Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehkolben-Brennkraftmaschine mit innerer Verbren¬ nung, mit einem im wesentlichen kreiszylindrischen Verdichtungsraum und einem im wesent¬ lichen kreiszylmdπschen Arbeitsraum, wobei in dem Verdichtungsraum und in dem Arbeits¬ raum jeweils Drehkolben angeordnet sind, die gemeinsam um eine Achse von Verdichtungs¬ raum und Arbeitsraum drehbar sind, wobei in dem Verdichtungsraum und in dem Ar¬ beitsraum Schieber vorgesehen sind, die in Radialπchtung beweglich angeordnet sind, um dichtend an der Oberfläche des jeweiligen Drehkolbens anzuliegen, und wobei am Umfang des Arbeitsraumes eine erste Auspuffoffnung vorgesehen ist Brennkraftmaschinen nach dem Drehkolbenpπnzip sind besonders vorteilhaft, da diese keine hin und her gehenden Kolben aufweisen, wodurch ein ruhiger Lauf und hohe Drehzahlen erreichbar sind.

Bei der vorhegenden Erfindung handelt es sich um eine Drehkolben-Brennkraftmaschine, in der eine Trennwand angeordnet ist, durch die der Arbeitsraum zum Verdichtungsraum abge¬ trennt wird, und wobei im Verdichtungsraum und Arbeitsraum ovale Drehkolben angeordnet sind, die sich um eine zum Verdichtungsraum und Arbeitsraum konzentπsche Achse drehen Verdichtung und Antrieb wird dadurch erreicht, daß ein im wesentlichen radial beweglicher Schieber dichtend an der Oberfläche des jeweiligen Drehkolbens anhegt. Der Arbeitsraum ist im Ausdehnungsverhaltms des Gasgemisches größer als der Verdichtungsraum.

Aus der DE-A 43 05 669 ist eine solche Drehkolben-Brennkraftmaschine bekannt Dabei sind em kleinerer Verdichtungsraum und ein größerer Arbeitsraum zugeordnet, um die Verdich¬ tung und die Verbrennung des angesaugten Gasgemisches und den Ausstoß des Abgases zu gewährleisten. Es ist durchaus möglich, solche Drehkolben-Brennkraftmaschinen bei be¬ stimmten Drehzahlen und unter bestimmten Lastverhältnissen bzw. bei bestimmten Luft- Kraftstoff-Verhaltnissen in vorteilhafter Weise zu betreiben, ein Problem besteht jedoch dann, daß sich das Volumen des Arbeitsraumes nach der Veränderung der Drehzahlen und Last bzw nach der Änderung des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses nicht verändern läßt Dabei treten insbesonders zwei nachteilige Effekte auf.

Bei hoher Drehzahl oder großer Last, bei den mit einem fetten Luft-Kraftstoff- Verhältnis ge¬ fahren wird, kann der Ausdehnungsdruck des verbrannten Gases bis zum Öffnen der Aus¬ laßschlitze nicht vollständig ausgenützt werden, so daß Energie durch den Auspuff ungenutzt verloren geht Dadurch kommt es zu einem relativ großen Brennstoffverbrauch und einem relativ hohen Auspuffgeräusch solcher Motoren in diesem Betriebszustand

Andererseits wäre es im niedπgen Drehzahl- oder Teillastbereich erwünscht, eine frühere Öffnung der Auslaßschhtze zu erreichen, um den Gaswechsel zu beschleunigen und die Ver¬ luste zu minimieren

Ähnliche Motoren zeigen auch die US 2 091 120, DE-C 817 058, DE-C 822 312 und DE-A 19 31 522. Auch bei solchen Maschinen sind Einlaß- und Auslaßöffnungen nur durch den Drehkolben beeinflußt, wodurch sich ebenfalls die oben beschriebenen Nachteile ergeben.

