NL1025835C2 - Werkwijze alsmede verbrandingsmotor die is voorzien van een ringvormige holle stator, een in de stator verplaatsbare rotor, alsmede van ten minste twee in de stator verplaatsbare zuigers. - Google Patents

Description

1· ,

Werkwijze alsmede verbrandingsmotor die is voorzien van een ringvormige holle stator, een in de stator verplaatsbare rotor, alsmede van ten minste twee in de stator verplaatsbare zuigers 5 De uitvinding heeft betrekking op een verbrandingsmotor die is voorzien van een ringvormige holle stator, een in de stator verplaatsbare rotor, alsmede van ten minste twee in de stator verplaatsbare zuigers, waarbij de rotor alsmede de zuigers in een rotatierichting verplaatsbaar zijn.

10 De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het opwekken van energie met behulp van een verbrandingsmotor, die is voorzien van een ringvormige holle stator, een in de stator verplaatsbare rotor, alsmede van ten minste twee in de stator verplaatsbare zuigers, waarbij de rotor alsmede de zuigers in een rotatierichting verplaatsbaar 15 zijn.

Bij een dergelijke uit het Amerikaanse octrooi US-4.683.852 bekende verbrandingsmotor en werkwijze omvat de verbrandingsmotor een holle ringvormige stator, vier met een rotor verbonden zuigers die In de stator in de rotatierichting verplaatsbaar zijn en twee diametraal ten 20 opzichte van elkaar gelegen, in en uit de stator verplaatsbare wanden. Het werkingsprincipe van die verbrandingsmotor is gebaseerd op de Otto-cyclus. Deze cyclus wordt gekenmerkt door vier fasen: Inlaatfase, compressiefase, verbrandingsfase en uitlaatfase.

De werking van de verbrandingscyclus is als volgt: tussen 25 een 1n de stator gelegen eerste wand en een eerste zuiger wordt door de verplaatsing van de eerste zuiger in een van de wand afgekeerde richting een brandbaar mengsel aangezogen (inlaatfase) waarbij de eerste wand uit de stator wordt verplaatst zodat de tweede zuiger kan passeren. Daarna wordt het brandbare mengsel met behulp van de tweede zuiger tegen de 30 diametraal tegenover de eerste wand gelegen tweede wand samengedrukt (compressiefase), waarbij het brandbare mengsel via een klep in een 1025835 2 verzamel ruimte wordt geperst. Nadat de tweede zuiger de tweede wand heeft gepasseerd, wordt een met de verzamel ruimte verbonden klep onder invloed van een door de tweede zuiger gecreëerde onderdruk geopend, waarna in de ruimte tussen de tweede wand en de tweede zuiger het brandbare mengsel 5 wordt aangebracht. Het voorheen voor de tweede zuiger gelegen brandbare mengsel bevindt zich nu achter de tweede zuiger. Met behulp van een bougie wordt het mengsel verbrand (verbrandingsfase). Nadat de tweede zuiger de eerste wand weer heeft gepasseerd, worden de verbrande gassen met behulp van een derde zuiger tegen de eerste wand samengedrukt, en via • 10 een uitlaatklep afgevoerd (uitlaatfase).

Een nadeel van de uit het Amerikaanse octrooi bekende verbrandingsmotor is dat door de in en uit de stator verplaatsbare wanden de constructie van de verbrandingsmotor relatief complex is.

Het doel van de onderhavige uitvinding is om een relatief 15 eenvoudige verbrandingsmotor te verschaffen.

Dit doel wordt bij de verbrandingsmotor volgens de uitvinding bereikt, doordat de rotor 1s voorzien van ten minste twee rotorzuigers waarbij in elke rotorzuiger een van de zuigers vrij verplaatsbaar is, waarbij tussen een 1n de richting tegengesteld aan de 20 rotatierichting blokkeerbare zuiger en een in de rotatlerichting gezien daarvoor gelegen rotorzuiger een verbrandingskamer is gelegen.

Onder rotorzuiger wordt in dit octrooi document begrepen een de dwarsdoorsnede van de holle stator afsluitend zuigerachtig element dat verbonden 1s met de rotor. De rotorzuiger is bij voorkeur voorzien van 25 een parallel aan de vorm van de stator verlopende c1lIndervormige uitsparing, waarin ten minste een deel van een vrij verplaatsbare zuiger verplaatsbaar is.

Door de vrij verplaatsbare zuiger is de grootte van de ruimte tussen zowel een in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen 30 rotorzuiger als een in de rotatierichting gezien daarachter gelegen rotorzuiger variabel en kunnen deze ruimtes worden toegepast voor de bij 1 π o s O 3 * 3 een tweetaktverbrandingsproces benodigde ruimtes. Doordat de verbrandingsmotor enkel in de stator verplaatsende onderdelen omvat, is de verbrandingsmotor relatief eenvoudig van opbouw.

