist eine Ansicht, entsprechend Fig. 1, einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4a ist eine erläuternde Ansicht für einen Ansaughub bei einem Kreiskolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4b ist eine erläuternde Ansicht für einen Verdichtungs- /Ausstoßhub bei dem Kreiskolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4c ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung des Zustands bei Vollendung eines Verdichtungs-/Ausstoßhubs bei dem Kreiskolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4d ist eine erläuternde Ansicht für einen Expansions- /Ansaughub bei dem Kreiskolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein Scheiben-Kreiskolbenmotor ein Motorgehäuse 1 auf, das eine innere Umfangswand von vollständig kreisförmiger Querschnittsform an der Innenseite aufweist, und eine nicht rotierende Scheibe 2 und eine rotierende Scheibe 3, jeweils von völlig kreisförmiger Gestalt, sind zum Inneren des Motorgehäuses 1 luftdicht montiert, wobei ihre axialen Stirnenden einander gegenüberliegen.
Jede der einander gegenüberliegenden Oberflächen der nicht rotierenden Scheibe 2 und der rotierenden Scheibe 3 weist, wie in Fig. 2 dargestellt, eine wellenförmige konkave/konvexe Oberfläche auf, in der eine Mehrzahl von radialen konkaven Abschnitten 4 (in der Zeichnung vier) und eine Mehrzahl von radialen konvexen Abschnitten 5 (in der Zeichnung vier) abwechselnd miteinander verbunden sind, und die konkave/konvexe Oberfläche ist in einer mäßig gekrümmten Stromlinienform ausgebildet.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist die rotierende Scheibe 3 in der axialen Mitte eine als Einheit damit drehbare Welle 6 auf und ist durch eine drehbare Lagerung der Welle 6 drehbar im Gehäuse 1 montiert. Ein aus dem Gehäuse 1 überstehendes Stirnende der Welle 6 bildet eine Drehantriebswelle 6'.
Wie oben beschrieben, weist die nicht rotierende Scheibe 2 an ihrer der rotierenden Scheibe 3 gegenüberliegenden Oberfläche eine wellenförmige konkave/konvexe Oberfläche von einer Stromlinienform auf, die sich in innigem Eingriff mit der wellenförmigen konkaven/konvexen Oberfläche der rotierenden Scheibe 3 befindet und nicht drehbar im Motorgehäuse 1 montiert ist. Zum leichteren Verständnis wird der konkave Abschnitt der nicht rotierenden Scheibe 2 durch die Bezugsziffer 4' angezeigt, während der konvexe Abschnitt durch die Bezugsziffer 5' angezeigt wird.
Die nicht rotierende Scheibe 2 und die rotierende Scheibe 3 begrenzen während der Drehung der rotierenden Scheibe 3 wenigstens ein Paar Kammern oder Zwischenräume mit veränderlichem Volumen zwischen den konkaven/konvexen Oberflächen der beiden Scheiben 2 und 3. Dementsprechend ist es notwendig, dass die nicht rotierende Scheibe 2 und die rotierende Scheibe 3 auch während der Drehung immer im Druckkontakt miteinander stehen, und dass sich der konvexe Abschnitt der rotierenden Scheibe 3 unter Überfahren des konvexen Abschnitts der nicht rotierenden Scheibe 2 entgegen der Kraft des Druckkontakts immer drehen kann. Daher ist es bei der vorliegenden Erfindung so angepasst, dass sich eine oder beide von der nicht rotierenden Scheibe 2 und der rotierenden Scheibe 3 in axialer Richtung um einen vorbestimmten Hub verschiebbar bewegen kann/können, ebenso wie die auf diese Weise verschiebbar gemachte nicht rotierende Scheibe 2 und/oder rotierende Scheibe 3 durch eine elastische Kraft zurückkehren kann.
Zu diesem Zweck ist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform nur die nicht rotierende Scheibe 2 durch einen Nut- und Federeingriff axial verschiebbar aber nicht drehbar im Gehäuse 1 montiert, und ein elastisches Mittel, wie eine Feder 7 und/oder ein Hydraulikzylinder 8 ist an der Rückseite der nicht rotierenden Scheibe 2 angeordnet.
