DE102007029347A1

DE102007029347A1 - Elektromagnetisch gesteuerter Verbrennungsmotor

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Publication number: DE102007029347A1
Application number: DE102007029347A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-22
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-06-05

Abstract

Der Verbrennungsmotor kann als Otto- oder Dieselmotor mit mindestens zwei oder mehreren Zylindern betrieben werden. Er benötigt weder Kurbelwelle, Pleuelstange noch Nockenwelle. Die Steuerung des Motors wird elektromagnetisch und die Kraftübertragung hydraulisch geregelt. Durch die nicht benötigten Teile verringert sich das Gewicht und die Abmessungen des gesamten Motors gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren positiv.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, insbesondere Otto- oder Dieselmotor, mit einer geraden Anzahl an Zylindern, wobei jeder Zylinder einen Hohlraum aufweist, der durch eine umlaufende Zylinderwand und einen diese an einer Seite endseitig verschließenden Zylinderkopf gebildet ist und in dem ein darin translatorisch verlagerbarer Kolben vorgesehen ist.
Aus der Praxis bekannte Verbrennungsmotore weisen Kolben auf, die über Pleuelstangen mit einer Kurbelwelle verbundenden sind. Ferner weisen bekannte Verbrennungsmotoren Nockenwellen auf, die mit Ventilen zusammenarbeiten, die im Zylinderkopf vorgesehene Zuführ- und Auslassöffnungen öffnen bzw. verschließen. Bei Rotation der Nockenwelle wird in Abhängigkeit der Stellung der Nockenwelle die Auslassöffnung und/oder die Zuführöffnung verschlossen bzw. geöffnet, so dass Verbrennungsluft bzw. ein Kraftstoffluftgemisch in den Zylinder einströmen bzw. verbrauchte Explosionsgase ausströmen kann.
Als Nachteil erweist sich, dass derartige Verbrennungsmotoren eine Vielzahl an bewegten Bauteilen, wie beispielsweise Kurbelwelle. Pleuelstange oder Nockenwelle, aufwei sen, die einem Verschließ unterliegen und insoweit eine regelmäßige Wartung erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und einen Verbrennungsmotor anzugeben, der bei gleichzeitig einfacher Konstruktion wartungsfreier ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass jeder Zylinder weiterhin einen die Zylinderwand auch an der anderen Seite endseitig verschließenden Zylinderboden aufweist, so dass jeder Hohlraum durch den Kolben in einen Verbrennungsraum mit insbesondere zumindest einer Zuführöffnung und mit insbesondere zumindest einer Abführöffnung einerseits und in einen Druckraum andererseits aufgeteilt ist, wobei der Druckraum mit einem Medium, insbesondere mit einem Öl wie z. B. Hydrauliköl, gefüllt ist und zumindest einen verschließbaren Einlass sowie zumindest einen verschließbaren Auslass aufweist, wobei jeweils zwei Zylinder derart miteinander verbunden sind, dass der Auslass des jeweils einen Zylinders unter Zwischenschaltung einer das Strömen des Mediums in eine, insbesondere rotatorische, Bewegung umsetzende Einrichtung mit dem Einlass des jeweils anderen Zylinders verbunden ist.
Sofern der Verbrennungsmotor zwei Zylinder aufweist, ist der Einlass des einen Zylinders mit dem Auslass des anderen Zylinders einerseits und der Einlass des anderen Zylinders mit dem Einlass des einen Zylinders andererseits verbunden.
Bei Ausbildung des Verbrennungsmotors als Ottomotor ist in dem Verbrennungsraum eine Einrichtung, insbesondere in Form einer Zündkerze, zum Zünden des Kraftstoff-Luftgemi sches vorgesehen. Dabei können die Verbrennungsluft und der Kraftstoff als Gemisch direkt in den Verbrennungsraum zugegeben werden. Der Kraftstoff kann aber auch separat von der Verbrennungsluft über eine separate Einspritzdüse in den Verbrennungsraum eingedüst werden. Es liegt auf der Hand, dass sich das Verhältnis von Verbrennungsraum und Druckraum eines Zylinders in Abhängigkeit von der Position des Kolbens fortwährend verändert.
