DE102006033960A1

DE102006033960A1 - Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE102006033960A1
Application number: DE102006033960A
Authority: DE
Inventors: Franz Brauers
Original assignee: Brauers Franz Dr
Current assignee: Brauers Franz Dr
Priority date: 2006-07-22
Filing date: 2006-07-22
Publication date: 2008-01-24
Also published as: WO2008012006A2; WO2008012006A3

Abstract

Es werden neuartige Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen vorgestellt, bei denen im Betrieb die kinetische Energie der oszillierenden Massen in den Umkehrpunkten, in denen die Abbrems- und Beschleunigungskräfte am größten sind, in potentielle Energie zwischengespeichert wird, um danach zur Rückbeschleunigung der oszillierenden Massen genutzt zu werden. Dadurch wird der größte Teil der Beschleunigungs- und Abbremsarbeit nicht mehr von der Mechanik, sondern von Gaskräften aufgebracht, so dass die Reibleistungsverluste reduziert und der mechanische Wirkungsgrad verbessert ist. Weiterhin sind die Maschinen alle extrem langhubig auslegbar, so dass auch deren thermischer Wirkungsgrad aufgrund verringerter Wand-Wärme-Verluste verbessert ist. Aus beidem resultiert insgesamt ein günstigerer Gesamtwirkungsgrad. Bei einigen Motoren-Konzepten kann die zwischengespeicherte potentielle Energie in Form von Druckluft aus dem Motor ausgeschleust und in einem Druckluftspeicher gespeichert werden, so dass bei Nutzung der Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug Bremsenergiezwischenspeicherung möglich wird. Die abgespeicherte Druckluft kann ebenso genutzt werden, um den Motor zu starten.

Description

Stand der Technik
Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen, bei denen die kinetische Energie der oszillierenden Massen auf der jeweiligen Gegenseite durch den Aufbau von potentieller Energie abgefangen wird, sind bereits in DE-PS 409 919 und insbesondere in der DE 199 23 021 beschrieben, jedoch nutzen diese überwiegend "exotische" Kurbeltriebe, welche sich in der Praxis bisher nicht durchsetzen konnten.
Ebenso sind bereits Konzepte mit Bremsenergiezwischenspeicherung in Form von Druckluft vorgeschlagen worden (z.B. DE 35 18 031 , DE 199 46 711 ). Diese sind jedoch sehr aufwendig, z.T. werden externe Kompressoren und eine zweite Antriebseinheit verwandt, um die gespeicherte Druckluft-Energie beim Beschleunigen des Fahrzeuges wieder auf den Antrieb zurückbringen zu können.
In der DE 25 50 567 ist eine Brennkraftmaschine mit integrierbarer Druckerzeugung vorgeschlagen worden, jedoch nicht um primär die kinetische Energie des Kolbens abzufangen und auch nicht um die Druckerzeugung zur Bremsenergiezwischenspeicherung nutzbar zu machen. Die Maschine dort nutzt außerdem einen Kurbeltrieb, welcher eine verlängerte Aufenthaltsdauer des Arbeitskolbens im Zündumkehrpunkt hervorruft, wie dies auch mit dem in der DE 30 30 615 beschriebenen Gelenkpleuel ermöglicht werden kann.
Zur Verlängerung der Aufenthaltsdauer der Arbeitskolben im Zündumkehrpunkt wird in dieser Schrift eine weitere Variante vorgeschlagen.
Beschreibung
Den Motor nach Anspruch 1 zeigt 1.
Die beiden Arbeitskolben 1 einer 2-Zylinder-4-Takt-Verbrennungskraftmaschine sind zu einer gemeinsamen Baueinheit 2 zusammengeschaltet und haben auf ihrer Rückseite einen weiteren Kolben, welcher in einem Zylinder 3 läuft, in welchem lediglich Luft verdichtet wird und welcher nicht befeuert wird.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass im Betrieb die kinetische Energie der oszillierenden Kolbenbaueinheit 2 im unteren Umkehrpunkt in Druck-Volumenarbeit zwischengespeichert wird. Nach dem Öffnen der Auslassventile wird durch das aufgebaute Druckpolster die Kolbenbaueinheit 2 wieder rückbeschleunigt. Die oszillierende Masse wird damit nicht mehr wie bei herkömmlichen Hubkolben-Motoren von der Mechanik abgebremst und wieder beschleunigt, sondern jeweils von den Gaskräften in den Umkehrpunkten. Im oberen Umkehrpunkt erfolgt dies dadurch, dass sich immer einer der beiden Arbeits-Zylinder im Verdichtungstakt befindet.