Een uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de 5 uitvinding wordt gekenmerkt doordat de verbrandingsmotor volgens het tweetaktpri nci pe werkt.

Zodra een verbranding in de verbrandingskamer heeft plaatsgevonden, wordt de verbrandingskamer vergroot door verplaatsing van de rotorzuiger met de daarin verplaatsbare vrije zuiger in de rotatie-10 richting ten opzichte van de tegengesteld aan de rotatierichting geblokkeerde zuiger. Door de via de rotor met elkaar verbonden rotorzuigers, worden de afzonderlijke rotorzuigers altijd op eenzelfde wijze en met eenzelfde snelheid geroteerd. Na een bepaalde hoek-verplaatsing van de rotor, worden de in de verbrandingskamer aanwezige 15 verbrande gassen met behulp van de inmiddels gedeblokkeerde, in de rotatierichting door de bijbehorende rotorzuiger verplaatste zuiger uit de verbrandingskamer geleid, waarna in de verbrandingskamer nieuwe lucht en brandstof wordt toegevoerd, waarna een nieuwe verbranding in de verbrandingskamer kan plaatsvinden. Een voordeel van een verbrandings-20 motor die werkt volgens het tweetaktprincipe is dat bij elke vergroting van de verbrandingskamer een verbranding plaatsvindt en derhalve energie wordt opgewekt.

Een andere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat tussen de rotorzuiger en de in de 25 rotatierichting gezien daarvoor gelegen vrij verplaatsbare zuiger, een luchtkamer is voorzien.

Door een verschil 1n massatraagheid tussen de vrij verplaatsbare zuiger en de met de rotor verbonden rotorzuiger, zal de zuiger van de rotorzuiger af verplaatsen. Hierbij ontstaat een ruimte 30 tussen de rotorzuiger en de vrij verplaatsbare zuiger, welke ruimte eenvoudig als luchtkamer kan worden toegepast. Hierbij wordt lucht bij 4 het van elkaar af verplaatsen van de rotorzuiger en de vrij verplaatsbare zuiger in de luchtkamer gezogen en bij het verplaatsen van de rotorzuiger naar de daarvoor gelegen, tijdelijk geblokkeerde zuiger, uit de luchtkamer geperst. Deze samengeperste lucht kan als lucht dienen voor het 5 verbrandingsproces.

Een nog andere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding is dat de stator ten minste van een luchtinvoer-opening is voorzien, alsmede van ten minste een in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen luchtafvoeropening, waarbij de rotor van ten 10 minste een met de luchtinvoeropening en de luchtafvoeropening van de stator samenwerkende luchtopening is voorzien, welke luchtopening in verbinding met de luchtkamer staat.

Bij het van de rotorzuiger af verplaatsen van de daarin gelegen zuiger, valt de luchtinvoeropening ten minste tijdelijk samen met 15 de luchtopening waardoor lucht in de luchtkamer kan stromen. Bij het naar de stilstaande zuiger toe verplaatsen van de rotorzuiger, komt de luchtopening ten minste tijdelijk in uitlijnlng met de luchtafvoeropening, waardoor lucht uit de luchtkamer kan worden gelaten. Afhankelijk van de grootte en posities van de luchtinvoeropening en de luchtafvoer-20 opening in de stator en de luchtopening in de rotor, kan een gewenste onderdruk of overdruk in de luchtkamer worden gecreëerd waardoor op eenvoudige wijze de luchtstroming naar de verbrandingskamer kan worden geregeld, terwijl bovendien een in de luchtkamer aanwezige onderdruk het van de rotorzuiger af verplaatsen van een daarvoor gelegen zuiger wordt 25 afgeremd, waardoor te hoge versnellingen van de vrij verplaatsbare zuiger wordt voorkomen.

Een verdere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding is dat de stator is voorzien van ten minste een uitlaatopening, alsmede van ten minste een 1n de rotatierichting gezien 30 daarvoor gelegen inlaatopening voor het inbrengen van lucht alsmede brandstof.

1025835 5

Door de uitlaatopening kunnen op eenvoudige wijze de verbrande gassen worden afgevoerd terwijl door de inlaatopening lucht alsmede brandstof in de verbrandingskamer kan worden ingebracht. Het inbrengen van lucht en brandstof kan naar wens tegelijkertijd of achter-5 eenvolgens plaatsvinden. De volgorde waarin lucht en brandstof worden ingebracht is afhankelijk van de soort brandstof. Bij diesel wordt bij voorkeur eerst lucht onder een relatief hoge druk in de verbrandings-kamer gebracht waarna de diesel wordt toegevoegd. Benzine of gas kunnen zowel simultaan met lucht alsmede na het inbrengen van lucht in de 10 verbrandingskamer worden gebracht.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de luchtafvoeropening is verbonden met de inlaatopening.

