DE10026458C2 - Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor - Google Patents
Schadstoffarmer Gegenkolben-ZweitaktmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gegenkolben-
Zweitaktmotor gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1, der aufgrund seiner besonderen Merkmale
als schadstoffarmer Hochleistungsmotor in allen
Bereichen einsetzbar ist.
Insbesondere soll er im PKW- und LKW-Sektor Anwendung
finden.
Zweitaktmotoren nehmen zurzeit im Fahrzeugmotorenbau
nur eine Außenseiterrolle ein. Sie sind zwar bei
kleinen Zweirädern und als Gebrauchsmotoren häufig zu
finden, dominieren im Rennmotorenbau und stellen auch
bei großen Schiffsmaschinen die leistungsfähigste
Motorengattung dar, doch im breiten Spektrum der PKW-
und LKW-Motoren fehlen sie vollständig.
Der Grund hierfür ist besonders in den schwierigen
Schmier- und Verschleißproblemen der Zylinder/Kolben-
Gruppe und den hieraus resultierenden
Partikelemissionen zu suchen. Aber auch die
Notwendigkeit eines Spülgebläses zusätzlich zum
Abgaslader macht den Zweitakter als Fahrzeugmotor
nicht einfacher.
Derzeit ausgeführte Fahrzeug-Zweitaktmotoren lehnen
sich als sogenannte gleichstromgespülte Motoren an die
großen Schiffsmaschinen an. Der Spüllufteinlass
erfolgt über Schlitze in der Zylinderbüchse und der
Auslass wird durch mehrere Auslassventile im
Zylinderkopf gesteuert; es sind also Zweitakter mit
Ventilsteuerung für den Auslass. Solche Motoren
erreichen oder übertreffen leicht die Leistungswerte
moderner Viertakter, ein signifikanter Sprung zu
höheren Werten ist jedoch nicht vorhanden.
Die Ursachen dafür liegen in folgenden
verfahrensbedingten Nachteilen:
- - Der Zylinderkopf stellt trotz mehrerer Auslassventile eine Drosselstelle dar, die hohen Zeitquerschnitte der Spülseite (Schlitze auf dem gesamten Umfang der Zylinderbüchse) werden nicht erreicht,
- - der Ventiltrieb stellt einen beachtlichen energetischen Verlust dar, zumal er mit doppelter Drehzahl laufen muss,
- - der Fahrzeugmotor benötigt neben dem Abgaslader ein zusätzliches mechanisches Spülgebläse, welches einen erheblichen Anteil Leistung verschlingt.
Diese Nachteile vermeidet der Gegenkolbenmotor, bei
welchem Spülung und Auslass durch die beiden
gegenläufigen Arbeitskolben gesteuert werden. Solche
Motoren hatten z. B. als Flugdieselmotoren der
Firma Junkers die doppelte Leistung vergleichbarer
Viertaktmotoren und auch ein kleineres Baugewicht.
Diese Gegenkolbenmotoren waren jedoch aufwendig
konstruierte Aggregate mit beispielsweise 2
Einspritzpumpen und 4 Einspritzdüsen pro
Motorzylinder. Auch sonst besaßen sie den für
Flugmotoren üblichen hohen Sicherheitstandard, der
einen hohen Fertigungsaufwand rechtfertigte. Aus
heutiger Sicht besonders nachteilig waren die hohen
Schadstoffemissionen und die geringe Lebensdauer. Alle
diese Nachteile sind für heutige Fahrzeugmotoren
völlig indiskutabel, so dass trotz der sehr guten
motorischen Kennwerte die Gegenkolbenmotoren im
Fahrzeugbau keinen Eingang gefunden haben.
Nun sind bereits Vorschläge zur Verbesserung der
konventionellen Gegenkolbenmotoren gemacht worden.
In der DE 196 32 408 A1 wird ein Gegenkolbenmotor
beschrieben, der verbesserte Lösungen für die
Triebwerkschmierung in Verbindung mit der
Kurbelkammer-Ladeluftpumpe anstrebt. Hier soll die
Ladeluft wie beim klassischen Zweitakter immer noch
durch das Kurbelgehäuse gepumpt und das von der
Druckölschmierung abgeschleuderte Öl durch
Ölabscheider und Ölkondensation aus der Ladeluft
entfernt werden. Bei den großen Luftmengen und hohen
Strömungsgeschwindigkeiten kann dies nur sehr
unvollkommen gelingen.