Bei der Explosion des Kraftstoff-Luftgemisches in dem Verbrennungsraum wird der Kolben in Richtung des Zylinderbodens gedrückt, so dass das in dem Druckraum befindliche Medium dieses Zylinders über den Auslass in die die Bewegung umsetzende Einrichtung gedrückt wird. Auf diese Weise wird die die Bewegung umsetzende Einrichtung angetrieben, die beispielsweise mit einer Antriebswelle verbunden ist. Durch das aus der die Bewegung umsetzenden Einrichtung in Richtung des anderen Zylinders strömende Medium wird der Kolben des anderen Zylinders in Richtung des Zylinderkopfes bewegt.
Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor zeichnet sich durch einen besonders ruhigen Lauf mit weniger Schwingungen aus, da auf mechanische Bauteile, wie Kurbelwelle, Nockenwelle, oder Pleuelstangen verzichtet werden kann. Auch können die Zylinder länger ausgebildet werden, was bei bisherigen Verbrennungsmotoren nicht möglich war. Gleichzeitig kann die Geräuschentwicklung zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren reduziert werden, da die sich ausdehnenden Explosionsgase nicht wie bei bekannten Kurzhubmotoren mit noch mehrfacher Schallgeschwindigkeit in den Auspuff geleitet werden. Dadurch wird insgesamt der Wirkungsgrad verbessert und die Schwingungen reduziert. Zur Abdichtung des Kolbens gegenüber dem Zylinder kann auf herkömmliche Methoden zurückgegriffen werden.
Im Bereich des Zylinderbodens kann eine wahlweise den Einlass oder den Auslass freigebende Einrichtung, insbesondere eine als Kolbenschieber ausgebildete Einrichtung, vorgesehen sein. Selbstverständlich sind auch andere Einrichtungen, wie z. B. rotatorisch betätigbare Schieber oder auch Ventile, denkbar.
Zur Aktivierung der wahlweise den Einlass oder den Auslass freigebenden Einrichtung.
Als Steuereinrichtung kann an dem zugeordneten Kolben eine sich in Verlagerungsrichtung des Kolbens, insbesondere durch den Zylinderboden, erstreckende Stange vorgesehen sein, die mit zumindest einem Übertragungselement, insbesondere einem Schalter, mit einem angeschlossenen Betätigungselement, wie z.B. einem Kolbenschieber, zusammenwirkt.
Zusätzlich kann eine Einrichtung zur Bestimmung des Kraftstoffzugabezeitpunktes vorgesehen sein. Diese steuert den Zugabezeitpunkt für den Kraftstoff. Bei einem Verbrennungsmotor, der einen Vergaser aufweist, kann die Einrichtung auch den Zugabezeitpunkt des Kraftstoff-Verbrennungsluftgemisch steuern.
Als Steuereinrichtung zur Bestimmung des Kraftstoffzugabezeitpunktes an dem zugeordneten Kolben eine sich in Verlagerungsrichtung des Kolbens, insbesondere durch den Zylinderboden, erstreckende Stange vorgesehen sein, die mit zumindest einem Übertragungselement, insbesondere einem Schalter mit angeschlossenem Betätigungselement, wie z.B. einer Kraftstoffpumpe, zusammenwirkt. Die unterschiedlichen Schalterstellungen werden zum Ein- bzw. Ausschalten der Kraftstoffzufuhr genutzt.
Die Stange kann in der Stellung, in der eine Aktivierung des(der) Schalter gewünscht ist, eine Markierung, insbesondere in Form einer Verjüngung, aufweisen. Vorzugsweise ist die Markierung im Bereich des freien Endes der Stange.