Op deze wijze kan de uit de luchtkamer geperste lucht 15 eenvoudig aan de verbrandingskamer van de verbrandingsmotor worden toegevoerd. Indien gewenst kan er tussen de luchtafvoeropening en de Inlaatopening een verzamel ruimte zijn gelegen, waarin de onder relatief hoge druk staande, uit de luchtkamer afkomstige lucht tijdelijk kan worden opgeslagen.

20 Een weer andere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het aantal sets (n-1) inlaatopeningen en uitlaatopeningen in de stator, gelijk is aan het aantal (n) rotorzuigers op de rotor verminderd met 1.

Bij een dergelijk aantal zal met een regelmatige frequentie 25 een verbranding plaatsvinden, waarbij het aantal keer dat een verbranding bij een omwenteling van de rotor plaatsvindt gelijk zal zijn aan (n-1) x n.

Een andere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in rotatierichting gezien voorbij 30 elke set uitlaatopening en inlaatopening een ontstekingsmechanisme is voorzien.

1025835 __ 6

Met behulp van een ontstekingsmechanisme kan na het door de inlaatopening inbrengen van een brandbaar mengsel op een door de gebruiker gewenst tijdstip een verbranding in de verbrandingskamer worden opgewekt.

5 Een verdere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de rotor is voorzien van een tandkrans, die ten minste gedeeltelijk uit ten minste een in de stator aanwezige uitsparing steekt, waarbij met behulp van de tandkrans een uitgaande aandrijfas aandrijfbaar is.

10 Op deze wijze wordt eenvoudig de rotatie van de rotor overgebracht op de aandrijfas met behulp waarvan vervolgens een aan te drijven transmissie, wiel, etc. kan worden aangedreven.

Een weer verdere uitvoeringsvorm van de verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de tandkrans met behulp 15 van ten minste een tandwiel is verbonden met de uitgaande aandrijfas» waarbij door het kiezen van een geschikte verhouding tussen tandwiel en tandkrans met behulp van het tandwiel verschillende onderdelen van de verbrandingsmotor te bedienen zijn.

Op deze wijze kan de rotati esnel held van het tandwiel 20 worden geregeld, waarbij de rotatie van het tandwiel bijvoorbeeld kan worden gebruikt voor het bedienen van een oliepomp, brandstofpomp, dynamo of een ontstekings-mechanisme van de verbrandingsmotor.

De uitvinding heeft verder tot doel een werkwijze te verschaffen voor het op eenvoudige wijze opwekken van energie met behulp 25 van een verbrandingsmotor.

Dit doel wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding bereikt doordat de rotor is voorzien van ten minste een eerste en een tweede rotorzuiger waarin respectievelijk een eerste en een tweede zuiger vrij verplaatsbaar zijn, waarbij tussen een eerste in de richting 30 tegengesteld aan de rotatierichting geblokkeerde vrij verplaatsende zuiger en de in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen tweede ,1025835 7 rotorzuiger en een tweede verplaatsende zuiger een eerste verbrandings-kamer is gelegen, waarbij voor het opwekken van energie een verbranding in de eerste verbrandingskamer wordt opgewekt, welke verbranding ervoor zorgt dat de via de rotor met elkaar verbonden rotorzuigers alsmede de 5 tweede vrij verplaatsende zuiger worden verplaatst in de rotatierichting, waarbij de tweede vrij verplaatsende zuiger als gevolg van een ten opzichte van de rotorzuiger lagere massatraagheid naar de in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen eerste rotorzuiger wordt verplaatst, waarna in de tussen de tweede zuiger en eerste rotorzuiger gelegen tweede 10 verbrandingskamer aanwezig eerder verbrand mengsel via een in de stator gelegen uitlaatopening uit de verbrandingsmotor wordt geleid, alsmede in dezelfde verplaatsing van de tweede vrij verplaatsbare zuiger lucht alsmede brandstof via ten minste een in de stator gelegen inlaatopening, gelegen in tweede verbrandingskamer worden toegevoerd.

15 Een vrij verplaatsende zuiger dient zowel als stilstaande wand van een in rotatierichting gezien daarvoor gelegen verbrandingskamer als een vrij verplaatsende zuiger ten opzichte van een daarachter gelegen verbrandingskamer. Met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een efficiënt verbrandingsproces gerealiseerd.

20 Een uitvoeringvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de verplaatsing van een vrije zuiger in de richting van de in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen rotorzuiger door de in de daartussen gelegen verbrandingskamer heersende druk wordt afgeremd, waardoor de vrij verplaatsende zuiger door de in de rotatie-25 richting gezien daarachter gelegen rotorzuiger wordt Ingehaald totdat de vrij verplaatsende zich zuiger in een maximaal in de rotorzuiger gelegen positie bevindt.

