DE102018005817A1

DE102018005817A1 - Verbrennungsmotor in Verbundbauweise mit annähernd parallel verlaufender Sekundärexpansion

Info

Publication number: DE102018005817A1
Application number: DE102018005817.5A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2038-07-21
Also published as: DE102018005817B4

Abstract

Zielsetzung ist es den Artverwandten Verbrennungsmotor in radialer Sternbauweise (Zitat DE 102014011571 B4) zu verkleinern.Die Erfindung stellt einen Mehrzylinder Viertakt-Axialkolben-Verbrennungsmotor ohne Zylinderkopf mit innerer Verbrennung bereit (Figur 1 Nr. 1), der über ein gemeinsames auch übergehend verbundenes Außengehäuse (6) dann innen liegend mit einer ihm stoß-seitig innen gegenüberliegenden Drehkolbeneinheit (2) verbunden ist.Diese Drehkolbeneinheit (2) ist axial drehbar abgedichtet, zum Teil in dem feststehenden Viertakt- Mehrzylindermotor einander übergehend gelagert (Figur .7) wobei in der Drehkolbeneinheit (2) eine stoß-seitig angeordnete Drehkolbenabschlussfläche (Figur 1. Nr.3) mit Fenster, Kanälen (11,12,13), Kerzen (19) und Einspritzdüsen (20) ansässig ist, sowie eine darauf angepasste abgedichtete Abschlussfläche (33) im Mehrzylindermotor (1). Innerhalb der Drehkolbeneinheit (2) befindet sich ein einzelner axial und exzentrisch angeordneter Zweitakt-Hubkolben-Arbeitszylinder (4) dessen Verbund nun eine annähernd parallele Sekundärexpansion ermöglicht. angelehnt an die radiale Stembauweise (Zitat DE102014011571 B4); jedoch mit dem Vorteil einer geringeren Baugröße durch Umstellung auf Axialbauweise. Gleichzeitig kann somit auch die funktionsnötige Zylinderzahl reduziert werden.Verwendung auch im KFZ möglich.

Description

Zunächst als Einleitung des bekannten, technischen Standards von Axialkolbenmotoren.
Axialkolbenmotoren waren schon vor dem zweiten Weltkrieg bekannt. Ihre Vorteile wurden in der platzsparenden, kompakten Bauweise gesehen. Deswegen wurden sie zum Beispiel auch in Torpedos eingebaut.
Es gab Axialkolbenmotoren mit innerer Verbrennung als Viertakter mit mehreren Zylindern, deren Form im Schnitt einem Trommelrevolver glich. Diese gab es dann auch als Zweitakt-Axial- Gegenkolbenmotoren, sowie ebenfalls auch mit drehendem Innengehäuse - also axialer Drehkolbeneinheit mit mehreren Zylinderbohrungen in axialer Richtung. Es gab sie auch ohne starren Zylinderkopf und ohne Ventile. Der Zylinderkopf wurde dann z B. durch eine niedrigere geschliffene Kopfabschlussplatte mit Kanälen und Zündkerzen ersetzt. Hierbei dient die Kopfabschlussplatte als scheibenförmiger Drehschieber, feststehend oder selbst drehend, je nachdem ob sich der Drehkolben oder die Platte dreht.
In Axialkolbenmotoren fanden Taumelscheiben, Kurbelwellen oder kurvenbahnförmige Kurvenscheiben im Verbund mit Pleuelstangen, Kugeln, Rollen, Bolzen und/oder Schiebestangen Anwendung.
Als Arbeitsverfahren gelten entweder Viertakter oder Zweitakter mit innerer Verbrennung und Zweitakter mit äußerer Verbrennung - also Axialkolbenmotoren in Mehrzylinderausführung, die dann als reine Zweitakt-Expansionsmotoren genutzt wurden. Hierbei gab es dann äußere Brennkammern mit intermittierenden oder kontinuierlichen Brennverfahren, die von Kompressoren auch Kolbenkompressoren (also zwei-taktende Verdränger) gespeist wurden.
Hiermit wird eine weitere Variante bereitgestellt, nämlich ein feststehender-Mehrzylinder-Viertakt-Axialkolbenmotor (1) mit innerer Verbrennung, der über ein gemeinsames, verbundenes, übergehendes Außengehäuse (6), dann innen liegend ohne Zylinderkopf, mit einer Drehkolbeneinheit (2) verbunden ist, in der sich ein einzelner axial oszillierender sekundärer Zweitakt-Hubkolbenmotor befindet, bestehend aus Zylinder (4) Kolben (28) Pleuel (10) und Oszilationstrieb (26) Dieser dreht sich nicht in der Drehkolbeneinheit sondern mit der Drehkolbeneinheit (2) mit.