Zwei weitere Nachteile der bekannten Vorrichtungen sind, daß die Drehung der Verbindungs¬ scheibe eine größere Reibung aufweisen, so wie dies in der DE-A 43 05 669, der US-A 2 091 120, der DE-C 817 058 und der DE-C 822 312 gezeigt ist, und daß es ein Ab¬ dichtungsproblem zwischen Schieber, Rolle und Drehkolben gibt, insbesonders bei einer Lösung, wie sie in der DE-A 19 31 522 vorgesehen ist.

Weitere Motoren ähnlicher Bauart sind beispielsweise in der DE-C 387 287, in der DE- C 404 080, in der DE-A 14 76 672, in der FR-A 2 083 703 oder in der GB-A 1 469 295 offenbart.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die eingangs beschriebene Brennkraftmaschine so weiterzubilden, daß eine neue Steuerung für das Volumen des Arbeitsraumes, eine verbesserte Verbindungssteuerung zwischen Verdichtungsraum und Arbeitsraum und eine verbesserte Abdichtung zwischen Schieber, Rolle und Drehkolben möglich ist, um einen optimalen Be¬ trieb unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß weitere Auspufföffhungen im Ar¬ beitsraum vorgesehen sind, die durch Auspuffventile verschließbar sind, welche Auspuffven¬ tile über eine Verstelleinrichtung nacheinander verschließbar und zu öffnen sind.

Wesentlich an der Erfindung ist, daß das Volumen des Arbeitsraumes mit weiteren Auspuff- Öffnungen und der Auspuffventile zusammenhängt. Je nach Stellung der Auspuffventile kann dabei das wirksame Volumen des Arbeitsraumes durch das Schließen oder das Öffnen der weiteren Auspufföffhungen vergrößert oder verkleinert werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auspuffventile als Drehschieber ausgebildet sind, deren Achsen im wesentlichen parallel zu der Achse von Arbeitsraum und Verdichtungsraum sind. Auf diese Weise ist eine Betätigung der Auspuffventile in besonders einfacher Weise mög¬ lich. Insbesonders ist es günstig, wenn die Versteileinrichtung ihrerseits als Drehschieber aus¬ gebildet ist, die vorzugsweise über Mitnehmerhebel mit den Auspuffventilen in Verbindung steht. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Betätigung der Auspuffventile erreicht. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß am äußeren Umfang des Arbeitsraumes ein Auspuffsammeikanal vorgesehen ist, der die erste Auspufföff¬ nung mit den weiteren Auspufföffnungen verbindet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungssteuerventile als Drehschieber ausgebildet sind, die in den Verbindungsöffnungen auf der Trennwand zwischen dem Verdichtungsraum und dem Arbeitsraum angeordnet sind, und deren Achsen im wesentlichen radial zu der Achse von Arbeitsraum und Verdichtungsraum sind. Auf diese Weise ist eine Betätigung der Ver¬ bindungssteuerventile in besonders leichter Weise möglich. Insbesonders ist es günstig, wenn

die Mitnehmernuten, die vorzugsweise über Mitnehmer mit den Verbindungssteuerventilen in Verbindung stehen, auf den Drehkolben vorgesehen sind. Auf diese Weise wird eine zuverläs¬ sige Betätigung der Verbindungssteuerventile erreicht, daß die Verbindungssteuerventile durch die Drehkolben nach zwei entgegengesetzte Richtungen drehbar sind, und dadurch geöffnet oder geschlossen werden.

Besonders vorzugsweise tragen die beiden Schieber an ihrer Spitze Rollen, die über Schleifstücke und Blattfedern abgedichtet sind. Auf diese Weise kann die Abdichtung zwi¬ schen Schieber, Rolle und Drehkolben verbessert werden. Die Schieber werden durch die auf der Trennwand und der Stützscheiben eingerichteten Gleitbahnen von beiden Seiten geführt, was insbesonders wichtig ist, da während des Arbeitstaktes relativ große Ausdehnungskräfte des verbrannten Gases einseitig auf den Schieber einwirken. Auf diese Weise wird der Ver¬ schleiß minimiert.

