DE102011010137A1

DE102011010137A1 - Mechanismen zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE102011010137A1
Application number: DE102011010137A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2031-02-04
Also published as: DE102011010137B4

Abstract

Mechanismen zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren, deren Kurbel bzw. Nockenwelle mit halber Winkelgeschwindigkeit der Haupt- oder Kurbelwelle drehend mit Hilfe einer Kurven Nut ein Steuerorgan pro Zylinder nur während des Ausschiebe- und Ansaugtaktes um 360° dreht und während des Verdichtungs- und Entspannungstaktes ruhen lässt bzw. Nocke und Komplementär Nocke ein Ventil zwangläufig öffnet und schließt. Die Drehbewegung der Kurbelwelle wird mit Hilfe bekannter Übertragungsmittel, einer am Zylinderdeckel befestigten Nutkurvenscheibe (s. Abb.) einer Kurbel, einem mit der Kurbel drehbar verbundenen Abtasthebel, einem mit einer Nut- bzw. Stegkurvenscheibe formschlüssigen Kurvengelenk, einem Zahnrad- oder Riemenscheibensegment einem Zahnrad oder einer Riemenscheibe, einer Verzahnung oder Zugmitteln entsprechend umgewandelt und einer im Zylinderdeckel drehbar gelagerten Hohlwelle von der dem Brennraum abgewandten Seite des Zylinderdeckels zu der dem Brennraum zugewandten und schließlich über ein Zwischenglied auf ein Steuerorgan übertagen. Das ruhende Steuerorgan verschließt Ein- und Auslassöffnung während des Verdichtungs- und Entspannungstakts gasdicht und öffnet mit einer vollen entweder ununterbrochenen oder zweimal unterbrochenen Umdrehung während des Ausschiebe- und Ansaugtaktes zuerst die Aus- und dann die Einlassöffnung. Mit einem Mechanismus können aber auch die Steuerorgane von zwei bis zur vier in Reihe angeordneter Zylinder bewegt werden. An Stelle des Steuerorgans kann auch ein Ventil bzw. können zwei Ventile zwangläufig bewegt werden. Über eine Nocke, Komplementär Nocke und einem Winkelhebel mit formschlüssigem Kurvengelenk kann auch ein Tellerventil zwangläufig bewegt werden.

Description

In den Patentschriften D1) GB 244 327 A , D2) DE 10342 125 A1 , D3) DE 10 207 018 433 A1 , D4) DE 102 08 331 C1 und D5) US 4 373 478 A , in dem Buch ungewöhnliche Motoren, 3. Auflage 2010 erschienen im Vogel Verlag werden als Ersatz für die dominierende Ventilsteuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren sogenannte Ventilscheiben, Drehscheiben bzw. Ventilanordnungen beschrieben, die sich ständig mit halber Winkelgeschwindigkeit der Haupt- oder Kurbelwelle drehen. Während des Verdichtungs- und Entspannungstaktes ist dabei mechanische Arbeit zur Überwindung großer Reibkräfte zu verrichten, die sowohl den mechanischen als auch den Gesamtwirkungsgrad, den Verschleiß und damit Lebensdauer sowie Funktionssicherheit herabsetzt. Außerdem erfordern die patentierten Einrichtungen eine nie zu erreichende Fertigungsgenauigkeit, weil die Ventilscheiben, Ventilanordnungen usw. fest mit der antreibenden Welle verbunden sind und sich somit nicht ungehindert an die Dichtelemente anlegen und Verschleiß ausgleichen können.
In dem Buch „Ungewöhnliche Motoren” wird auch gezeigt, wie die Ventile von Formel 1 Motoren zwangläufig mit Nocke und Komplementär Nocke bewegt werden. Diese scheinbar zwangläufige Ventilbewegung erfordert sehr genaue Fertigung aller Teile mit sehr engen Toleranzen der funktionswichtigen Abmessungen. Die beiden Anne des Gabelhebels wirken wie zwei sehr steife miteinander verbundene Blattfedern. Eine Nocke muss den Gabelhebel in der Stellung halten, in der das ruhende Ventil mit Hilfe einer steifen Feder auf seinen Sitz gepresst wird. Die damit verbundene maximale Kurvengelenkkraft wirkt fort, während sich die Nockenwelle um 270° dreht. Damit keine Wirkfläche an einem der beiden Hebelarme unter der Wirkung dieser maximalen Kurvengelenkkraft abhebt, muss der Hebel entsprechend vorgespannt eingebaut werden. Die Wirkflächen der Kurvengelenkelemente gleiten folglich stark aufeinander gepresst. Eine beachtliche Energiemenge ist erforderlich, die negative mechanische Arbeit der Reibkräfte zu überwinden. Hinzu kommen starker Verschleiß und kurze Lebensdauer.