Da die Größe der zwischenzuspeichernden kinetischen Energie von der Drehzahl des Motors abhängt, ist am Druckluftzylinder 3 eine Stelleinheit 6 vorgesehen, mit der die Verdichtung an diesem Zylinder und damit die Höhe des entstehenden Enddruckes entsprechend der Drehzahl des Motors angepasst werden kann.
Weiterhin verfügt der Motor über zwei seitlich neben dem Motorblock angeordnete Kreuzköpfe 4 sowie einen Kurbeltrieb 5, welcher sich oberhalb des Zylinderkopfes befindet.
Durch die Kreuzköpfe wird erreicht, dass sich die Kolbenbaueinheit 2 ausschließlich linear bewegt. Dadurch werden die hohen Seitenkräfte und die damit verbundenen Reibleistungsverluste, welche bei herkömmlichen Motoren an den Kolbenschürzen auftreten, in die Kreuzköpfe verlagert und können dort aufgrund der Öldruckschmierung besser reduziert werden. Weiterhin ermöglichen die Kreuzköpfe eine extrem langhubige Auslegung der Zylinder. Dies hat den Vorteil, dass aufgrund des günstiger werdenden Oberflächen/Volumenverhältnisses im Zündpunkt, wenn Druck und Temperatur und damit auch die Wand-Wärme-Verluste am größten sind, die Wärmeverluste deutlich sinken und ein besserer thermischer Wirkungsgrad resultiert. Dieser wird auch noch dadurch verbessert, dass das Arbeitsgas aufgrund der Verdichtung auf der Gegenseite bis im unteren Umkehrpunkt im Arbeitszylinder verbleiben kann und nicht wie bei herkömmlichen Motoren bereits 40° vor UT ausgelassen werden muss.
Das Zusammenschalten der drei Kolben zu einer Baueinheit 2 bewirkt außerdem, dass sich der größte Teil der Gaswechselarbeit in den Arbeitszylindern sowie die Verdichtungsarbeit im Druckluftzylinder 3 antriebsintern von der Expansionsarbeit subtrahiert und nur die Differenz erst am Kurbeltrieb wirksam wird. Auch dadurch reduzieren sich die Reibleistungsverluste, denn diese sind proportional zur Höhe der angreifenden Kräfte.
Abgesehen davon, dass der Motor mit klassischer Anordnung der Kurbelwelle unterhalb der Arbeitskolben ausgestaltet sein kann, hat die "Überkopf"-Anordnung einige Vorteile:

– Verlängerung der Aufenthaltsdauer der Arbeitskolben 1 im Zündumkehrpunkt und damit isochorere Verbrennung und Erhöhung der Drehzahl, insbesondere bei Dieselbetrieb möglich.
– Verringerung der Kolbenbeschleunigung im mechanisch und thermisch hoch belasteten Zündumkehrpunkt, was für einen langhubigen Motor mit prinzipiell höherer mittlerer Kolbengeschwindigkeit wichtig ist.
– Die Pleuelstangen werden vor allem auf Zug und kaum mehr auf Druck belastet und können dementsprechend leichter ausgelegt werden.

Die Druckluft im Druckluftzylinder 3, welche bei hohen Drehzahlen durchaus bis zu 15 bar betragen kann, kann über ein Ventil 7 an diesem Zylinder ausgelassen und in einen Druckluftspeicher 8 überführt werden.
Dies wirkt als Motorbremse, und dadurch kann im Schiebe- und Bremsbetrieb eines Fahrzeugs Bewegungsenergie des Fahrzeugs gesammelt und gespeichert werden. Beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs kann über das Ventil 7 Druckluft wieder in diesen Zylinder zurück entlassen werden und damit den Antrieb unterstützen.
Die gespeicherte Druckluft kann auch genutzt werden, um den Motor anzulassen und um im Fahrbetrieb Start/Stop zu realisieren.
Das Ventil 7 wird elektromagnetisch gesteuert. Da nur Luft bei moderaten Drücken und Temperaturen geschaltet wird, kann es klein und leicht sein.