Doordat de tussen twee rotorzuigers in gelegen zuiger afwisselend dichter nabij de een en de andere rotorzuiger is gelegen, 30 wordt tegelijkertijd met het verkleinen van de ruimte van de verbrandingskamer die is gelegen tussen de zuiger en de daarvoor gelegen 1025835 8 rotorzuiger, een vergroting van een tussen de zuiger en een daarachter gelegen rotorzuiger aanwezige luchtkamer gerealiseerd en vice versa.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin fig. 1 een dwarsdoorsnede door een verbrandingsmotor 5 volgens de uitvinding toont, fig. 2 een perspectivisch aanzicht van een deel van de 1n fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor toont, fig. 3A en 3B een bovenaanzicht en zijaanzicht van een rotorzuiger van de in fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor tonen, 10 fig. 4A en 4B een bovenaanzicht en zijaanzicht van een zuiger van de in fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor tonen, fig. 5 een perspectivisch uitgesneden aanzicht van de in fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor toont, fig. 6 een overbrenging toont voor samenwerking met de in 15 fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor, fig. 7A en 7B doorsneden van de in fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor tonen van het luchttransport, fig. 8 een dwarsdoorsnede door de in fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor toont, 20 fig. 9A-9H verschillende fasen van het verbrandingsproces van de in fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor tonen.

In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van eenzelfde verwijzingscljfer.

Fig. 1 toont een doorsnede van een verbrandingsmotor 1 die 25 1s voorzien van een ringvormige holle stator 2. In de stator 2 1s een rotor 3 gelegen welke is voorzien van vijf star daarmee verbonden rotorzuigers 4, 5, 6, 7, 8. De rotorzuigers 4, 5, 6, 7, 8 zijn op een regelmatige afstand ten opzichte van elkaar gelegen. Tussen elk paar van opeenvolgende rotorzuigers 4, 5, 6, 7, 8 is een ten opzichte van de rotor 30 vrij verplaatsbare zuiger 9, 10, 11, 12, 13 gelegen.

De stator 2 is voorzien van vier uitlaatopeningen 14, 15, « 9 16, 17 die vla schematisch aangegeven ui tl aatl ei dingen 18, 19, 20, 21 aangesloten op een uitlaat (niet weergegeven). Voor de uitlaatopeningen 14, 15, 16, 17, gezien in de door pijl PI aangegeven rotatierichting, 1s de stator 2 voorzien van inlaatopeningen 22, 23, 24, 25 die via 5 schematisch weergegeven inlaatleidingen 26, 27, 28, 29 zijn aangesloten op een inlaat voor lucht en een inlaat voor brandstof. De uitlaatopeningen 14, 15, 16, 17 alsmede de inlaatopeningen 22, 23, 24, 25 zijn aan de buitenzijde van de stator 2 gelegen. Aan de binnenzijde is de stator 2 voorzien van vier regelmatig langs de omtrek verdeelde 10 luchtinvoeropeningen 27, 28, 29, 30 die via toevoerlei dingen 31, 32, 33, 34 zijn aangesloten op een luchttoevoer (niet weergegeven). Voor de luchtinvoeropeningen 27, 28, 29, 30, gezien in de door pijl PI aangegeven rotatierichting, zijn luchtafvoeropeningen 35, 36, 37, 38 gelegen die via luchtafvoerl ei dingen 39, 40, 41, 42 zijn aangesloten op de inlaat-15 leidingen 26, 27, 28, 29 die in verbinding staan met de inlaatopeningen 22, 23, 24, 25. Elke zuiger 9, 10, 11, 12, 13 is, zoals duidelijker zichtbaar in fig. 2 en fig. 4A en 4B voorzien van een massief cilindrisch lichaam 45 waarvan de buitendiameter zodanig overeenkomt met de binnendiameter dl van de holle stator dat de zuiger in de stator 20 afdichtend kan worden verplaatst. Vanaf het lichaam 45 strekt zich een staaf 46 uit met een buitendiameter d2 die kleiner is dan de diameter dl.

De staaf heeft een kromming overeenkomstig de betreffende straal van de stator 2. Vanaf het lichaam 45 strekt zich verder een schaal 47 uit die tegen een buitenwand 48 van de stator 2 aanligt. De schaal 47 strekt zich 25 in lengterichting gezien over ongeveer de halve lengte van de staaf 46 uit en in omtreksrichting van de staaf 46 gezien over ongeveer een kwart van de omtrek daarvan. Zoals duidelijk zichtbaar in fig. 4A en 48 is het lichaam 45 van elke zuiger 9, 10, 11, 12, 13 voorzien van twee diametraal tegenover elkaar gelegen wigvormige elementen 48 die nabij de staaf 46 30 verschuifbaar zijn ten opzichte van het lichaam 45.