Sinn und Ziel der vorliegenden Erfindung sind Mechanismen, welche die Funktionssicherheit sowohl bei weit tolerierten Maßabweichungen als auch während einer langen Betriebsdauer gewährleisten.
Beschreibung
Die Mechanismen sind Kombinationen von Getrieben und Steuerungsmitteln. Steuerungsmittel sind entweder die gebräuchlichen Tellerventile oder ein hohlkegelförmiges Steuerorgan. Aufgabe der Getriebe ist es, die Steuermittel mit der Haupt- oder Kurbelwelle zu verbinden und deren Drehbewegung in die erforderliche Bewegung der Steuermittel umzuwandeln. Den Gaswechsel können somit neun verschiedene Mechanismen steuern. Die Gelenke, welche Glieder miteinander verbinden, die sich geringfügig gegeneinander drehen oder verschieben, können als spielfreie Federgelenke ausgeführt werden.
Mechanismus Nr. 1.
Die einsinnige Drehbewegung der Kurbel- oder Hauptwelle des Motors wird durch bekannte und bewährte Übertragungsmittel 2:1 untersetzt auf eine Kurbel „2” übertragen, deren Drehachse parallel oder koaxial zur Zylinderachse ist. An der Kurbel „2” ist mindestens ein sogenannter Abtasthebel „3” drehbar befestigt, es können oder dürfen aber auch zwei bis vier sein. Mit jedem Abtasthebel „3” ist eine sogenannte Abtastrolle „4” drehbar verbunden. Die Abtastrolle „4” rollt auf einer der beiden gegenüberliegenden Wirkflächen einer Kurven Nut „1”. Mit dem Abtasthebel „3” ist auch ein Anlenkhebel „5” drehbar verbunden, an dem sich eine zweite Abtastrolle „6” befindet. Diese Abtastrolle „6” rollt auf der zweiten Wirkfläche der Kurven Nut. Abtasthebel „3” und Anlenkhebel „5” verbinden in auch noch die beiden Glieder eines Kniegelenks „8”. Eine gespannte Anlagesicherungsfeder „7” (in , und als Drehfeder dargestellt) ist mit einem Ende am Abtasthebel „3” und mit dem anderen Ende entweder gem. am Anlenkhebel „5” befestigt und prägt beiden Hebeln ein Drehmoment ein oder in und an dem Glied des Kniegelenks befestigt, das am Abtasthebel „3” drehbar befestigt ist und prägt diesen beiden Gliedern ein Drehmoment ein. An Stelle der Drehfeder kann aber auch eine Zug- und/oder Druck- bzw. eine Biegefeder treten. Das Moment/die Kraft der Anlagesicherungsfeder „7” bewirkt, dass sich die Abtastrollen „4” und „6” an die gegenüberliegenden Wirkflächen der Kurven Nut anliegen müssen. Die Kurvenscheibe mit der Nut ist an der dem Bennraum abgewandten Seite des Zylinderdeckels so befestigt, dass die Symmetrieachse des Zylinders darauf senkrecht steht. Die Wirkflächen der Kurven Nut sind so gestaltet, dass sich der Abtasthebel „3” in dem Drehwinkelbereich der Kurbel, welcher während der Verdichtung und Entspannung des Gases im betreffenden Zylinder zurückgelegt wird, gegenüber der Kurbel „2” so bewegt, dass dadurch eine Riemenscheibe/Zahnrad „9”, , die an ein fest mit dem Abtasthebel verbundenes Segment „10” über Zugmittel oder eine Verzahnung gebunden ist und deren Drehachse koaxial ist zur Drehachse der Kurbel „2”, gegenüber der Kurbel „2” genau um den Winkel dreht, den diese zurückgelegt hat. Die Riemenscheibe „9” rastet also während dieser beiden Arbeitstakte gegenüber dem Zylinderdeckel. Mit Riemenscheibe/Zahnrad „9” dreht sich eine im Zylinderdeckel gelagerte Hohlwelle, , die mit der Riemenscheibe/Zahnrad „9” fest verbunden ist. Die Symmetrielinien von Hohlwelle und Zylinderlaufbuchse sind im Idealfalle identisch, fluchten wirklich aber niemals und sind toleriert versetzt. Damit diese fertigungstechnisch unvermeidlichen Abweichungen die Funktion des Steuerorgans nicht beeinträchtigen, ist das Steuerorgan mit der Hohlwelle nicht direkt sondern gem. und über ein Zwischenglied verbunden. Steuerorgan und Zwischenglied verbindet eine Welle derart, dass das Zwischenglied um einem ausreichend großen Winkel hin und her schwenken kann. Weil sich die Mitnahmezapfen des Zwischenglieds in den Mitnahmeschlitzen der Hohlwelle befinden, drehen sich Hohlwelle und Steuerorgan gemeinsam. Die Mitnahmezapfen des Zwischenglieds können sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Hohlwelle in den Mitnahmeschlitzen ungehindert gleiten. Dadurch können sich weder Maßabweichungen störend auswirken noch kann die Hohlwelle auf das Steuerorgan Kräfte in irgendeiner Richtung übertragen. Dem Steuerorgan ist über ein in der Hohlwelle verlaufendes Seil die Kraft einer Funktionssicherungsfeder, , eingeprägt, die ebenso wie die Gaskräfte das hohlkegelförmige Steuerorgan zentriert und an die Dichtleisten von Ein- und Auslassöffnung drückt.
