DE102005026763A1 - Piston combustion engine for e.g. one liter car drive unit, has motor with intake volume greater than processing volume, where engine is divided into high and low pressure cycles and identified as five-stroke engine in low pressure stage - Google Patents

Piston combustion engine for e.g. one liter car drive unit, has motor with intake volume greater than processing volume, where engine is divided into high and low pressure cycles and identified as five-stroke engine in low pressure stage Download PDF

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Abstract

The combustion engine has a 9-cylinder boxer engine that represents a string of three cylinder boxer engine, where the combustion engine is divided into high pressure and low pressure processing cycles and is identified as a five-stroke engine in a low pressure stage. A 9-cylinder V-engine represents a string of three cylinder V-engine. A 5-cylinder boxer engine consists of a four high pressure cylinder of a double working low pressure cylinder with a piston rod and cross head. A piston motor is provided with definite intake volume greater than a processing volume.

Description

Seit mehr als 100 Jahren ist das Prinzip des 4-Takt Ottomotors als Verbrennungskraftmaschine weiterhin ist der 2-Takt Motor bekannt. Ebenso wurde der Dieselmotor als 4-Takt und als 2-Taktmaschinen ausgelegt. Zum Zeitpunkt der Erfindung dieser Motoren beinhaltete die Aufgabenstellung, eine Kraftmaschine zu entwickeln, die im Verhältnis Masse zu Leistung deutlich günstiger als eine damals weitläufige Dampfmaschine ist. Die Treibstoffkosten waren damals verschwindend klein und somit vernachlässigbar. Bis zum heutigem Tag ist das eigentliche Grundprinzip von Kolbenmotoren nicht verändert worden. Sogenannte 3-Liter-Autos oder das von VW vorgeführte Versuchsfahrzeug eines 1-Liter-Auto sind nichts weiter als Leichtbau-Vehikel, die man nicht als Auto bezeichnen sollte. Wenn man den Energiegehalt der heutzutage eingesetzten Kraftstoffe mittels geeigneter Kraftmaschinen effizient ausnutzen würde, müßte man bei einem Fahrzeug, mit einem Eigengewicht von rund 1000 kg und einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 85 km/h und dabei berücksichtigten Rollwiderstand und Luftwiderstand bei Ottokraftstoff einen Verbrauch von 0,8 Liter/100 km, bei Dieselkraftstoff 0,6 Liter/100 km realisieren können.since more than 100 years, the principle of the 4-stroke gasoline engine as an internal combustion engine continues is the 2-stroke engine known. Likewise, the diesel engine as a 4-stroke and designed as 2-stroke machines. At the time of the invention of these motors included the task, to develop an engine that shows in mass-to-power ratio significantly better as a then sprawling Steam engine is. The fuel costs were then vanishing small and thus negligible. Until today is the real basic principle of piston engines not changed. So-called 3-liter cars or the test vehicle presented by VW one 1-liter cars are nothing more than lightweight vehicles that you can not should call a car. If you look at the energy content of these days used fuels by means of suitable engines efficiently would exploit you would have to in a vehicle, with a deadweight of around 1000 kg and an average speed of 85 km / h, taking into account Rolling resistance and aerodynamic drag on gasoline consumption of 0.8 liters / 100 km, with diesel fuel 0.6 liters / 100 km can realize.

Grundlegender Mangel an allen Kolbenverbrennungsmotoren ist die Tatsache, daß für die Arbeitsverrichtung konstruktionsbedingt lediglich exakt das selbe Volumen zur Verfügung steht wie Luft-Kraftstoffgemisch angesaugt und verdichtet wird, obwohl ein Vielfaches an Abgas erzeugt wird.basic Lack of all piston internal combustion engines is the fact that for the Arbeitsverrichtung Due to the design, only exactly the same volume is available as air-fuel mixture is sucked and compressed, though a multiple of exhaust gas is generated.

Als abstrakten Vergleich könnte man anfügen: Eine Schußwaffe mit einem festgelegtem Kaliber und einem kurzem Lauf wird nicht die Reichweite und Durchschlagskraft erzielen wie eine Schußwaffe mit exakt dem selben Kaliber und der selben verwendeten Munition aber einem deutlich längerem Lauf, in dem sich das Gas der verbrannte Treibladung länger und weiter ausdehnen und das Projektil somit länger beschleunigen kann.When abstract comparison could to add: A firearm with a fixed caliber and a short run will not The range and power of impact achieve like a firearm with exactly the same caliber and the same ammunition used but a much longer one Run in which the gas of the burnt propellant gets longer and longer continue to expand and thus can accelerate the projectile longer.