Bei den heutigen und zukünftig noch strengeren
Schadstoffbestimmungen spielen auch die
ausgeschleusten Ölpartikel eine wesentliche Rolle. Die
Vorschläge nach DE 196 32 408 A1 können aber die
Partikel nicht gravierend herabsetzen und damit ein
entscheidendes Kriterium moderner, schadstoffarmer
Verbrennungsmotoren nicht erfüllen.
Auch im konstruktiven Aufbau wird die
DE 196 32 408 A1, wie z. B. durch die Anordnung von
Walzendrehschiebern für die Gaswechselsteuerung,
modernen Prinzipien und preiswerter Fertigung nicht
gerecht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, für die Schaffung eines
schadstoffarmen Gegenkolben-Zweitaktmotors mit
überragenden motorischen Kennwerten diese Nachteile zu
vermeiden.
Dabei soll vor allem:
- - Auf ein mechanisches Spülgebläse verzichtet,
- - das Ausschleusen von Ölanteilen wirksam verhindert und
- - eine wesentliche konstruktive Vereinfachung erreicht werden.
- - Außerdem sollen dem Motorprinzip angepasste neue Verbrennungsverfahren eingesetzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch können die Arbeitskolben völlig trocken in
den Motorzylindern laufen. In bekannter Weise sind
selbsttätig arbeitende Ventile an den Spülpumpen
angeordnet, wobei das einlassende Ventil auch durch
die übliche Steuerung mittels Kolbenunterkante ersetzt
werden kann. Über ein- oder doppelgelenkige
Pleuelstangen sind die Arbeitskolben mit den
Kreuzköpfen des Triebwerks,
welche die Seitenkräfte aufnehmen, verbunden.
Konstruktive Vereinfachungen werden dadurch erzielt,
dass in den Triebwerksstrang zwischen den Kurbelwellen
die Mittel zur Kraftübertragung oder eine
Arbeitsmaschine direkt eingeschaltet sind.
Neue Verbrennungsverfahren werden insbesondere für die
Benzin-Direkteinspritzung (GDI) und die Diesel-
Direkteinspritzung (DI) geschaffen. Beim Benzin-GDI-
Verfahren sind erfindungsgemäß eine Einspritzdüse und
mehrere Zündkerzen ringförmig um den Motorzylinder
angeordnet. Die Zündkerzen werden entsprechend der
Motorbelastung stufenweise aktiviert, so dass die
Kraftstoffwolke unterschiedliche Wege von der
Einspritzdüse bis zur aktivierten Zündkerze
zurücklegt.
Beim Diesel-DI-Verfahren ragt eine Doppelkopfdüse mit
beidseitig mehreren Einspritzbohrungen in den
Motorzylinder hinein und ist konzentrisch oder leicht
exzentrisch zu den beidseitig liegenden
Kolbenbrennräumen angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem
Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß
ausgeführten Motor,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Motorzylinder mit
Einsatz des Benzin-GDI-Verfahrens,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Motorzylinder
mit Einsatz des Diesel-DI-Verfahrens,
Fig. 4 den Triebwerksstrang zwischen den Kurbelwellen
mit Einbeziehung des Rädersatzes eines
Wechselgetriebes,
Fig. 5 den Triebwerksstrang analog Fig. 4 mit
Einbeziehung einer Arbeitsmaschine,
Fig. 6 den Triebwerksstrang mit Einbeziehung von
Umschlingungsgetrieben und
Fig. 7 den Längsschnitt durch einen Motorzylinder mit
Mittel zur Verstellung der Spül- und
Auslasssteuerzeiten.
Die Fig. 1 zeigt den Schnitt durch den
Gegenkolbenmotor, wobei auf der linken Seite der
Schnitt durch einen Arbeitskolben 1, die Spülpumpe und
das Triebwerk angegeben ist. Die Unterseite des
Arbeitskolbens 1 arbeitet zusammen mit einem
Einlassventil 2 und einem Auslassventil 3 als
Spülpumpe. Die durchgesetzte Ansaugluft tritt direkt
in den an der Motorunterseite angebrachten
Spülmittelaufnehmer 4 ein, welcher zugleich als
Ladeluftkühler dient. Vom Spülmittelaufnehmer 4, in
welchem alle Spülpumpen über ihre Auslassventile 3
einspeisen, tritt die gekühlte und vollständig entölte
Spülluft über eine Verbindungsleitung, die in Fig. 1
nicht dargestellt ist, in die Spülluftkammer 7 des
Motors ein. Ebenfalls nicht dargestellt
und beschrieben ist ein am Motor angeordneter
Abgaslader, dessen vom Verdichter gelieferte Luft
ebenfalls in den Spülmittelaufnehmer 4 eingespeist
wird.