Nimmt der Druckluftspeicher 8 Druckluft auf (Bremsbetrieb), öffnet es, sobald Druckgleichheit zwischen Druckluftzylinder 3 und Druckluftspeicher 8 besteht. Die Stelleinheit 6 ist dabei auf maximale Verdichtung eingestellt.
Gibt der Druckluftspeicher 8 Druckluft ab (Anfahrbetrieb), öffnet es in oder kurz nach OT und kann bei großem Beschleunigungsbedarf bis kurz vor UT, bevor das Belüftungsventil 10 öffnet, geöffnet bleiben. Beim Starten des Motors ist dies auf alle Fälle sinnvoll, damit der Motor schnell auf Leerlaufdrehzahl kommt und die Startemissionen gering bleiben. Die Stelleinheit 6 ist in diesen beiden Fällen auf minimale Verdichtung eingestellt.
Das Belüftungsventil 10 am Druckluftzylinder 3, in 6 als bloße Schleuse in der Zylinderwand ausgeführt, hat zum einen die Funktion, neue Luft von Atmosphärendruck (oder auch vorverdichtet von einem Turbolader) in diesen Zylinder einzulassen, wenn Druckluft zum Zweck der Bremsenergiezwischenspeicherung in den Druckluftspeicher 8 übergehoben wurde, und zum anderen, wenn zum Beschleunigen des Fahrzeugs Druckluft aus dem Speicher 8 in den Zylinder 3 zurück entlassen wurde, den Restdruck im Druckluftzylinder 3 auf den Turbolader zu leiten, damit dieser schneller anspricht.
Da die in den Druckluftspeicher 8 überführte Druckluft verdichtet und dementsprechend erwärmt ist (durchaus bis über 200°C), wird der Druckluftspeicher 8 nach außen gegen seine Umgebung thermisch isoliert. Weiterhin können die Wärmeverluste aus dem Druckluftspeicher 8 heraus dadurch gering gehalten werden, dass in diesem ein Wärmespeicher 9 (z.B. aus Stahlwolle) eingebaut wird, welcher bewirkt, dass die Temperatur im Druckluftspeicher 8 bei Befüllung mit frischer Druckluft nur moderat ansteigt.
Auch ohne die Optionen Bremsenergiezwischenspeicherung und Start/Stop hat der Motor vor allem aufgrund der reduzierten Reibleistungsverluste einen verbesserten Gesamtwirkungsgrad. Über diese beiden zusätzlichen Funktionen kann jedoch insbesondere im Kurzstrecken-Fahrbetrieb zusätzlich Kraftstoff eingespart werden.
Da bei dieser Brennkraftmaschine drei Kolben zu einer Baueinheit 2 zusammengeschaltet sind, wird die oszillierende Masse relativ groß, und für laufruhigen Betrieb ist ein Massenausgleich sinnvoll. Zum Ausgleich der Massenkräfte 1. Ordnung kann am Kurbeltrieb 5 in bekannter Weise eine mit einfacher Drehzahl umlaufende Ausgleichswelle geschaltet werden. Sollen die Massenkräfte 2. Ordnung auch noch ausgeglichen werden, wäre zumindest eine weitere Welle, welche mit doppelter Drehzahl umläuft, notwendig.
Es gibt jedoch noch eine andere Möglichkeit.
Wird der Motor von den Kreuzköpfen 4 weg auf beiden Seiten sowohl oberhalb als auch unterhalb der Arbeitskolben mit einem Kurbeltrieb 5 und 5 ausgestattet (siehe 2, 3 und 4) und haben beide das gleiche Pleuelstangenverhältnis und sind die umlaufenden Massen an beiden Kurbeltrieben gleich groß, dann kann ein vollständiger Massenausgleich (Massenkräfte 1. und 2. Ordnung, Massenmomente treten keine auf) dann erreicht werden, wenn an jedem Kurbeltrieb eine mit einfacher Drehzahl umlaufende Ausgleichswelle angeschaltet ist.
Dieser Sachverhalt ist in 3 dargestellt.
Die oszillierende Masse der Kolbenbaueinheit 2 wirkt auf zwei sich gegenüberliegende Kurbeltriebe 5 und 5', an welchen je eine mit einfacher Drehzahl umlaufende Ausgleichswelle 11 angeschaltet ist. Dadurch sind dann automatisch bereits die Massenkräfte 2. Ordnung mit ausgeglichen, weil die Unwucht, welche durch den einknickenden Kurbeltrieb auf der einen Seite entsteht, von der gleichzeitig entstehenden Unwucht am gegenüberliegenden Kurbeltrieb immer gerade ausgeglichen wird.