Im Bereich des Zylinderkopfs kann eine die Zuführöffnung und/oder die Auslassöffnung beliebig ansteuerbar freigebende Einrichtung, insbesondere eine als Kolbenschieber ausgebildete Einrichtung, vorgesehen sein. Auch hier sind anders ausgebildete Einrichtungen, wie z. B. rotatorisch betätigbare Kolbenschieber oder auch Ventile, denkbar.
Bei einer Ausführungsform kann als die Zuführöffnung und/oder die Auslassöffnung beliebig ansteuerbar freigebende Einrichtung die Stange einen magnetischen und nicht magnetischen Bereich aufweisen und benachbart zur Stange kann ein Magnet, insbesondere ein die Stange umgebender Ringmagnet, vorgesehen sein. Bei einer Relativbewegung zwischen der Stange und dem Magnet wird ein entsprechendes Signal erzeugt.
Zumindest eine die Bewegung umsetzende Einrichtung kann als Hydromotor ausgebildet sein.
Alternativ kann zumindest eine die Bewegung umsetzende Einrichtung als Drehflügel- oder Zahnradturbine ausgebildet sein. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Einrichtungen möglich, die das Strömen des Mediums in eine Rotationsbewegung umsetzen.
Vorzugsweise sind alle Zylinder mit einer die Bewegung umsetzenden Einrichtung verbunden.
Zum Starten des Verbrennungsmotors kann ein Starter, insbesondere ein als Elektromotor ausgebildeter Starter, vorgesehen sein. Dieser kann beispielsweise mit der die Bewegung umsetzenden Einrichtung verbunden sein.
Um Verluste an Druckmedium, beispielsweise durch Leckagen im Bereich von Abdichtungen auszugleichen, kann ein, insbesondere ein mit einer Leitung verbundener, Speicher zur Speicherung des Mediums vorgesehen sein.
Im Folgenden wird ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors,
2 Teilschnitte durch den einen und den anderen Zylinder zum selben Zeitpunkt im Bereich des Zylinderbodens,
3 eine Draufsicht auf den Zylinderboden und
4 und 5 eine vergrößerte Darstellung des Zylinderbodens im Bereich der Bohrung bei unterschiedlichen Schalterstellungen.
In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.
In den Figuren ist ein Verbrennungsmotor bestehend aus zwei Zylindern 1, 1' dargestellt. Jeder Zylinder 1, 1' weist eine umlaufende Zylinderwand 2, 2' und an dem einen Ende einen Zylinderboden 3, 3' und an dem anderen Ende einen Zylinderkopf 4, 4' auf. In jedem Zylinder 1, 1' ist ein Kolben 5, 5' vorgesehen, der translatorisch in Verlagerungsrichtung 6 bewegbar ist. Über nicht näher dargestellte Dichtringe 7, 7' ist jeder Kolben 5, 5' gegenüber der Zylinderwand 4, 4' abgedichtet.
Jeder Kolben 5, 5' trennt den betreffenden Zylinder 1, 1' in einen Druckraum 8, 8', der zwischen dem Kolben 5, 5' und dem Zylinderboden 3, 3' angeordnet ist, und einen Verbrennungsraum 9, 9', der zwischen dem Kolben 5, 5' und dem Zylinderkopf 4, 4' angeordnet ist, auf.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist in dem Zylinderboden 3, 3' ein Einlass 10, 10' und ein Auslass 11, 11' vorgesehen, wobei der Einlass 10, 10' und der Auslass 11, 11' über je eine Leitung 12 mit einer eine Bewegung umsetzenden Einrichtung 13 verbunden ist.
Zum Verschließen und zum Öffnen des Einlasses 10, 10' und des Auslasses 11, 11' ist im Bereich des Zylinderbodens 3, 3' je ein Kolbenschieber 14, 14' vorgesehen, der orthogonal zur Verlagerungsrichtung 6 bewegbar ist. Jeder Kolbenschieber 14, 14' weist zwei im Abstand zueinander aufweisende Durchbohrungen 15, 15' auf, deren Abstand in dem dargestellten Ausführungsbeispiel geringer als der Abstand zwischen dem Einlass 10, 10' und Auslass 11, 11' ist.