Die eingangs beschriebene Spülpumpe kann auch ohne das
Einlassventil 2 ausgeführt werden. In diesem Fall
steuert, wie bei Zweitaktmotoren üblich, die
Unterkante des Arbeitskolbens 1 den Lufteinlass in die
Spülpumpe, so dass diese nur das Auslassventil 3
benötigt.
Die Pleuelstange 6 ist über ein Gelenk 8 mit dem
Arbeitskolben 1 verbunden, während sie mit dem
Kreuzkopf 9, welcher die Seitenkräfte des Triebwerks
aufnimmt, starr verbunden ist. Sie kann jedoch auch
doppelgelenkig zwischen dem Arbeitskolben 1 und dem
Kreuzkopf 9 eingebaut sein, so dass jegliche
Seitenkräfte auf den Arbeitskolben 1, die auch durch
unsymmetrische thermische Verformungen der Motorteile
entstehen können, vermieden werden. Damit sind
erfindungsgemäß die Voraussetzungen für
seitenkraftfreie und trocken laufende Arbeitskolben 1
geschaffen, deren Arbeitsweise damit auf die
Grundfunktionen Abdichtung und axiale Kraftübertragung
zurückgeführt wird.
Auch für Kolben aus Werkstoffen wie z. B.
Kohlegraphit, bei denen die völlige Abschirmung vom
Triebwerksöl eher vorteilhaft als nachteilig ist, sind
damit gute Laufeigenschaften und somit die
Voraussetzungen für einen schadstoffarmen Motorbetrieb
geschaffen worden.
Die Fig. 2 zeigt im Querschnitt durch einen
Motorzylinder 10 die Anordnung und Arbeitsweise eines
Benzin-Direkteinspritzverfahrens (GDI). Die
Einspritzdüse 11 und mehrere Zündkerzen 12, 13 und 14
sind ringförmig um den Motorzylinder 10 angeordnet.
Die Einspritzdüse 11 spritzt eine Kraftstoffwolke 15
schräg in Richtung der Zündkerze 12 und dadurch wird
eine hohe Ladungsschichtung an dieser Zündkerze 12
erreicht. Ist diese aktiviert, kann für Leerlauf und
geringe Teillast eine Verbrennung mit großen
Luftzahlen erreicht werden. Wird anstelle der
Zündkerze 12 die Kerze 13 oder 14 aktiviert, muss die
Kraftstoffwolke 15 längere Wege bis zu ihrer
Entzündung zurücklegen, womit bei natürlich
verringerter Ladungsschichtung eine verbesserte
Gemischaufbereitung eintritt. Dies entspricht einem
Verbrennungsablauf bei höherer Teillast und Volllast.
Somit verwischen bei dem vorstehend beschriebenen
Verfahren die Grenzen zwischen strahl- und
luftgeführtem Verbrennungsablauf in vorteilhafter
Weise. Im Falle des Leerlaufes und geringer Teillast
entspricht die Verbrennung eher einem strahlgeführten
Verfahren, wobei die geringen Einspritzmengen die
Zündkerze 12 nicht übermäßig belasten. Durch den
Ladungsdrall sind aber auch Einflüsse einer
Luftführung vorhanden, es kann also durch die
Drallintensität Einfluss auf die Verbrennung genommen
werden.
Mit höheren Motorbelastungen und Motordrehzahlen
kommen zunehmend eine Luft- und teilweise auch
Wandführung der Kraftstoffwolke 15 zum Tragen. Sie
wird vom Ladungsdrall - und teilweise von der
Zylinderwandung - bis zu ihrer Entzündung an den
Kerzen 13 oder 14 geführt.
Der maximale Weg der Kraftstoffwolke 15 von der
Einspritzdüse 11 bis zur Zündkerze 14 beträgt also
etwa 3/4 des Zylinderumfanges, während bei
herkömmlichen Motoren mit Zylinderkopf dafür nur
maximal der Zylinderdurchmesser zur Verfügung steht.
Bei Motoren mit Zylinderkopf ergeben sich bei Einsatz
eines GDI-Verfahrens drei weitere Nachteile:
- - Der Kolben wird wegen der Umlenkmulde für den Einspritzstrahl kopflastig und bis zu 25% schwerer,
- - die Zerklüftung des Kolbenbodens erhöht die Klopfgefahr und bedingt Einschränkungen bei der Ventilüberschneidung und
- - die Ladungsschichtung bei Teillast erfordert eine Annäherung des Kolbens an den oberen Totpunkt, d. h. die Einspritzung kann erst sehr spät erfolgen.