In der Folge wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbei¬ spiels näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine teilweise geschnittene Stirnansicht der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung, die Fig. 2 einen Schnitt nach Linie A-A in Fig. 1, die Fig. 3 eine teilweise geschnittene Stirnansicht des Gehäuses, die Fig. 4 eine teilweise geschnittene Stirn¬ ansicht der Verbindungsöffhungen im Detail Y in Fig.3 in vergrößertem Maßstab, die Fig.5 einen Schnitt der Verbindungsöffhung nach Linie E-E in Fig. 4, die Fig. 6 einen Schnitt der Verbindungsöffhung nach Linie F-F in Fig. 4, die Fig. 7 eine teilweise geschnittene rechte Seitenansicht des Gehäuses, die Fig. 8 eine teilweise geschnittene linke Seitenansicht vom Schnitt des Gehäuses nach Linie A-A in Fig. 3, die Fig. 9 eine Draufsicht des Gehäuses, die Fig. 10 und 11 Ansichten des Deckels des Auspuffsammelkanals, die Fig. 12 und 13 Ansich¬ ten der Montageplatte in vergrößertem Maßstab, die Fig. 14 und 15 Ansichten der Stellein¬ richtung, die Fig. 16 bis 19 Ausbildungen des Deckels des Verdichtungsraums, die Fig. 20 bis 22 Ausbildungen des Deckels des Arbeitsraums, die Fig. 23 und 24 Ansichten der Stütz¬ scheibe, die Fig. 25 bis 28 Ansichten der Drehkolben, die Fig. 29 bis 34 Darstellungen der Verbindungssteuerventile in vergrößertem Maßstab, wobei die Fig. 30 ein Schnitt nach Linie A-A in Fig. 29 und die Fig. 31 ein Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 29 ist, und wobei die Fig. 33 ein Schnitt nach der Linie A'-A' in Fig. 32 und Fig. 34 ein Schnitt nach Linie B'-B' in Fig. 32 ist, die Fig. 35 bis 37 Ansichten des Auspuffventils in vergrößertem Maßstab, wobei die Fig. 36 ein Schnitt nach Linie A"-A" in Fig. 35 und die Fig. 37 ein Schnitt nach Linie B"- B" in Fig. 35 ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 , das durch eine Trennwand 2 in zwei zylindrische Räume, nämlich einen Verdichtungsraum 3 und einen Arbeitsraum 4 unterteilt ist. An den Stirnseiten ist das Gehäuse 1 auf der Seite des Ar¬ beitsraums 4 durch einen Deckel 6 und auf der Seite des Verdichtungsraums 3 durch einen Deckel 5 abgeschlossen. Am Umfang des Gehäuses 1 sind Kühlrippen la vorgesehen. Im Verdichtungsraum 3 ist ein Drehkolben 7 drehbar angeordnet, während am Arbeitsraum 4 ein

Drehkolben 8 drehbar angeordnet ist Die Drehkolben 7 und 8 sind auf einer gemeinsamen Welle 1 1 verdrehfest befestigt. Die Welle 1 1 ist über Wälzlager l l a reibungsarm auf den Deckeln 5 und 6 gelagert. Eine Öffnung 12 dient zur Aufnahme einer nicht dargestellten Zündkerze. Im Bereich des Verdichtungsraums 3 ist ein Schiebergehausc 9 vorgesehen, das im wesentlichen radial nach außen vorragt. In analoger Weise ist im Bereich des Arbeitsraums 4 ein Schiebergehäuse 10 vorgesehen. Ein Anschluß 13, der mit dem nicht weiter dar¬ gestellten Vergaser in Verbindung steht, ist am äußeren Umfang des Verdichtungsraums vor¬ gesehen.

In jedem der Schiebergehäuse 9, 10 sind jeweils zwei Schieber 19 verschiebbar angeordnet, die an ihrem vorderen Ende Rollen 20 tragen, die auf den Drehkolben 7, 8 abrollen. Die Schleifstücke mit Blattfedern 21 dichten die Rollen 20 gegenüber den Schiebern 19 ab. Stütz¬ scheiben 22 und 23 stellen die Gleitbahnen der Schieber 19 gegenüber der Trennwand 2 den Deckeln 5 bzw. 6 des Verdichtungsraums 3 bzw. des Arbeitsraums 4 dar.