Das Steuerorgan ist ein hohlkegelförmiger Körper mit segmentförmig durchbrochener Wand, . Die Öffnung entspricht den Öffnungen von Aus- und Einlasskanal. Der Segmentwinkel beträgt etwa ein Viertel des Winkels, um den sich das Steuerorgan dreht, also etwa 90°. Zur Minderung der Wärmeleitungsverluste ist auf den Oberflächen des Steuerorgans und des Zylinderkopfdeckels eine Schicht wärmedämmenden Materials aufgetragen. Der Körper des hohlkegelförmigen Steuerorgans wird aus Material verschiedenen spezifischen Gewichts hergestellt, damit sein Schwerpunkt auf der Symmetrielinie bzw. der Drehachse liegt und gegenüber dem Zylinderdeckel immer ruht. Es ist dem Steuerorgan also keine, die Funktion beeinträchtigende Kraft zur positiven bzw. negativen Beschleunigung des Schwerpunkts einzuprägen.
Während der Arbeitstakte Ausschieben und Ansaugen wird der Abtasthebel „3” von der Kurven Nut so gegenüber der Kurbel „2” bewegt, dass Riemenscheibe Zahnrad „9” eine volle Umdrehung ausführt. Die Wirkflächen der Kurven Nut können in diesem Bereich aber auch so gestaltet werden, dass das Steuerorgan die Steueröffnungen über einen gewissen Drehwinkelbereich völlig offen hält, d. h. nachdem es sich um 90° bzw. 270° gedreht hat zwischendurch rastet.
Mit einer einzigen Kurvenscheibe können die Steuerorgane von nur einem bzw. zwei bis vier in Reihe angeordneten Zylindern gesteuert werden. Für einen Vierzylinder Reihenmotor kann also nur eine Nut Kurvenscheibe erforderlich sein.
In ist detailliert dargestellt wie das Kurvengelenk mit Hilfe eines Kniegelenks „8” auch bei großen Kräften im Kurvengelenk formschlüssig bleibt. Hält nämlich die Anlagesicherungsfeder „7” das Kniegelenk ”8” nahe der Strecklage, dann kann eine entsprechend bemessene Federkraft bewirken, dass beide Abtastrollen auch bei großer Gelenkkraft an Abtastrolle „6” an die Wirkflächen der Kurven Nut gedrückt werden und auf diesen exakt abrollen. Die größere Kurvengelenkkraft sollte aber immer die Abtastrolle „4” übertragen.
Mechanismus 2.