Diese Nachteile werden beim GDI-Verfahren im
Gegenkolbenmotor vermieden.
Die Fig. 3 zeigt im Längsschnitt durch einen
Motorzylinder 10 die Anordnung und Arbeitsweise einer
Diesel-Direkteinspritzung (DI). Eine Doppelkopfdüse 16
besitzt beidseitig mehrere Einspritzbohrungen 17, aus
welchen Kraftstoffstrahlen 18 in die beidseitig
liegenden Kolbenbrennräume 19 eingespritzt werden.
Hierbei ist von Vorteil, dass durch die beidseitige
Anordnung des Einspritzsystems die doppelte Anzahl von
Einspritzbohrungen 17 eingebracht werden kann. Die
thermisch hoch belastete Doppelkopfdüse 16 kann mit
Hilfe eines Kraftstoffdurchflusses gekühlt werden. Sie
kann auch mit keramischen oder anderen wärmedämmenden
Stoffen beschichtet sein oder selbst aus solchen
Stoffen bestehen.
Die Fig. 4 zeigt die direkte Anbindung oder
Einbeziehung eines Wechselgetriebes an den bzw. in den
Motorblock. Die beiden Kurbelwellen 20 (vgl. Fig. 1),
die untereinander formschlüssig verbunden sein müssen,
sind hier durch die Kegelradsätze 21 und die
Verbindungswelle 22 gekoppelt. Eine Kegelradverbindung
zwischen den Kurbelwellen 20 ist technisch durchaus
sinnvoll, da Kegelräder nach neuzeitlichem Standard im
Wirkungsgrad den Stirnrädern nicht nachstehen und die
Verbindungswelle 22 aufgrund ihrer Elastizität
unerwünschte Schwingungen zwischen den Kurbelwellen 20
abbauen kann. Erfindungsgemäß ist nun auf der
Verbindungswelle 22 eine Hohlwelle 23 angeordnet,
welche den 1. Rädersatz 24 eines Wechselgetriebes
trägt. Zwischen der Verbindungswelle 22 und der
Hohlwelle 23 ist eine schaltbare Kupplung 25
angeordnet.
Mit einer derartigen Motor-Getriebe-Kombination kann
beispielsweise ein platzsparender Fahrzeug-
Frontantrieb in sehr flacher Bauart geschaffen werden.
Die Fig. 5 zeigt analog zur Fig. 4 die gleiche
Anordnung der Kegelradsätze 21, der Verbindungswelle
22 und der schaltbaren Kupplung 25, wobei hier auf der
Hohlwelle 23 eine Arbeitsmaschine 26 wie Elektromotor,
Hydraulikpumpe o. a. angeordnet ist. Auch hier ergibt
die Einbeziehung der anzutreibenden Organe in den
Motortriebstrang zwischen den Kurbelwellen 20 eine
raum- und bauaufwandsparende Konstruktion. Hieraus ist
auch ein Hybridantrieb ableitbar.
Die Fig. 6 zeigt die Anordnung eines leichten
Rädergetriebes 27, welches den erforderlichen
Synchronlauf zwischen den Kurbelwellen 20 herstellt.
Die Drehmomentübertragung erfolgt durch zwei feste
oder regelbare Umschlingungsgetriebe 28, welche das
Drehmoment jeder Kurbelwelle 20 auf die zentrale
Abtriebswelle 29 übertragen. Anstelle des
Rädergetriebes 27 kann auch ein Kettengetriebe den
Formschluss zwischen den Kurbelwellen 20 herstellen.
Die hier erfolgte Art der Einbindung der
Abtriebselemente in den Motortriebstrang hat den
Vorteil, dass nur jeweils ein halbes Motordrehmoment
von den Umschlingungsgetrieben 28 übertragen werden
muss.
Die Fig. 7 zeigt die Mittel zur Verstellung der Spül-
und Auslasssteuerzeiten. Auf dem Motorzylinder 10 sind
im Bereich der Spülöffnungen 30 und der
Auslassöffnungen 31 die Steuerringe 32 und 33
beweglich angeordnet. Durch Verschieben und/oder
Verdrehen derselben werden die Spül- und
Auslassöffnungen 30 und 31 - wenn auch nur am äußeren
Umfang - teilweise verdeckt, so dass zumindest
mittelbar der Eintritt der Spülluft in die
Spülöffnungen 30 und der Austritt der Abgase aus den
Auslassöffnungen 31 zeitlich verschoben wird.