Ein solcher 2. Kurbeltrieb wäre für einen 2. Zylinder sehr aufwendig.
Ersetzt man jedoch den Druckluftzylinder 3 nach 1 durch zwei weitere Arbeitszylinder, so dass man eine 4-Zylinder-Brennkraftmaschine erhält (siehe 2), so kann diese trotz der großen oszillierenden Masse vollständig ausgewuchtet werden, und über den zweiten Kurbeltrieb 5' kann auch noch die Ventilsteuerung für den zweiten Zylinderkopf abgegriffen werden, so dass es keines Zahnriemens bedarf.
Mit der bekannten Zündfolge Expandieren und Ansaugen auf der einen sowie Verdichten und Auspuffen auf der anderen Seite wird die oszillierende Kolbenbaueinheit 2 einem Freikolben gleich immer nur zwischen zwei Gaspolstern hin und her geworfen, und die mechanischen Verluste werden minimal.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der durch die Kreuzköpfe 4 ermöglichten langhubigen Auslegbarkeit.
In 4a/b ist eine 8-Zylinder-Brennkraftmaschine in Drauf- und Seitenansicht dargestellt, bei der zwei Blöcke mit je vier im Rechteck angeordnete Zylinder einander gegenüberliegend angeordnet sind (vgl. DE 199 23 021 Patentanspruch Nr. 15). Die Zündfolge ist dergestalt, dass immer zwei sich diagonal gegenüberliegende Zylinder einer Seite gleichzeitig zünden, die benachbarten Zylinder dieser Seite ansaugen und die axial gegenüberliegenden Zylinder verdichten bzw. auspuffen.
Dadurch wird die gesamte Kolbenbaueinheit 2, wie auch die mittig angeordneten Kolbenschubstangen 12, immer symmetrisch mit Expansionskraft beaufschlagt, und es werden Seitenkräfte an den Kolben 1 vermieden. Da weiterhin alle Gaswechselarbeit wie auch ein Teil der Verdichtungsarbeit von der Expansionsarbeit subtrahiert wird, und nur die Differenz am Kurbeltrieb wirksam wird, werden die Reibleistungsverluste minimal.
Auch diese Maschine kann mit einem zweiten gegenüberliegenden Kurbeltrieb vollständig ausgewuchtet werden, indem durch beide Zylinderblöcke hindurch eine Schubstange 12 geführt wird, welche auf die oberhalb der Zylinderköpfe angeordneten Kreuzköpfe 4 und 4' wirken, an welchen die Kurbeltriebe 5 und 5' jeweils mit einer mit einfacher Drehzahl umlaufenden Ausgleichswelle 11 entsprechend 3 angeschaltet sind.
Die bisher beschriebenen Motoren haben zum einen den Nachteil, dass diese über ungewöhnliche Abmessungen verfügen (diese bauen relativ lang) und zum anderen, dass diese nur liegend verbaut werden können, weil sich die Kurbeltriebe jeweils an den Zylinderköpfen befinden.
Im Folgenden werden deshalb Abwandlungen insbesondere vom in 1 dargestellten Konzept beschrieben, mit gleichen oder doch zumindest ähnlichen Funktions- und Leistungsmerkmalen, welche jedoch die vorgenannten Einschränkungen nicht mehr oder nicht mehr in dem Maße haben.
Die in den 5a und 5b dargestellte 2-Zylinder-4-Takt-Brennkraftmaschine verfügt statt über Kreuzköpfe über ein am Motorgehäuse 20 gelagertes Anlenkpleuel 14, welches mittig auf ein Joch 17 wirkt, an welchem außerdem die beiden Arbeitskolben 1 über die Kolbenpleuel 15 sowie die Kurbelpleuel 16 befestigt sind.