Jeder Kolbenschieber 14, 14' kann beispielsweise durch einen Magneten gegen eine Federkraft verlagert werden. Selbstverständlich kann bei jedem Kolbenschieber 14, 14' auch für jede Bewegungsrichtung je ein getrennter Magnet vorgesehen sein. Auch sind natürlich andere Verschließme chanismus denkbar. So können auch separat voneinander betätigbare Verschließeinrichtung vorgesehen sein, wobei eine Verschließeinrichtung zum Öffnen bzw. Verschließen des Einlasses 10, 10' und eine weitere Verschließeinrichtung zum Öffnen bzw. Verschließen des Auslasses 11, 11' eines jeden Zylinders 1, 1' vorgesehen sein.
Im Bereich des Zylinderkopfes 4, 4' ist je eine Zuführöffnung 16, 16' zum Einführen von insbesondere vorgespannter Luft von etwa 5 bar sowie eine Auslassöffnung 17, 17' zum Abführen der verbrauchten Explosionsgase vorgesehen. Zum Öffnen und Verschließen ist je eine als Kolbenschieber 18, 18' ausgebildete Einrichtung mit entsprechenden nicht näher gestalteten Durchbohrungen zur Freigabe der Zuführ- und der Auslassöffnung 16, 16', 17, 17' vorgesehen.
An der dem mit einem Medium, beispielsweise Öl, befüllten Druckraum 8, 8' zugewandten Seite ist an dem Kolben 5, 5' eine Stange 19, 19', die durch eine Bohrung 37 in dem Zylinderboden 3, 3' aus dem betreffenden Zylinder 1, 1' hinausragt, vorgesehen. Die Länge der Stange 19, 19' ist so gewählt, dass in der Stellung, so wie sie für den Kolben 5' in dem Zylinder 1' dargestellt ist, die Stange 19' noch ein wenig oberseitig aus dem Zylinder 1' herausragt. Das freie Ende jeder Stange 19, 19' weist eine Verjüngung 20, 20' auf, die mit zwei Schaltern 21a, b, 21a', b zusammenwirkt. Die Schalter 21a, 21a' dienen zur jeweiligen Steuerung der Kraftstoffeinspritzung und die Schalter 21b, 21b' zur Steuerung des jeweiligen Kolbenschiebers 14, 14' im Bereich des Zylinderbodens 3, 3'. Die Funktionsweise wird später noch erläutert.
Wie den Figuren zu entnehmen ist, weist jede Stange 19, 19' einen magnetischen Bereich 22, 22' auf, der mit einem im Bereich des Zylinderbodens 3, 3' angeordneten Ringmagneten 23, 23' zusammenwirkt.
Die eine Bewegung umsetzende Einrichtung 13 kann beispielsweise als Hydromotor ausgebildet sein, der eine Antriebswelle 24 aufweist und mit einem nicht näher dargestellten Starter verbunden ist.
Der Kraftstoff wird, wie in 1 dargestellt, mittels einer nicht näher dargestellten Kraftstoffkolbenpumpe 25 in einen Blasenspeicher 26, der unter 900 bis 1000 bar Druck steht, geleitet. Der Blasenspeicher 26 ist über Leitungen 27, 27' mit jedem Verbrennungsraum 9, 9' der Zylinder 1, 1' verbunden. Aus Gründen der Übersicht ist nur die vollständige Verbindung (Leitung 27) zu einer in den Verbrennungsraum 9' des Zylinders 1' hineinragenden Einspritzdüse 28' dargestellt.
