WO2014079589A1

WO2014079589A1 - Verbrennungskraftmaschine mit einer druckkammer

Info

Publication number: WO2014079589A1
Application number: PCT/EP2013/003576
Authority: WO
Inventors: Norbert Lother
Original assignee: Norbert Lother
Priority date: 2012-11-25
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-05-30
Also published as: DE102013002643B4; DE102013002643A1

Abstract

Es wird eine insbesondere stationäre Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einer Druckkammer vorgeschlagen, wobei die Verbrennungskraftmaschine einen Betriebszustand aufweist, in welchem ein in der betreffenden Druckkammer vorhandenes Arbeitsgas gezündet ist, wobei räumlich getrennt von der betreffenden Druckkammer mindestens ein mit einer Abtriebswelle gekoppeltes Zellenrad angeordnet ist, wobei das mindestens eine Zellenrad an seinem Umfang jeweils mehrere Zellen aufweist, wobei ein die betreffende Druckkammer und mindestens eine der Zellen des betreffenden Zellenrades miteinander verbindender, vom gezündeten Arbeitsgas durchströmter oder zumindest durchströmbarer Verbindungskanal vorgesehen ist, wobei zumindest die betreffende mit dem Verbindungskanal verbundene Zelle des betreffenden Zellenrades in Umfangsrichtung desselben mindestens eine Beaufschlagungsfläche aufweist, wobei die mindestens eine Beaufschlagungsfläche mit der Strömung des gezündeten Arbeitsgases in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades druckbeaufschlagt ist, so dass diese Druckbeaufschlagung der jeweiligen Beaufschlagungsfläche auf das betreffende Zellenrad und die mit diesem Zellenrad gekoppelte Abtriebswelle ein Drehmoment ausübt, wobei die jeweiligen Zellen in dem betreffenden Zellenrad jeweils als ein Bereich eines Ringspaltes ausgebildet sind, wobei mindestens ein in seiner Bewegung gesteuerter oder zumindest steuerbarer Schieber vorgesehen ist, mit welchem der sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades erstreckende Ringspalt des betreffenden Zellenrades jeweils derart absperrbar ist, wobei dieser Ringspalt in zwei voneinander getrennte, in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades einander nachfolgende Bereiche aufgeteilt ist, wobei jeder dieser Bereiche jeweils eine Zelle bildet, wobei der in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades vorlaufende Bereich des sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades erstreckenden Ringspaltes jeweils als ein Kompressor ausgebildet ist, und wobei der in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades nachlaufende Bereich des sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades erstreckenden Ringspaltes vom gezündeten Arbeitsgas durchströmt ist, wobei der betreffende Kompressor jeweils als ein Kompressor für der betreffenden Druckkammer zuzuführende Luft ausgebildet ist.

Description

Verbrennungskraftmaschine mit einer Druckkammer

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Druckkammer. Die vorgeschlagene Verbrennungskraftmaschine ist insbesondere als eine stationäre Anlage zur Verwendung z. B. in einem Blockheizkraftwerk ausgebildet.

Eine Verbrennungskraftmaschine ist eine Wärmekraftmaschine, die geeignet ist, durch innere Verbrennung von vorzugsweise flüssigem oder gasförmigen Kraftstoff

mechanische Arbeit zu verrichten, und die zudem eine Umwandlung von innerer Energie des Kraftstoffes in mechanische Arbeit auch tatsächlich ausführt. Die

Verbrennungskraftmaschine weist einen Arbeitsraum auf, in welchem zumindest folgende vier Arbeitsprozesse stattfinden, nämlich Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen, und in welchem chemische Energie aus einem Kraftstoff-Luft-Gemisch über die

Temperatur des Arbeitsgases in Druck (Kraft) und Ausdehnung (Weg) und damit in mechanische Energie (Kraft mal Weg) umgewandelt wird. Es sind z. B. als ein

Hubkolbenmotor oder als ein Kreiskolbenmotor ausgebildete

Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei denen die vorgenannten vier Arbeitsprozesse in sich wiederholenden Zyklen jeweils sequentiell ablaufen.

Beispielsweise ist durch die DE 1 801 112 A ein Drehkolbenmotor mit einem

feststehenden Gehäuse und einer in diesem Gehäuse drehbar gelagerten Ausgangswelle bekannt, wobei mehrere Rotorsektoren um die Ausgangswelle konzentrisch drehbar montiert sind, wobei die Bewegung der Rotorsektoren mit Bezug auf die Drehung der Ausgangswelle derart ist, dass sie sich im Wesentlichen mit dieser drehen, während sie zur Bildung von Verbrennungskammern veränderlichen Volumens gegeneinander hin- und herschwingen, und wobei die Entfernung benachbarter Rotorsektoren jedes

Rotorpaares voneinander in Beziehung zur Winkelstellung der Ausgangswelle gegenüber dem feststehenden Gehäuse steht, und dass das Gehäuse an geeigneter Stelle mit Einlass- und Auslassöffnungen sowie mit Zündeinrichtungen versehen ist.

Durch die DE 38 13 185 A1 ist eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei der es sich um einen Kreisläufer handelt, wobei die Explosionskammer außen und teilweise im Stator angebracht ist, wobei sich die Explosionskammer zum Rotor hin verjüngt, wobei das Treibstoffgemisch mittels eines mitlaufenden Kompressors oder Verdichters in das erforderliche Mischungsverhältnis gebracht wird, wobei dieser Kompressor oder

Verdichter an die Triebwelle dieser Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist.

Durch die DE 43 05 342 A1 ist eine Rotationskraft- und Arbeitsmaschine bekannt, bei der sich eine auf einem Rotor befestigte Schaufel in einer der Form der Schaufel

entsprechenden Ringkammer bewegt, wobei die Ringkammer an einer Stelle des

Umfanges durch einen sich synchron mit der Drehzahl des Rotors bewegenden Schiebers unterteilt wird bzw. den Durchgang der Schaufel in der Ringkammer freigibt, wobei sich die zwischen Vorder- und Rückseite der Schaufel und dem Schieber in der Ringkammer befindlichen Gasvolumina kontinuierlich vergrößern bzw. verkleinern, d. h. verdichtet oder entspannt werden im Zusammenwirken von Einlassventil, Einlassöffnung und

Auslassventil, Auslassöffnung, wobei bei Antrieb über Antriebswelle das von der Schaufel über das Auslassventil, Auslassöffnung in die Ringkammer eingetretene Gas/Arbeitsmittel im Verdichtungsraum komprimiert wird - gleich Kompressor, oder bei Antrieb über in die Einlassventilöffnung einströmende, komprimierte Gase oder Dämpfe, die sich in der Ringkammer entspannen und dabei Druck auf die Schaufel ausüben, welche dadurch über den Rotor die Welle antreibt und somit Arbeit leistet - gleich

Expansionskraftmaschine.

Durch die DE 77 21 903 U1 ist ein Rotationskolbenverbrennungsmotor bekannt, wobei zur Verdichtung und Verbrennung eines Brennstoff-Luftgemisches sowie zur Expansion der Verbrennungsgase getrennte Räume vorgesehen sind, wobei zwischen Verdichtungsund Verbrennungsraum bzw. Verbrennungs- und Expansionsraum periodisch

Verbindungen herstellbar sind, und wobei der Expansionsraum als ein die Abtriebswelle konzentrisch umgebender, mit wenigstens einem Auslass versehener Ringraum ausgebildet ist, in dem wenigstens ein mit der Abtriebswelle verbundener Kolben gleitet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine insbesondere stationäre

Verbrennungskraftmaschine mit einer Druckkammer zu schaffen, die wirtschaftlich betreibbar ist und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen zunächst einmal darin, dass weder eine Richtungsumkehr einer angetriebenen Masse wie z. B. eines Kolbens noch eine Abbremsung einer solchen Masse vorgesehen sind, denn die vom gezündeten Arbeitsgas angetriebene Masse führt eine reine Drehbewegung aus. Dabei ist die angetriebene Masse als ein drehbeweglich gelagertes Zellenrad ausgebildet. Die vorgeschlagene Verbrennungskraftmaschine führt somit weder eine Hubbewegung noch eine Oszillation aus. Die Verwendung des vorgeschlagenen Zellenrades hat zur Folge, dass mit der angetriebenen Masse ein innerhalb der Druckkammer bestehender Verdichtungsdruck des Arbeitsgases nicht überwunden werden muss. Vielmehr kann die durch eine exotherme Reaktion des Arbeitsgases frei gesetzte Energie ungehindert für die

beabsichtigte Rotation der angetriebenen Masse verwendet werden, weshalb für die vorgeschlagene Verbrennungskraftmaschine ein gegenüber einer

Hubkolbenverbrennungskraftmaschine vergleichsweise höherer Wirkungsgrad erzielt wird. Darüber hinaus besteht insbesondere der Vorteil, dass für die der Druckkammer durch den Lufteinlasskanal zuzuführende Luft kein separater Kompressor erforderlich ist, was ein deutlicher Kostenvorteil für die vorgeschlagene Verbrennungskraftmaschine ist.

