DE102016012831A1

DE102016012831A1 - Rotationsmotor zum Wandeln potentieller in kinetische Energie

Info

Publication number: DE102016012831A1
Application number: DE102016012831.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-05-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wandeln potentieller in kinetische Energie und die maschinentechnische Realisierung. Potentielle Energiespeicher, wie Akkus für druckbeaufschlagbare flüssige und gasförmige Medien sowie Brennstoffgemische können mittels des erfindungsgemäßen Rotationsmotors mit einem neuartigen Wirkprinzip Drehbewegungen mit einfachen Maschinenelementen erzeugen. So ist es z. B. möglich, den klassischen Verbrennungsmotor mit Kurbeltrieb abzulösen, weil das Gewicht, die Herstellungskosten, der Kraftstoffverbrauch und das Bauvolumen deutlich gesenkt und das Beschleunigungsverhalten beim Anfahren und Überholen verbessert werden kann.Der erfindungsgemäße Rotationsmotor eignet sich besonders für den Einsatz in Hybridantrieben des Fahrzeugbaus, weil beim Direktantrieb und bei Rekuperation mittels Elektromotor der vorgeschlagene Rotationsmotor nicht getrennt und gesteuert werden muß. Damit ist es möglich, einen Hybridantrieb zu schaffen mit einem gemeinsamen Stator als Motorgehäuse und einem gemeinsamen Rotor. Der neuartige Hybridantrieb zeichnet sich im Vergleich zum Stand der Technik durch geringeres Gewicht, geringeres Bauvolumen, geringeren Kraftstoffbedarf, durch niedrigere Kosten für Material, Fertigung und Montage auf Grund der einfachen und robusten Motorstruktur und seiner Steuerung aus.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Wandeln von potentieller in kinetische Energie zur Erzeugung von Drehmomenten sowie Einrichtungen zur Durchführung der Verfahren, wie sie vor allem aus der Antriebstechnik des Kraftfahrzeug- und des Schiffsbaus bekannt sind.
Stand der Technik
Die ideale Antriebsmaschine für ein Fahrzeug ist der Elektromotor. Er erfüllt mit seiner Drehmomentencharakteristik hervorragend das Anforderungsprofil der Betreiber im Gegensatz zum hubkolbenbetriebenen Verbrennungsmotor. Darüber hinaus sind die Wirkungsgrade bei der Umwandlung von elektrischer Energie in kinetische Energie sehr gut. Fahrzeuge mit Elektromotoren arbeiten nahezu frei von Geräuschemissionen. Es entstehen keine Abgasemissionen.
Trotzdem konnte bisher der Elektromotor den hubkolbenbetriebenen Verbrennungsmotor nicht verdrängen, weil dieser unter Beachtung aller Eigenschaften den höchsten Gebrauchswert bietet, denn bei Betrachtung des gesamten Antriebssystems eines Fahrzeuges, bestehend aus Energiespeicher, Energieumwandlungs- und Kraftübertragungssystem bzgl. Wirkungsgrad, Gewicht, Emissionen und Aktionsradius ist er als guter Kompromiss zu betrachten.
Die Vorteile eines Verbrennungs- und eines Elektromotors werden durch Hybrid antriebe in den verschiedenen Ausführungen vereint. Weil auch die Nachteile von Elektromotoren, wie voluminöse und schwere Energiespeicher etc. sowie die Nachteile von hubkolbenbetriebenen Verbrennungsmotoren z. B. steuerbare Kupplung wegen Schleppmoment weiter wirken und enorme Aufwände für die verschiedenen Betriebsmodis zusätzlich investiert werden müssen, verläuft der Absatz von lärm- und emissionsarmen Fahrzeugen mit gutem Beschleunigungsvermögen, großen Reichweiten, geringem Brennstoffbedarf zu akzeptablen Preisen unzufrieden.