Ein Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren, der mit Hilfe von zwangläufig bewegten Tellerventilen den Gaswechsel steuert, ist wie der zuvor beschriebene Mechanismus 1 aufgebaut. Er unterscheidet sich aber vom zuvor beschriebenen dadurch, dass die Riemenscheibe/Zahnrad „9” während etwa 270° Drehwinkel der Kurbel „2” rastet und das mit ihr ein Excenter fest und eine Raumkoppel durch ein Pendelgelenk verbunden ist. Das Pendelgelenk überträgt eine Gelenkkraft mit drei voneinander unabhängigen Komponenten in Richtung der Achsen eines räumlichen Koordinatensystems. Die Raumkoppel ist auch mit einem Winkelhebel, , durch ein sogenanntes 3K1M Gelenk vierwertig verbunden. Ein 3K1M Gelenk überträgt eine Gelenkkraft mit drei voneinander unabhängigen Komponenten in Richtung der Achsen eines räumlichen Koordinatensystems und ein Moment, Die Drehbewegung der Riemenscheibe „9” wird so in eine Schwenkbewegung dieses Hebels umgewandelt. Der andere Arm des Winkelhebels ist über eine Verbindungshülse mit einem Ventil verbunden und kann in dieser quer zum Ventil Schaft gleiten. Ventil und Winkelhebel bilden ein sogenanntes Kreuzschubkurbelgetriebe, dessen Kurbel, der Winkelhebel, sich wechselsinnig dreht. Bei geschlossenem Ventil spannt der Winkelhebel eine Tellerfeder, deren Kraft den Ventilteller auf den Sitz presst. Diese Kraft beeinflusst aber die Kurvengelenkkraft deshalb nicht, weil der Excenter an Riemenscheibe „9” mit der Raumkoppel in sogenannter Deckstellung ist. Mit einer Nut Kurvenscheibe können Aus- und Einlassventil eines Zylinders oder zweier Zylinder bewegt werden, Es ist ohne Weiteres möglich zwei bis vier Abtasthebel an einer Kurbel zu befestigen. Sollen Aus- und Einlassventil unterschiedlich bewegt werden, können mit einer Kurvenscheibe auch sowohl die Ein- als auch die Auslassventile zweier bis vier benachbarter in Reihe angeordneter Zylinder bewegt werden. M. a. W. der Gaswechsel eines Vierzylinder Reihenmotors kann mit nur zwei Nutkurvenscheiben gesteuert werden.
Mechanismen 3 und 4.
Wie die Mechanismen 1 und 2 werden entweder Ventile oder ein Steuerorgan in geeigneter Weise bewegt. Die Wirkflächen des hochgradig formschlüssigen Kurvengelenks sind aber nicht die Mantelflächen einer Kurven Nut sondern eines Kurvenstegs, in Kurvenwulst genannt. Mit Mechanismus 3 können wie mit Mechanismus 1 die Steuerorgane von bis zu vier in Reihe angeordneten Zylindern und mit Mechanismus 4 die Ventile von zwei Zylindern bzw. sowohl die Ein- als auch die Auslassventile von bis zu vier in Reihe angeordneten Zylindern gesteuert werden. M. a. W. für bis zu vier in Reihe angeordneten Zylindern können nur zwei Stegkurven erforderlich sein, um deren Ventile bzw. Steuerorgane zu bewegen.
Mechanismen 5–8.
Die Mechanismen 5 bis 8 unterscheiden sich von den Mechanismen 1 bis 4 nur dadurch, das die Nut- bzw. Stegkurvenscheibe um 90° gedreht am Zylinderkopf befestigt ist. Die Symmetrielinien der Zylinderlaufbuchsen sind parallel zur Ebene der Kurvenscheibe. Die Drehachse der Kurbel steht also senkrecht auf der Symmetrielinie der Zylinderlaufbüchse.
Mechanismus 9.
Ein weiterer in dargestellter Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren, der mit Hilfe von zwangläufig bewegten Tellerventilen den Gaswechsel steuert dreht einen Winkelhebel wechselsinnig, in dem er mit Hilfe eines Nockens und eines Komplementär Nockens einen Abtasthebel als zweiten Arm des Winkelhebels mit einen hochgradig formschlüssigen Kurvengelenk wechselsinnig dreht. Ventil und Winkelhebel sind wie beim Mechanismus 2 beschrieben miteinander verbunden. Auch dieser Mechanismus kann ein Ventil so bewegen wie die zuvor beschriebenen, Allerdings erfordert das Anpressen des Ventils eine entsprechende Kurvengelenkkraft. Zwei Ventile können mit diesem Mechanismus aber keinesfalls bewegt werden.
Das Kurvengelenkelement an Abtast- und Anlenkhebel kann bei allen Mechanismen an statt einer Rolle eine Ebene oder eine Zylindermantelfläche sein.
In sind die zuvor beschriebenen Mechanismen übersichtlich zusammengestellt.
Vorteile

Funktionssicherheit aller Mechanismen sowohl bei Maßabweichungen als auch über eine große Betriebsdauer.