Elke rotorzuiger 4, 5, 6, 7, 8 is, zoals duidelijk 1025835 - -------- 10 zichtbaar in fig. 2 en fig. 3A en 3B voorzien van een buisvormig lichaam 50 waarvan de diameter d3 zodanig overeenkomt met de diameter dl dat de rotorzuiger afdichtend in de stator kan worden verplaatst. Door het buisvormige lichaam 50 strekt zich een doorlopend kanaal 51 uit 5 waarvan de diameter d4 overeenkomt met de diameter d2 van de staaf 46. Het buisvormige lichaam 50 is aan een naar de wand 48 van de stator 2 toegekeerde zijde voorzien van een uitsparing 52 waarvan de vorm overeenkomt met de schaal 47. Aan een naar de binnenzijde van de stator 2 toegekeerde zijde is het buisvormig lichaam 50 voorzien van twee aan 10 weerszijden van een ribbe 53 gelegen inkepingen 54. De inkepingen 54 strekken zich uit in de richting van een, in de door pijl PI aangegeven rotatierichting gezien, daarvoor gelegen zuiger. De rotorzuigers 4, 5, 6, 7, 8 zijn verbonden met een ring 60 (zie fig. 5) die schuifbaar in een nabij de binnenzijde van de stator 2 gelegen ringvormige uitsparing 61 is 15 gelegen. De ring 60 is aan een van de rotorzuigers 4, 5, 6, 7, 8 afgekeerde zijde voorzien van een tandkrans 62. De stator 2 is aan de binnenzijde voorzien van vier uitsparingen 63 waardoor tanden 64 van de tandkrans 62 heen toegankelijk zijn. Tegenover elke uitsparing 63 is een tandwiel 65, 66, 67, 68 gelegen (zie fig. 6) die aan een van de tand-20 krans 62 afgekeerde zijde in aangrijping zijn met een centraal tand wiel 69. Het centrale tandwiel 69 is voorzien van een aan te drijven as 70 waarvan de hartlijn 71 samenvalt met het middelpunt M van de stator 2. De tandwielen 65, 66, 67 en 68 zijn eveneens voorzien van uitgaande assen 72.

25 Zoals zichtbaar 1n fig. 7A en 7B is elke luchtui tl aat- opening 35, 36, 37, 38 via een leiding 39, 40, 41, 42 en een centraal gelegen luchtopslagreservoir 75 verbonden met een leiding 26, 27, 28, 29 die naar de Inlaatopening 22, 23, 24, 25 toe leidt.

Fig. 8 toont een dwarsdoorsnede door de stator 2 met een 30 daarin gelegen rotor 3 die is voorzien van een tandkrans 62 en vla de ring 60 daarmee verbonden rotorzuigers 4, 5, 6, 7, 8. In fig. 8 zijn 1025835 • « 11 tevens de openingen 14, 22, 27, 35 zichtbaar voor de uitlaat en inlaat van lucht, brandstof en verbrand mengsel.

De werking van de in de figuren weergegeven verbrandingsmotor 1 zal nu aan de hand van de figuren 9A-9H nader worden toegelicht.

5 Bij de in fig. 9A weergegeven stand van de rotor 3, de rotorzuiger 4 en de aan weerszijden van de rotorzuiger 4 gelegen zuigers 13, 9, is de zuiger 9 met de staaf 46 volledig in het kanaal 51 van de rotorzuiger 4 gelegen. Gezien in de door pijl PI aangegeven rotatie-richtlng, bevindt de achter de rotorzuiger 4 gelegen zuiger 13 zich in 10 een positie waarbij de zuiger 13 aanligt tegen de rotorzuiger 4. In de ruimte 80 tussen de zuiger 13 en de daarvoor gelegen rotorzuiger 4 en zuiger 9 is, op een nog nader toe te lichten wijze, een mengsel van lucht en brandstof aangebracht dat met behulp van een ontstekingsmechanisme zoals een bougie wordt ontstoken, die voor elke inlaatopening ter plaatse 15 van 0®, 90®, 180®, 270® is gelegen.