Die gefundene Lösung wird nachfolgend anhand von zwei Figuren im Einzelnen beschrieben, wobei in den Figuren gleiche Bauteile oder gleiche Baugruppen jeweils mit einem selben Bezugszeichen bezeichnet sind. Anhand dieser Figuren werden Aufbau und Arbeitsweise der vorgeschlagenen Verbrennungskraftmaschine näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 vereinfacht und nur schematisch in einer Schnittdarstellung ein erstes

Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Verbrennungskraftmaschine mit einer ersten Variante des Zellenrades;

Fig. 2 gleichfalls vereinfacht und nur schematisch in einer Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Verbrennungskraftmaschine mit einer zweiten Variante des Zellenrades.

Wie aus den beiden Figuren jeweils ersichtlich ist, weist die Verbrennungskraftmaschine jeweils als eine erste Baugruppe in einem druckfesten, z. B. aus einem metallischen, z. B. Stahl, oder aus einem keramischen Werkstoff bestehendem Gehäuse 17 mindestens eine z. B. als eine Hohlkugel ausgebildete Druckkammer 01 auf, wobei in der betreffenden Druckkammer 01 ein Arbeitsgas vorgehalten und/oder aufbereitet wird. Als Arbeitsgas wird ein exotherm reagierendes Stoffgemisch verwendet, insbesondere ein Kraftstoff-Luft- Gemisch. Als Kraftstoff wird ein z. B flüssiger Brennstoff verwendet, dessen chemische Energie durch direkte Verbrennung in Antriebskraft umgewandelt wird. Als flüssiger Kraftstoff wird z. B. Benzin, Diesel, Schweröl oder Pflanzenöl verwendet. Es ist aber auch möglich, einen gasförmigen Brennstoff wie z. B. Erdgas, Methan oder Wasserstoff zu verwenden. Die Luftzuführung erfolgt mittels eines in die betreffende Druckkammer 01 mündenden Lufteinlasskanals 02. Die für den Verbrennungsprozess erforderliche

Frischluft, nachfolgend kurz als Luft bezeichnet, wird der betreffenden Druckkammer 01 vorzugsweise zeitlich und/oder mengenmäßig gesteuert zugeführt, weshalb im

Lufteinlasskanal 02 ein von einer Steuereinheit gesteuertes oder zumindest steuerbares Ventil 03 angeordnet ist. Die Steuereinheit ist vorzugsweise als eine elektronische

Steuereinheit ausgebildet und führt mit Bezug auf die Verbrennungskraftmaschine vorzugsweise mehrere Steuerungsaufgaben aus. Die auch als Ladung bezeichnete Luftmenge wird der betreffenden Druckkammer 01 im Vergleich zu einem die

Verbrennungskraftmaschine umgebenden Luftdruck vorzugsweise verdichtet zugeführt, wobei die durch den Lufteinlasskanal 02 zur betreffenden Druckkammer 01 strömende Luft im Zeitpunkt der Luftzuführung, d. h. bei geöffnetem Ventil 03, gegenüber dem die Verbrennungskraftmaschine zu diesem Zeitpunkt umgebenden Luftdruck eine

Druckdifferenz von z. B. mindestens 20 bar aufweist. Die Verdichtung dieser Luftmenge erfolgt insbesondere mittels eines Kompressors, erfindungsgemäß mittels eines in der Verbrennungskraftmaschine integriert ausgebildeten Kompressors. Die betreffende Druckkammer 01 hat ein Volumen im Bereich z. B. von 100 cm³ bis 3.000 cm³. Zur Einbringung des Kraftstoffes in die betreffende Druckkammer 01 ist ein von der

Steuereinheit gesteuertes oder zumindest steuerbares Kraftstoffeinlassventil 04 vorgesehen, mittels welchem der Kraftstoff zeitlich und/oder mengenmäßig gesteuert in die betreffende Druckkammer 01 vorzugsweise durch Einspritzung und dortiger

Zerstäubung eingebracht wird. In der betreffenden Druckkammer 01 ist ferner ein vorzugsweise elektrisches Heizelement 06 vorhanden, mit welchem die in die betreffende Druckkammer 01 eingebrachte Luftmenge insbesondere nach einem Schließen des Ventils 03 im Lufteinlasskanal 02 auf eine Temperatur T2 von z. B. 300° C oder auch bis zu 800° C erwärmt wird. Durch die Erwärmung der in der betreffenden druckdicht abgeschlossenen Druckkammer 01 vorhandenen Luftmenge von ihrer Temperatur T1 beim Einlass in die betreffende Druckkammer 01 auf die vergleichsweise höhere

Temperatur T2 erhöht sich auch der Druck dieser Luft auf einen Druck p2 von z. B. 35 bar oder mehr, wodurch diese Luft im Vergleich zu ihrem Druck p1 beim Einlass in die betreffende Druckkammer 01 weiter verdichtet wird. Eine von der Steuereinheit ausgeführte Steuerung des Ventils 03 im Lufteinlasskanal 02 und des

Kraftstoffeinlassventils 04 sieht vor, dass der Kraftstoff mittels des Kraftstoffeinlassventils 04 erst dann in die betreffende Druckkammer 01 eingebracht wird, nachdem die in der betreffenden Druckkammer 01 vorhandene Luftmenge infolge ihrer Erwärmung ihren Arbeitsdruck, d. h. den hohen Druck p2 erreicht hat. Das als Arbeitsgas dienende

Kraftstoff-Luft-Gemisch wird somit erst in der betreffenden Druckkammer 01 hergestellt. Es kann vorgesehen sein, dass die höhere Temperatur T2 mindestens die stoffspezifische Zündtemperatur des Kraftstoffes erreicht, so dass sich der Kraftstoff in Gegenwart der in der betreffenden Druckkammer 01 vorhandenen Luft ohne weitere Zündquelle selbst entzündet. Sofern die bevorzugte Selbstentzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches nicht erfolgt, ist in der betreffenden Druckkammer 01 zur Fremdzündung zusätzlich zum

Heizelement 06 oder alternativ dazu eine Zündeinrichtung vorgesehen. Das Heizelement

06 wird während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine vorzugsweise im

Dauerbetrieb betrieben und ist z. B. als eine Glühkerze ausgebildet. Die

Verbrennungskraftmaschine weist demnach einen Betriebszustand auf, in welchem das in der betreffenden Druckkammer 01 vorhandene Arbeitsgas entweder durch Selbstzündung oder mittels der Zündeinrichtung durch Fremdzündung gezündet ist. Ungeachtet der Art der Zündung des Arbeitsgases kommt es in der betreffenden Druckkammer 01 zu einer explosionsartigen Verbrennung, wobei sich eine Flammfront dieser Verbrennung druckvoll auszubreiten sucht. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Baugruppe der

Verbrennungskraftmaschine zwei oder mehr insbesondere baugleiche Druckkammern 01 aufweist, welche gleichzeitig im Betrieb sind. Beim gleichzeitigen Betrieb von mehreren Druckkammern 01 sind die jeweiligen Arbeitsprozesse in den jeweiligen Druckkammern 01 durch eine von der Steuereinheit ausgeführte Steuerung der jeweiligen Ventile 03, Kraftstoffeinlassventile 04, Heizelemente 06 und/oder Zündeinrichtungen miteinander synchronisiert oder im Sinne ihres zielgerichteten Zusammenwirkens zumindest aufeinander abgestimmt.