Er ist etwas außer mittig angeordnet (34). Dies ist wichtig, um an der gegenüberliegenden Seite zum Mehrzylindermotor Platz für große Kanäle (11,12,13,17) mit gutem Gaswechsel (3 u 4) zu schaffen. Gleichzeitig erhält er dadurch eine Kreisbahn.
Nun ist er über einen Schusskanal (13) mit dem Mehrzylindermotor (1) so gekoppelt, dass der einzelne Sekundärzylinder (4) von einem jeweiligen Viertaktzylinder (5) des Mehrzylindermotors (1) nacheinander einen abgestuften annähernd parallelen Arbeitstakt mit übernimmt, mit anschließendem Auslasstakt.
Gleichzeitig dient die Drehkolbeneinheit (2) mit ihrer stoß-seitigen Abschlussfläche (3) im Zusammenspiel mit der darauf angepassten Abschlussfläche (33) des feststehenden Mehrzylindermotors (1) und mit den Dichtelementen als funktionaler Drehschieber für die nötigen Gaswechselsteuerungen des feststehenden Viertaktmotors (1).
Das Arbeitsverfahren ist ähnlich wie bei der Radial-Sternmotor-Ausführung (Zitat DE 102014011571 B4 ).
Der Vorteil der Axial-Ausführung ist, dass man die Baugröße und die funktionsfähige Zylinderzahl reduzieren kann, und den Motor somit für den mobilen Einsatz tauglicher macht.
Dies begründet sich dadurch, dass mit einem möglichst geringen Drehkolbendurchmesser alle nötigen Funktionen ermöglicht werden können, die für ein Arbeitsverfahren mit dem Arbeitsprinzip annähernd parallel verlaufender Sekundärexpansion benötigt werden.
Bei der axialen Ausführung ist die Randabdichtende Oberfläche mit einem kleineren Gesamtdurchmesser als bei der Radial-Ausführung (Zitat DE 102014011571 B4 ) einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit ausgesetzt. Deshalb kann man den Viertakt-Zyklus auf eine 360° -vollkreisdrehung besser anwenden und somit mit nur einem sekundären Zweitakt- Arbeitszylinder auskommen.
Anders ist dies, wenn man einen jeweiligen Viertakt-Arbeitszylinder in einer gegenüberliegenden Vollkreisdrehung zweimal zum Viertakt-Verfahren einstellt. Dann reduziert sich zwar die Drehkolbendrehzahl, aber man benötigt zwei sekundäre Expansionszylinder.
Somit kann man bei dem einzelnen Sekundärzylinder auf die Doppelzündung bzw. Doppelverbrennung zweier Viertakt-Arbeitszylinder gleichzeitig verzichten.
Ebenso bietet die Axial-Ausführung einen günstigen Schwingungsausgleich.
Die massiv geführte und gelagerte sowie abgedichtete Verbindung der drei Hauptkomponenten - nämlich des feststehenden Viertaktmotors (1), des Zweitaktmotors in der Drehkolbeneinheit (2) und des Außengehäuses (6) - werden vorausgesetzt. Somit kann auch wie in 7 der Viertaktmotor und der Zweitaktmotor geführt und gelagert ineinander übergehen. Das Außengehäuse (6) ist dann schon Bestandteil des Feststehenden Mehrzylindermotors.
Der Vorteil gegenüber normalen Viertaktmotoren wird damit begründet, dass man den Arbeitstakt splittet in einen jeweils primären, kleineren, langsamer taktenden Arbeitszylinder, wodurch bei der Verbrennung der kompaktere Brennraum länger ausgenutzt wird, und einen sekundären größeren Arbeitszylinder, der dann auch schneller taktet und somit den eigentlichen Nachtakt schon annähernd parallel mit übernimmt und somit weiter Richtung Atmosphärendruck mit größerem Volumen expandiert.