In der von dem Blasenspeicher 26 abgehenden Leitung ist vor der Aufteilung in die Leitungen 27 und 27' ein Absperrventil 29 vorgesehen, um eine Druckabnahme, beispielsweise bei abgestelltem Motor, zu vermeiden. In Fließrichtung ist der Abzweigung folgend in der Leitung 27' eine Einrichtung 30 zur Regulierung der Zugabemenge vorgesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen elektromagnetisch betätigbaren Kolbenschieber handeln, wobei durch Drehen eines Kolbens 31 in Richtung des Pfeils 32 die Kraftstoffeinspritzmenge verändert werden kann. Wie bereits erwähnt, ist nur die vollständige Verbindung zwischen dem Blasenspeicher 26 bis zur Einspritzdüse 28' für den Zylinder 1' dargestellt. Dieselbe Ausgestaltung einschließlich des zuvor beschriebenen Bauteils gilt auch für die Verbindung zu der nicht dargestellten Einspritzdüse 28 des Zylinders 1.
Um beim Abschalten des Verbrennungsmotors den Druck im Blasenspeicher 26 aufrechtzuerhalten, ist ein nicht näher dargestelltes Ventil gegen das Austreten von Leckkraftstoff vorgesehen.
Zum Ausgleich eventueller Leckagen ist ein Speicher 33 in Form eines Membranspeichers vorgesehen. Dieser befindet sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen der Einrichtung 13 und der Verbindungsstelle 38, wo die Leitungen 12 beider Zylinder 1, 1' zusammenlaufen. Der Speicher 33 dient auch zur Pulsationsdämpfung.
Alle Kolbenschieber 14, 14', 18, 18' und der Kolben 31 können elektromagnetisch betätigbar sein. Jeder Kolbenschieber 14, 14', 18, 18' kann beispielsweise durch jeweils einen Magneten gegen eine Federkraft verlagert werden. Selbstverständlich kann bei jedem Kolbenschieber 14, 14', 18, 18' auch für jede Bewegungsrichtung je ein getrennt betätigbarer Magnet vorgesehen sein. Auch sind natürlich andere Verschließmechanismus denkbar.
So können auch separat voneinander betätigbare Verschließeinrichtungen vorgesehen sein. Eine Verschließeinrichtung kann zum Öffnen bzw. Verschließen des Einlasses 10, 10', eine weitere Verschließeinrichtung zum Öffnen bzw. Verschließen des Auslasses 11, 11' und/oder eine Verschließeinrichtung zum Öffnen bzw. Verschließen der Zuführöffnung 16, 16' und eine Verschließeinrichtung zum Öffnen bzw. Verschließen der Auslassöffnung 17, 17' eines jeden Zylinders 1, 1' vorgesehen sein. Selbstverständlich sind auch andere Betätigungsmechanismen oder andere Bauteile zum Verschließen oder Öffnen denkbar.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors ist wie folgt: Der Verbrennungsmotor wird mit einem nicht dargestellten Elektrostarter in Betrieb genommen. Der Starter setzt die die Bewegung umsetzende Einrichtung 13 in Drehung. Dadurch bewegt das in den Leitungen 12 und in den Druckräumen 8, 8' befindliche Medium, beispielsweise das Hydrauliköl, durch die Stange 19' gesteuert den Kolben 5' in dem Zylinder 1' in Richtung des Zylinderkopfes 4'. Gleichzeitig wird der Kolben 5 in dem Zylinder 1 in Richtung des Zylinderboden 3 bewegt, so dass hier der Druckraum 8 verkleinert wird.
Damit bei der Bewegung des Kolbens 5 in Richtung des Zylinderbodens 3 in dem Verbrennungsraum 9 des Zylinders 1 kein Vakuum entsteht, wird über ein nicht gesteuertes Rückschlagventil 34, welches geöffnet wird, Luft in den Verbrennungsraum 9 des Zylinders 1 geleitet.