Beim Stand der Technik von Verbrennungsmotoren im Hinblick auf den Einsatz in Hybridantrieben ist festzustellen, dass zur Realisierung der verschiedenen Betriebsmodis das typische Schleppmoment hubkolbenbetriebener Verbrennungsmotoren zusätzlich eine schaltbare Kupplung zwischen dem Elektro- und Verbrennungsmotor erfordert. Zwei separate Antriebseinheiten, die z. B. bei Rekuperation oder Alleinantrieb mit dem Elektromotor durch ein aufwendiges Steuer- bzw. Regelsystem getrennt sind, haben zu schweren, voluminösen und kostenintensiven Hybridantrieben geführt.
Es ist bekannt, daß sich bei den Verbrennungsmotoren der Kurbeltrieb als Wandler von Translation in Rotation seit langem bewährt hat, bekannt als Ottomotor bzw. Dieselmotor.
Zu den relevanten Nachteilen beider Motorenarten gehören die enormen Aufwände zur Minimierung des unruhigen Laufes von hubkolbenbetriebenen Motoren. Darüber hinaus werden bei der Zündung des Brennstoffgemisches im oberen Totpunktbereich die Elemente des Kurbeltriebes wie Kolben, Pleuel, Kurbelwelle so verspannt, daß infolge Selbsthemmung durch Reibung und Totpunktlage kein äußeres Moment erzeugt werden kann. Erst nach Überwindung der Reibung in den verschiedenen Lagerstellen können die nachfolgenden Antriebselemente bis zu den Rädern beschleunigt werden. Die Reibarbeit im Moment der Zündung senkt den Wirkungsgrad. Die Beschleunigung ist, kinematisch bedingt, zu Beginn der Bewegung trotz des hohen Druckes im Hubraum gering. Da ein rasantes Anfahrverhalten ein Gütemerkmal im Kraftfahrzeugbau darstellt, werden riesige Aufwände getrieben zur Optimierung des Beschleunigungsprozesses.
Es ist auch der nach dem Erfinder benannte Wankelmotor bekannt, der nach dem Prinzip des Kreiskolbenmotors arbeitet. Neben den Vorteilen gegenüber den hubkolbenbetriebenen Otto- und Dieselmotoren sind auch Nachteile bekannt, die die Verdrängung des Hubkolbenmotors vom Markt bisher verhindert haben. Dazu gehören vor allem die erhöhten Produktionskosten und der enorme Aufwand zum Abdichten des geometrisch komplizierten Verbrennungsraumes, der höhere Benzinverbrauch sowie das Erfordernis, Schmieröl in das Benzin zu mischen.
Die genannten Verbrennungsmotore werden zunehmend immer mehr u. a. auch auf Grund der Umweltbelastung vom Elektromotor als Antriebsvariante der Zukunft vom Markt verdrängt.
Aufgabenstellung
Aufgabe und Vorteil der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem neuartigen Verfahren zur Wandlung von potentieller in kinetische Energie markante Nachteile des Hubkolben- und des Kreiskolbenmotors zu reduzieren, die Material- und Fertigungskosten deutlich zu senken, den Wirkungsgrad und das Beschleunigungsverhalten beim Anfahren zu verbessern. Darüber hinaus ist die Aufgabe gestellt, mit dem neuen Wirkprinzip umweltfreundliche Hybridlösungen zu akzeptablen Preisen zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und 2 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 3 bis 9 beschrieben.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, einem rotierenden massebehafteten System intermittierend potentielle Energie zuzuführen und dadurch die kinetische Energie zu erhöhen, indem die Schwerpunktabstände von mitdrehenden Massen zur Drehachse veränderbar sind.