Die Verbrennungskraftmaschine weist als eine zweite Baugruppe mindestens ein drehbeweglich angeordnetes, z. B. kreisrund und scheibenförmig ausgebildetes Zellenrad

07 auf, wobei dieses mindestens eine Zellenrad 07 mit einer Abtriebswelle 08

vorzugsweise mechanisch gekoppelt ist. Sofern mehrere Zellenräder 07 vorgesehen sind, so sind diese Zellenräder 07 mit derselben Abtriebswelle 08 gekoppelt, d. h. sie wirken gemeinsam auf die vorzugsweise horizontal gelagerte Abtriebswelle 08. Die Verbrennungskraftmaschine ist auch im Fall mehrerer Druckkammern 01 und/oder Zellenräder 07 einwellig ausgeführt. Die Abtriebswelle 08 hat einen Durchmesser d08 im Bereich von z. B. 80 mm bis 200 mm, vorzugsweise zwischen 100 mm und 150 mm. Die Abtriebswelle 08 dreht aufgrund ihrer Drehmomentbeaufschlagung vorzugsweise mit einer Drehzahl von maximal 120 Umdrehungen pro Minute, im Normalbetrieb

vorzugsweise mit etwa 60 Umdrehungen pro Minute. Das jeweilige Zellenrad 07 ist jeweils außerhalb, d. h. räumlich getrennt von der mindestens einen Druckkammer 01

angeordnet. Das betreffende Zellenrad 07 ist z. B. als eine im Wesentlichen massive Scheibe ausgebildet, insbesondere als eine Schwungscheibe, deren sich in Axialrichtung erstreckende Breite zum Durchmesser d07 dieser Scheibe in einem Verhältnis z. B. von 1 :5 bis 1 :30 steht. Der Durchmesser d07 des betreffenden Zellenrades 07 liegt z. B. im Bereich zwischen 200 mm und 3.000 mm, vorzugsweise zwischen 500 mm und

1.500 mm, insbesondere bei etwa 700 mm. Das betreffende Zellenrad 07 ist z. B. aus einem metallischen oder keramischen Werkstoff gefertigt. Das betreffende Zellenrad 07 ist jeweils in einem Hohlraum des Gehäuses 17 drehbeweglich gelagert, wobei dieser Hohlraum das betreffende Zellenrad 07 derart umschließt, dass zwischen der

Umfangsfläche 19 des betreffenden Zellenrades 07 und einer den Hohlraum

begrenzenden inneren Wandung 18 des Gehäuses 17 ein nur sehr geringer Spalt von weniger als 0,5 mm ausgebildet ist. Der Durchmesser d07 des betreffenden Zellenrades 07 ist somit geringfügig kleiner als ein Durchmesser des das betreffende Zellenrad 07 umschließenden Hohlraums. Die Lager der Abtriebswelle 08 sind jeweils außerhalb des Gehäuses 17 angeordnet, zumindest außerhalb des Heißbereiches dieser

Verbrennungskraftmaschine. Es kann vorgesehen sein, dass das das betreffende

Zellenrad 07 umschließende Gehäuse 17 eine Kühleinrichtung aufweist, z. B. in Form einer Fluidkühlung, insbesondere einer Ölkühlung. Die betreffende Druckkammer 01 und das zugehörige betreffende Zellenrad 07 können in einem selben Gehäuse 17 angeordnet sein oder aber auch in unterschiedlichen Gehäuseteilen, die miteinander verbunden oder zumindest miteinander verbindbar sind. Die hier vorgeschlagene

Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise als eine stationäre Anlage vorzugsweise zur Verwendung in einem Blockheizkraftwerk ausgebildet, wobei die Nennleistung dieser Verbrennungskraftmaschine z. B. bei mindestens 150 kW liegt. Gemäß der ersten in der Fig. 1 dargestellten Variante des Zellenrades 07 weist das betreffende Zellenrad 07 entlang seines Umfangs mehrere Zellen 1 1 auf, wobei diese Zellen 11 in dem betreffenden Zellenrad 07 jeweils als ein druckfest eingefasster

Hohlraum ausgebildet sind, wobei zumindest zwei dieser Zellen 11 , die entlang des Umfangs des betreffenden Zellenrades 07 voneinander beabstandet angeordnet sind, jeweils an einer Umfangsfläche 19 des betreffenden Zellenrades 07 eine Öffnung 09 aufweisen, wobei zumindest im Betriebszustand des gezündeten Arbeitsgases oder unmittelbar nach dieser Zündung das Innere der mindestens einen Druckkammer 01 und die jeweilige Öffnung 09 von einer der Zellen 11 des betreffenden Zellenrades 07 durch einen vom Arbeitsgas vorzugsweise ungehindert durchströmten oder zumindest durchströmbaren Verbindungskanal 2 miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine dem betreffenden Zellenrad 07 zugewandte Mündung des Verbindungskanals 12 in Bezug auf die Anordnung des betreffenden Zellenrades 07 drehfest angeordnet ist, wobei die dem betreffenden Zellenrad 07 zugewandte Mündung des Verbindungskanals 12 vorzugsweise im oder nahe dem Scheitelpunkt des betreffenden, auf der horizontal angeordneten Abtriebswelle 08 gelagerten Zellenrades 07 angeordnet ist. In der bevorzugten Ausführung weist die Öffnung 09 derjenigen Zelle 11 , die durch den

Verbindungskanal 12 mit dem Inneren der mindestens einen Druckkammer 01 verbunden ist, eine größere Fläche auf als ein Querschnitt der Mündung des Verbindungskanals 12 im Kontaktbereich zu der betreffenden Zelle 11. Die Öffnung 09 derjenigen Zelle 11 , die zumindest im Betriebszustand des gezündeten Arbeitsgases oder unmittelbar nach dessen Zündung durch den Verbindungskanal 12 mit dem Inneren der mindestens einen Druckkammer 01 verbunden ist, weist auch eine auf eine Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 bezogene vorlaufende Kante 13 und eine auf die Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 bezogene nachlaufende Kante 14 auf. Beide Kanten 13; 14 erstrecken sich vorzugsweise parallel zueinander jeweils in Axialrichtung der

Abtriebswelle 08. Während einer Rotation des betreffenden Zellenrades 07 wird die Verbindung der betreffenden Zelle 11 des betreffenden Zellenrades 07 mit der mindestens einen Druckkammer 01 dann hergestellt, wenn die auf die Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 bezogene vorlaufende Kante 13 der Öffnung 09 dieser Zelle 11 den Querschnitt der Mündung des Verbindungskanals 12 im Kontaktbereich zu der betreffenden Zelle 11 schneidet, also eine Schnittmenge zwischen der Öffnung 09 dieser Zelle 11 und dem Querschnitt der Mündung des Verbindungskanals 12 ausgebildet ist. Die Verbindung der betreffenden Zelle 1 des betreffenden Zellenrades 07 mit der mindestens einen Druckkammer 01 endet dann, wenn während der Rotation des betreffenden Zellenrades 07 die auf die Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 bezogene nachlaufende Kante 14 der Öffnung 09 dieser Zelle 11 den Querschnitt der Mündung des Verbindungskanals 12 im Kontaktbereich zu der betreffenden Zelle 11 nicht mehr schneidet, also zwischen der Öffnung 09 dieser Zelle 11 und dem Querschnitt der Mündung des Verbindungskanals 12 die zuvor gebildete Schnittmenge nicht mehr besteht. In einer Zeitspanne während der Erwärmung der in der mindestens einen Druckkammer 01 vorhandenen Luftmenge von ihrer Temperatur T1 beim Einlass in die betreffende Druckkammer 01 auf die vergleichsweise höhere Temperatur T2 besteht keine Verbindung zwischen dem Inneren der mindestens einen Druckkammer 01 und der betreffenden Zelle 11 des betreffenden Zellenrades 07, d. h. es gibt keine Schnittmenge zwischen der Öffnung 09 dieser Zelle 11 und dem Querschnitt der Mündung des