Der Zugabezeitpunkt für den Kraftstoff in den Zylinder 1' wird durch den Schalter 21a' bestimmt. Dies ist in den 4 und 5 näher dargestellt. In 4 befindet sich der Kolben 5' und damit auch die Stange 19' kurz vor dem unteren Totpunkt, d. h. es findet noch eine geringe Verlagerung des Kolbens 5' in Richtung des Zylinderkopfes 4' statt. Beim Übergang in den Bereich der Verjüngung 20' wird über den Schalter 21a' die Einspritzung des Kraftstoffes aktiviert. Die Kraftstoffeinspritzung wird erst dann beendet, wenn der Kolben 5' den unteren Totpunkt erreicht und durchwandert hat und insoweit wieder in Richtung des Zylinderbodens 3' bewegt wird. Dies ist in 5 dargestellt. Der Schalter 21a' wird nach Verlassen der Verjüngung 20' in eine andere Position verlagert. Damit wird die Einspritzung des Kraftstoffes beendet.
Das Kraftstoff-Verbrennungsluft-Gemisch wird durch eine nicht näher dargestellte Zündkerze gezündet, so dass es zu einer Explosion kommt. Durch die Explosion wird der Kolben 5' in dem Zylinder 1' in Richtung des Zylinderbodens 3' bewegt. Infolge dieser Verlagerung wird der mit dem Medium befüllte Druckraum 8' verkleinert, so dass das Medium, beispielsweise das Hydrauliköl, bei geschlossenem Einlass 10' und gleichzeitig geöffnetem Auslass 11' am Zylinderboden 3' über die Leitung 12 in die die Bewegung umsetzende Einrichtung 13 und von dort aus weiter über die Leitung 12 durch den geöffneten Einlass 10 in den Zylinder 1 gepresst wird.
Der Auslass 11 des Zylinders 1 ist dabei geschlossen, so dass sich der Kolben 5 nach unten bewegt und der Druckraum 8 durch das in den Zylinder 1 eintretende Medium vergrößert wird. Bei dieser Bewegung kommt es dann später zu einer Verdichtung und anschließenden Zündung des in dem Verbrennungsraum 9 vorgesehenen Kraftstoff-Verbrennungsluft-Gemisches.
Die Kolbenschieber 14, 14' werden durch den jeweils zugeordneten Schalter 21b, 21b' betätigt. Wie aus den 4 und 5 ersichtlich, sind die Schalter 21a und 21b bzw. 21a' und 21b' in Bezug auf die Längserstreckung der Stange 19 bzw. 19' gesehen ein wenig versetzt zueinander angeordnet.
Die Schalter 21b und 21b, die jeweils nur einen Schaltpunkt haben, dienen zur Steuerung der Kolbenschieber 14, 14. In der in 5 dargestellten Position der Stange 19', was in etwa der Stellung des Kolbens 5' in dem Zylinder 1' in 1 entspricht, wird aufgrund der Verlagerung des Schalters 21b' in Richtung des Pfeils 39' aufgrund der Zunahme des Durchmessers der Stange 19' der Schalter 21b' umgelegt. Nun wird ein Schaltsignal an den Kolbenschieber 14' gegeben, der den Auslass 11' zum Entweichen des Mediums aus dem Druckraum 8' öffnet, während der Einlass 10' geschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Stellung des Kolbenschiebers 14 so, dass der Einlass 10 geöffnet und der Auslass 11 geschlossen ist. Auf diese Weise kann das Medium aus dem Druckraum 8' über die Einrichtung 13 in den Druckraum 8 des anderen Zylinders 1 bewegt werden. Gleichzeitig erhält der Kolbenschieber 14 ein Schaltsignal, den Auslass 11 zu schließen und den Einlass 10' zu öffnen.
Erst wenn die Stange 19 des Zylinder 1 die Position erreicht, wie sie in 5 für den Zylinder 1' dargestellt ist, wird der Kolbenschieber 14 betätigt, d.h. der Einlass 10 verschlossen und der Auslass 11 geöffnet. Die Stellung des Kolbenschiebers 14' des anderen Zylinders 1' ist dann so, dass hier der Auslass 11' geschlossen und der Einlass 10' geöffnet ist.