In die Verbindungsöffnungen 29, die in der Trennwand 2 zwischen dem Verdichtungsraum 3 und dem Arbeitsraum 4 geöffnet sind, sind Verbindungssteuerventile 24 bzw. 24' vorgesehen, die durch einen Deckel 25 in ihren Stellungen gesichert werden. Jedes Verbindungssteuer¬ ventil 24 bzw. 24' ist im wesentlichen zylindrisch aufgebaut und besitzt zwei Mitnehmer 24a, die von den Drehkolben 7 und 8 betätigt werden. Dadurch sind Verbindungssteuerventile nach zwei entgegengesetzten Richtungen drehbar und stellen je nach Stellung der Drehkolben 8 bzw. 7 eine Verbindung zwischen Verdichtungsraum 3 und Arbeitsraum 4 her bzw. unterbrechen diese.

In den Fig. 29 bis 34 sind die Verbindungssteuerventile 24 bzw. 24' detailliert dargestellt. Im Prinzip sind die Verbindungssteuerventile 24, 24' gleichartig aufgebaut, unterschiedlich ist nur ihre Länge, da aus Platzgründen die Verbindungssteuerventile 24 kürzer ausgebildet sein müssen. Die Verbindungssteuerventile 24, 24' bestehen jeweils aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper 24b, 24b' mit einer Durchgangsöffhung 24c, 24c' und einer abgewin¬ kelten Bohrung 24d, 24d\ die durch den Mittelpunkt des Querschnitts hindurchgeht. In diese Bohrung 24d, 24d' sind zwei Mitnehmer 24a eingesetzt, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind.

Die Verbindungsöffnungen 29 sind, wie dies aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, als Bohrun¬ gen 29b ausgebildet, deren Achse parallel zur Trennwand 2 ist, wobei von beiden Seiten der Bohrung 29b Verbindungsschlitze 29c ausgehen, die sich auf beide Seiten der Trennwand 2 hin öffnen. Im unteren Abschnitt ist eine Ausfräsung 29a vorgesehen, um Raum für die Be¬ wegung der Stifte 24a /u schaffen

Am äußeren Umfang des Arbeitsraums 4 ist eine stets geöffnete erste Auspufföffnung 26 vor¬ gesehen, die über einen Auspuffsammeikanal 28 und einen Anschluß 14 auf dem Deckel 30 des Auspuffsammelkanals 28 mit dem nicht weiter dargestellten Auspuff in Verbindung steht. Weiters sind in Drehrichtung gesehen nach der ersten Auspufföffnung 26 weitere Auspufföff-