Geringer Verschleiß der nur bei geringer Flächenpressung aufeinander gleitenden Dichtflächen des Steuerorgans der Mechanismen 1. 3. 5 und 7.
Geringer Energieverbrauch der Mechanismen 1 bis 8.
Große Lebensdauer
Gar keine Drehzahlbegrenzung mit Steuerorgan der Mechanismen 1. 3. 5 und 7.
Keine Kollisionsgefahr für Kolben und Steuerorgan oder Ventilen bei allen Mechanismen.
Geringere Drosselverluste durch größere Querschnitte der Mechanismen 1. 3. 5 und 7
Erhöhter Gesamtwirkungsgrad mit allen Mechanismen.
Niedrigere Fertigungskosten.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

GB 244327 A [0001]
DE 10342125 A1 [0001]
DE 10207018433 A1 [0001]
DE 10208331 C1 [0001]
US 4373478 A [0001]

Claims

Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren folgendermaßen aufgebaut: 1) Eine an der dem Brennraum abgewandten Zylinderdeckelseite drehbar befestigte Kurbel wird mit bekannten Übertragungsmitteln von der Kurbelwelle angetrieben und dreht sich mit halber Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit um eine zur Symmetrielinie des Zylinders toleriert parallele oder koaxiale Welle, 2) Mit der Kurbel ist ein Abtasthebel drehbar verbunden, mit dem ein absolut formschlüssiges Kurvengelenkelement und ein Zahnradsegment fest verbunden sind. Dieser Abtasthebel wird von der Nut einer am Zylinderdeckel festen Kurvenscheibe gegenüber der Kurbel in beiden Richtungen gedreht, 3) Eine Verzahnung überträgt die relative Drehbewegung des Abtasthebels gegenüber der Kurbel auf ein Zahnrad, das mit einer Hohlwelle fest verbunden ist, 4) Die Hohlwelle ist drehbar im Zylinderdeckel toleriert koaxial zur Kurbeldrehachse gelagert und überträgt die Drehbewegung des Zahnrads gegenüber dem Zylinderdeckel auf das Steuerorgan, 5) Die Nut der Kurvenscheibe dreht den Abtasthebel während des Verdichtungs- und Expansionstakts gegenüber der Kurbel so, dass das Steuerorgan ruht. Während des Ausschiebe- und Ansaugtaktes wird der Abtasthebel in entgegengesetzter Richtung so gedreht, dass das Steuerorgan sich einmal ununterbrochen bzw. zweimal unterbrochen herumdreht. 6) Das Steuerorgan ist ein Hohlkegel, dessen Mantelfläche segmentförmig durchbrochen ist. Mit dieser Öffnung gibt das Steuerorgan nacheinander die Aus- und Einlassöffnung frei und hält während des Verdichtungs- und Expansionstaktes den Bereich der Zylinderdeckelunterseite frei, in dem Zündkerze und Einspritzdüse positioniert sind, 7) Damit sich das hohlkegelförmige Steuerorgan durch die ihm mit Hilfe eines in der Hohlwelle befindlichen Seils eingeprägte Kraft einer Funktionssicherungsfeder und die ihm eingeprägten Gaskräfte gasdicht mit seiner äußeren Kegelmantelfläche an die Dichtleisten der Ein- und Auslassöffnung im Zylinderdeckel anlegen kann, ist es nicht direkt sondern über ein Zwischenglied mit der Hohlwelle verbunden, 8) Der Körper des Steuerorgans ist aus Material verschiedenen spezifischen Gewichts so gefertigt, dass sein Schwerpunkt auf der Drehachse Liegt. Also keine Kraft zur Beschleunigung des Schwerpunkts erforderlich ist. 9) Das Zwischenglied ist an einem Ende mit Hilfe einer Welle drehbar mit dem Steuerorgan verbunden und seine beiden Mitnahmezapfen am anderen Ende befinden sich in den Mitnahmeschlitzen der Hohlwelle. Über das Zwischenglied kann die Hohlwelle dem Steuerorgan nur das Drehmoment eines Kräftepaares aber keine andere irgendwie gerichtete Kraft einprägen, weil die Mitnahmezapfen des Zwischenglieds in den Mitnahmeschlitzen der Hohlwelle in Quer- und Längsrichtung ungehindert gleiten können.
Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1 aber so ausgeführt, dass 1) Mit dem Abtasthebel ein Riemenscheibensegment verbunden ist, welches über geeignete und bekannte Zugmittel seine Drehbewegung auf eine Riemenscheibe überträgt, die mit der Hohlwelle fest verbunden ist, 2) Die bekannten geeigneten Zugmittel sind mit einem Ende an dem Riemenscheibensegment und mit dem anderen Ende an der Riemenscheibe befestigt.