Bei diesem Verfahren wird relativ direkt die Restexpansion übertragen, fast ohne toten Raum und ohne Ventile, weil die Drehkolbenabschlussfläche (3) mit der Drehkolbeneinheit (2) der eigentliche Drehschieber ist, samt exzentrisch angeordnetem Expansionskolben (28), der einen Höcker (16) hat, der in den Schusskanal (13) größtenteils hinein fahren kann, und dessen toten Raum einnimmt.
Durch diesen Höcker (16) kann der Schusskanal (13) relativ groß gestaltet werden, was wiederum dem schnellen Drucküberströmen gerecht wird.
Durch die Anwendung von einer z. B. Wassereinspritzung indirekt in die Ansaugluft oder direkt in den primären Brennraum oder gar im Zuströmungsbereich des Sekundärzylinder kann hierbei der Gasvolumenanstieg des Wasserdampfes zusätzlich sinnvoll ausgenutzt werden, begründet mit dem größeren Expansionsvolumen gegenüber einem normalen Viertaktmotor.
Bei der Verwendung eines kohlenstofffreien Brennstoffs (z B. Wasserstoff mit Wassereinspritzung) kann man schon fast von einem emissionsfreien oder emissionsarmen Verbrennungsmotor reden, der sich auf einer Stufe mit der Brennstoffzelle und des E-Motor stellen darf, nur mit dem Unterschied der schnelleren Betankung. Lange lebe der Verbrennungsmotor.
Funktionsbeschreibung.
Nun betrachte man die Zeichnung 1 und einen dort einzeln beobachteten auch mit Nummer (32) gekennzeichneten Kolben. Dieser befindet sich zB. In dem feststehenden hier mit drei Zylindern dargestellten Mehrzylinder-Axialkolbenmotor (1) und hat seine untere Totpunktstellung eingenommen.
Dieser Kolben (32) hat gerade durch seine Abwärtsbewegung einen Raum vergrößert und Frischluft oder Gemisch angesaugt durch sein Zusammenspiel mit dem Ansaugkanal (11), der durch die Drehkolbeneinheit (2) und deren Abschlussfläche (3) geführt ist, die wiederum seinen Abschluss stoß seitig abdichtet.
Nachfolgend wird dieser Kolben (32) durch seinen Oszillationstrieb (25) in Richtung oberer Totpunkt geführt. Hierbei dreht sich die gegenüberliegende Drehkolbeneinheit (2) weiter, somit steht sein Zylinder (5) nun stoß seitig der abdichtenden, überstreifenden Abschlussfläche (3) samt Drehkolbeneinheit (2) gegenüber. In dieser Position steht dem Zylinder (5) keine Kanalöffnung gegenüber. Somit wird dann das Gemisch oder die Frischluft verdichtet, bis kurz vor dem Erreichen des oberen Totpunktes des Kolben (32), wo dessen Zylinder (5) durch Weiterdrehen der ihm gegenüberliegenden Drehkolbeneinheit (2) nun Zugang zu einer zündenden Kerze (19) und/oder einer Einspritzdüse (20) erlangt, so dass hier der sogenannte Verbrennungsprozess als Selbst- oder Fremdzünder beginnt.
Der Kolben (32) wird nun durch den Verbrennungsdruck nach unten getrieben, bis dieser auf ungefähr halbem Weg Richtung U.T dabei durch die Drehung der gegenüberliegenden Drehkolbeneinheit (2) und deren Kanäle nun mit seinem Zylinder (5) das Öffnungsfenster des Überstrom-Schusskanal (13) erreicht. Dieser wird gerade durch den Sekundärkolben (28) mit seinem Höcker (16) größtenteils eingenommen.
Nun strömt der Verbrennungsdruck auch zum Sekundärkolben (28) über. Der Sekundärkolben (28) befindet sich nun in seiner obersten Totpunktstellung. Da er durch seinen Oszillationstrieb (26) durch eine schnellere Übersetzung gegenüber dem gekoppelten Oszillationstrieb (25) des primären Kolbens (32) angetrieben wird, kann er nun annähernd parallel mit-arbeitstakten und erreicht noch annähernd zeitgleich mit dem Primärkolben (32) die unterste Totpunktstellung. Dies ist der annähernd parallel verlaufend, verbundene Arbeitstakt, der es erlaubt das mechanisch mehr Restdruck abgebaut werden kann, bei einem anfänglich kleinst möglichen expandierenden Verbrennungsraum.