Zodra met behulp van het ontstekingsmechanisme het brandbare luchtbrandstofmengsel tot verbranding is gebracht, ontstaan er drukken in de ruimte 80 die de zuiger 13 in de aan pijl PI tegengestelde richting zullen trachten te drukken en de rotorzuiger 4 en de daarin 20 gelegen zuiger 9 in de door pijl PI aangegeven richting zullen verplaatsen. Door de in het lichaam 45 van de zuiger 13 aangebrachte wiggen 48 zal een verplaatsing van de zuiger 13 in een aan pijl PI tegengestelde richting worden geblokkeerd. Derhalve zullen de in de als verbrandingskamer werkende ruimte 80 optredende drukken volledig worden 25 benut voor het verplaatsen van de zuiger 9 en de rotorzuiger 4 in de door pijl PI aangegeven richting. Aangezien de rotorzuiger 4 is verbonden met de tandkrans 62 en de overige rotorzuigers, is de massatraagheid van de rotorzuiger 4 relatief hoog. De massatraagheid van de zuiger 9 is ten opzichte daarvan relatief laag zodat de zuiger 9 sneller in de door 30 pijl PI aangegeven richting zal gaan verplaatsen dan de rotorzuiger 4. Deze situatie is weergegeven in fig. 9B. Tussen de rotorzuiger 4 en de 1025835 12 zuiger 9 ontstaat hierbij een ruimte 81 waarin een zekere mate van onderdruk zal ontstaan ten gevolge waarvan een te hoge snelheid en versnelling van de zuiger 9 wordt voorkomen. Zodra de rotorzuiger 4 en de zuiger 9 via de in fig. 9C weergegeven stand de 1n fig. 9D weergegeven 5 stand hebben ingenomen, komt de onder de rotorzuiger aanwezige uitsparing 54 in open verbinding met de luchtinlaatopening 28 waarbij ten gevolge van de in de ruimte 81 heersende onderdruk lucht in de ruimte 81 zal worden gezogen. De zuiger 9 bevindt zich inmiddels in een positie waarbij de zuiger 9 aanligt tegen de daarvoor gelegen rotorzuiger 5 en 10 een zuiger 10 die met de bijbehorende stang 46 volledig in het kanaal 51 van de rotorzuiger 5 is gelegen. In de ruimte tussen de zuiger 9 en de daarvoor gelegen rotorzuiger 5 en zuiger 10 bevindt zich een brandbaar mengsel, zodat de situatie daar ter plaatse overeenkomt met de in fig. 9A weergegeven situatie. Doordat de tandkrans 62 en de daarmee verbonden 15 rotorzuigers 4, 5, 6, 7 met een constante snelheid in de door pijl PI aangegeven richting worden verplaatst, wordt de achter de zuiger 13 gelegen rotorzuiger 8 1n de richting van de stilstaande zuiger 13 verplaatst totdat de stang 46 volledig in de rotorzuiger 8 is gelegen. In de tussen de rotorzuiger 8 en de zuiger 13 gelegen ruimte 81 is, op de 20 reeds hierboven beschreven wijze lucht aangezogen, welke lucht zodra de uitsparing 54 in de rotorzuiger 8 tegenover de luchtuitlaatopening 35 is gelegen uit de ruimte 81 zal worden geperst en via de leiding 39 naar de inlaatopening 22 zal worden toe geleid. Deze situatie is weergegeven in fig. 9F. Door het verder roteren van de rotor 3 en de daarmee verbonden 25 rotorzuiger 4, 5, 6, 7, 8, wordt tevens de zuiger 13 verder in de door pijl PI aangegeven richting geroteerd waarbij de in de voor de zuiger 13 gelegen verbrandingskamer 80 aanwezige verbrande gassen eveneens In de door pijl PI aangegeven richting worden verplaatst totdat de ruimte 80 in open verbinding komt met de ui tl aatopening 15 (zie fig. 1) waardoor het 30 verbrande mengsel uit de verbrandingsmotor 1 wordt geleid. Door het vervolgens verder verplaatsen van de rotor 3 komt de tussen de zuiger 13 1025835 » 13 en de daarvoor gelegen rotorzuiger 4 gelegen ruimte 80 in open verbinding met de inlaatopening 23 via welke gecomprimeerde lucht, afkomstig van de luchtui tlaatopening 36, op eenzelfde wijze als reeds hierboven beschreven, in de ruimte 80 wordt gebracht. Via de inlaatopening 23 wordt 5 tevens brandstof ingespoten met behulp van op zich bekende brandstof-inspuitmiddelen. Het is ook mogelijk om in de leidingen 27 reeds een mengsel van lucht en brandstof voor te bereiden en dit voorbereide mengsel via de opening 23 in de ruimte 80 te brengen. Door verder roteren van de rotor 3, wordt de zuiger 13 naar een positie gebracht waarbij het 10 voorblad 82 van de zuiger 13 zich in de in fig. 9E weergegeven 90°-positie bevindt en wederom een verbranding van het brandbare mengsel in de ruimte 80 tussen de zuiger 13 en de daarvoor gelegen rotorzuiger 4 en de volledig daarin gelegen zuiger 9 kan plaatsvinden.