Das Anlenkpleuel 14 ist von seinem Radius her so ausgelegt, dass die Kolbenpleuel 15 in ihren Zylindern nur noch gering ausschwenken und dadurch eine langhubige Auslegung der Zylinder erfolgen kann, mit den bereits genannten Vorteilen. Weiterhin bewirkt das Anlenkpleuel 14 die weitgehende Linearführung der Arbeitskolben 1, so dass die Mischreibung an den Kolbenschürzen nur noch gering ist und statt dessen die vom Kurbeltrieb hervorgerufenen Seitenkräfte überwiegend in einer von mit Drucköl geschmierten Drehbewegung am Joch 17 aufgenommen werden.
Mittig unterhalb vom Anlenkpleuel 14 befindet sich eine mechanische Feder 18, welche die oszillierende Masse im unteren Umkehrpunkt abfängt und für deren Rückbeschleunigung sorgt, so dass auch bei diesem Motor die Rückbeschleunigung nicht mehr vom Kurbeltrieb aufgebracht werden muss und somit ein harmonischerer Drehmomentverlauf resultiert.
Anmerkung: Bisherige Motoren mit Gelenkpleuel haben den Nachteil, dass sich dabei die oszillierenden Massen vergrößern und nur im 2-Takt-Verfahren alle 360° Kurbelwinkel in OT diese vom Verdichtungsgasdruck abgefangen werden.
Werden jedoch zwei im 4-Takt-Verfahren arbeitende Zylinder über ein gemeinsames Anlenkpleuel mit Federelement unterhalb davon zusammengeschaltet, so bleibt einerseits die Erhöhung der oszillierenden Masse moderat, andererseits wird diese alle 180°, also in allen Kolbenumkehrpunkten, nicht mehr von der Mechanik, sondern von potentieller Energie abgefangen.
Statt dieser mechanischen Feder 18 kann auch ein anderes Element zur Zwischenspeicherung der kinetischen Energie der Kolbenbaueinheit verwandt werden, z.B. wiederum ein Druckluftzylinder oder auch ein elektrisches Verfahren. Bei elektro- oder elektromagnetischen Verfahren kann die Energiezwischenspeicherung in Batterien oder auch in Kondensatoren erfolgen.
Mit einer mechanischen Feder ist Bremsenergiezwischenspeicherung jedoch nicht möglich. Um jedoch unterschiedlich große kinetische Energien bei unterschiedlichen Drehzahlen abfangen zu können, kann eine Vorrichtung vorgesehen werden, mit der die Vorspannung der Feder entsprechend angepasst wird.
Eine Abwandlung des Prinzips aus den 5a und 5b ist in 6 dargestellt.
Das Anlenkpleuel ist hierbei zu einem im Motorblock 20 gelagerten Wippe 19 verlängert, und das Speicherelement zur Zwischenspeicherung der E_kin der oszillierenden Massen der beiden Arbeitskolben befindet sich auf gleicher Höhe mit diesen. Dadurch entsteht ein sehr kompakter Motor, wobei, wenn das Speicherelement als Druckluftzylinder ausgeführt wird, dieser als zu den Arbeitskolben 1 gegenläufiger Kolben auch noch deren oszillierenden Masse entgegenläuft, was sich auf die Laufruhe verbessernd auswirken sollte, so dass eine Ausgleichswelle möglicherweise überflüssig wird.

1: Arbeitskolben
2: Kolbenbaueinheit
3: Druckluftzylinder
4: Kreuzköpfe
5: Kurbeltrieb
6: Stelleinheit
7: Ventil
8: Druckluftspeicher
9: Wärmespeicher
10: Belüftungsventil
11: Ausgleichswelle
12: Kolbenschubstangen
13
14: Anlenkpleuel
15: Kolbenpleuel
16: Kurbelpleuel
17: Joch
18: Feder
19: Wippe
20: Motorgehäuse

Claims

2-Zylinder-4-Takt-Verbrennungskraftmaschine in Reihenanordnung mit Kreuzkopfgetriebe (4), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Arbeitskolben (1) zu einer gemeinsamen Baueinheit (2) zusammen geschaltet sind und sich diesen gegenüberliegend eine Vorrichtung zur Speicherung der kinetischen Energie der oszillierenden Massen in potentielle Energie befindet.
4-Zylinder-4-Takt-Verbrennungskraftmaschine mit zwei Reihen von je zwei Zylindern, welche sich achsgleich gegenüber liegen, wobei alle vier Kolben zu einer gemeinsamen Baueinheit (2) zusammengeschaltet sind und der Abtrieb über seitliche Kreuzköpfe (4) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den beiden Zylinderköpfen je ein Kurbeltrieb (5) und (5') mit gleichem Pleuelstangenverhältnis befindet und an jedem Kurbeltrieb zur vollständigen Auswuchtung der Maschine eine mit einfacher Drehzahl umlaufende Ausgleichswelle angebracht ist.