Hochgradig formschlüssiges Kurvengelenkelement am Abtasthebel als Bestandteil der Mechanismen zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1 und 2 so ausgeführt, dass mit dem Abtasthebel eine Abtastrolle, ein Anlenkhebel und ein Glied eines Kniegelenks drehbar verbunden sind, 1) Mit dem Anlenkhebel sind eine zweite Abtastrolle und das andere Glied eines Kniegelenks drehbar verbunden, 2) Durch eine mit dem einen Ende am Abtasthebel und mit dem andern Ende an dem mit dem Abtasthebel drehbar verbundenen Kniegelenkglied befestigten Anlagesicherungsfeder (Zug-, Druck-, Dreh, oder Biegefeder) werden die Glieder des Kniegelenks immer in der nahezu gestreckten Stellung gehalten. Die/Das von der Sicherungsfeder dem Kniegelenkglied eingeprägte Kraft/Moment wird so bemessen, dass die von der Abtastrolle am Anlenkhebel zu übertragende maximale Gelenkkraft den nahezu gestreckten Kniegelenkwinkel nicht verkleinern kann, 3) Die Abtastrollen am Abtasthebel und Anlenkhebel werden immer an die gegenüberliegenden Wirkflächen der Kurven Nut so stark gepresst, dass sie sicher rollen, 4) Die am Abtasthebel direkt befestigte Abtastrolle rollt immer auf der Wirkfläche der Kurven Nut, welche die größere Gelenkkraft überträgt.
Die Wirkflächen der Nut des hochgradig formschlüssigen Kurvengelenkelements am Abtasthebel als Bestandteil der Mechanismen zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1, 2 und 3 sind so gestaltet, dass das Steuerorgan den ganzen Querschnitt von Ein- und Auslassöffnung während eines diskreten Drehwinkelbereichs der Kurbel offen hält, also auch zwischendurch wieder rastet oder ruht.
An der Kurbel des Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1 und 2 sind zwei bis vier Abtasthebel befestigt. Es werden also entweder die Steuerorgane mehrerer Zylinder, die Ein- und Auslassventile eines Zylinders oder Aus- bzw. Einlassventile zweier benachbarter Zylinder mit einer einzigen Nut Kurvenscheibe gesteuert.
Die Wirkflächen der Kurvenscheibe des Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1 und 2 sind nicht die Zylindermantelflächen einer Kurven Nut sondern eines Kurven Stegs.
Die Nut- bzw. Stegkurvenscheibe der Mechanismen zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1 bis 7 ist aber um 90° gedreht am Zylinderdeckel befestigt. Auch die Drehachse der Kurbel ist um diesen Winkel gedreht und steht somit senkrecht auf der Symmetrielinie der Zylinderlaufbüchse.
Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren aber so aufgebaut, dass 1) Die kurvenförmigen Wirkflächen des hochgradig formschlüssigen Kurvengelenkelements des Mechanismus zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1 und 2 an einer Nocke und einer Komplementär Nock befinden, 2) Die Glieder eines Kniegelenks durch eine Anlagesicherungsfeder nahe der Deckstellung gehalten werden, 3) Das hochgradig formschlüssige Kurvengelenk einen drehbar mit dem Zylinderdeckel verbunden Hebel wechselsinnig dreht, 4) Nocke und Komplementär Nocke fest mit einer Nockenwelle verbunden sind, die sich mit halber Kurbelwellen Winkelgeschwindigkeit dreht, 5) Der Hebel während etwa 270° Nockenwellendrehwinkel rastet und ein Ventil geschlossen hält und während etwa 90° Nockenwellendrehwinkel das Ventil öffnet und wieder schließt.
Die bei den Mechanismen zur Steuerung des Gaswechsels bei Viertakt Verbrennungsmotoren nach Patentanspruch 1 bis 8 als Abtastrollen ausgeführten Kurvengelenkelemente an Abtast- und Anlenkhebel sind als auf den Wirkflächen der Nut- bzw. Stegkurvenscheibe oder Nocken gleitende Ebenen bzw. Zylindermantelflächen ausgeführt.
Die Zylinderkopfdeckelunterseite und die Oberfläche des Steuerorgans sind mit einem hitzebeständigen und wärmedämmenden Material beschichtet.