nungen 27 vorgesehen, die sich über einen Winkelbereich von etwa 90° des Umfangs des Ar¬ beitsraums 4 erstrecken. Diese weiteren Auspufföffnungen 27 verbinden ebenso den Arbeits¬ raum 4 mit dem Auspuffsammeikanal 28. In den weiteren Auspufföffnungen 27 sind Aus¬ puffventile 15 angeordnet, die einen im wesentlichen zylindrischen Aufbau aufweisen und drehbar sind. Je nach Drehung des Auspuffventils 15 kann Abgas durch die Auspufföffnun¬ gen 27 vom Arbeitsraum 4 in den Auspuffsammelkanal 28 hindurchtreten oder nicht. Jedes Auspuffventil 15 besitzt einen Mitnehmerhebel 15a, der durch die Wirkung einer Ringfeder 15b zu einem Haltestift 15c vorgespannt ist. Der Mitnehmerhebel 15a ist, wie dies in den Fig. 35 bis 37 ersichtlich ist, in eine Bohrung 15d eingesetzt, die in einem Endabschnitt 15e ange¬ ordnet ist. Eine Ausnehmung 15f ist in der Form eines radial durchgängigen Schlitzes ausge¬ bildet, um die Auspuffgase hindurchtreten zu lassen. Eine Montageplatte 16, die die Auspuff¬ ventile 15 in die weiteren Auspufföffnungen 27 führt, wird auf der Außenseite des Deckels 6 des Arbeitsraums 4 angeordnet. Auf der Montageplatte 16 sind die Haltestifte 15c befestigt, und es ist eine VerStelleinrichtung 17 montiert, die um die Achse der Welle 1 1 drehbar und in der Form eines Drehschiebers ausgebildet ist. Ein Bowdenzug 18, der mit nicht weiter dar¬ gestellten Steuereinrichtungen in Verbindung steht, wird auch auf der Montageplatte und der Versteileinrichtung 17 befestigt. Die Verstelleinrichtung 17 wird durch den gespannten Bowdenzug 18 betätigt. Eine Ringfeder 16e spannt die VerStelleinrichtung 17 gegen die Zug¬ richtung des Bowdenzuges 18 vor. Durch die Drehung der Versteileinrichtung 17 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in der Fig. 1 (Zugriff des Bowdenzuges 18) werden die weiteren Auspufföffhungen 27 durch die Drehung der Auspuffventile 15 nacheinander ge¬ schlossen. In einem entgegengesetzten Fall werden die Auspuffventile 15 nacheinander geöff¬ net. Falls alle weiteren Auspufföffnungen 27 geschlossen werden, ist das wirksame Volumen des Arbeitsraumes am größten. Wenn alle weiteren Auspufföffhungen 27 geöffnet sind, ist das Volumen des Arbeitsraumes am kleinsten.

Die Fig. 7 zeigt eine seitliche Ansicht des Gehäuses 1 mit einem Blick auf den geöffneten Auspuffsammelkanal 28. Dabei sind die erste Auspufföffhung 26 und die weiteren Auspuff¬ öffhungen 27 sichtbar.

Die Fig. 9 stellt eine Ansicht von oben dar, um die Schnittfuhrungen in den übrigen Figuren zu verdeutlichen.

In den Fig. 10 und 1 1 ist der Deckel 30 des Auspuffkanals detailliert dargestellt, wobei der Anschluß 14 für den nicht dargestellten Auspuff ersichtlich ist.

In den Fig. 12 und 13 ist die Montageplatte 16 einzeln herausgezeichnet. Die Montageplatte 16 besitzt eine Öffnung 16d, die den Mittelpunkt definiert, um den die in diesen Figuren nicht dargestellte VerStelleinrichtung 17 drehbar ist. In gleichem Abstand zu dieser Öffnung 16d ist eine Reihe von ersten Bohrungen 16a angeordnet, die zum Führen der Auspuffventile 15 aus¬ gebildet sind. Weitere Bohrungen 16b dienen zur Aufnahme von Haltestiften, die einen An-

schlag für die Mitnehmerhebel 15a der Auspuffventile 15 darstellen. Eine Halterung 16c dient zur Befestigung des Bowdenzuges 18.

Die VerStelleinrichtung 17 weist, wie dies in den Fig. 14 und 15 ersichtlich ist, einen kreis- ringsektorförmigen ersten Steg 17a und einen konzentrisch dazu angeordneten zweiten Steg 17b auf. Zwischen diesen Stegen 17a und 17b ist eine Nut 17c gebildet. Die Nut 17c ist so ausgebildet, daß die vorspringenden Teile der Auspuffventile 15 in ihr Aufnahme finden. Ein Endbereich der Nut 17e, 17f bzw. der Stege 17a und 17b ist dazu ausgebildet, die Mitneh¬ merhebel 15a der Auspuffventile 15 umzuschalten, wenn das Ende 17e über ein entsprechen¬ des Auspuffventil 15 gleitet. Dadurch wird bewirkt, daß die einzelnen Auspuffventile 15 nacheinander umgeschaltet werden. Eine Halterung 17d dient zur Befestigung des Bowden¬ zuges.