Jeder Kolbenschieber 18, 18' im Bereich des Zylinderkopfes 4, 4' steuert die Zufuhr der Verbrennungsluft sowie die Abfuhr der Explosionsgase aus dem betreffenden Zylinder 1, 1'. Bei der Abwärtsbewegung der Stange 19, 19', d.h. bei Verlagerung des Kolbens 5, 5' in Richtung des Zylinderkopfes 4, 4', löst der magnetische Teil 22, 22' bei Erreichen des Wirkbereichs des Ringmagnets 23, 23' einen Impuls aus, der zum Schalten genutzt wird, woraufhin der Kolbenschieber 18, 18' zunächst die Auslassöffnung 17, 17' und kurz danach die Zuführöffnung 16, 16' öffnet. Dieser Impuls wird nur dann ausgelöst, wenn sich die Stange 19, 19' in Richtung des Zylinderkopfes 4, 4' bewegt. Verlagert sich der Kolben 5, 5' weiter in Richtung des Zylinderbodens 3, 3' wird in dem Zeitpunkt, in dem der magnetische Teil 22, 22' in den Wirkbereich des Ringmagneten 23, 23' gelangt, die Zuführ- und Auslassöffnung 16, 17 bzw. 16', 17' geschlossen, woraufhin dann die Verdichtung beginnt. Dieser Impuls wird nicht ausgelöst, wenn eine Bewegung der Stange 19, 19' in Richtung des Zylinderbodens 3, 3' erfolgt.
In der im Zylinder 1 dargestellten Position des Kolbens 5 öffnet der Kolbenschieber 18 erst die Auslassöffnung 17 zum Entweichen der Explosionsgase (Pfeil 35). Dann werden durch das Einführen vorgespannter Verbrennungsluft (Pfeil 36) eventuelle noch im Verbrennungsraum 9 verbliebene Explosionsgase ausgetrieben.
Dann wird der Kolbenschieber 18 geschlossen, während der sich noch in Richtung des Zylinderkopfs 4 bewegende Kolben 5 die eingeströmte Verbrennungsluft verdichtet. Kurz vor Erreichen des unteren Totpunktes wird der in dem Blasenspeicher 26 befindliche Kraftstoff unter hohem Druck eingespritzt. Aufgrund der Explosion des verdichteten Kraftstoff-Verbrennungsluft-Gemisch wird der Kolben 5 nunmehr in Richtung des Zylinderbodens 3 verlagert und so das in dem Druckraum 8 befindliche Medium des Zylinders 1 über die Leitung 12 in die die Bewegung umsetzende Einrichtung 13 getrieben. Dieser Vorgang wiederholt sich fortwährend.
Wie aus 2 ersichtlich, weist jeder Kolbenschieber 14, 14' eine Öffnung 40, 40' auf, um bei Verlagerung in Richtung des Pfeils 41 das Entstehen eines Vakuums zu vermeiden.
Es liegt auf der Hand, dass die Ausrichtung der Zylinder 1, 1' beliebig ist. Eine horizontale Anordnung der Zylinder 1, 1' bietet sich insbesondere zur Erzielung eines großen Hubes an, was eine größere Länge der Zylinder 1, 1' vorausssetzt. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug können beispielsweise die Zylinder 1, 1' so angeordnet sein, dass sie sich parallel zu den Fahrzeugholmen erstrecken oder gegebenenfalls sogar in diese integriert sind.