Zielsetzung dieser Erfindung ist es bei definiertem Ansaugvolumen im Kolbenmotor das Arbeitsvolumen zu vergrößern, um eine bessere Ausnutzung des expandierenden Abgases zu erreichen.objective This invention is at a defined intake volume in the piston engine to increase the volume of work to achieve a better utilization of the expanding exhaust gas.

Eine Möglichkeit ist die konstruktive variable Änderung des Kolbenhubes während der jeweiligen Takte in Form einer neuartigen Kurbelwelle. Solche Kurbelwellen würden mit komplizierten Mechaniken ausgerüstet und dabei in der Herstellung teuer und im Betrieb störanfällig sein.A possibility is the constructive variable change the piston stroke during the respective clocks in the form of a novel crankshaft. Such crankshafts would equipped with complicated mechanisms and thereby in the production expensive and prone to failure during operation.

Die von mir gewählte Variante ist das Nachschalten eines (oder mehrerer) Niederdruckzylinder, welcher das Abgas von zwei Hochdruckzylinder verwertet, die nach dem herkömmlichen 4-Takt-system arbeiten. Die kleinste Bauform hat somit drei Zylinder.The chosen by me Variant is the downstream of one (or more) low-pressure cylinder, which the exhaust gas is utilized by two high-pressure cylinders, which after the conventional one 4-stroke system work. The smallest design thus has three cylinders.

Aufbau und Wirkungsweise:Structure and mode of action:

Der 5-Takt-Motor besteht ähnlich wie die bekannten 4-Takt-Motoren aus dem Gehäuse mit Ölwanne Zylinderkopf, Ventilen, einer mit halber Drehzahl des Motors die Ventile ansteuernde Nockenwelle, einer Kraftstoffversorgung und Gemischaufbereitung und einer Abgasanlage, sowie einer Zündanlage bei Verwendung von OTTO-Kraftstoffen oder Analog über Hochdruckeinspritzung bei DIESEL-Kraftstoffen.Of the 5-stroke engine is similar like the familiar 4-stroke engines out of the housing with sump cylinder head, valves, a camshaft driving the valves at half the speed of the engine, a fuel supply and mixture preparation and an exhaust system, as well as an ignition system when using OTTO fuels or analog via high-pressure injection for DIESEL fuels.

Es sind 3 Zylinder auf einer dreikurbligen Kurbelwelle anzuordnen. Die beiden Hochdruckzylinder sind baugleich und funktionieren so wie beim 4-Taktmotor. Zweckmäßig werden diese auf den äußeren Kurbeln angeordnet. Die Hochdruckkolben laufen synchron, also beide Kolben durchlaufen zeitgleich die Totpunkte. Um 180° versetzt läuft der mittige Niederdruckzylinder. Dieser sollte einen deutlich höheren Hubraum als die Hochdruckzylinder haben – mindestens doppelt so viel wie ein Hochdruckzylinder, damit sich das Abgas weiter entspannen/ausdehnen kann. Bei gleichem Hubraum wie ein Hochdruckzylinder, kann sich das Abgas nicht weiter ausdehnen, und der Niederdruckzylinder wäre wirkungslos. Nachfolgen wird auf den Aufbau und die Wirkungsweise eines Ottokraftstoff verbrennenden 5-Taktmotor mit Mono-Jetronic eingegangen:
Die beiden äußeren Hochdruckzylinder werden über ein Luftverteilerrohr mit dem aufbereiteten Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt. Die Auslaßöffnungen beider Hochdruckzylinder münden in eine Abgassammeldruckleitung, welche an die Einlaßöffnung des Niederdruckzylinders angeschlossen wird. Während die Hochdruckzylinder bekanntermaßen über Einlaß- und Auslaßventile verfügen, ist für den Niederdruckzylinder lediglich ein oder mehrere Auslaßventil(e) nötig. Ein Einlaßventil ist überflüssig.
There are 3 cylinders to be arranged on a dreikurbligen crankshaft. The two high-pressure cylinders are identical and work like the 4-stroke engine. Appropriately, these are arranged on the outer cranks. The high-pressure pistons run synchronously, so both pistons go through the dead points at the same time. Offset by 180 °, the central low pressure cylinder runs. This should have a much larger displacement than the high-pressure cylinder - at least twice as much as a high-pressure cylinder, so that the exhaust gas can further relax / expand. At the same capacity as a high-pressure cylinder, the exhaust gas can not expand further, and the low-pressure cylinder would be ineffective. Followed by the construction and operation of a gasoline-burning 5-stroke engine with mono-jetronic:
The two outer high-pressure cylinders are supplied via an air distribution pipe with the treated fuel-air mixture. The outlet openings of both high-pressure cylinders open into an exhaust gas collecting pressure line, which is connected to the inlet opening of the low-pressure cylinder. While the high pressure cylinders are known to have intake and exhaust valves, only one or more exhaust valves (s) are needed for the low pressure cylinder. An inlet valve is superfluous.