Die maschinentechnische Realisierung des Kerngedankens der Erfindung führt zu einer Vielfalt von Ausführungsbeispielen. So kann die Erfindung die hubkolbenbetriebenen Verbrennungsmotore mit ihren Nachteilen verdrängen. Insbesondere eignet sie sich als Ausführung für Hybridantriebe, weil die bisher erforderliche Kupplung mit Steuerung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromotor mit dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor entfallen kann. Ein derartiger Hybridantrieb zeichnet sich aus durch geringeres Bauvolumen, geringeres Gewicht, geringeren Fertigungs- und Montageaufwand, einfaches Steuer- und Regelsystem, reduzierten Verbrauch von Benzin, Dieselöl bzw. Erd- oder Autogas. Diese kostensenkenden Faktoren führen zu akzeptablen Preisen insbesondere bei Hybridantrieben.
Figurenliste
Die Erfindungen werden nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:

1a Seitenansicht des Grundprinzips der erfinderischen Lösung
1b Draufsicht des Grundprinzips
1c Das Grundprinzip nach Energiezufuhr
2 Hybridantrieb, bestehend aus dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor und integriertem Elektroantrieb
3 Hybridantrieb, bestehend aus dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor mit reibungsarmen Biegeschwinger und integriertem Elektroantrieb
4 Fliehkraftmotor mit exzentrischer Massenverschiebung
5 Fliehkraftmotor mit Massenverschiebung durch Kurbeltrieb

Das Grundprinzip der erfinderischen Lösung ist in 1a, 1b und 1c dargestellt.
1a: Im Motorgehäuse 1.1 ist der Rotor 1.2 drehend gelagert. Auch ein Elektroantrieb 1.11 ist am Motorgehäuse 1.1 montiert. Das Zahnrad 1.12 hat die Aufgabe, nach dem Einschalten des Elektroantriebs 1.11 über ein weiteres Zahnrad 1.10, welches zentrisch auf der Drehachse 0 am Antriebsgehäuse 1.2 befestigt ist, den Rotor 1.2 zu drehen. Im Rotor 1.2 ist ein massebehaftetes Kolbenpaar 1.3 und 1.4 gelagert. Es kann in Führungsbahnen radial zur Drehachse 0 bewegt werden. Das Kolbenpaar 1.3, 1.4 ist durch das Federpaar 1.6 und durch ein Gleitsteinpaar 1.5 sowie Lenkerstäbe 1.7 gegeneinander verspannt.
1b: Der Motor wird gestartet, indem der Elektroantrieb 1.11 eingeschaltet wird. Er überträgt seine Drehbewegung vom Zahnrad 1.12 über Zahnrad 1.10 auf den Rotor 1.2. Das massenbehaftete Kolbenpaar 1.3, 1.4 wird auf Grund der auf jeden Kolben wirkenden Fliehkraft gegen das Federpaar 1.6 nach außen geschleudert. Das Gleitsteinpaar 1.5 und die Lenkerstäbe 1.7 sichern die unwuchtfreie Bewegung des Kolbenpaares 1.3, 1.4. Der Fliehkraftmotor befindet sich im Leerlaufmodus mit der Drehzahl n=n_0-
1c: Nach dem Starten durch den Elektroantriebr 1.11 erhöht sich die Drehzahl des Motors, wenn über die Drehachse 0 mit Dreheinführung 1.8 über die zusätzliche Kraft F 1.13 Energie dem rotierenden System zugeführt wird, weil die beim Verschieben des massenbehafteten Kolbenpaares 1.3, 1.4 entstehende Corioliskraft F_c ein Beschleunigungsmoment erzeugt, wodurch ein äußeres Moment an der Achse des Antriebsgehäuses 1.9 entsteht. Die Drehzahl hat sich auf n=n₁ erhöht.