Die Fig. 16 bis 19 zeigen verschiedene Ansichten des Deckels 5, des Verdichtungsraumes 3 und die Fig. 20 bis 22 zeigen Ansichten des Deckels 6 des Arbeitsraumes 4.

Die Fig. 23 und 24 zeigen die Form der Stützscheibe 22. Die Stützscheibe 23 ist gleichartig ausgebildet. Die Stützscheibe 22 besitzt eine Bohrung 22a zur Aufnahme der Welle 1 1. Ein Schlitz 22b ist zur Führung der Schieber 19 vorgesehen. Am Umfang angeordnete Nuten 22c dienen zur genauen Positionierung der Stützscheibe 22 im Verdichtungsraum 3.

In den Fig. 25 und 26 ist der Pumpenkolben 7 herausgezeichnet. Der Kolben ist oval ausge¬ bildet und besitzt eine Bohrung 7a mit einer Nut 7b zur Aufnahme der Welle 1 1 bzw. einer nicht näher dargestellten Paßfeder, die eine Verdrehsicherung in Bezug auf die Welle 1 1 dar¬ stellt. In einem Hauptteil des Kolbens 7 sind eine Ausnehmung 7c und eine Mitnehmernut 7d, die mit dem äußeren Umfang des Kolbens 7 in Verbindung steht und die mit den Mitnehmern 24a der Verbindungssteuerventile 24, 24' in Eingriff steht, vorgesehen. Der Kolben 7 ist im wesentlichen oval ausgebildet, und besitzt an dem von der Bohrung 7a am weitesten entfern¬ ten Abschnitt einen Gleitabschnitt 7e. Der Gleitabschnitt 7e ist dazu ausgebildet, am äußeren Umfang des Verdichtungsraumes 3 dichtend anzuliegen. Der Dichtungsabschnitt 7e ist als kreissektorförmige Fläche ausgebildet, deren Mittelpunkt in der Wellenachse liegt. Auf diese Weise kann eine gute Dichtwirkung erzielt werden. Der Drehkolben 8 ist analog zum Dreh¬ kolben 7 ausgebildet, jedoch spiegelsymmetrisch dazu und mit Abmessungen, die an den Ar¬ beitsraum 4 angepaßt sind. Die Bohrung 8a samt Paßfedernut 8b, die Ausnehmung 8c, die Mitnehmernut 8d und der Dichtabschnitt 8e entsprechen den Elementen mit den Bezugszei¬ chen 7a, 7b, 7c, 7d bzw. 7e des Drehkolbens 7.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ermöglicht, daß sich das Volumen des Arbeitsrau¬ mes durch die Schließung oder Öffnung der weiteren Auspufföffhungen nach der Verände¬ rung der Drehzahlen und Last bzw. nach dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches verändern kann, daß die Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum und dem Arbeitsraum durch die Schließung oder Öffnung der Verbindungsventile leicht gesteuert wird, daß die Ab¬ dichtung zwischen Schieber, Rolle und Drehkolben durch die Anordnungen der Schieber,

Schleifstücke und Blattfedern verbessert wird. Dadurch wird eine hohe Leistung und ein gün¬ stiges Abgasverhalten mit einem niedrigen Auspuffgeräusch in einer Vielzahl von Betriebszu- ständen erreicht.

Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß die Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfin¬ dung mit einer Mehrzahl von Verdichtungsräumen bzw. Arbeitsräumen ausgeführt werden kann, indem diese auf einer gemeinsamen Welle in Axialrichtung versetzt angeordnet werden. Weiters ist es klar, daß die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine, die in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel als Ottomotor beschrieben worden ist, ebenso nach dem Dieselprinzip arbeiten kann. In diesem Falle müßten die entsprechenden Änderungen betreffend das Ver¬ dichtungsverhältnis in einer dem Fachmann bekannten Art ausgeführt werden. Anstelle der Zündkerze wäre eine Einspritzdüse anzuordnen.