Demzufolge hat die kleinste Bauform für alle Zylinder 5 Ventile.As a result, has the smallest design for all cylinders 5 valves.

Nachfolgend werden Takte dieses 3-Zylinder-Motors beschriebenfollowing are described cycles of this 3-cylinder engine

Takt 1: Kurbelwellendrehung 0–180°Clock 1: crankshaft rotation 0-180 °

  • Zylinder 1 (Hochdruck) bewegt sich von OT zu UT Einlaßventil geöffnet Auslaßventil geschlossen = Ansaugen von Kraftstoff-Luft-GemischCylinder 1 (high pressure) moves from OT to UT intake valve open outlet valve closed = Intake of fuel-air mixture
  • Zylinder 2 (Niederdruck) bewegt sich von UT zu OT Auslaßventil geöffnet wie Takt 5Cylinder 2 (low pressure) moves from UT to OT outlet valve open as Bar 5
  • Zylinder 3 (Hochdruck) bewegt sich von OT zu UT wie Takt 3 Zylinder 1Cylinder 3 (high pressure) moves from OT to UT like tact 3 cylinders 1

Takt 2: Kurbelwellendrehung 180–360°Clock 2: crankshaft rotation 180-360 °

  • Zylinder 1 bewegt sich von UT zu OT Einlaßventil geschlossen Auslaßventil geschlossen = Verdichten des Kraftstoff-Luft-GemischCylinder 1 moves from UT to OT intake valve closed outlet valve closed = Compression of the fuel-air mixture
  • Zylinder 2 bewegt sich von OT zu UT wie Takt 4Cylinder 2 moves from OT to UT like bar 4
  • Zylinder 3 bewegt sich von UT zu OT wie Takt 4 Zylinder 1 Cylinder 3 moves from UT to OT like clock 4 cylinders 1

Takt 3: Kurbelwellendrehung 360°–540°Clock 3: crankshaft rotation 360 ° -540 °

  • Zylinder 1 Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisch Ventile geschlossen Bewegung von OT zu UT = Hochdruck – ArbeitstaktCylinder 1 ignition of the fuel-air mixture Valves closed Move from OT to UT = High pressure working stroke
  • Zylinder 2 wie Takt 5Cylinder 2 as clock 5
  • Zylinder 3 wie Zylinder 1 bei Takt 1Cylinder 3 as cylinder 1 at clock 1

Takt 4: Kurbelwellendrehung 540°–720°Clock 4: crankshaft rotation 540 ° -720 °

  • Zylinder 1 bewegt sich von UT zu OT Auslaßventil geöffnet Einlaßventil geschlossenCylinder 1 moves from UT to OT outlet valve open intake valve closed
  • Zylinder 2 bewegt sich von OT zu UT Brennendes Abgas aus Hochdruckzylinder dehnt sich weiter aus, strömt durch die Abgassammeldruckleitung in Zylinder 2 und drückt dabei Kolben 2 nach unten. = Niederdruck – ArbeitstaktCylinder 2 moves from OT to UT Burning exhaust from High pressure cylinder continues to expand, flowing through the exhaust manifold pressure line in cylinder 2 and presses while piston 2 down. = Low pressure - working cycle
  • Zylinder 3 wie Takt 2 Zylinder 1Cylinder 3 as clock 2 cylinder 1

Takt 5: Kurbelwellendrehung 720°–900°Clock 5: crankshaft rotation 720 ° -900 °

  • Zylinder 1 wie Takt 1Cylinder 1 as clock 1
  • Zylinder 2 Auslaßventil geöffnet, Bewegung von UT zu OT, Ausstoßen des AbgasesCylinder 2 exhaust valve open, Movement from UT to OT, ejecting the exhaust gas
  • Zylinder 3 wie Takt 3 Zylinder 1Cylinder 3 as clock 3 cylinder 1

In der im Anhang angefügten Schnittzeichnung sind die wesentlichen Elemente und deren Anordnung beschrieben.In the appendix attached Sectional drawing are the essential elements and their arrangement described.