2: Der Motor wird durch den Elektroantrieb 2.9 gestartet. Das Zahnrad 2.7 bringt mit dem am Rotor 2.2 befestigten Zahnrädern 2.3, 2.4 die an ihm montierten Maschinenelemente 2.39, 2.40, 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 2.45, 2.46, 2.47, 2.48, 2.49, 2.50, 2.51 und 2.52 zum Rotieren um die Drehachse 0. Die auf die massenbehafteten Zweiflächenkolben wirkenden Fliehkräfte werden an die Peripherie geschleudert, wenn keine steuer- bzw. regelbare Gegenkräfte in den Hubräumen 2.53, 2.54, 2.55 und 2.56 dies verhindern.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach 2 sind die Sitzventile 2.25 und 2.26 geschlossen und die Zündkerze 2.34 hat das Gemisch im Vergaser 2.30 gezündet, wodurch der Druck im Hubraum 2.55 das Zweiflächenkolbenpaar 2.39, 2.40; 2.41, 2.41 über das Ritzel 2.43 synchron zur Drehachse 0 bewegt. Gleichzeitig saugt der reduzierte Druck im Hubraum 2.56 frisches Brennstoffgemisch über den Vergaser 2.29 und das geöffnete Sitzventil 2.23 an. Das andere Zweiflächenkolbenpaar 2.46, 2.47; 2.48, 2.49, synchronisiert durch das Ritzel 2.50, bewegt sich von der Drehachse 0 weg. Dabei komprimiert im Hubraum 2.53 das Brennstoffgemisch, da die Sitzventile 2.21 und 2.22 durch die Steuernocken 2.13 und 2.14 verschlossen sind. Gleichzeitig wird aus dem Hubraum 2.54 das verbrannte Gemisch über den Vergaser 2.27 und über das geöffnete Sitzventil 2.20 herausgeschoben..
3: Im Ausführungsbeispiel nach 3 werden die Reibkräfte zwischen den Kolben und den Zylindern im Motorgehäuse nach 2 verhindert und dadurch die Verlustenergie als Wärme weiter gesenkt.
Im Gehäuse 3.1 des Hybridmotors sind der Rotor 3.2 gelagert, der Stator 3.5 montiert und der Elektromotor bzw. Generator 3.10 befestigt. Vier Zweiflächenkolben 3.39 können in Zylindern, die am Rotor 3.2 befestigt sind, zur Drehachse 0 verschoben werden. Am Rotor 3.2 sind auch die Plungerkolben 3.40 angebracht. Vier Gleitsteine 3.41 sind über vier Lenkerstäbe 3.9 miteinander gelenkig wirkverbunden. Vier Einmasseschwinger, bestehend aus der Masse 3.44 und der Biegefeder 3.4, sind am Ende mit dem Rotor 3.2 biegeelastisch fixiert, und können durch die Gleitsteine 3.41 in Richtung der Drehachse 0 bewegt werden. Die Massen 3.8 werden passiv durch Fliehkräfte von der Drehachse 0 weggeschleudert. Die Corioliskräfte, die bei radialer Bewegung der Massen 3.8 in Richtung der Drehachse 0 entstehen, beschleunigen über die Biegefedern 3.4 den Rotor 3.2.
Der Hybridmotor wurde in 3 mit dem Anker 3.5 und dem Stator 3.6 des integrierten Elektroantriebs 3.10 gestartet und danach durch die Zündkerze 3.34 das verdichtete Brennstoffgemisch im Vergaser 3.30 gezündet, wodurch infolge des Druckanstiegs im Hubraum 3.43 das Zweiflächenkolbenpaar 3.39 zur Drehachse 0 des Hybridmotors geschoben wird, was zur Erhöhung der Drehzahl führt. Gleichzeitig werden die Gleitsteine 3.41 und die Massen 3.8 eines Einmassenschwingerpaares 3.4 und 3.8 verschoben. Dabei vergrößert sich der Hubraum 3.42 und frisches Brennstoffgemisch 3.37 wird durch das geöffnete Sitzventil 3.23 angesaugt. Zeitgleich wird der Hubraum 3.43 des anderen Zweiflächenkolbenpaares komprimiert, weil die Sitzventile 3.21 und 3.22 geschlossen sind. Die verbrauchten Gase werden gleichzeitig aus dem Hubraum 3.42 der Plungerkolben 3.40 über den Vergaser 3.27 und über das geöffnete Sitzventil 3.20 ausgestoßen.