8-Zylinder-4-Takt-Verbrennungskraftmaschine mit zwei Blöcken von je vier im Rechteck angeordneten Zylindern, welche sich achsgleich gegenüber liegen, wobei alle acht Kolben zu einer gemeinsamen Baueinheit (2) zusammen geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb über zentral zwischen den Zylindern hindurchgeführte Schubstangen (12) erfolgt, welche auf je einen oberhalb der Zylinderköpfe angeordneten Kreuzkopf (4) und (4') mit Kurbeltrieben (5) und (5') wirken, welche beide das gleiche Pleuelstangenverhältnis aufweisen und an welchen zur vollständigen Auswuchtung der Maschine je eine mit einfacher Drehzahl umlaufende Ausgleichswelle angebracht ist.
2-Zylinder-4-Takt-Verbrennungskraftmaschine in Reihenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Arbeitskolben (1) auf ein gemeinsames Joch (17) wirken, welches durch ein Anlenkpleuel (14) mit der Wand des Motors (20) verbunden ist, derart dass die Arbeitskolben (1) in ihren Zylindern weitgehend linear geführt werden, und dass sich unterhalb des Anlenkpleuels (14) eine Vorrichtung zur Speicherung der kinetischen Energie der oszillierenden Massen in potentielle Energie befindet.
2-Zylinder-4-Takt-Verbrennungskraftmaschine in Reihenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Arbeitskolben (1) auf ein gemeinsames Joch (17) wirken, welches über eine am Motorblock (20) gelagerte Wippe (19) geführt ist, welche an ihrem anderen Ende eine Vorrichtung zur Speicherung der kinetischen Energie der oszillierenden Massen in potentielle Energie aufweist.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Energiespeicherung aus einem Zylinder (3), in welchem ein Pumpenkolben läuft, besteht, in welchem die Energie in Form von Druckluft aufgebaut wird und welcher mit einer Stelleinheit (6) ausgerüstet ist, so dass das Verdichtungsverhältnis an diesem Zylinder in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors variabel eingestellt werden kann.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Energiespeicherung aus einer mechanischen Feder (18) besteht, deren Vorspannung entsprechend der Drehzahl des Motors veränderlich ist.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Energiespeicherung aus irgendeinem anderen Verfahren, z.B. einem elektrischen oder einem magnetischen, besteht und die Energie in entsprechende Speicher z.B. Batterien oder Kondensatoren zwischengespeichert wird.
Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbeltrieb (5) sich oberhalb der Arbeitszylinder am Zylinderkopf befindet, dergestalt, dass der Kurbeltrieb mit umgekehrter Kinematik läuft und dadurch die Aufenthaltszeit der Kolben im Zündumkehrpunkt verlängert ist.
Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbeltrieb (5) außermittig gelagert ist, dergestalt, dass die an den Kreuzköpfen (4) hervorgerufenen Seitenkräfte minimal werden.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Druckluftzylinder (3) verdichtete Druckluft in einen Druckspeicher (8) eingeleitet wird, was dann als Motorbremse wirkt, um so bei Betrieb der Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug Bremsenergie zwischenzuspeichern.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherte Druckluft beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs wieder in den Druckluftzylinder (3) zurückgeführt wird.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass noch vorhandener Restdruck im Druckluftzylinder (3) am Ende der Expansion auf das Turbinenrad eines etwaig angebrachten Turboladers geleitet wird, derart, dass dieser schneller anläuft und das Turboloch verringert wird.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherte Druckluft dazu verwendbar ist, die Brennkraftmaschine zu starten und das Fahrzeug im Start/Stop-Modus zu betreiben.
Verbrennungskraftmaschine nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Druckluftspeicher (8) ein Wärmespeicher (9), z.B. aus Stahlwolle, befindet, welcher die mit der im Zylinder (3) verdichteten und somit heißen Druckluft mitgeführte Wärme zum Teil aufnimmt und beim Ausströmen der Druckluft wieder abgibt, so dass sich der Druckluftspeicher (8) weniger erhitzt und weniger Wärmeverluste verursacht werden.