Im Gegensatz dazu ist bei einer in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die rotierende Scheibe 3 oder eine Welle 6 derselben mittels eines Nut- und Federeingriffs 9 verschiebbar und als Einheit drehbar mit einer Drehantriebswelle 6' verbunden, und ein elastisches Mittel, wie eine Feder 7 und/oder ein Hydraulikzylinder (nicht dargestellt) ist an der Rückseite der rotierenden Scheibe 3 angeordnet, mittels dessen sich die nicht rotierende Scheibe 2 und die rotierende Scheibe 3 immer in Druckkontrakt miteinander befinden. Wenn die nicht rotierende Scheibe 2 nicht verschiebbar gemacht wird, kann die nicht rotierende Scheibe 2 am Motorgehäuse 1 befestigt werden, oder sie kann als Einheit mit dem Motorgehäuse 1 ausgebildet werden.
Im Fall einer Verschiebebewegung von nur einer von der nicht rotierenden Scheibe 2 oder der rotierenden Scheibe 3, wie oben beschrieben, ist es wünschenswert, den Verschiebehub auf eine dem Höhenunterschied zwischen dem konkaven Abschnitt und dem konvexen Abschnitt an der wellenförmigen konkaven/konvexen Oberfläche entsprechende Größe festzulegen.
Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, können die in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellten Ausbildungen so kombiniert werden, dass beide von der nicht rotierenden Scheibe 2 und der rotierenden Scheibe 3 axial verschiebbar montiert sind, und elastische Mittel können an der Rückseite von jeder von ihnen angeordnet sein. In diesem Fall entspricht die Summe der Verschiebehübe für die nicht rotierende Scheibe 2 und die rotierende Scheibe 3 der Größe der Höhendifferenz auf der konkaven/konvexen Oberfläche.
Wenn bei der oben beschriebenen Ausbildung die rotierende Scheibe 3 in Bezug zu der nicht rotierenden Scheibe 2 gedreht wird, wird zwischen den beiden konkaven/konvexen Oberflächen der nicht rotierenden Scheibe 2 und der rotierenden Scheibe 3 eine Mehrzahl von Kammern (Zwischenräumen) gebildet, deren Volumen sich entsprechend der Verlagerung der Relativposition zwischen den beiden konkaven/konvexen Oberflächen verändert.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Paar benachbarte Kammern 10 und 11 als eine Gruppe von Motorhubkammern definiert, von denen eine erste Kammer (ein erster konkaver Abschnitt) 10 im hinteren Teil als Kammer für den Ansaughub und den Verdichtungshub benutzt wird, während die zweite Kammer (zweiter konkaver Abschnitt) 11 im vorderen Teil als Kammer für den Expansionshub und den Ausstoßhub benutzt wird, bei Betrachtung in Richtung der Vorwärtsbewegung der rotierenden Scheibe 3.
Zu diesem Zweck öffnet sich bei der dargestellten Ausführungsform ein Kraftstoffförderkanal 12 (Ansaugkanal) von außen her an einer Neigung 10a entlang der ersten Kammer 10 der nicht rotierenden Scheibe 2 auf der Eingriffsseite, wo bei Betrachtung aus der Drehrichtung der rotierenden Scheibe 3 die rotierende Scheibe 3 in Gleiteingriff mit der nicht rotierenden Scheibe 2 kommt. Weiter öffnet sich im nächsten Stadium auf der Gegenseite zum Eingriff, wo die rotierende Scheibe 3 den Gleiteingriff mit der nicht rotierenden Scheibe 2 verlässt, ein Auslasskanal 13 nach außen an der Neigung 11b entlang der zweiten Kammer 11 der rotierenden Scheibe 3.