4: Im Gehäuse 4.1 ist der Rotor 4.2 gelagert. Auf seiner Drehachse 0 sind ein Schwungrad 4.9, ein Arbeitszylinder 4.10 und das Zahnrad 4.8 montiert. Der Elektroantrieb/Generator 4.6 ist über das Zahnradpaar 4.7; 4.8 mit der Drehachse 0 formschlüssig wirkverbunden. Auf der Drehachse 0 des Rotors 4.2 ist auch der Ausgang 4.5 des Rotors drehbar gelagert. An den Rotor 4.2 sind mindestens zwei Führungsbahnen 4.3 befestigt. Auf ihnen gleitet das Massenpaar 4.18, welches durch ein Kniehebelantrieb 4.16; 4.17 verschoben wird, wenn die an der Kolbenstange 4.11 befestigten Kragarme 4.12 die gelenkig angeordneten Druckstangen 4.15 gegen die Druckfederpaare 4.13; 4.14 wirken. Bei Zufuhr potentieller Energie auf den Kolben 4.10 erhöht das angeschlossene Antriebssystem die kinetische Energie. Der potentielle Energiespeicher mit Ventilsteuerung ist nicht dargestellt.
Mit dem Elektroantrieb/Generator 4.6 wird der Motor gestartet. Die Fliehkräfte des Massenpaares 4.18 bewirken, daß sich der Abstand des Massenschwerpunktes von der Drehachse 0 vergrößert und der angelenkte Kniehebelantrieb 4.16; 4.17 über die Druckstange 4.15 den Kragarm 4.12 mit Kolbenstange 4.11 gegen die Druckfeder 4.13 verspannt. Diese Ausgangssituation entspricht der rechten Seite von 4.
Bei Zufuhr potentieller Energie auf den Kolben 4.10 erhöht sich die Drehzahl des Motors, weil das an der Kolbenstange 4.11 angeschlossene Antriebssystem den Abstand des Massenschwerpunktes von der Drehachse 0 verkleinert. Die Situation nach einem Arbeitshub ist auf der linken Seite von 4 dargestellt.
5a; 5b: Im Gehäuse 5.1 ist der Rotor 5.2 gelagert. Eine Zahnstange 5.3 ist auf der Drehachse 0 axial verschiebbar. Dabei dreht sie das Zahnradsegmentpaar 5.12 um die Drehachsen 5.14, die im Rotor 5.2 gelagert sind. An dem Segmentpaar 5.12 ist das Massenpaar 5.13 koaxial befestigt. Die Abtriebswelle 5.18 als Drehmomentenausgang des Motors ist mit dem Rotor 5.2 verbunden und im Gehäuse 5.1 gelagert. Ein Elektromotor/Generator 5.16 ist über das Zahnradpaar 5.15, 5.17 mit dem Rotor 5.2 formschlüssig verbunden. Ein Arbeitszylinder 5.5 hat die Aufgabe, die Zahnstange 5.3 über den Kugelkopf 5.4 das Zahnradsegmentpaar 5.12 um die Drehachsen 5.14 zu drehen, indem das Medium im Akkumulator 5.11 über Steuerventil 5.10 den Kolben 5.7 und die Kolbenstange 5.6 verschiebt.