Verbindungskanals 12 im Kontaktbereich zu der betreffenden Zelle 11, sondern die betreffende Druckkammer 01 ist gegenüber der betreffenden Zelle 11 des betreffenden Zellenrades 07 druckdicht abgeschlossen. Um die betreffende Druckkammer 01 und die betreffende Zelle 11 des betreffenden Zellenrades 07 zumindest in der Zeitspanne während der vorgenannten Erwärmung der in der betreffenden Druckkammer 01 vorhandenen Luftmenge voneinander zu trennen, kann in einer alternativen

Ausgestaltung im Verbindungskanal 12 ein von der Steuereinheit steuerbares Ventil angeordnet sein. Die Zündung des Arbeitsgases erfolgt kontrolliert und/oder gesteuert von der Steuereinheit vorzugsweise unmittelbar bevor die Schnittmenge zwischen der Öffnung 09 der betreffenden Zelle 11 des betreffenden Zellenrades 07 und dem Querschnitt des Verbindungskanals 12 zwischen diesem Zellenrad 07 und der betreffenden Druckkammer 01 ausgebildet wird bzw. bevor das im Verbindungskanal 12 angeordnete Ventil von seiner geschlossenen Betriebsstellung auf Durchgang gestellt wird, wobei der

Zündzeitpunkt vorzugsweise in Abhängigkeit vom Drehwinkel des betreffenden

Zellenrades 07 festgelegt ist. So kann der Zündzeitpunkt bei einem Drehwinkel des betreffenden Zellenrades 07 im Bereich z. B. zwischen 2° und 60° liegen, bevor die in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 vorlaufende Kante 13 der Öffnung 09 der betreffenden Zelle 11 den Querschnitt der Mündung des drehfest angeordneten

Verbindungskanals 12 schneidet. Die zumindest im Betriebszustand des gezündeten Arbeitsgases durch den Verbindungskanal 12 mit dem Inneren der mindestens einen Druckkammer 01 verbundene Zelle 11 des betreffenden Zellenrades 07 weist in

Umfangsrichtung dieses betreffenden Zellenrades 07 eine Beaufschlagungsfläche 16 auf, wobei das gezündete Arbeitsgas bzw. die Flammfront desselben von der mindestens einen Druckkammer 01 durch den Verbindungskanal 12 gegen diese

Beaufschlagungsfläche 16 strömt, wobei eine in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07 gerichtete Beaufschlagung der Beaufschlagungsfläche 16 mit der

Strömung des Arbeitsgases aufgrund des dadurch auf das betreffende Zellenrad 07 ausgeübten Drehmomentes das betreffende Zellenrad 07 in Rotation versetzt oder das betreffende Zellenrad 07 in Rotation behält. Der durch das gezündete Arbeitsgas im Inneren der mindestens einen Druckkammer 01 entstandene Druck wirkt damit direkt auf das betreffende in Rotation zu versetzende oder in Rotation zu haltende Zellenrad 07 und damit auf die Abtriebswelle 08. Die Abtriebswelle 08 wird also unmittelbar, d. h. ohne z. B. eines Pleuels oder eines Gestänges, von der Explosionskraft des gezündeten Kraftstoff- Luft-Gemisches angetrieben. Die Ladung der betreffenden Druckkammer 01 mit Luft sowie die Einbringung des Kraftstoffes sowie der Zündzeitpunkt sind von der

Steuereinheit vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Drehzahl und/oder - wie bereits beschrieben - von einem Drehwinkel des betreffenden Zellenrades 07 gesteuert. In einer bevorzugten Ausgestaltung des betreffenden Zellenrades 07 weist selbiges in

Umfangsrichtung hintereinander mehrere Zellen 11 und/oder mehrere

Beaufschlagungsflächen 16 auf. Die jeweiligen Zellen 11 des betreffenden Zellenrades 07 sind mittels eines von dem gezündeten Arbeitsgas durchströmten oder zumindest durchströmbaren Kanals 21 miteinander verbunden, wobei z. B. auch innerhalb dieses Kanals 21 weitere mit Bezug auf das betreffende Zellenrad 07 vorzugsweise radial angeordnete Beaufschlagungsflächen 16 für das durch diesen Kanal 21 strömende Arbeitsgas angeordnet sind. Der die jeweiligen Zellen 11 des betreffenden Zellenrades 07 miteinander verbindende Kanal 21 verläuft innerhalb der Umfangsfläche 19 des betreffenden Zellenrades 07 vorzugsweise nahe, d. h. nur wenige Millimeter, z. B.

zwischen 1 mm und 30 mm unterhalb der Umfangsfläche 19 des betreffenden

Zellenrades 07. In einer bevorzugten Ausgestaltung des betreffenden Zellenrades 07 sind zwei diametral gegenüber stehende Zellen 11 vorgesehen, die über einen halbkreisförmig ausgebildeten, an der Umfangsfläche 19 des betreffenden Zellenrades 07 geschlossenen Kanal 21 miteinander verbunden sind. Das betreffende Zellenrad 07 erhält insbesondere durch die Ausgestaltung und/oder Anordnung der Zellen 11 dieses Zellenrades 07 und/oder durch eine in einer der beiden möglichen Drehrichtungen des betreffenden Zellenrades 07 wirkenden Sperreinrichtung der Abtriebswelle 08 eine bevorzugte

Drehrichtung, die in der Fig. 1 durch einen Richtungspfeil angedeutet ist. Die jeweiligen Zellen 11 des betreffenden Zellenrades 07 sind gegenüber der inneren Wandung 18 des Gehäuses 17 zumindest zeitweise mittels einer Dichtung druckdicht abgedichtet, wobei diese Dichtung z. B. als ein in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07 verlaufender Dichtungsring ausgebildet ist, wobei der betreffende Dichtungsring beispielsweise aus einem Hartmetall oder aus einer Keramik ausgebildet ist. In Axialrichtung des betreffenden Zellenrades 07 können auch mehrere Dichtungen vorgesehen sein, insbesondere beidseitig in Axialrichtung des betreffenden Zellenrades 07 jeweils mindestens eine Dichtung. In dem das betreffende Zellenrad 07

umschließenden Gehäuse 17 ist mindestens ein Gasaustrittskanal 22 vorgesehen, durch welchen das das betreffende Zellenrad 07 antreibende Arbeitsgas die Zellen 11 dieses Zellenrad 07 verlassen kann. In dem betreffenden Gasaustrittskanal 22 ist z. B. ein von der Steuereinheit gesteuertes Auslassventil 23 angeordnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist bzw. wird das gezündete Arbeitsgas, welches z. B. ein erstes Zellenrad 07 durchströmt und dabei angetrieben hat, aus dem diesem ersten Zellenrad 07 zugeordneten Gasaustrittskanal 22 ausgeleitet und z. B. mittels eines Bypasses einem anderen mit derselben Abtriebswelle 08 gekoppelten zweiten Zellenrad 07 zugeleitet, so dass ein eventuell noch vorhandener Überdruck in dem das erste Zellenrad 07 durchströmten Arbeitsgas, d. h. dessen kinetische Energie, noch zum rotativen Antrieb des zweiten Zellenrad 07 verwendet wird. Alternativ kann das gezündete Arbeitsgas, welches das erste Zellenrad 07 durchströmt und dabei angetrieben hat, einer

Vorverdichtungseinrichtung zugeleitet werden, um damit einen Verdichter zu betreiben, wobei dieser Verdichter eine in einem nächsten Zyklus der mindestens einen

Druckkammer 01 zuzuführenden Luftmenge, d. h. die Frischluft, verdichtet.