Andererseits ist eine Gasreservoir-Brennkammer 15 mit einer Zündkerze 14 an der Innenseite der Neigung 11a in der zweiten Kammer 11 der nicht rotierenden Scheibe 2 auf der Eingriffsseite angeordnet, wo die rotierende Scheibe 3 in Gleiteingriff mit der nicht rotierenden Scheibe 2 kommt. Die Gasreservoir-Brennkammer 15 öffnet sich an der Neigung 11a auf der Eingriffsseite, ein Verdichtungsverbindungskanal 16 ist von der Neigung 10b der ersten Kammer 10 auf der Gegenseite zum Eingriff bis zur Gasreservoir-Brennkammer 15 ausgebildet, und ein Rückschlagventil 17, das sich nur zur Gasreservoir- Brennkammer 15 hin öffnet, ist im Verbindungskanal 16 angeordnet.
Die Neigung 11a der Kammer 11 auf der Eingriffsseite kann eine gleiche Steigung wie diejenige der Neigung 11b der Kammer 12 auf der Gegenseite zum Eingriff aufweisen, jedoch ist es wünschenswert, dass die Neigung 11a auf der Eingriffsseite im Verhältnis kürzer mit einer plötzlichen Steigung ausgebildet ist, während die Neigung 11b auf der Gegenseite zum Eingriff im Verhältnis länger mit einer mäßigen Steigung ausgebildet ist. Mit einer solchen Ausbildung wird der Ausgang der Gasreservoir- Brennkammer 15 schnell verschlossen, um den Kompressions- Wirkungsgrad beim Kompressionshub zu verbessern, und beim Expansionshub wird der Widerstand verringert, um einen längeren Expansionshub zu erhalten.
Wie oben beschrieben, sind die erste Kammer 10, zu der sich der Kraftstoffförderkanal 12 und der Verdichtungsverbindungskanal 16 öffnen, und die zweite Kammer 11, zu der sich die Gasreservoir-Brennkammer 15 und der Auslasskanal 13 öffnen, durchgängig als ein Paar an der konkaven/konvexen Oberfläche der nicht rotierenden Scheibe 2 angeordnet.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind beispielhaft zwei Gruppen von Motorhubkammern dargestellt, die jeweils eine erste Kammer und eine zweite Kammer umfassen, jedoch können sie in Form von drei oder mehr Gruppen zwischen den konkaven/konvexen Oberflächen der nicht rotierenden Scheibe 2 und der rotierenden Scheibe 3 angeordnet sein.
Bei dieser dargestellten Ausführungsform sind der Kraftstoffförderkanal 12, der Verdichtungsverbindungskanal 16, die Gasreservoir-Brennkammer 15 und der Auslasskanal 13 an der nicht rotierenden Scheibe 2 ausgebildet. Alternativ können sämtliche oder ein Teil von dem Kraftstoffförderkanal 12, dem Verdichtungs-Verbindungskanal 16, der Gasreservoir-Brennkammer 15 und dem Auslasskanal 13 in das Motorgehäuse 1 eindringen, und sie können sich in der Nähe oder Nachbarschaft der Neigungen 10a, 10b, 12a bzw. 12b öffnen.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4a bis Fig. 4d erläutert.
Wenn in Fig. 1 und Fig. 3 eine Drehkraft in Richtung eines Pfeils auf die rotierende Scheibe 3 aufgebracht wird, bewegt sich die nicht rotierende Scheibe 2 oder die rotierende Scheibe 3, die von den elastischen Mitteln mit Druck beaufschlagt wird, verschiebbar in axialer Richtung, und die rotierende Scheibe 3 dreht sich, während sie an ihrem konvexen Abschnitt 5 mit der konkaven/konvexen Oberfläche der nicht rotierenden Scheibe 2 in Gleitkontakt steht. Infolgedessen werden zwischen den gegenüberliegenden konkaven/konvexen Oberflächen der nicht rotierenden Scheibe 2 und der rotierenden Scheibe 3 Kammern (Zwischenräume) mit veränderlichem Volumen in verschiedener Weise gebildet, wie in Fig. 4a bis Fig. 4d dargestellt, und zwar je nach Drehlage der rotierenden Scheibe 3.
Fig. 4a zeigt einen Zustand, in dem sich der konvexe Abschnitt 5' der nicht rotierenden Scheibe 2 im Gleitkontakt mit dem konvexen Abschnitt 5 der rotierenden Scheibe 3 befindet, und das Volumen der ersten Kammer 10 und der zweiten Kammer 11 zwischen den beiden Scheiben, der Scheibe 2 und der Scheibe 3, das Maximum erreicht. In diesem Zustand ist der Expansionshub der zweiten Kammer 11 abgeschlossen, und die Kraftstoffzufuhr zur ersten Kammer 10 ist ebenfalls abgeschlossen.