In 5a ist der Kolben 5.7 mit seiner Kolbenstange 5.6 durch die Druckfeder 5.8 in die Ausgangslage gedrückt, weil auch das Steuerventil 5.10 den Kolben 5.7 drucklos geschaltet hat. Die Zahnstange 5.3 hat über das Zahnradsegmentpaar 5.12 das Massenpaar 5.13 in die Ausgangslage gebracht. Mit dem Einschalten des Elektroantriebs 5.16 dreht sich der Rotor 5.2 mit seinen eingebauten Funktionsteilen Zahnradsegmentpaar 5.12 und Massenpaar 5.13. Mit dem Zuschalten des Steuerventils 5.10 nach 5b wird potentielle Energie im Akkumulator 5.11 in den Arbeitszylinder 5.5 transportiert. Seine Hubbewegung bewirkt über die angelenkte Zahnstange 5.3 und über das Zahnradsegmentpaar 5.12 die Verminderung des Schwerpunktabstandes des Massenpaares 5.13. Dies führt zu einer Drehzahlzunahme an der Drehachse 0.
Bezugszeichenliste

0: Drehachse
1.1: Motorgehäuse
1.2: Rotor
1.3, 1.4: Kolbenpaar
1.5: Gleitsteinpaar
1.6: Federpaar
1.7: Lenkerstäbe
1.8: Achse und Dreheinführung
1.9: Achse des Rotors 1.2
1.10: Zahnrad
1.11: Elektroantrieb
1.12: Zahnrad
2.1: Motorgehäuse
2.2: Antriebsgehäuse
2.3, 2.4: Zahnrad mit Dreheinführung
2.5, 2.6: Zahnrad mit Abtrieb
2.7, 2.8: Zahnrad für Zweitantrieb
2.9: Elektroantrieb
2.10: Generator
2.11, 2.12: Steuernocken
2.13, 2.14: Steuernocken
2.15, 2.16: Steuernocken
2.17, 2.18: Steuernocken
2.19, 2.20: Sitzventil
2.21, 2.22: Sitzventil
2.23, 2.24: Sitzventil
2.25, 2.26: Sitzventil
2.27, 2.28: Vergaser
2.29, 2.30: Vergaser
2.31, 2.32: Zündkerze
2.33, 2.34: Zündkerze
2.35, 2.36: Eintritt Energieträger
2.37, 2.38: Eintritt Energieträger
2.39: Zweiflächenkolben
2.40: Zahnstange
2.41: Zweiflächenkolben
2.42: Zahnstange
2.43: Ritzel
2.44, 2.45: Plungerkolben
2.46: Zweiflächenkolben
2.47: Zahnstange
2.48: Zweiflächenkolben
2.49: Zahnstange
2.50: Ritzel
2.51, 2.52: Plungerkolben
2.53: Hubraum des Zweiflächenkolbens
2.54: Hubraum des Plungerkolbens
3.1: Gehäuse des Hybridmotors
3.2: Rotor des Hybridmotors
3.3: Schwungrad
3.4: Biegefeder
3.5: Anker des Elektromotors
3.6: Stator des Elektromotors
3.7: Abtrieb des Hybridmotors
3.8: Massen
3.9: Lenkerstäbe
3.10: Elektroantrieb/ Generator
3.11, 3.12: Steuernocken
3.13, 3.14: Steuernocken
3.15, 3.16: Steuernocken
3.17, 3.18: Steuernocken
3.19, 3.20: Sitzventil
3.21, 3.22: Sitzventil
3.23, 3.24: Sitzventil
3.25, 3.26: Sitzventil
3.27, 3.28: Vergaser
3.29, 3.30: Vergaser
3.31, 3.32: Zündkerze
3.33, 3.34: Zündkerze
3.35, 3.36: Eintritt Energieträger
3.37, 3.38: Eintritt Energieträger
3.39: Zweiflächenkolben
3.40: Plungerkolben
3.41: Gleitstein
3.42: Plungerkolben
3.43: Hubraum Zweiflächenkolben
3.44: Gelenk Gleitstein/Lenker
4.1: Gehäuse des Hybridmotors
4.2: Rotor des Hybridmotors
4.3: Führungsbahnen der Massen 4.18
4.4: Energieeinspeisung
4.5: Motorausgang
4.6: Elektromotor/Generator
4.7: Zahnrad
4.8: Zahnrad
4.9: Schwungrad
4.10: Arbeitszylinder
4.10a: Kolben des Arbeitszylinders bei der Grunddrehzahl
4.10b: Kolben des Arbeitszylinders nach dem Arbeitshub
4.11: Kolbenstange
4.12a: Kragarm in Ausgangsstellung
4.12b: Kragarm nach Arbeitshub