In der Fig. 2 ist die zweite Variante des Zellenrades 07 dargestellt. Auch dieses wie bei der vorigen Variante im Hohlraum des Gehäuses 17 angeordnete Zellenrad 07 ist gleichfalls als eine mit der Abtriebswelle 08 gekoppelte Scheibe ausgebildet, wobei diese Scheibe im Unterschied zur ersten Variante des Zellenrades 07 an mindestens einem Kreisbogenabschnitt 26 einen ersten Radius r071 und außerhalb des mindestens einen Kreisbogenabschnittes 26 entlang der übrigen Umfangslinie einen zweiten Radius r072 aufweist, wobei sich der jeweilige Kreisbogenabschnitt 26 jeweils über einen Bogen α im Bereich von z. B. 5° bis 60°, vorzugsweise zwischen 10° und 30° erstreckt. Dabei ist dieser Bogen α zumindest so groß ausgebildet, dass mit der Umfangsfläche des Kreisbogenabschnittes 26 der Querschnitt der Öffnung 09 des zur Druckkammer 01 bestehenden Verbindungskanals 12 verschließbar ist, d. h. während der Rotation des Zellenrades gibt es einen Drehwinkelbereich, in welchem der betreffende

Kreisbogenabschnitt 26 mit seiner Umfangsfläche die Öffnung 09 des zur Druckkammer 01 bestehenden Verbindungskanals 12 zudeckt und dadurch verschließt. Der für den mindestens einen Kreisbogenabschnitt 26 geltende erste Radius r071 ist größer als der entlang der übrigen Umfangslinie geltende zweite Radius r072, wobei zwischen beiden Radien r071 ; r072 eine Längendifferenz im Bereich von z. B. 5 mm bis 100 mm, vorzugsweise zwischen 25 mm und 40 mm besteht. Die Längendifferenz zwischen den beiden Radien r071 ; r072 wird vorzugsweise derart gewählt, dass diese Längendifferenz zum Durchmesser des betreffenden Zellenrades 07 - entsprechend dem Zweifachen des Radius r071 - in einem Verhältnis von z. B. 1 :10 bis 1 :3 steht. Aufgrund dieser

Längendifferenz der Radien r071 ; r072 wird zwischen der den Hohlraum begrenzenden inneren Wandung 18 des Gehäuses 17 und der zum geringeren Radius r072 gehörenden Umfangsfläche 19 des Zellenrades 07 mindestens eine Zelle 11 in Form eines sich entlang eines Bogenstücks erstreckenden Ringspaltes ausgebildet, wobei sich der jeweilige Ringspalt jeweils entlang der durch den geringeren Radius r072 beschriebenen Umfangslinie erstreckt. Im Bereich des mindestens einen Kreisbogenabschnittes 26 ist - ebenso wie bei der ersten Variante des Zellenrades 07 - zwischen der zum größeren Radius r071 gehörenden Umfangsfläche des betreffenden Kreisbogenabschnittes 26 und der den Hohlraum begrenzenden inneren Wandung 18 des Gehäuses 17 ein nur sehr geringer Spalt von weniger als 0,5 mm ausgebildet. Die jeweilige Umfangsfläche des betreffenden Kreisbogenabschnittes 26 des betreffenden Zellenrades 07 ist gegenüber der inneren Wandung 18 des Gehäuses 17 mittels mindestens einer Dichtung druckdicht abgedichtet, wobei diese Dichtung z. B. aus einem Hartmetall oder aus einer Keramik ausgebildet ist. Das betreffende Zellenrad 07 ist vorzugsweise aufgrund einer in einer der beiden möglichen Drehrichtungen des betreffenden Zellenrades 07 wirkenden

Sperreinrichtung der Abtriebswelle 08 nur in eine einzige Drehrichtung drehbar, nämlich z. B. in diejenige Drehrichtung, die in der Fig. 2 durch einen Richtungspfeil angedeutet ist. Der Kreisbogenabschnitt 26 des betreffenden Zellenrades 07 weist bezogen auf die Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 eine vorlaufende Kante 36 und eine nachlaufende Kante 37 auf. Bei dieser zweiten Variante des Zellenrades 07 sind in dem das betreffende Zellenrad 07 umschließenden Gehäuse 17 außer dem mindestens einen Gasaustrittskanal 22, durch welchen das das betreffende Zellenrad 07 antreibende Arbeitsgas die Zellen 1 1 dieses Zellenrad 07 verlassen kann, noch mindestens zwei weitere jeweils in den Ringspalt mündende Kanäle 27; 28 vorgesehen, nämlich ein Lufteinlasskanal 27 und ein

Luftauslasskanal 28, wobei sowohl im Lufteinlasskanal 27 ein von der Steuereinheit gesteuertes oder zumindest steuerbares Ventil 29 als auch im Luftauslasskanal 28 ein von der Steuereinheit gesteuertes oder zumindest steuerbares Ventil 31 angeordnet sind. Zudem ist in dem das betreffende Zellenrad 07 umschließenden Gehäuse 17 mindestens ein z. B. als ein Schieber 32 ausgebildetes Absperrorgan vorgesehen, mit welchem der durch die Längendifferenz der Radien r071; r072 gebildete Ringspalt in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07 derart abgesperrt werden kann, dass dieser Ringspalt in mindestens zwei voneinander getrennte Bereiche 33; 34 aufgeteilt wird, d. h. in mindestens einen in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 vorlaufenden Bereich 33 und in mindestens einen in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07

nachlaufenden Bereich 34, wobei jeder dieser Bereiche 33; 34 jeweils eine Zelle 1 1 des betreffenden Zellenrades 07 bildet. Die gegen die zum geringeren Radius r072 gehörende Umfangsfläche 19 des Zellenrades 07 oder von dort weg gerichtete z. B. lineare, vorzugsweise radiale Bewegung dieses Schiebers 32 ist in Abhängigkeit vom Drehwinkel des betreffenden Zellenrades 07 gesteuert, wobei diese Steuerung mittels einer mechanischen Kopplung zur Abtriebswelle 08 oder in Verbindung mit einer von der Steuereinheit ausgeführten Steuerung erfolgt. Der mindestens eine Schieber 32 ist vorzugsweise aus einem kohlenstofffaserverstärktem Werkstoff oder Graphit und damit extrem verschleißfest ausgebildet.

Ein Arbeitszyklus der Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem gemäß der zweiten Variante ausgebildeten Zellenrad 07 beginnt mit der Herstellung und

anschließenden Zündung des Arbeitsgases in der zu dem betreffenden Zellenrad 07 gehörenden Druckkammer 01 , wobei auch bei Verwendung dieser zweiten Variante dieselben Vorgänge ablaufen, wie sie bereits in Verbindung mit der ersten Variante des Zellenrades 07 beschrieben worden sind. Das Arbeitsgas wird in der Druckkammer 01 innerhalb eines Zeitraums hergestellt, während welchem das Zellenrad 07 mit seinem mindestens einen Kreisbogenabschnitt 26 eine Stellung aufweist, bei der die

Umfangsfläche des betreffenden Kreisbogenabschnittes 26 den Querschnitt der Öffnung 09 des zur Druckkammer 01 bestehenden Verbindungskanals 12 vollständig verschließt und bei der zudem der betreffende durch seine Steuerung bewegte oder zumindest bewegbare Schieber 32 gegen die zum geringeren Radius r072 gehörende

Umfangsfläche 19 des Zellenrades 07 angestellt ist. Vorzugsweise während sich die bezogen auf die Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 nachlaufende Kante 37 des betreffenden Kreisbogenabschnittes 26 aufgrund der Rotation des Zellenrades 07 in den Querschnitt der Öffnung 09 des zur Druckkammer 01 bestehenden

Verbindungskanals 2 hinein bewegt, wird das Arbeitsgas entweder durch Selbstzündung oder Fremdzündung gezündet. Das gezündete Arbeitsgas strömt aufgrund seiner Expansion durch den Verbindungskanal 12 in den in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 nachlaufenden Bereich 34 des Ringspaltes, welcher Bereich 34 in