Wenn sich die rotierende Scheibe 3 aus diesem Zustand in Richtung des Pfeils dreht, wird die erste Kammer 10 verdichtet, und der Kraftstoff wird unter Druck durch den Verdichtungsverbindungskanal 16 zur Gasreservoir-Brennkammer 15 geschickt. Gleichzeitig wird die Gasreservoir-Brennkammer 15 durch den vorangehenden konvexen Abschnitt 5 der rotierenden Scheibe 3 verschlossen, und der Motor begibt sich in den Kompressionshub. In diesem Zustand wird das Gas in der zweiten Kammer 11 durch den vorangehenden konvexen Abschnitt 5 der rotierenden Scheibe 3 aus dem Auslasskanal 13 ausgestoßen, und der Motor begibt sich in den Ausstoßschritt.
Dementsprechend laufen in dem Zustand von Fig. 4a bis 4c der Kompressionshub und der Ausstoßhub gleichzeitig in der getrennten ersten Kammer 10 und zweiten Kammer 11 ab.
Wenn dann in dem in Fig. 4c dargestellten Zustand des abgeschlossenen Verdichtungshubs die Zündkerze 14 im Gasreservoir 15 die Zündung vornimmt, dehnt sich der Kraftstoff explosionsartig aus, und die rotierende Scheibe 3 wird durch die Expansionskraft in Richtung des Pfeils gedreht, und gleichzeitig begibt sich die erste Kammer 10 für den nächsten Schritt in den Ansaughub. Dementsprechend werden in dem Zustand von Fig. 4c bis 4a der Expansionshub und der Ansaughub gleichzeitig in der getrennten zweiten Kammer 11 und ersten Kammer 10 ausgeführt.
Da die Expansion und die Ansaugung gleichzeitig ablaufen, wie oben beschrieben, dreht sich die rotierende Scheibe 3 kontinuierlich, und man erhält von der Drehantriebswelle eine Drehkraft.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, ein Paar von zwei Kammern, deren Volumen entsprechend der relativen Lageveränderung zwischen gegenüberliegenden konkaven/konvexen Oberflächen veränderlich ist, als eine Gruppe von Motorkammern verwendet wird, und Verdichtung und Ausstoß gleichzeitig ausgeführt werden, während Expansion und Ansaugung gleichzeitig ausgeführt werden, kann man die nachfolgenden verschiedenen Vorteile erhalten.
Da der Ausstoßhub ausgeführt wird, nachdem der Expansionshub vollständig abgeschlossen ist, überlagern sich der Expansionshub und der Ausstoßhub nicht störend miteinander, wie beim Stand der Technik. Da dementsprechend eine vollständige Verbrennung von Kraftstoffen gefördert werden kann und die gesamte durch Explosion hervorgerufene Expansionsenergie zur Drehkraft beitragen kann, wird der Wirkungsgrad der Antriebsenergie im Verhältnis zur Kraftstoffenergie bemerkenswert vergrößert. Weil die unerwünschte Erscheinung, dass der Kraftstoff vor einer vollständigen Verbrennung ausgestoßen wird, vermieden werden kann, kann weiter das durch unvollständige Verbrennung verursachte Auftreten einer öffentlichen Verschmutzung reduziert werden.
Weil das Volumen von jeder Kammer in der Motorkammer verhältnismäßig klein ist, breitet sich weiter die Zündung schnell durch den gesamten zugeführten Kraftstoff hindurch aus, und auch in dieser Hinsicht kann man eine vollständig Verbrennung und eine hohe Leistung erhalten.
Weil Verdichtung und Ausstoß gleichzeitig ablaufen, und Expansion und Ansaugung gleichzeitig in den beiden Kammern ablaufen, werden weiter in zwei Zyklen vier Hübe von Ansaugung, Verdichtung, Expansion und Ausstoß abgeschlossen. Dementsprechend wird der Berührungswiderstand infolge der Gleitbewegung verringert, um mit hohem Wirkungsgrad Drehleistung zu erhalten.
Weiter kann das Verdichtungsverhältnis niedrig gehalten werden, weil das Volumen in jeder der Kammern der Motorkammer klein ist. Da die Verbrennungstemperatur auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur gehalten werden kann, kann dementsprechend im Fall einer Verwendung als Motor, der Leichtöl benutzt, die Erzeugung von Stickoxiden unterdrückt werden.