Um kostengünstig einen praktischen Versuch durchzuführen bin ich wie folgt vorgegangen. Ich habe einen OPEL-Kadett E Bj. 1989 mit 1,6 Ltr. Hubraum und Automatik-Getriebe erworben und den Zylinderkopf demontiert.Around economical To carry out a practical experiment, I proceeded as follows. I have an OPEL cadet E Bj. 1989 with 1.6 liter displacement and automatic transmission acquired and dismantled the cylinder head.

Aus dem Zylinderkopf wurden die Einlaßventile inkl. der Kipphebel und Hydrostößel der Zylinder 2 und 3 entfernt. Die Schmierstoffversorgungsöffnungen und die Ventilführungen für diese Baugruppen wurden verschlossen Die Gewindebohrungen für die Zündkerzen der betreffenden Zylinder wurden ebenfalls verschlossen. Somit sind die Zylinder 2 und 3 zu einem Niederdruckzylinder mit doppeltem Hubraum der Hochdruckzylinder zusammen gefaßt worden.Out the cylinder head were the intake valves including the rocker arm and hydraulic rams of the Cylinders 2 and 3 removed. The lubricant supply openings and the valve guides for this Assemblies were closed The threaded holes for the spark plugs the cylinders in question were also closed. Thus are the cylinders 2 and 3 to a low-pressure cylinder with double Displacement of the high-pressure cylinder has been taken together.

Das vorhandene Abgassammelrohr (Auspuffkrümmer) wurde abgeändert: Die Anschlüsse für Zylinder 1 und 4 wurden entfernt und die entstandenen Öffnungen verschlossen. Hierbei sollte berücksichtigt werden, daß genügend Baufreiheit für die neu zu fertigende Abgassammeldruckleitung geschaffen wird, welche die Auslaßöffungen von Zylinder 1 und 4 und die Einlaßöffnungen von Zylinder 2 und 3 miteinander verbinden sollen.The Existing exhaust manifold (Exhaust manifold) has been modified: The connections for cylinders 1 and 4 were removed and the resulting openings closed. in this connection should be considered be that enough space for the is created to be produced exhaust manifold pressure line, which the outlet ports of cylinders 1 and 4 and the inlet ports of cylinder 2 and 3 should connect to each other.

Das Luftverteilersammelrohr (Ansaugkrümmer) wurde geändert: Die Anschlüsse für die Zylinder 2 und 3 sowie die des Druckreglers wurden entfernt und verschlossen. Der Druckregler ist entfallen. Auch hierbei muß darauf geachtet werden, daß genügend Baufreiheit für die schon erwähnte Abgassammeldruckleitung geschaffen wird.The Air manifold manifold (intake manifold) has been changed: the connections for the Cylinders 2 and 3 as well as those of the pressure regulator have been removed and locked. The pressure regulator is omitted. Also here it must be be respected, that sufficient building clearance for the already mentioned Exhaust manifold pressure line is created.