Claims

Verbrennungsmotor, insbesondere Otto- oder Dieselmotor, mit einer geraden Anzahl an Zylindern (1, 1'), wobei jeder Zylinder (1, 1') einen Hohlraum aufweist, der durch eine umlaufende Zylinderwand (2') und einen diese an einer Seite endseitig verschließenden Zylinderkopf (4, 4') gebildet ist und in dem ein darin translatorisch verlagerbarer Kolben (5, 5') vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinder (1, 1') weiterhin einen die Zylinderwand (2, 2') auch an der anderen Seite endseitig verschließenden Zylinderboden (3, 3') aufweist, so dass jeder Hohlraum durch den Kolben (5, 5') in einen Verbrennungsraum (9, 9') einerseits und in einen Druckraum (8, 8') andererseits aufgeteilt ist, wobei der Druckraum (8, 8') mit einem Medium, insbesondere mit einem Öl, wie z. B. Hydrauliköl, gefüllt ist und zumindest einen verschließbaren Einlass (10, 10') sowie zumindest einen verschließbaren Auslass (11, 11') aufweist, wobei jeweils zwei Zylinder (1, 1') derart miteinander verbunden sind, dass der Auslass (11 bzw. 11') jeweils eines Zylinders (1 bzw. 1') unter Zwischenschaltung einer das Strömen des Mediums in eine, insbesondere rotatorische, Bewegung umsetzende Einrichtung (13) mit dem Einlass (10' bzw. 10) des jeweils anderen Zylinders (1' bzw. 1) verbunden ist.
Verbrennungsmotor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Zylinderbodens (3, 3') ein wahlweise den Einlass (10, 10') oder den Auslass (11, 11') freigebende Einrichtung, insbesondere eine als Kolbenschieber (14, 14') ausgebildete Einrichtung, vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung zur Aktivierung der wahlweise den Einlass (10, 10') oder den Auslass (11, 11') freigebenden Einrichtung vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuereinrichtung an dem zugeordneten Kolben (5, 5') eine sich in Verlagerungsrichtung (6) des Kolbens (5, 5'), insbesondere durch den Zylinderboden (3, 3'), erstreckende Stange (19, 19') vorgesehen ist, die mit zumindest einem Übertragungselement, insbesondere einem Schalter (21b bzw. 21b') mit angeschlossenem Betätigungselement, zusammenwirkt.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Bestimmung des Kraftstoffzugabezeitpunktes vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuereinrichtung an dem zugeordneten Kolben (5, 5') eine sich in Verlagerungsrichtung (6) des Kolbens (5, 5'), insbesondere durch den Zylinderboden (3, 3'), erstreckende Stange (19, 19') vorgesehen ist, die mit zumindest einem Übertragungselement, insbesondere einem Schalter (21a bzw. 21a') mit angeschlossenem Betätigungselement, zusammenwirkt.
Verbrennungsmotor nach der Ansprüche 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (19, 19') in der Stellung, in der eine Aktivierung des(der) Schalter (21a bzw. 21b bzw. 21a' bzw. 21b') gewünscht ist, eine Markierung, insbesondere in Form einer Verjüngung (20, 20'), aufweist.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Zylinderkopfs (4, 4') eine die Zuführöffnung (16, 16') und/oder die Auslassöffnung (17, 17') beliebig ansteuerbar freigebende Einrichtung, insbesondere eine als Kolbenschieber (18, 18') ausgebildete Einrichtung, vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor nach dem vorhergehend Anspruch, soweit dieser auf die Ansprüche 4 und/oder 6 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung die Stange (19, 19') einen magnetischen Bereich (22, 22') und einen nicht magnetischen Bereich aufweist und benachbart zur Stange (19, 19') ein Magnet, insbesondere ein die Stange (19, 19') umgebender Ringmagnet (23, 23') vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bewegung umsetzende Einrichtung (13) als Hydromotor ausgebildet ist.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bewegung umsetzende Einrichtung (13) als Drehflügel- oder Zahnradturbine ausgebildet ist.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zylinder (1, 1') mit einer gemeinsamen eine Bewegung umsetzenden Einrichtung (13) verbunden sind.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Starter, insbesondere ein als Elektromotor ausgebildeter Starter, vorgesehen ist.
Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere ein mit einer Leitung (12) verbundener, Speicher (33) zur Speicherung des Mediums vorgesehen ist.