Umfangsrichtung des Zellenrades 07 einerseits durch den betreffenden gegen die zum geringeren Radius r072 gehörende Umfangsfläche 19 des Zellenrades 07 angestellten Schieber 32 und andererseits durch eine am betreffenden Kreisbogenabschnitt 26 ausgebildete Beaufschlagungsfläche 16 begrenzt ist. Somit wird die am betreffenden Kreisbogenabschnitt 26 ausgebildete Beaufschlagungsfläche 16 vom gezündeten Arbeitsgas druckbeaufschlagt, wodurch das mit der Abtriebswelle 08 verbundene

Zellenrad 07 in Rotation versetzt oder in Rotation gehalten wird. Der Lufteinlasskanal 27 ist in dem das Zellenrad 07 umschließenden Gehäuse 17 in Umfangsrichtung des Zellenrades 07 derart positioniert, dass in einer geöffneten Betriebsstellung des Ventils 29 dieses Lufteinlasskanals 27 Luft, beispielsweise Frischluft mit einem Druck gleich dem die Verbrennungskraftmaschine umgebenden Luftdruck oder vorkomprimierte Luft höheren Drucks aus diesem oder einem anderen Zellenrad 07 oder eine so genannte Spülluft zum Spülen oder Kühlen der Verbrennungskraftmaschine, in den in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 vorlaufenden Bereich 33 des Ringspaltes eingeleitet wird, wobei dieser Bereich 33 in Umfangsrichtung des Zellenrades 07 einerseits durch den gegen die zum geringeren Radius r072 gehörende Umfangsfläche 19 des Zellenrades 07 angestellten Schieber 32 und andererseits durch eine am Kreisbogenabschnitt 26 ausgebildete, die Längendifferenz der Radien r071 ; r072 zumindest nahezu vollständig, d. h bis auf den geringen Spalt von weniger als 0,5 mm überbrückende Fläche 38 begrenzt ist, wobei diese Fläche 38 bei einer Fortsetzung der Rotation des Zellenrades 07 einen Druck auf die in den Bereich 33 eingeströmte Luft ausübt. Der Lufteinlasskanal 27 ist in dem das Zellenrad 07 umschließenden Gehäuse 17 vorzugsweise an einer Position angeordnet, die sich in Drehrichtung des Zellenrades 07 vor der vorlaufenden Kante 36 des betreffenden Kreisbogenabschnittes 26 befindet, während sich die nachlaufende Kante 37 dieses Kreisbogenabschnittes 26 noch im Bereich des Querschnitts der Öffnung 09 des zur Druckkammer 01 bestehenden Verbindungskanals 12 befindet. Während sich das Zellenrad 07 beim betreffenden weiterhin gegen die zum geringeren Radius r072 gehörende Umfangsf lache 19 des Zellenrades 07 angestellten Schieber 32 und nunmehr geschlossenem Ventil 29 des Lufteinlasskanals 27 aufgrund der Beaufschlagung der Beaufschlagungsfläche 16 mit der Flammfront des gezündeten Arbeitsgases fortgesetzt in seine vorgegebene Drehrichtung dreht, bleiben zunächst das zum Luftauslasskanal 28 gehörende Ventil 31 und das im Gasaustrittskanal 22 angeordnete Auslassventil 23 geschlossen. Dadurch wird die in den in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 vorlaufenden Bereich 33 des Ringspaltes eingefüllte Luft komprimiert, und zwar vorzugsweise bis diese Luft den zum Einlass in die Druckkammer 01 erforderlichen Druck p1 im Bereich von z. B. 10 bar bis 30 bar erreicht. Somit ist der in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 vorlaufende Bereich 33 des sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07 erstreckenden Ringspaltes als ein Kompressor für die der betreffenden Druckkammer 01 zuzuführende Luft ausgebildet. In vorteilhafter Weise ist nun vorgesehen, dass die den vorlaufenden Bereich 33 des Ringspaltes durch den Luftauslasskanal 28 verlassende und nunmehr komprimierte Luft mittels einer nicht dargestellten Verbindungsleitung dem Lufteinlasskanal 02 der Druckkammer 01 zugeleitet wird. Diese Ausgestaltung der gefundenen Lösung hat den Vorteil, dass für die der Druckkammer 01 durch den Lufteinlasskanal 02 zuzuführende Luft kein separater Kompressor erforderlich ist, was ein deutlicher Kostenvorteil für die vorgeschlagene Verbrennungskraftmaschine ist. Nachdem die komprimierte Luft den vorlaufenden Bereich 33 des Ringspaltes durch den Luftauslasskanal 28 zumindest teilweise verlassen hat und der die Luft in dem vorlaufenden Bereich 33 des Ringspaltes komprimierende

Kreisbogenabschnitt 26 eine Stellung in Drehrichtung des Zellenrades 07 hinter der Position des Gasaustrittskanals 22 einnimmt, wird das Auslassventil 23 in dem

betreffenden Gasaustrittskanal 22 geöffnet, so dass nun das sich in dem in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 nachlaufenden Bereich 34 des Ringspaltes befindende Arbeitsgas aus diesem nachlaufenden Bereich 34 des Ringspaltes ausströmen kann. Dieses Arbeitsgas kann dann, wie in Verbindung mit der ersten Variante des Zellenrades 07 beschrieben, aufbereitet und/oder für eine weitere Verwendung weitergeleitet werden. Nachdem die vom gezündeten Arbeitsgas druckbeaufschlagte Beaufschlagungsfläche 16 des betreffenden Kreisbogenabschnittes 26 des betreffenden Zellenrades 07 zufolge der Rotation dieses Zellenrades 07 die Position des Gasaustrittskanals 22 passiert hat, wird der betreffende gegen die zum geringeren Radius r072 gehörende Umfangsfläche 19 des Zellenrades 07 angestellte Schieber 32 mittels seiner Steuerung von dieser

Umfangsfläche 19 des Zellenrades 07 derart abgestellt, dass der betreffende

Kreisbogenabschnitt 26 des Zellenrades 07 bei weiterer Rotation dieses Zellenrades 07 die Position des betreffenden Schiebers 32 ungehindert passieren kann. Nachdem der Kreisbogenabschnitt 26 des Zellenrades 07 die Position des betreffenden Schiebers 32 passiert hat, gelangt dieser Kreisbogenabschnitt 26 des Zellenrades 07 bei weiterer Rotation dieses Zellenrades 07 wieder in den Bereich des Querschnitts der Öffnung 09 des zur Druckkammer 01 bestehenden Verbindungskanals 12, und es kann z. B. ein weiterer Arbeitszyklus der Verbrennungskraftmaschine in der zuvor beschriebenen Weise beginnen. Es ist jedoch auch möglich, zunächst nur Luft in den vorlaufenden Bereich 33 des Ringspaltes und/oder in den nachlaufenden Bereich 34 des Ringspaltes des

Zellenrades 07 einzuleiten, um zumindest diese Bereiche 33; 34 zu spülen und/oder mit diesen Bereichen 33; 34 in Verbindung stehende Bauteile der

Verbrennungskraftmaschine zu kühlen, bevor ein weiterer Arbeitszyklus der

Verbrennungskraftmaschine eingeleitet wird. In diesem Fall wird die zugeführte Luft als Spülluft bezeichnet. Die Spülluft weist eine Temperatur auf, die unterhalb der

Zündtemperatur des Kraftstoffes liegt, z. B. im Bereich der Temperatur der Umgebungsluft bis z. B. 150°C.