Die Abgassammeldruckleitung, durch die das expandierende Abgas von den Zylindern 1 und 4 in die Zylinder 2 und 3 strömt, ist wie folgt auszubilden: Die vorhandenen Flanschverbindungen an den Einlaßöffnungen der Zylinder 2 und 3 bzw. die Auslaßöffnungen der Zylinder 1 und 4 werden unverändert übernommen, Es werden aus 5 mm Blech Flansche gefertigt und an den jeweiligen Öffnungen mit den vorhandenen Schaubenlöchern verschraubt. Anschließend werden die geänderten Ansaug- und Auspuffkrümmer angeschraubt. Durch Verwendung von Stahlrohr mit dem Durchmesser von 25 mm und der Wandstärke 3 mm und handelsüblichen passenden Rohrbögen konnte ich um den vormontierten Zylinderkopf die Rohrkonstruktion anpassen und dicht verschweißen.The Exhaust manifold pressure line through which the expanding exhaust gas from the Cylinders 1 and 4 flows into the cylinders 2 and 3, is to be formed as follows: The existing flange connections to the inlet openings of the cylinder 2 and 3 and the outlet openings the cylinders 1 and 4 are taken over unchanged, it will be from 5 mm sheet metal flanges manufactured and at the respective openings with the existing screw holes screwed. Subsequently be the changed Intake and exhaust manifold screwed. By using steel pipe with the diameter of 25 mm and the wall thickness 3 mm and commercially available matching pipe bends I was able to build the tube around the preassembled cylinder head adjust and seal tightly.

Es ist wie folgt vorzugehen: Es wird eine Rohrverbindung zwischen den Austrittssöffnungen der Zylinder 1 und 4 geschaffen, wobei die Rohrleitung um den geänderten Auspuffkrümmer herum geführt wird. Eine weitere Rohrverbindung wird zwischen den Einlaßöffungen der Zylinder 2 und 3 geschaffen. Zwischen diesem beiden Rohrleitungen muß ebenfalls eine Rohrverbindung geschaffen werden.It Proceed as follows: There will be a pipe connection between the Outlet openings of the Cylinders 1 and 4 created, the pipeline to the changed exhaust guided around becomes. Another pipe connection is between the inlet ports the cylinder 2 and 3 created. Between this two pipelines must also a pipe connection can be created.

Zweckmäßig ist, diese Rohrleitung über den Zylinderkopf hinweg zu führen. An den Knotenpunkten zwischen den Leitungen muß die jeweilige Leitung vorher aufgebohrt werden. Nach dem Verschweißen sollte das so entstandene Sammelrohr innen von Schweißrückständen gereinigt werden. Nach dem Schweißen ist das Rohr zu richten um eventuelle Schweißverzüge zu beseitigen. Das Rohr sollte weder klemmen noch klappern sondern möglichst straft sich auf den Zylinderkopf schieben lassen. Die M8-Stiftschrauben für die Anschlüsse des neuen Sammeldruckrohres können nicht mehr verwendet werden. Dafür können jedoch Zylinder- oder Sechskantschrauben eingesetzt werden. Bevor jedoch die anderen Sammelrohre montiert werden, sollte nach üblicher Vorschrift der Zylinderkopf mit neuen Dichtungen ausgerüstet und auf den Motor montiert werden. Der Zahnriemen sollte ebenfalls geprüft und gegebenenfalls ersetzt werden. Wenn die Sammelrohre montiert sind und die Einspritzanlage auf dem abgeänderten Ansaugkrümmer sitzt, wird man feststellen, daß das Luftfiltergehäuse auf Grund der über den Zylinderkopf laufenden Sammeldruckleitung nicht mehr paßt. Ich habe daraufhin das Luftfilterhäuse um 5 cm nach oben verlegt, in dem ich ein Rohr vom 140 mm Durchmesser und 3 mm Wandstärke mit einer Länge von 50 mm zwischen dem Luftfilter- und dem Einspritzgehäuse mit dementsprechend längeren Stiftschrauben (ich habe Gewindestangen auf die passende Länge geschnitten) montiert habe. Die elektrische Anlage habe ich so belassen wie sie war. Die Lambdasonde wurde lediglich abgeklemmt. Und die Zündleitungen der Kerzen von Zylinder 2 und 3 wurden am Zündverteiler entfernt und die offenen Anschlüsse großzügig isoliert.It is expedient to lead this pipeline over the cylinder head. At the junctions between the lines, the respective line must be drilled beforehand. After welding, the resulting collecting pipe should be cleaned internally from welding residues. After welding, the pipe must be straightened to eliminate any welding distortion. The pipe should neither pinch nor rattle but possible He punches himself on the cylinder head. The M8 stud bolts for the connections of the new manifold pressure pipe can no longer be used. However, cylinder or hexagon bolts can be used for this purpose. However, before the other manifolds are mounted, the cylinder head should be equipped with new seals and mounted on the engine according to the usual instructions. The timing belt should also be checked and replaced if necessary. If the manifolds are mounted and the injection system is seated on the modified intake manifold, it will be noted that the air cleaner housing will no longer fit due to the manifold pressure line passing over the cylinder head. I then moved the air filter housing 5 cm upwards, in which I have a pipe of 140 mm diameter and 3 mm wall thickness with a length of 50 mm between the air filter and the injection housing with correspondingly longer stud bolts (I have threaded rods to the appropriate length cut). I left the electrical system as it was. The lambda probe was simply disconnected. And the ignition wires of the cylinders 2 and 3 plugs were removed from the distributor and the open ports were generously isolated.