Nachfolgend bewegen sich der Kolben (28) und der gegenüberliegende Kolben (32) in Richtung aufeinander zu und haben somit beide Zugang zum Auslasskanal (12), der sich nun mit der Drehung bzw. Kreisbewegung dem offenen Zylinder (5) vom Kolben (32) gegenüber befindet. Hierbei findet ein gemeinsamer Ausstoßtakt statt.
Da der Kolben (28) schneller oszilliert, stößt dieser seine Abgase erst über seinen Schusskanal (13) in den Zylinderraum vom Kolben (32) zurück, während dieser noch länger Zugang zum Auslasskanal (12) hat. Anschließend stößt dieser dann die Restgase aus.
Bei einer Ausführung mit drei Zylindern in der feststehenden axialen Mehrzylindereinheit (1) ist es sinnvoll, zusätzliche Auslasskanäle (17) in derselbigen zu integrieren, weil sich bei dieser Ausführung die Drehkolbeneinheit (2) im Verhältnis zu der Oszillation des Sekundärkolbens (29) schneller weiter dreht als bei einer z.B. Vierzylinder-Ausführung (2). So hat dann der Sekundärkolben (28) noch die Möglichkeit seine Restabgase alleine auszustoßen, auch wenn er vom Winkel her mit seinem Schusskanal (13) keinen Zugang zum offenen Zylinder (5) vom Kolben (32) und somit keinen direkten Zugang zum Auslasskanal (12) in seiner eigenen Drehkolbeneinheit (2) mehr hat (zu erkennen an 3).
Nachfolgend beginnt der Kreisprozess von Kolben (32) wieder erneut mit einem Ansaugtakt.
Der Kolben (28) von Zylinder (4) hingegen bildet einen Kreisprozess, in dem er nacheinander der Reihe nach sich seinen Doppeltakt - also Zweitakt - mit dem jeweilig gegenüber sozusagen vorbeiwandernden Primärkolben (32) zu einem Verbundtakt - also Arbeits- und Ausstoßtakt - annähernd parallel verbindet.
Dies sorgt dafür, dass die Übersetzung des Oszillationstriebes (26) des Sekundärkolbens (28) so angepasst sein muss, dass er pro Anzahl der Primärzylinder (5) immer einen Doppelhub - also einmal Hub- und einmal Rückbewegung - ausführen muss.
Ausführungsarten.
Obwohl die Erfindung exemplarisch dargestellt ist, soll dies das Grundkonzept nicht auf eine einzelne Ausführungsart einschränken, sondern ohne das Grundkonzept nicht zu weit auszudehnen, soll das Kernprinzip doch in den wichtigsten Ausführungsarten hier zusammengefasst nachfolgend im Rahmen der Patentansprüche erfasst werden. Hier die eingeschränkten Mindestausfiihrungsarten.
Die Oszillationstriebe sind als Taumelscheibe, Kurvenscheibe oder Kurbelwelle möglich und nicht auf eine Ausführung eingeschränkt.
Zwar werden drei bis fünf Zylinder als primäre Viertakt-Arbeitszylinder empfohlen, jedoch ist die Anzahl der primären Viertakt-Arbeitszylinder in dem Axialkolbenmotor nicht eingeschränkt.
Dass der primäre Viertakt-Axialkolbenmotor feststehend ist, wird empfohlen. Dass er zusätzlich zum Gegendrehkolbenmotor wird, wird nicht eingeschränkt.
Ebenso ist die Gestaltung der fliehkraft reduzierenden Maßnahmen am Kurbeltrieb samt Kolben mit den Patentansprüchen 8 bis 10 beschrieben.
Ob der Motor als Fremdzünder, als Selbstzünder oder als solches in der Kombination betrieben wird, wird nicht eingeschränkt. Gleichfalls wird nicht eingeschränkt, mit welchem Kraftstoff (z.B. Wasserstoff oder Kohlenstoff basiert), ob mit oder ohne Aufladung, oder ob gar mit einer zusätzlichen Wassereinspritzung oder einer zusätzlichen Einlassung eines gasförmigen Mediums der Motor betrieben wird. Weiterhin wird nicht eingeschränkt, dass der Motor mit einem E-Motor zum Hybrid wird. Das Kernprinzip dieser Erfindung gilt für alle beschriebenen Varianten.