Claims

1. Scheiben-Kreiskolbenmotor, der Folgendes umfasst:

ein Motorgehäuse (1) mit einer zylindrischen inneren Umfangswand;

eine nicht rotierende Scheibe (2), in der eine wellenförmige konkave/konvexe Oberfläche in einer Stromlinienform mit wenigstens zwei radialen konkaven Abschnitten (4') und zwei radialen konvexen Abschnitten (5') abwechselnd auf einer Seite ausgebildet und an der inneren Umfangswand des Gehäuses (1) koaxial und luftdicht montiert ist;

eine rotierende Scheibe (3), in der eine radiale konkave/konvexe Oberfläche auf einer Seite ausgebildet ist und die an der inneren Umfangswand des Gehäuses (1) luftdicht und drehbar so montiert ist, dass sich die konvexen Abschnitte (5) der konkaven/konvexen Oberfläche mit der wellenförmigen konkaven/konvexen Oberfläche der nicht rotierenden Scheibe (2) in Gleitkontakt befinden;

eine Drehantriebswelle (6'), die mit der rotierenden Scheibe (3) verriegelnd rotiert und auf einer Seite des Gehäuses (1) nach außen vorsteht;

einen Kraftstoffförderkanal (12), der mit einer Nähe einer Neigung eines auf der nicht rotierenden Scheibe (2) ausgebildeten ersten konkaven Abschnittes in Verbindung ist, wo ein konvexer Abschnitt der rotierenden Scheibe (3) in Gleiteingriff mit dem genannten ersten konkaven Abschnitt kommt;

einen Auslasskanal (13), der mit der Nähe einer Neigung eines an der nicht rotierenden Scheibe (2) ausgebildeten zweiten konkaven Abschnittes in Verbindung ist, wo der konvexe Abschnitt der rotierenden Scheibe (3) den Gleiteingriff mit dem genannten zweiten konkaven Abschnitt verlässt; und

einen Verdichtungsverbindungskanal (16);

dadurch gekennzeichnet, dass

der Scheiben-Drehkolbenmotor ferner Folgendes umfasst:

elastische Mittel (7, 8), um die nicht rotierende Scheibe (2) oder die rotierende Scheibe (3), die in axialer Richtung zur Rotation der rotierenden Scheibe (3) hin und her gleitend ist, mit der konkaven/konvexen Oberfläche der passenden rotierenden Scheibe (3) oder der nicht rotierenden Scheibe (2) in elastischen Eingriff zu bringen; und

eine Gasreservoir-Brennkammer (15), die in der Nähe einer Neigung des auf der nicht rotierenden Scheibe (2) ausgebildeten zweiten konkaven Abschnitt mündet, wo der konvexe Abschnitt der rotierenden Scheibe (3) in Gleiteingriff mit dem genannten zweiten konkaven Abschnitt kommt, wobei eine Zündkerze (14) im Inneren des genannten Reservoirs vorgesehen ist,

und wobei

die radiale konkave/konvexe Oberfläche der rotierenden Scheibe (3) dieselbe Form hat wie die wellenförmige konkave/konvexe Oberfläche der nicht rotierenden Scheibe (2); und

der Verdichtungsverbindungskanal (16) eine Verbindung zwischen einer Stelle in der Nähe einer Neigung des auf der nicht rotierenden Scheibe (2) ausgebildeten ersten konkaven Abschnitts, wo der konvexe Abschnitt der rotierenden Scheibe (3) den Gleiteingriff mit dem genannten ersten konkaven Abschnitt verlässt, und der Gasreservoir- Brennkammer (15) über ein Rückschlagventil (17) herstellt.

2. Scheiben-Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, bei dem entweder die nicht rotierende Scheibe (2) oder die rotierende Scheibe (3) in axialer Richtung mit einem Hub hin und her gleitend angeordnet ist, der der Höhendifferenz auf der konkaven/konvexen Oberfläche entspricht.

3. Scheiben-Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, bei dem sowohl die nicht rotierende Scheibe (2) als auch die rotierende Scheibe (3) in axialer Richtung hin und her gleitend angeordnet sind und die Summe der Gleithübe für beide rotierenden Scheiben (2, 3) so eingestellt wird, dass sie gleich der Höhendifferenz auf der konkaven/konvexen Oberfläche ist.

4. Scheiben-Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die elastischen Mittel eine Feder, einen Kompressionszylinder oder eine Kombination davon umfassen.

5. Scheiben-Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem der Kraftstoffförderkanal (12), der Verdichtungsverbindungskanal (16), die Gasreservoir- Brennkammer (15) und der Auslasskanal (13) ganz oder teilweise in der nicht rotierenden Scheibe (2) angeordnet sind.

6. Scheiben-Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem der Kraftstoffförderkanal (12), der Verdichtungsverbindungskanal (16), die Gasreservoir- Brennkammer (15) und der Auslasskanal (13) ganz oder teilweise im Motorgehäuse (1) angeordnet sind.