Alle weiteren Anschlüsse werden übernommen. Ein Katalysator ist nicht notwendig, weil erwartungsgemäß die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Abgassammeldruckleitung weiter geführt und im Niederdruckzylinder vollständig abgeschlossen wird.All other connections are taken over. A catalyst is not necessary because, as expected, the combustion the fuel-air mixture in the exhaust manifold pressure line on guided and is completely completed in the low pressure cylinder.

Der so entstandene 5-Takt-Motor läßt sich problemlos wie ein herkömmlicher 4-Takt-Motor starten. Auffällig ist die etwas höhere Leerlaufdrehzahl und das bedeutend niedrigere Auspuffgeräusch. Die Rohrkonstruktion zwischen Hochdruck- und Niederdruckzylindern sollte durch geeignete Maßnahmen wegen der starken Temperaturentwicklung an diesem Bauteil abgeschirmt werden. Die eben beschriebene Variante genügt dem Nachweis, daß dieses Prinzip funktioniert. Um höhere Drehzahlen und somit auch höhere Leistungen zu erzielen, müßte eine abgeänderte Nockenwelle montiert werden. Diese sollte dafür sorgen, daß die Auslaßventile von Zylinder 2 und 3 gleichzeitig und bei jeder Kurbelwellenumdrehung öffnen. In der beschriebenen Versuchsvariante öffnen diese Ventile wechselseitig bei jeder 2. Umdrehung der Kurbelwelle, und das auszustoßende Abgas muß bei geöffneten Ventil des Zylinder 2 aus dem Zylinder 3 über die Abgassammeldruckleitung in den Zylinder 2 überströmen (und umgekehrt) um das geöffnete Ventil zu passieren. Dabei entstehen Strömungswiderstände, welche die Drehzahl begrenzen.Of the thus resulting 5-stroke engine can be easily like a conventional one Start 4-stroke engine. showy is the slightly higher Idle speed and the significantly lower exhaust noise. The pipe construction between high-pressure and low-pressure cylinders should by suitable Measures because of the strong temperature development on this component shielded become. The variant just described suffices to prove that this principle works. To higher Speeds and thus higher To achieve performances, would have a modified camshaft to be assembled. This should ensure that the exhaust valves from cylinders 2 and 3 at the same time and at each crankshaft revolution. In the test variant described open these valves alternately every second revolution of the crankshaft and the exhaust to be discharged must at open Valve of the cylinder 2 from the cylinder 3 via the exhaust manifold pressure line into the cylinder 2 overflow (and vice versa) around the opened one Valve to pass. This creates flow resistance, which limit the speed.

Das zum Versuchsmuster umgerüstete Fahrzeug kann durch das DPMA angefordert werden. Ich möchte dieses nach Abschluß des Verfahrens wieder zurück bekommen.The converted to experimental design Vehicle can be requested by the DPMA. I want this after completion of the Process back again to get.

Bauformendesigns

Der Kolbenverbrennungsmotor unterteilt ist in Hochdruck- und in ein oder mehrere aufeinanderfolgende Niederdruck-Arbeitstakte. Bei der minimalste Auslegung funktioniert der Motor mit jeweils zwei Hochdruckzylindern und einem Niederdruckzylinder.Of the Piston internal combustion engine is divided into high pressure and into one or several consecutive low-pressure power strokes. In the minimal design, the engine works with two high-pressure cylinders and a low pressure cylinder.

Die Unterteilung der Niederdruckstufen in mehrere Unterstufen zur Erzielung hoher Drehzahlen bei kleineren Bauformen und geringeren Massen, wobei jede Unterstufe die Anordnung eines weiteren Niederdruckzylinders erfordert.The Subdivision of the low-pressure stages into several sub-stages to achieve high speeds for smaller designs and lower masses, where every lower level the arrangement of another low-pressure cylinder requires.