Mit Blick auf den primären Axialkolbenmotor wird somit erkennbar, dass bei einer primären feststehenden Dreizylinder-Ausführung der Sekundärkolben drei Doppelhubbewegungen ausführen muss. Analog muss der Sekundärkolben bei einer Vierzylinder-Ausführung vier Doppelhubbewegungen ausführen und bei einer Fünfzylinder-Ausführung fünf Doppelhübe. In allen Fällen vollzieht die Drehkolbeneinheit mit dem exzentrischen Sekundärkolben jeweils eine Volldrehung.
Der Sekundärkolben (28) als Zweitakter arbeitet somit immer nur in einem Teilabschnitt mit einem jeweiligen primären Viertaktkolben (32) einen gemeinsamen Verbundtakt als Kreisprozess aus, nämlich den annähernd parallelen sekundären Expansionstakt mit mehr oder weniger verbundenem Ausstoßtakt.
Da der sekundäre Arbeitszylinder (4) samt Kolben (28) exzentrisch angeordnet ist, wie auch alle Kanäle (11,12,13,17) und deren Fensteröffnungen, bildet er bei einer Volldrehung der Drehkolbeneinheit (2) eine Vollkreisdrehung vor dem feststehenden Axialkolbenmotor (1), so dass sich ein doppelter Kreisprozess bildet: zum einen der des Viertaktmotors (1), so dass ein jeder primärer Arbeitszylinder (5) bei der Volldrehung der Drehkolbeneinheit (2) einen Viertaktprozess erhält; zum anderen der Kreisprozess des sekundären Zweitakters, der pro Volldrehung der Drehkolbeneinheit (2), angepasst an die Zylinderzahl des feststehenden Mehrzylindermotors (1), den Verbundtakt eines jeden Primärzylinders (5) ermöglicht.
Der Oszillationstrieb (25) der jeweiligen Kolben im Mehrzylindermotor (1) ist mit einem Getriebe (22) über das Außengehäuse (6) zur Drehkolbeneinheit (2) über ein weiteres Getriebe (23) verbunden, damit diese gedreht wird. Ebenso ist dieses Getriebe mit einem Getriebe (24) in der Drehkolbeneinheit verbunden, dass den Oszillationstrieb des Sekundärkolbens antreibt. Alle Getriebe sind kraft-schlüssig miteinander verbunden. Die Übersetzungen sind abhängig davon, wie viele Zylinder der axiale Mehrzylinder hat, im Rahmen zu einer gemeinsam addierten 360° Vollkreisdrehung.
Genauer beschrieben, ein jeder Primärkolben in der feststehenden Mehrzylindereinheit macht bei einer Volldrehung der Drehkolbeneinheit 4 Hubbewegungen für Viertakte und der einzelne Sekundärkolben macht bei einer Volldrehung seiner Drehkolbeneinheit immer soviel Zweitakte wie die Anzahl der gesamten primären Zylinder in der Mehrzylindereinheit.
Weil der Sekundärkolben in seinem Arbeitszylinder außer mittig also exzentrisch angeordnet ist und er somit eine Kreisbahn vollzieht, ist er auch etwas einer Fliehkraft ausgesetzt.
Damit diese etwas reduziert oder gar eliminiert wird, kann der Sekundärkolben samt Bolzen und Pleuel in seiner Massenverteilung so gestaltet sein, dass er in sich ausgewuchtet gefertigt werden kann - wie in Figur (6) - oder gar als paralleles Kolbenpaar mit einem Verbundpleuel ausgeführt sein kann, wie in Figur (5) dargestellt. Dort dient der zweite Kolben ausschließlich als Gegengewicht.
Weitere Ausführungsart
Eine weitere Fliehkraft reduzierung wird erreicht, wenn der feststehende Mehrzylindermotor auch mit einem weiteren Getriebe, dann in entgegengesetzter Drehrichtung zur eigentlichen Drehkolbeneinheit, gedreht werden kann. Dabei kann sogar die Übersetzung im Rahmen einer gemeinsamen Kreisbahn gestaltungsfrei sein; denn der nun zur zweiten Drehkolbeneinheit gewordene Mehrzylindermotor sollte wegen seiner Zylinder, die einer höheren Umfangsgeschwindigkeit ausgesetzt sind, niedriger drehen als die eigentliche Drehkolbeneinheit mit dem Sekundärzylinder.
Ein Abgasreinigungssystem (14) kann in der Drehkolbeneinheit (Figur (1) Nr. (2)) integriert sein, damit dieses schnell die nötige Reinigungstemperatur aufbaut. Gleichzeitig kühlt hierbei die Abgashitze ab, damit die einer Drehreibung ausgesetzten Dichtungen zum Außengehäuse beim Ausstoßen entlastet werden.