Es kann auch vorgesehen sein, dass in einer selben Verbrennungskraftmaschine sowohl mindestens ein Zellenrad 07 gemäß der ersten Variante als auch mindestens ein

Zellenrad 07 gemäß der zweiten Variante angeordnet sind, wobei alle diese Zellenräder 07 jeweils mit derselben Abtriebswelle 08 gekoppelt sind. Besonders vorteilhaft ist dann eine in Axialrichtung der Abtriebswelle 08 alternierende Anordnung der Zellenräder 07 der verschiedenen Varianten, also bei z. B. drei Zellenrädern 07 z. B. die Anordnung von zunächst zweiter Variante, dann erster Variante und wieder zweiter Variante.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der vorgeschlagenen

Verbrennungskraftmaschine sieht unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Zellenrades 07, d. h. sowohl für die erste Variante des Zellenrades 07 als auch für dessen zweite Variante vor, in der mindestens einen Druckkammer 01 oder in mindestens einer der mehreren Druckkammern 01 jeweils eine Wassereinspritzdüse 24 anzuordnen, wobei in einem Betriebszustand, in welchem die betreffende Druckkammer 01 ihre jeweilige Betriebstemperatur erreicht hat, anstelle des Kraftstoffes z. B. von der Steuereinheit vorzugsweise zeitlich und/oder mengenmäßig gesteuert Wasser, insbesondere

demineralisiertes Wasser, z. B. durch Einspritzung eingebracht wird. Durch die

insbesondere kontrollierte Einbringung von Wasser in die betreffende Druckkammer 01 wird bei dortiger Anwesenheit der durch Erwärmung auf den Druck p2 hochverdichteten Luft ein so genannter Wasserschlag provoziert, dessen Druckwelle auf das betreffende mit dieser Druckkammer 01 verbundene Zellenrad 07 gegeben wird. Durch eine z. B. zyklische Nutzung des Wasserschlages in der betreffenden heißen Druckkammer 01 wird der Wirkungsgrad der hier vorgeschlagenen Verbrennungskraftmaschine unter

Einsparung von Kraftstoff nochmals erhöht. So kann ein mit der betreffenden

Druckkammer 01 verbundenes Zellenrad 07 insbesondere gesteuert von der

Steuereinheit wahlweise oder abwechselnd durch die Zündung des in diese Druckkammer 01 eingebrachten Kraftstoffes und die damit verbundene sich zum Zellenrad 07

ausbreitende Flammfront oder durch die Nutzung des Wasserschlages in der

betreffenden Druckkammer 01 in Rotation versetzt werden. Das mittels der

Wassereinspritzdüse 24 in die Druckkammer 01 eingebrachte Wasser kann auch dazu verwendet werden, über den Verbindungskanal 12 in zumindest einen der Bereiche 33; 34 eingeleitet zu werden, um dort mit diesen Bereichen 33; 34 in Verbindung stehende Bauteile der Verbrennungskraftmaschine zu kühlen.

Die zweite Variante der vorgeschlagenen Verbrennungskraftmaschine kann dahingehend noch verbessert werden, dass der Ringspalt in Umfangsrichtung des betreffenden

Zellenrades 07 mehrere voneinander getrennte, einander nachfolgende Bereiche 33; 34 aufweist, wobei jeder dieser Bereiche 33; 34 jeweils eine Zelle 11 bildet, und/oder dass die Zündeinrichtung zur Fremdzündung in dem Verbindungskanal 12 angeordnet ist. Die Anordnung der Zündeinrichtung in dem Verbindungskanal 12 führt dazu, dass die

Flammfront die betreffende Beaufschlagungsfläche 16 des betreffenden Zellenrades 07 noch intensiver mit der Strömung des Arbeitsgases beaufschlagt und dadurch auf das betreffende Zellenrad 07 ein erhöhtes Drehmoment ausübt. Ansonsten sind alle zuvor beschriebenen Merkmale auch in dieser verbesserten Variante der vorgeschlagenen Verbrennungskraftmaschine realisiert oder zumindest realisierbar. Insbesondere können in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07 die erforderlichen Kanäle 22; 27; 28 mit den jeweils zugehörigen Ventilen 23; 29; 31 mehrfach ausgebildet sein, natürlich in jeweiliger Zuordnung zu den betreffenden Bereichen 33; 34, so wie es zuvor beispielhaft beschrieben wurde. In der bevorzugten Ausführung sind diagonal gegenüberliegend zwei Kreisbogenabschnitte 26 ausgebildet, die jeweils mit einem Schieber 32

zusammenwirken. Die im selben Zellenrad 07 vorgenommene mehrfache Ausbildung der beschriebenen Anordnung von Kreisbogenabschnitt 26, Schieber 32, Kanälen 22; 27; 28 und Ventilen 23; 29; 31 trägt weiter zur Erhöhung des Wirkungsgrades der

vorgeschlagenen Verbrennungskraftmaschine bei.

Es ergibt sich somit eine insbesondere stationäre Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einer Druckkammer 01 , wobei in der mindestens einen Druckkammer 01 ein Arbeitsgas vorhanden ist, wobei die Verbrennungskraftmaschine einen Betriebszustand aufweist, in welchem das in der betreffenden Druckkammer 01 vorhandene Arbeitsgas gezündet ist, wobei räumlich getrennt von der betreffenden Druckkammer 01 mindestens ein mit einer Abtriebswelle 08 gekoppeltes Zellenrad 07 angeordnet ist, wobei das mindestens eine Zellenrad 07 an seinem Umfang jeweils mehrere Zellen 11 aufweist, wobei diese Zellen 11 in dem betreffenden Zellenrad 07 jeweils als ein Hohlraum oder jeweils als ein Bereich 33; 34 eines Ringspaltes ausgebildet sind, wobei ein die

betreffende Druckkammer 01 und mindestens eine der Zellen 11 des betreffenden Zellenrades 07 miteinander verbindender, vom gezündeten Arbeitsgas durchströmter oder zumindest durchströmbarer Verbindungskanal 12 vorgesehen ist, wobei zumindest die betreffende mit dem Verbindungskanal 12 verbundene Zelle 11 des betreffenden

Zellenrades 07 in Umfangsrichtung desselben mindestens eine Beaufschlagungsfläche 16 aufweist, wobei die mindestens eine Beaufschlagungsfläche 16 mit der Strömung des gezündeten Arbeitsgases in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07

druckbeaufschlagt ist, so dass diese Druckbeaufschlagung der jeweiligen

Beaufschlagungsfläche 16 auf das betreffende Zellenrad 07 und die mit diesem Zellenrad 07 gekoppelte Abtriebswelle 08 ein Drehmoment ausübt, wobei im Fall eines

vorhandenen Ringspaltes der in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07

vorlaufende Bereich 33 des sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07 erstreckende Ringspalt vorzugsweise als ein Kompressor ausgebildet ist, wobei der in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades 07 nachlaufende Bereich 34 des sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades 07 erstreckenden Ringspaltes vom gezündeten Arbeitsgas durchströmt ist, dieser Kompressor als ein Kompressor für die der betreffenden Druckkammer 01 zuzuführende Luft ausgebildet ist. Bezugszeichenliste

01 Druckkammer

02 Lufteinlasskanal

03 Ventil

04 Kraftstoffeinlassventil 05

06 Heizelement

07 Zellenrad

08 Abtriebswelle

09 Öffnung

10

11 Zelle

12 Verbindungskanal

13 Kante, vorlaufend

14 Kante, nachlaufend 15

16 Beaufschlagungsfläche

17 Gehäuse

18 Wandung

19 Umfangsfläche 20

21 Kanal

22 Gasaustrittskanal

23 Auslassventil

24 Wassereinspritzdüse 25

26 Kreisbogenabschnitt

27 Lufteinlasskanal

28 Luftauslasskanal

29 Ventil

30

31 Ventil

32 Schieber W

19

33 Bereich

34 Bereich

35

36 Kante

37 Kante

38 Fläche

α Bogen d07 Durchmesser

d08 Durchmesser

r071 Radius

r072 Radius

p1 Druck

p2 Druck

T1 Temperatur

T2 Temperatur

Claims

Ansprüche

1. Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einer Druckkammer (01 ),

a) wobei die Verbrennungskraftmaschine einen Betriebszustand aufweist, in

welchem ein in der betreffenden Druckkammer (01) vorhandenes Arbeitsgas gezündet ist,

b) wobei räumlich getrennt von der betreffenden Druckkammer (01) mindestens ein mit einer Abtriebswelle (08) gekoppeltes Zellenrad (07) angeordnet ist, c) wobei das mindestens eine Zellenrad (07) an seinem Umfang jeweils mehrere Zellen (11) aufweist,