Dieser Kolbenverbrennungsmotor kann je nach Auslegung und Einsatzart in neue Bauformen unterteilt werden

  • 1. Der 3-Zylinder V-Motor, vorzugsweise zum Quereinbau bei minimalem Bauvolumen bestimmt, besteht aus zwei paarig angeordneten Hochdruckzylindern vorn und einem Niederdruckzylinder hinten, Die Kurbelwelle besteht aus 3 Kurbeln mit Gegengewichten wobei auf die äußeren Kurbeln die Hochdruckzylinder und auf die mittige Kurbel der Niederdruckzylinder wirkt,
  • 2. Der 9-Zylinder V-Motor stellt eine Aneinanderreihung von drei 3-Zylinder V-Motoren wie 2.2.1 beschrieben dar.
  • 3. 3-Zylinder Boxermotor vorzugsweise zum liegendem Einbau bei geringer Bauhöhe bestehend aus zwei paarig auf einer Seite angeordneten liegenden Hochdruckzylindern und einem auf der gegenüber liegenden Seite angeordneten Niederdruckzylinder welche wie bei 2.2.1 auf eine dreikurblige Kurbelwelle wirken.
  • 4. Der 9-Zylinder Boxermotor stellt eine Aneinanderreihung von drei 3-Zylinder Boxermotoren dar.
  • 5. Der 5-Zylinder Boxermotor besteht aus 4 Hochdruckzylindern einem doppelt wirkendem Niederdruckzylinder mit Kolbenstange und Kreuzkopf.
Depending on the design and type of application, this internal combustion engine can be subdivided into new types
  • 1. The 3-cylinder V-engine, preferably designed for transverse installation with minimum volume, consists of two paired high-pressure cylinders in front and a low-pressure cylinder rear, The crankshaft consists of 3 cranks with counterweights where on the outer cranks the high pressure cylinder and the central crank the low pressure cylinder acts,
  • 2. The 9-cylinder V engine is a juxtaposition of three 3-cylinder V-engines as described 2.2.1.
  • 3. 3 cylinder boxer engine preferably for horizontal installation at low height consisting of two pairs arranged on one side horizontal high-pressure cylinders and arranged on the opposite side low-pressure cylinder which act as in 2.2.1 on a dreikurblige crankshaft.
  • 4. The 9-cylinder boxer engine represents a juxtaposition of three 3-cylinder boxer engines.
  • 5. The 5-cylinder boxer engine consists of 4 high-pressure cylinders, a double-acting low-pressure cylinder with piston rod and crosshead.

Der Nutzer dieser Erfindung ist in der Lage

  • 1. vorhandene 4-Zylinder 4-Takt-Motoren mit vertretbarem Aufwand auf das 5-Takt-Prinzip umzurüsten und
  • 2. neue 5-Takt-Motoren (Motoren mit Hochdruck- und Niederdruckzylindern) zu entwickeln bzw. zu produzieren.
The user of this invention is capable
  • 1. Convert existing 4-cylinder 4-stroke engines with reasonable effort to the 5-stroke principle and
  • 2. to develop or produce new 5-stroke engines (engines with high-pressure and low-pressure cylinders).

Auf Grund der enormen Kraftstoffeinsparung im Verhältnis zu allen bisherigen Verbrennungsmotoren wird man in Zukunft vor diesem Prinzip nicht mehr die Augen verschließen können.On Reason for the enormous fuel savings in relation to all previous combustion engines you will not be able to close your eyes to this principle in the future.

Claims (2)