Het hierboven aangegeven proces treedt op voor elk van de 15 vijf zuigers 9, 10, 11, 12, 13 waarbij elke zuiger afwisselend functioneert als stilstaande, in een aan de door pijl PI aangegeven rotatierichting geblokkeerde zuiger of als een zich in de door pijl PI aangegeven richting versneld verplaatsende zuiger. De verplaatsing van de vrij verplaatsende zuiger kan geschieden ten gevolge van de verbranding 20 van een brandbaar mengsel in een ruimte 80 (verbrandingskamer) achter de zuiger 9, 10 11, 12, 13 waarbij de zuiger 9, 10, 11, 12, 13 van de daarachter gelegen rotorzuiger 4, 5, 6, 7, 8 af verplaatst. De verplaatsing van de zuiger 9, 10, 11, 12, 13 kan ook optreden doordat de stang 46 volledig 1n het kanaal 51 van de daarachter gelegen rotorzuiger 25 4, 5, 6, 7, 8 is gelegen en de zuiger 9, 10, 11, 12, 13 door de rotorzuiger 4, 5, 6, 7, 8 in de door pijl PI aangegeven richting wordt geperst. Doordat de in fig. 1 weergegeven verbrandingsmotor 1 is voorzien van vier sets inlaatopeningen en uitlaatopeningen alsmede van vijf paren samenwerkende rotorzuigers en zuigers, vinden er per volledige 30 omwenteling van de rotor 3 in de stator 4x5 zijnde 20 verbrandingen plaats. De rotatie van de tandkrans 62 van de rotor 2 wordt via de met de 1025835 14 tandkrans in aangrijping zijnde tandwielen 65» 66, 67, 68 overgebracht op het tandwiel 69 waardoor de as 70 wordt geroteerd. De met de tandwielen 65, 66, 67, 68 verbonden assen 72 worden eveneens geroteerd waarbij de rotatie van deze assen kan worden ingezet voor het aandrijven van het 5 ontstekingsmechanisme of een oliepomp voor het in de verbrandingsmotor 1 pompen van voor smering benodigde olie. Het toerental van de as 72 kan eenvoudig door een juiste keuze van de overbrenging tussen de tandkrans 62 en de tandwielen 65, 66, 67, 68 worden ingesteld.

De overbrengingsverhouding tussen de tandkrans 64, 10 tandwielen 65, 66, 67, 68 en tandwiel 69 in bij voorkeur 5:1:3.

Door de schaal 47 van de zuigers 9, 10, 11, 12, 13 worden, zoals duidelijk zichtbaar in fig. 1 de uitlaatopeningen 15, 16, 17, 18 alsmede de inlaatopeningen 23, 24, 25, 26 gedurende een relatief lange tijd afgesloten totdat de daarachter gelegen rotorzuiger nabij de zuiger 15 is gelegen en de zuiger en de rotorzuiger tezamen voorbij de uitlaat en inlaat worden verplaatst.

Bij de in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm is de lucht-afvoeropening 38 aangesloten op de eerste daarvoor gelegen inlaat-opening 25. Het is echter ook mogelijk om deze aan te sluiten op de 20 daaropvolgende inlaatopening 22. Bij voorkeur echter zijn alle luchtafvoeropeningen aangesloten op een centraal gelegen luchtopslag-reservoir 75.

De verbrandingsmotor is bij voorkeur verder voorzien van een olietoevoer- en afvoersysteem met behulp waarvan een goede smering 25 van de verschillende ten opzichte van elkaar verplaatsende onderdelen wordt gewaarborgd.

Het starten van de verbrandingsmotor vindt bij voorkeur plaats door het met behulp van een startmotor laten roteren van de rotor en de daarmee verbonden rotorzuiger, waardoor automatisch de voor elke 30 rotorzuiger gelegen zuiger wordt meegenomen. Via een inlaatopening of een specifiek daartoe aangebrachte opening die zich op eenzelfde positie 0®, 1025835 15 90°, 180°, 270° bevindt als het ontstekingsmechanisme, wordt lucht onder bijvoorbeeld 10 tot 12 atmosfeer in een verbrandingskamer 80 gespoten ten gevolge waarvan een zuiger uit de rotorzuiger zal worden verplaatst in de richting van de daarvoor gelegen rotorzuiger. Vervolgens kan tussen deze 5 zuiger en de daarvoor gelegen rotorzuiger op de hierboven aangegeven wijze een brandstofmengsel worden ingebracht dat vervolgens tot verbranding kan worden gebracht waarna de verbrandingsmotor is opgestart. Ook andere wijzen van het starten van de verbrandingsmotor zijn uiteraard mogelijk.

10 De brandstof kan benzine of gas zijn.

Het is ook mogelijk om als brandstof diesel toe te passen waarbij geen ontstekingsmechanisme noodzakelijk is.

Het is ook mogelijk om meer of minder dan vijf rotorzuigers en daarmee samenwerkende zuigers toe te passen in welk geval het aantal 15 sets uitlaatopeningen en inlaatopeningen dienovereenkomstig wordt aangepast.

1025835

Claims (11)

1. Verbrandingsmotor die is voorzien van een ringvormige holle stator, een in de stator verplaatsbare rotor, alsmede van ten minste twee 5 in de stator verplaatsbare zuigers, waarbij de rotor alsmede de zuigers in een rotatierichting verplaatsbaar zijn, met het kenmerk, dat de rotor is voorzien van ten minste twee rotorzuigers waarbij in elke rotorzuiger een van de zuigers vrij verplaatsbaar is, waarbij tussen een in de richting tegengesteld aan de rotatierichting blokkeerbare, zuiger en een 10 in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen rotorzuiger een verbrandingskamer is gelegen.