d) wobei ein die betreffende Druckkammer (01) und mindestens eine der Zellen (11) des betreffenden Zellenrades (07) miteinander verbindender, vom gezündeten Arbeitsgas durchströmter oder zumindest durchströmbarer Verbindungskanal ( 2) vorgesehen ist,

e) wobei zumindest die betreffende mit dem Verbindungskanal (12) verbundene Zelle (11 ) des betreffenden Zellenrades (07) in Umfangsrichtung desselben mindestens eine Beaufschlagungsfläche (16) aufweist,

f) wobei die mindestens eine Beaufschlagungsfläche (16) mit der Strömung des gezündeten Arbeitsgases in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades (07) derart druckbeaufschlagt ist, dass diese Druckbeaufschlagung der jeweiligen Beaufschlagungsfläche (16) auf das betreffende Zellenrad (07) und die mit diesem Zellenrad (07) gekoppelte Abtriebswelle (08) ein Drehmoment ausübt, g) dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Zellen (11) in dem betreffenden Zellenrad (07) jeweils als ein Bereich (33; 34) eines Ringspaltes ausgebildet sind, h) dass mindestens ein in seiner Bewegung gesteuerter oder zumindest steuerbarer Schieber (32) vorgesehen ist, mit welchem der sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades (07) erstreckende Ringspalt des betreffenden

Zellenrades (07) jeweils derart abgesperrt oder zumindest absperrbar ist, dass dieser Ringspalt in zwei voneinander getrennte, in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades (07) einander nachfolgende Bereiche (33; 34) aufgeteilt ist, wobei jeder dieser Bereiche (33; 34) jeweils eine Zelle (11) bildet,

i) wobei der betreffende in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades (07)

vorlaufende Bereich (33) des sich in Umfangsrichtung des betreffenden

Zellenrades (07) erstreckenden Ringspaltes jeweils als ein Kompressor ausgebildet ist, und wobei der betreffende in Drehrichtung des betreffenden Zellenrades (07) nachlaufende Bereich (34) des sich in Umfangsrichtung des betreffenden Zellenrades (07) erstreckenden Ringspaltes vom gezündeten Arbeitsgas durchströmt ist,

j) wobei der betreffende Kompressor jeweils als ein Kompressor für der

betreffenden Druckkammer (01) zuzuführende Luft ausgebildet ist.

2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgas als ein Kraftstoff-Luft-Gemisch ausgebildet ist.

3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffenden Druckkammer (01) eine zur Herstellung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erforderliche Luftmenge im Vergleich zu einem die Verbrennungskraftmaschine umgebenden Luftdruck verdichtet zugeführt ist.

4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die den betreffenden vorlaufenden Bereich (33) des Ringspaltes durch einen Luftauslasskanal (28) verlassende komprimierte Luft mittels einer Verbindungsleitung einem Lufteinlasskanal (02) der Druckkammer (01) zugeleitet ist.

5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spülung des betreffenden vorlaufenden Bereichs (33) des Ringspaltes und/oder des betreffenden nachlaufenden Bereichs (34) des Ringspaltes des Zellenrades (07) und/oder eine Kühlung von mit dem betreffenden vorlaufenden Bereich (33) des Ringspaltes und/oder mit dem betreffenden

nachlaufenden Bereich (34) des Ringspaltes des Zellenrades (07) in Verbindung stehenden Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine jeweils dadurch vorgesehen ist, dass vor einem weiteren Arbeitszyklus der Verbrennungskraftmaschine nur Luft in den betreffenden vorlaufenden Bereich (33) des Ringspaltes und/oder in den betreffenden nachlaufenden Bereich (34) des Ringspaltes des Zellenrades (07) eingeleitet wird.

6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4

und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bypass vorgesehen ist, mittels welchem das gezündete Arbeitsgas, welches ein bestimmtes erstes Zellenrad (07) durchströmt und dabei angetrieben hat, aus einem diesem ersten Zellenrad (07) zugeordneten Gasaustrittskanal (22) ausgeleitet und einer Zelle (11) eines anderen mit derselben Abtriebswelle (08) gekoppelten zweiten Zellenrades (07) zugeleitet wird.

7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4

und/oder 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der betreffenden

Druckkammer (01) oder in mindestens einer der mehreren Druckkammern (01) jeweils eine Wassereinspritzdüse (24) angeordnet ist.

8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im

Wechsel zum Normalbetrieb vorgesehen ist, dass in einem Betriebszustand, in welchem die betreffende Druckkammer (01) ihre jeweilige Betriebstemperatur erreicht hat, anstelle des Kraftstoffes mittels der Wassereinspritzdüse (24) Wasser in die betreffende Druckkammer (01) eingebracht wird.

9. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4

und/oder 5 und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen ist, dass eine Ladung der betreffenden Druckkammer (01) mit Luft und/oder die Einbringung des Kraftstoffes und/oder ein Zündzeitpunkt von einer Steuereinheit in Abhängigkeit von einer Drehzahl und einem Drehwinkel des betreffenden Zellenrades (07) gesteuert sind.

10. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4

und/oder 5, und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das betreffende Zellenrad (07) jeweils in einem das betreffende Zellenrad (07) umschließenden Gehäuse (17) gelagert ist, wobei die jeweiligen Zellen

(11) des betreffenden Zellenrades (07) gegenüber einer Wandung (18) des Gehäuses (17) mittels einer Dichtung (19) und/oder gegenüber der betreffenden Druckkammer (01) zumindest zeitweise durch ein in dem Verbindungskanal (12) angeordnetes steuerbares Ventil oder durch einen Kreisbogenabschnitt (26) des betreffenden Zellenrades (07) druckdicht abgedichtet sind. 1. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4 und/oder 5 und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8 und/oder 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündeinrichtung in dem die betreffende Druckkammer (01) und mindestens eine der Zellen ( 1 ) des betreffenden Zellenrades (07) miteinander verbindenden Verbindungskanal (12) angeordnet ist.

12. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4

und/oder 5 und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8 und/oder 9 und/oder 10 und/oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine in einer der beiden möglichen Drehrichtungen des betreffenden Zellenrades (07) wirkende Sperreinrichtung der Abtriebswelle (08) vorgesehen ist.

13. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4

und/oder 5 und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8 und/oder 9 und/oder 10 und/oder 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, das die betreffende Druckkammer (01 ) und das zugehörige betreffende Zellenrad (07) in einem selben Gehäuse (17) angeordnet sind.

14. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 10 und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager der Abtriebswelle (08) jeweils außerhalb des Gehäuses (17) angeordnet sind.

15. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 10 und/oder 13 und/oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das das betreffende Zellenrad (07) umschließende Gehäuse (17) eine Kühleinrichtung in Form einer Fluidkühlung aufweist.

16. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 10 und/oder 13 und/oder 14 und/oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (17) und/oder das betreffende Zellenrad (07) jeweils aus einem metallischen oder aus einem keramischen Werkstoff bestehen und/oder dass der mindestens eine Schieber (32) aus einem

kohlenstofffaserverstärktem Werkstoff ausgebildet ist.

17. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4

und/oder 5 und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8 und/oder 9 und/oder 10 und/oder 1 und/oder 12 und/oder 13 und/oder 14 und/oder 15 und/oder 16, dadurch

gekennzeichnet, dass das betreffende Zellenrad (07) als eine massive Scheibe ausgebildet ist.

18. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4 und/oder 5 und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8 und/oder 9 und/oder 10 und/oder 11 und/oder 12 und/oder 13 und/oder 14 und/oder 15 und/oder 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff ein flüssiger Brennstoff in Form von Benzin, Diesel, Schweröl oder Pflanzenöl ist oder dass der Kraftstoff ein gasförmiger

Brennstoff in Form von Erdgas, Methan oder Wasserstoff ist.

19. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2 und/oder 3 und/oder 4 und/oder 5 und/oder 6 und/oder 7 und/oder 8 und/oder 9 und/oder 10 und/oder 11 und/oder 12 und/oder 13 und/oder 14 und/oder 15 und/oder 16 und/oder 17 und/oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verbrennungskraftmaschine als eine stationäre Anlage ausgebildet ist.