Der Motor könnte mit allen erdenklichen Kraftstoffen als Fremd- oder Selbstzünder, oder in einer Kombination als solches konstruiert werden, als Sauger oder aufgeladen, natürlich auch als weiterer Verbund mit einem E-Motor zum Hybrid werden.
Sein Verwendungszweck besteht überall wo ein Verbrennungsmotor erwünscht ist. Sogar im mobilen Bereich ist er einsetzbar.
Darauf dass eine nötige Kühlung, Schmierung, Kraftabnahme sowie Leitungsführungen zu und von allen drehenden Bauteilen und deren Abdichtungen, die zur Funktion verständlicher weise nötig sind, vorhanden sein müssen, wird hiermit hingewiesen ebenso auf die Lagerung, Verbindung und Führung aller Bauteile.
Bezug der Figuren.

1. Schnittzeichnung von dem Verbundmotor mit Taumelscheibe im Dreizylinder-Viertaktmotor und Kurbelwelle in der Drehkolbeneinheit.
2. Schnittzeichnung von dem Verbundmotor mit gekoppelten Kurbeltrieb als Vier-Zylinder-Viertaktmotor und Taumelscheibe in der Drehkolbeneinheit.
3. Darstellung der gegenüberliegenden Positionen von Zylindern und Kanälen sowie Kerzen / Glühkerzen, Einspritzdüsen in beiden Motoren 3+1 Ausführung.
4. Darstellung der gegenüberliegenden Positionen von Zylindern und Kanälen sowie Kerzen / Glühkerzen, Einspritzdüsen in beiden Motoren 4+1 Ausführung.
5. Paralleler Gleichlauf-Kurbeltrieb in der Drehkolbeneinheit mit Fliehkraftausgleich.
6. Einfacher Kurbeltrieb mit V-Pleuel und asymmetrischer Gewichtsverteilung im Kolben mit Höcker.
7. Symbolische Darstellung des geführten und gelagerten Überganges der Verbindung vom Viertaktmotor zum Zweitaktmotor.

Bezugszeichenliste

Nr. 1.: Feststehender Mehrzylinder Viertaktmotor.
Nr. 2.: Drehkolbeneinheit als Zweitaktmotor.
Nr. 3.: Stoß-seitige Abschlussfläche als Funktionaler Drehschieber.
Nr. 4.: Exzentrisch angeordneter Zweitakt Expansionszylinder.
Nr. 5.: Feststehende Viertakt- Arbeitszylinder (Primär).
Nr. 6.: Gemeinsames Außengehäuse.
Nr. 7.: Taumelscheibe als funktionaler Oszillationstrieb.
Nr. 8.: Mehrteiliger Kurbeltrieb als funktionaler Oszillationstrieb.
Nr. 9.: Kurbelwelle als funktionaler Oszillationstrieb.
Nr. 10.: Pleuel.
Nr. 11.: Einlassöffnung mit Kanal.
Nr. 12.: Auslassöffnung mit Kanal.
Nr. 13.: Durchschusskanal.
Nr. 14.: Abgasreiniger und gleichzeitiger Abgaskühler.
Nr. 15.: Symbolische zersägte Linie.
Nr. 16.: Höcker.
Nr. 17.: Abgasauslasskanäle im feststehenden Mehrzylindermotor.
Nr. 18.: Lagerung und Führung des Mehrzylindermotor .
Nr. 19.: Zündkerze oder Glühkerze.
Nr. 20.: Einspritzdüse.
Nr. 21.: Zusatz Einspritzdüse.
Nr. 22.: Getriebe zum Oszillationstrieb Primär.
Nr. 23.: Getriebe zur Drehung der Drehkolbeneinheit.
Nr. 24.: Getriebe zum Oszillationstrieb Sekundär.
Nr. 25.: Oszillationstrieb Primär.
Nr. 26.: Oszillationstrieb Sekundär.
Nr. 27.: Lagerung der Drehkolbeneinheit.
Nr. 28.: Kolben (sekundär) Zweitakter.
Nr. 29.: Kolbenbolzen.
Nr. 30.: Gegengewicht.
Nr. 31.: Gleitkolben als Gegengewicht.
Nr. 32.: Kolben Primär (Viertakter)
Nr. 33.: Stoß-seitige Abschlussfläche (primär) Viertaktmotor.