2. Verbrandingsmotor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verbrandingsmotor volgens het tweetaktprincipe werkt.

3. Verbrandingsmotor volgens conclusie 1 of 2, met het 15 kenmerk, dat tussen de rotorzuiger en de in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen vrij verplaatsbare zuiger, een luchtkamer is voorzien.

4. Verbrandingsmotor volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de stator ten minste van een luchtinvoeropening is voorzien, alsmede van ten minste een in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen luchtafvoer- 20 opening, waarbij de rotor ten minste van een met de luchtinvoeropening en de luchtafvoeropening van de stator samenwerkende luchtopening 1s voorzien, welke luchtopening 1n verbinding met de luchtkamer staat.

5. Verbrandingsmotor volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de stator is voorzien van ten minste een uitlaatopening, 25 alsmede van ten minste een 1n de rotatierichting gezien daarvoor gelegen inlaatopening voor het Inbrengen van lucht, alsmede brandstof.

6. Verbrandingsmotor volgens conclusies 4 en 5, met het kenmerk, dat de luchtafvoeropening is verbonden met de inlaatopening.

7. Verbrandingsmotor volgens een der conclusies 4-6, met het 30 kenmerk, dat het aantal sets (n-1) uitlaatopeningen en inlaatopenlngen in de stator, gelijk is aan het aantal (n) rotorzuigers op de rotor 1025835 " * » verminderd met 1.

8. Verbrandingsmotor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in rotatierichting gezien voorbij elke set uitlaat-opening en inlaatopening een ontstekingsmechanisme is voorzien. 5 g. Verbrandingsmotor volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de rotor is voorzien van een tandkrans, die ten minste gedeeltelijk uit ten minste een in de stator aanwezige uitsparing steekt, waarbij met behulp van de tandkrans een uitgaande aandrijfas aandrijfbaar is.

10. Verbrandingsmotor volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de tandkrans met behulp van ten minste een tandwiel is verbonden met de uitgaande aandrijfas, waarbij door het kiezen van een geschikte verhouding tussen tandwiel en tandkrans met behulp van het tandwiel verschillende onderdelen van de verbrandingsmotor te bedienen zijn.

11. Werkwijze voor het opwekken van energie met behulp van een verbrandingsmotor, die is voorzien van een ringvormige holle stator, een in de stator verplaatsbare rotor, alsmede van ten minste twee in de stator verplaatsbare zuigers, waarbij de rotor alsmede de zuigers in een rotatierichting verplaatsbaar zijn, met het kenmerk, dat de rotor is 20 voorzien van ten minste een eerste en een tweede rotorzuiger waarin respectievelijk een eerste en een tweede zuiger vrij verplaatsbaar zijn, waarbij tussen een eerste in de richting tegengesteld aan de rotatie-richting geblokkeerde vrij verplaatsende zuiger en de in de rotatierichting gezien daarvoor gelegen tweede rotorzuiger en een tweede 25 verplaatsende zuiger een eerste verbrandingskamer is gelegen, waarbij voor het opwekken van energie een verbranding in de eerste verbrandingskamer wordt opgewekt, welke verbranding ervoor zorgt dat de vla de rotor met elkaar verbonden rotorzuigers alsmede de tweede vrij verplaatsende zuiger worden verplaatst in de rotatierichting, waarbij de tweede vrij 30 verplaatsende zuiger als gevolg van een ten opzichte van de rotorzuiger lagere massatraagheid naar de in de rotatierichting gezien daarvoor 1025835 • P gelegen eerste rotorzuiger wordt verplaatst, waarna in de tussen de tweede zuiger en eerste rotorzuiger gelegen tweede verbrandingskamer aanwezig eerder verbrand mengsel via een in de stator gelegen uitlaat-opening uit de verbrandingsmotor wordt geleid, alsmede in dezelfde 5 verplaatsing van de tweede vrij verplaatsbare zuiger lucht alsmede brandstof via ten minste een in de stator gelegen inlaatopening, gelegen in tweede verbrandingskamer worden toegevoerd.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de verplaatsing van een vrije zuiger in de richting van de in de 10 rotatierichting gezien daarvoor gelegen rotorzuiger door de in de daartussen gelegen verbrandingskamer heersende druk wordt afgeremd, waardoor de vrij verplaatsende zuiger door de in de rotatierichting gezien daarachter gelegen rotorzuiger wordt ingehaald totdat de vrij verplaatsende zich zuiger in een maximaal in de rotorzuiger gelegen 15 positie bevindt. 1025835 "