4.13a: Druckfeder in Ausgangsstellung
4.13b: Druckfeder nach Arbeitshub
4.14a: Druckfeder in Ausgangsstellung
4.14b: Druckfeder nach Arbeitshub
4.15a: Ausgangsstellung Kniehebel 4.16a, 4.17a
4.15b: Druckstange nach Arbeitshub
4.16a: Kniehebelglied in Ausgangsstellung
4.16b: Kniehebelglied nach Arbeitshub
4.17a: Kniehebelglied in Ausgangsstellung
4.17b: Kniehebelglied nach Arbeitshub
4.18a: Masse in Ausgangsstellung
4.18b: Masse nach Arbeitshub
5.1: Gehäuse des Motors
5.2: Rotor des Motors
5.3: Zahnstange
5.4: Kugelkopf
5.5: Arbeitszylinder
5.6: Kolbenstange
5.7: Kolben
5.8: Druckfeder
5.9: Drehdurchführung
5.10: Steuerventil
5.11: Akkumulator
5.12: Zahnradsegmentpaar
5.13: Massenpaar
5.14: Drehachsen des Zahnradsegmentpaares
5.15: Zahnrad
5.16: Elektroantieb/Generator
5.17: Zahnrad
5.18: Abtriebswelle

Claims

Verfahren zum Wandeln von potentieller in kinetische Energie zur Erzeugung von Drehmomenten in Antriebssystemen, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zufuhr potentieller Energie zur Reduzierung der Schwerpunktabstände von rotierenden Massen sich deren kinetische Energie erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerpunktabstände von rotierenden Massen durch unter Druck stehende Flüssigkeiten wie Hydrauliköl, Wasser u.a., durch gasförmige Medien wie Druckluft, Biogase etc., durch magnetische Felder und durch die für Verbrennungsmotoren bekannten Gasgemische intermittierend gesteuert und geregelt werden können.
Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits am Rotor (3.2) des Hybridmotors der Anker (3.6) des Elektromotors und andererseits am Motorgehäuse (3.1) des Hybridmotors der Stator (3.5) montiert sind.
Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor am Motorgehäuse (3.1) befestigt und sein Anker (3.5) mit dem Rotor (3.2) des Hybridmotors ohne schaltbare Kupplung formschlüssig wirkverbunden ist.
Antriebssystem zur Realisierung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben der massenbehafteten Kolbenpaare (2.39; 2.41, 2.46; 2.48) mit je zwei Wirkflächen ausgestattet sind.
Antriebssystem zur Realisierung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor (3.1) mindest ein Einmassenschwingungspaar, bestehend aus der Biegefeder (3.4) und der Masse (3.8), befestigt ist und durch angetriebene Gleitsteine (3.41) zur Drehachse (0) gebogen werden kann.
Antriebssystem zur Realisierung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Schwerpunktabstandes der Massen (4.18) zur Drehachse (0) durch einen Kniehebelantrieb (4.15, 4.16, 4.17) bewirkt wird durch Zufuhr potentieller Energie in den Arbeitszylinder (4.10).
Antriebssystem zur Realisierung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Schwerpunktabstandes der Massen (5.13) zur Drehachse (0) durch einen Exzenterantrieb (5.3, 5.12, 5.13, 5.14) bewirkt wird, indem dem Arbeitszylinder (5.5) mit Federrückführung potentielle Energie zugeführt wird.
Alle weiteren Antriebsbeispiele zur Realisierung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2.