Nr. 34.: Symbolisch für außer-mittig (exzentrisch)
Nr. 35.: Ineinander übergehende gleitende Verbindungsleitungen.

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

DE 102014011571 B4 [0009, 0012]

Claims

Verbrennungsmotor in Verbundbauweise mit annähernd parallel verlaufender Sekundärexpansion, die sich dadurch ergibt, dass sich ein primärer feststehender Viertakt-Mehrzylindermotor, ohne Zylinderkopf (1 Nr. 1) aber mit einer zur kopflosen also zur Stoßseite hin, dicht fähigen Abschlussfläche (33), deren Arbeitszylindern (5) mit Kolben (32) eine kreisförmig um die axiale Mitte herum angeordnete Axialbauweise oder annähernd axiale Bauweise aufweisen, der über ein gemeinsames auch ineinander übergehend verbundenes Außengehäuse (6) mit einer ihm innen stoß-seitig gegenüberliegenden, drehbar gelagerten sowie geführten und abgedichteten zylinderförmigen Drehkolbeneinheit (2) und einer daran stoß-seitig ansässigen Abschlussfläche als funktionaler Drehschieber (3) also gleitend, abgedichtet, mit Dichtungen anliegend verbunden ist, wobei in der Drehkolbeneinheit (2) sich ein axial oder annähernd axial und exzentrisch angeordneter Expansionsarbeitskolbenzylinder (4) als Motor mit Zweitaktwirkung befindet, so sind nun beide Motoren stoß-seitig gegenüberliegend aneinander streifend abgedichtet verbunden,wobei: - der Oszillationstrieb (25) des feststehenden Viertaktmotor mit einem Getriebe (22) über dem gemeinsamen Außengehäuse (6) zu einem weiteren Getriebe (23) mit der Drehkolbeneinheit (2) gekoppelt ist, so dass die Drehkolbeneinheit (2) gedreht wird, in dieser wird dann über ein weiteres Getriebe (24), dessen Oszillationstrieb (26) für den darin befindlichen exzentrisch angeordneten Zweitakt-Hubkolben-Expansionszylinder (4) gekoppelt, so dass nun ein zweifacher Kreisprozess erzeugt wird, zwischen dem feststehenden Viertakt-Mehrzylindermotor (1) und der gekoppelten gedrehten Drehkolbeneinheit (2) mit integrierten kreisenden Zweitakt-Expansionszylindermotor, wobei: - der Oszillationstrieb (25) des Feststehenden Viertakt-Mehrzylindermotor (1) durch jeweilige Pleuel (10) zur Taumelscheibe (7) oder Kurvenscheibe oder einen gekoppelten Kurbel-trieb (2 Nr. 8) im Zusammenspiel mit seinen Arbeitskolben (32) erzeugt werden kann, wobei: - der Oszillationstrieb (26) des sekundären Zweitakt-Expansionszylindermotor, der sich in der Drehkolbeneinheit (2) befindet, kann durch Pleuel (10) und Taumelscheibe (7) oder Kurvenscheibe oder einem Kurbeltrieb (9) im Zusammenspiel mit seinem Kolben (28) erzeugt werden, wobei: - die an der Drehkolbeneinheit (2) ansässige geschliffene Abschlussfläche (3) mit Dichtungen als Drehschieber, die mindestens eine Einlassöffnung mit Kanal (11), mindestens eine Auslassöffnung mit Kanal (12) sowie mindestens einen Durchschusskanal (13) sowie mindestens eine Zündkerze (19) und oder Glühkerze sowie mindestens eine Einspritzdüse (20) besitzt, deren Öffnungen nun eine Kreisbewegung vor dem gegenüberliegenden Mehrzylindermotor (1) im Zusammenspiel mit dessen stoß-seitig geschliffener Abschlussfläche (33) mit Dichtungen nun eine sogenannte Schieberventilwirkung erzeugen kann, wobei: - bei der richtigen Anordnung der Öffnungskanäle (11) + (12), Zündkerzen (19) und oder Düse (20) in der Drehkolbeneinheit (2) mit fest ansässiger Kopfabschlussfläche (3), entsteht dann durch dessen Drehung, in dem gegenüberliegenden Mehrzylindermotor (1) mit der entsprechenden Dreh und Oszillationsübersetzung zu den entsprechenden Hubbewegungen, von den Kolben (32) im Mehrzylindermotor ein jeweiliges Viertakt-Arbeitsverfahren mit innerer Verbrennung, das bei einer Volldrehung der Drehkolbeneinheit (2) einmal in jedem festen Arbeitszylinder (5) nacheinander statt findet, wobei: - der einzelne in der Drehkolbeneinheit (2) exzentrisch befindliche