Claims (8)
1. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor in
Kreuzkopfbauart und mit zwei Kurbelwellen, wobei
die Kurbelwellen durch einen Triebwerksstrang
verbunden sind und die Unterseiten der
Arbeitskolben als Spülpumpen mit selbsttätig
wirkenden Ventilen arbeiten, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Dichtelemente (5) die
Triebwerksräume von den Zylinderräumen vollständig
getrennt sind, die gelenkig an den Pleuelstangen
(6) angelenkten Arbeitskolben (1) mit ihren
Unterseiten ölfreie Spülpumpen bilden und diese
Spülpumpen in einen gemeinsamen, zugleich als
Ladeluftkühler dienenden Spülmittelaufnehmer (4)
fördern, derart, dass die Arbeitskolben (1) nur
zur Gasabdichtung und axialen
Druckkkraftübertragung dienen und in den
Triebwerksstrang (21; 22) die Mittel zur
Kraftübertragung (23; 24; 25; 27; 28; 29) oder die
Arbeitsmaschine (26) integriert sind.
2. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im
Motorbetrieb mit Benzin-Direkteinspritzung (GDI)
eine Ladungsschichtung durch eine um den
Motorzylinder (10) ringförmige Anordnung einer
Einspritzdüse (11) und mehrerer, stufen
weise aktivierter Zündkerzen (12; 13; 14) erfolgt,
derart, dass bei Teillast der Weg zwischen der
Einspritzdüse (11) und der aktivierten Zündkerze
(12) kurz ist und bei zunehmend höheren Motorlasten
die Kraftstoffwolke (15) längere und stärker vom
Drall der Verbrennungsluft beinflusste Wege von der
Einspritzdüse (11) zur aktivierten Zündkerze
(13; 14) zurücklegt.
3. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im
Motorbetrieb mit Diesel-Direkteinspritzung (DI)
eine Doppelkopfdüse (16) mit beidseitig mehreren
Einspritzbohrungen (17) in den Motorzylinder (10)
hineinragt und konzentrisch oder leicht exzentrisch
zu den beidseitig liegenden Kolbenbrennräumen (19)
angeordnet ist.
4. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor nach An
spruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Doppelkopfdüse (16) mittels eines
Kraftstoffdurchflusses gekühlt und mit keramischen
oder anderen wärmedämmenden Stoffen beschichtet ist
oder selbst aus solchen Stoffen besteht.
5. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor nach An
spruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Triebwerksstrang zwischen den Kurbelwellen (20)
einen Teil des Wechselgetriebes bildet, dergestalt,
dass eine die Verbindungswelle (22) umschließende
Hohlwelle (23) den 1. Rädersatz (24) trägt und eine
schaltbare Kupplung (25) zwischen der
Verbindungswelle (22) und der Hohlwelle (23)
angeordnet ist.
6. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor nach An
spruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den
Triebwerksstrang zwischen den Kurbelwellen (20) auf
der Hohlwelle (23) eine Arbeitsmaschine (26) wie
Elektromotor, Hydraulikpumpe o. a. angeordnet ist.
7. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor nach An
spruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein
leichtes Räder- oder Kettengetriebe (27) den
Synchronlauf zwischen den Kurbelwellen (20)
herstellt und die Drehmomentübertragung durch zwei
feste oder regelbare Umschlingungsgetriebe (28) von
den Kurbelwellen (20) auf die zentrale
Abtriebswelle (29) erfolgt.
8. Schadstoffarmer Gegenkolben-Zweitaktmotor nach An
spruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beweg
liche Steuerringe (32; 33) auf dem Motorzylinder
(10) in den Bereichen der Spülöffnungen (30) und
der Auslassöffnungen (31) angeordnet und durch ihre
Verschiebung und/oder Verdrehung die Spül- und
Auslasssteuerzeiten verstellbar sind.
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19632408A1 (de) * | 1995-08-01 | 1997-03-06 | Dancho Zochev Dipl Ing Donkov | Gegenkolben-Zweitakt-Brennkraftmaschine |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19632408A1 (de) * | 1995-08-01 | 1997-03-06 | Dancho Zochev Dipl Ing Donkov | Gegenkolben-Zweitakt-Brennkraftmaschine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007056527A1 (de) | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Golle Motor Ag | Schadstoffarmer Verbrennungsmotor mit elektrischen Linearmaschinen und Kolbenpumpen |
DE102009017609A1 (de) | 2009-04-08 | 2010-10-21 | Golle Motor Ag | Schmierölfreie Kolben/Zylinder-Gruppe für Kolbenmaschinen |
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