Kolbenverbrennungsmotor, je nach Einsatzgebiet als Antriebsaggregat in verschiedenen Bauformen und -Größen für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen, Schienenfahrzeugen und/oder zum Antrieb von mobilen und/oder stationären Geräten, wie Stromerzeugern, Kompressoren, Hydraulikpumpen, Fördereinrichtungen etc. Dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenverbrennungsmotor unterteilt ist in Hochdruck- und Niederdruck- Arbeitstakte und somit resultierend als „5-takt-Motor" bei einer Niederdruckstufe bezeichnet werden muß und auf Grund seiner Arbeitsweise eine bessere Ausnutzung von jeglichen Kraftstoffen und somit deutlich besseren Wirkungsgrade als die bisher bekannten Verbrennungsmotoren erzielt. Die Niederdruckstufen sind in ihrer konstruktiven Ausbildung variabel gestaltbar und auch in Druckstufen teilbar.Piston engine, depending on Einsatzge offer as a drive unit in various designs and sizes for use in motor vehicles, ships, aircraft, rail vehicles and / or for driving mobile and / or stationary equipment, such as generators, compressors, hydraulic pumps, conveyors, etc. Characterized in that the piston internal combustion engine divided is in high-pressure and low-pressure power strokes and thus as a "5-stroke engine" at a low pressure stage must be called and achieved on the basis of its operation, a better utilization of all fuels and thus significantly better efficiencies than the previously known internal combustion engines are structurally variable in design and divisible in compression stages. Kolbenverbrennungsmotor nach Patentanspruch 1. Dadurch gekennzeichnet, daß 2.1. der Kolbenverbrennungsmotor unterteilt ist in Hochdruck- und in ein oder mehrere aufeinanderfolgende Niederdruck-Arbeitstakte. Bei der minimalste Auslegung funktioniert der Motor mit jeweils zwei Hochdruckzylindern und einem Niederdruckzylinder. 2.2. der Kolbenverbrennungsmotor in je nach Auslegung und Einsatzart in neue Bauformen unterteilt werden kann: 2.2.1. 3-Zylinder V-Motor vorzugsweise zum Quereinbau bei minimalem Bauvolumen bestimmt bestehend aus zwei paarig angeordneten Hochdruckzylindern vorn und einem Niederdruckzylinder hinten, Die Kurbelwelle besteht aus 3 Kurbeln mit Gegengewichten wobei auf die äußeren Kurbeln die Hochdruckzylinder und auf die mittige Kurbel der Niederdruckzylinder wirkt, 2.2.2. 9-Zylinder V-Motor stellt eine Aneinanderreihung von drei 3-Zylinder V-Motoren wie 2.2.1 beschrieben dar. 2.2.3. 3-Zylinder Boxermotor vorzugsweise zum liegendem Einbau bei geringer Bauhöhe bestehend aus zwei paarig auf einer Seite angeordneten liegenden Hochdruckzylindern und einem auf der gegenüber liegenden Seite angeordneten Niederdruckzylinder welche wie bei 2.2.1 auf eine dreikurblige Kurbelwelle wirken. 2.2.4. Der 9-Zylinder Boxermotor stellt eine Aneinanderreihung von drei 3-Zylinder Boxermotoren dar. 2.2.5. Der 5-Zylinder Boxermotor besteht aus 4 Hochdruckzylindern einem doppelt wirkendem Niederdruckzylinder mit Kolbenstange und Kreuzkopf 2.3. Unterteilung der Niederdruckstufen in mehrere Unterstufen zur Erzielung hoher Drehzahlen bei kleineren Bauformen und geringeren Massen, wobei jede Unterstufe die Anordnung eines weiteren Niederdruckzylinders erfordert.Piston internal combustion engine according to claim 1. characterized characterized in that 2.1. the piston internal combustion engine is divided into high pressure and in one or more consecutive low-pressure power strokes. at the minimal design of the engine works with two high-pressure cylinders and a low pressure cylinder. 2.2. the piston engine be divided into new designs depending on the design and type of application can: 2.2.1. 3-cylinder V-engine, preferably for transverse installation with minimum construction volume determined consisting of two paired High pressure cylinders in the front and a low pressure cylinder in the back, the crankshaft consists of 3 cranks with counterweights being on the outer cranks the high pressure cylinder and the central crank of the low pressure cylinder acts 2.2.2. 9-cylinder V engine puts a string together of three 3-cylinder V-engines as described 2.2.1. 2.2.3. 3 cylinder boxer engine preferably for horizontal installation at low height consisting of two pairs on one side arranged lying High pressure cylinders and arranged on the opposite side Low pressure cylinder which like 2.2.1 on a dreikurblige crankshaft Act. 2.2.4. The 9-cylinder boxer engine is a juxtaposition of three 3-cylinder boxer engines. 2.2.5. The 5-cylinder Boxer engine consists of 4 high-pressure cylinders a double-acting Low pressure cylinder with piston rod and crosshead 2.3. subdivision the low pressure stages in several sub-stages to achieve high Speeds for smaller designs and lower masses, each one Sub-level requires the arrangement of another low-pressure cylinder.
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