Hubkolbenarbeitszylinder (4), der sich mit der Drehkolbeneinheit (2) mit dreht und dadurch eine Kreisbahn erhält, sprich sekundärer Expansionszylinder (4), der als Zweitakter ohne eigene direkte primäre Verbrennung arbeitet, kann über das gemeinsame Außengehäuse (6) und dem feststehenden Mehrzylindermotor (1) nun einen Verbundmotor bilden aus einem primären Verbrennungs-Viertaktmotor (1) und dem sekundären Zweitaktmotor (2), der mit den entsprechenden dreh und Oszillationsübersetzungen nun von jedem feststehenden Arbeitszylinder (5) über den Schusskanal (13) nacheinander die Nachexpansion annähernd parallel mit übernimmt, mit anschließendem Auslasstakt,
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (28) in der Drehkolbeneinheit (2) einen Höcker (16) aufweist, der dann in der obersten Totpunktstellung in den Schusskanal (13) der Abschlussfläche (3) als Drehschieber hinein fährt und somit den Raum des Schusskanals (13) größtenteils einnimmt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass in der Drehkolbeneinheit (2) ein Abgasreinigungskatalysator und oder Reinigungsfilter und oder Abgaskühler (14) integriert ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass in dem feststehenden Mehrzylindermotor (1) ein jeweiliger Abgasauslasskanal (17) neben und im Drehsinn der Drehkolbeneinheit nach einem jeweiligen Arbeitszylinder (5) angeordnet ist, um etwaige Restgase von dem sekundären Expansionszylinder (4) abzuführen,
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass alle Zylinder (5) des Mehrzylindermotors sowie der einzelne Expansionszylinder (4) nicht zwangsläufig zur axialen Richtung parallel ausgerichtet sein müssen (2 Mehrzylindermotor Nr. 1), also einen Schrägstand haben dürfen - dies ist mit annähernd axialer Bauweise bezeichnet - ebenfalls muss die Stoßseite der Abschlussfläche (3) als Drehschieber und die Stoßseite (33) des feststehenden Mehrzylindermotor nicht zwingend eben/plan sein, also sie kann abgerundet oder kegelstumpfförmig sein und die Übergänge können ineinander gesteckt übergehen (7).
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass dieser Motor zusätzliche Einspritzdüsen (21) in der Drehkolbeneinheit oder in dem feststehenden Mehrzylindermotor aufnehmen kann, um ein flüssiges oder gasförmiges Medium zuzugeben.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Mehrzylindermotor (1) durch ein weiteres Getriebe, Lagerung und Führung (18) dann auch ebenfalls zur Drehkolbeneinheit wird, die durch Drehen in eine entgegengesetzte Drehrichtung zur Drehkolbeneinheit (2) und somit des sekundären Expansionszylinder (4) dann die Drehzahl und Fliehkraft des Expansionszylinder (4) und dessen Kolben reduziert.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass Kühlung, Schmierung, Lagerungen, Führungen, Abdichtungen und Ölabführungen sowie Verbindungsleitungen, Verkabelung und Wellen an allen funktionswichtigen Stellen vorhanden sein müssen, sowie auch die abgedichteten Kanäle und Leitungen als Übergänge von der Drehkolbeneinheit zum feststehenden Außengehäuse vorhanden sein müssen, sowie Drehmomentabnehmer und gegebenenfalls Schwingung reduzierende Ausgleichswellen.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der exzentrisch in der Drehkolbeneinheit befindliche Kolben (28) mit Fliehkraft ausgleichenden Gewichten und/oder durch ein zusätzlich V-förmiges Pleuel mit Fliehkraft ausgleichenden Gewichten versehen sein kann. (6).
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass das exzentrisch in der Drehkolbeneinheit befindliche Pleuel (10) mit sekundären Kolben (28) durch eine Verbindung zu einem weiteren diametral entgegengesetzten Pleuel mit einem Führungskolben (31) im Gleichlauf verbunden ist und zwar so, dass die jeweiligen Fliehkräfte in der Kreisbewegung sich gegenseitig aufheben (5).