DE10360501A1 - Neuer Verbrennungs-/Explosions- Ottoviertaktmotor ohne Pleuel-, bzw. Kurbelantrieb, gebildet aus Motorblock mit beidseits je einem kompletten Kopf, einem Kolben je Zylinder, zentraler Schubstange mit Ölversorgung, gleichzeitig funktionellem Taktraum beidseits des Kolbens, Antriebsrahmen, Steuer- und Kraftübertragungszahnräder, Antriebswellen, Steuer- u. Speicherfedern mit zentraler Elektroniksteuerung - Google Patents

Abstract

Neuer Verbrennungs-/Explosions-Ottoviertaktmotor ohne Pleuel- bzw. Kurbelantrieb, gebildet aus Motorblock oben und unten kompletter Zylinderkopf (4), einem Kolben (2) pro Zylinder und zentraler, längsgelochter Schubstange (5) mit Ölversorgung (7), gleichzeitigem funktionellen Explosionsraum über und unter dem Kolben, Antriebsrahmen (6), Steuer- und Kraftübertragungszahnräder (22-26) bzw. -federn sowie Antriebswellen (23), dadurch gekennzeichnet, dass DOLLAR A nach Stand der Technik Motorblock, Kopfkonstruktion, Motorzylinder mit Kolben, Motorkühlung, Motorschmierung/Ölversorgung und Anbauaggregate prinzipiell und wirkungstechnisch übernommen werden und sich der neue Explosionsmotor infolge entfallendem Pleuel- und Kurbelantrieb in erheblichen Vorteilen konstruieren lässt, die nachfolgend definiert werden: DOLLAR A Lösung der technischen Aufgabe: - Kolbenhubhöhe wählbar - Kolbenhub erledigt gleichzeitig zwei Takte - Kolben mit zentraler Schubstange und Ölversorgung - parallel außerhalb des Motorblocks angeordneten Antriebsrahmen bei Variante "A" - bei zwei parallel mit Zwischenraum angeordneten Motorblöcken nach Variante "B" wird der Antriebsrahmen mit allen Antriebsfunktionsteilen in den Zwischenraum verlegt - Antriebsrahmen sind über Verzahnungen und ggf. Zwischenräder mit den Antriebszahnrädern incl. Richtungskupplungen zur Antriebswelle und den Steuerungszahnrädern beweglich zwangsverbunden - Steuerkammer enthält Steuerungs- und Speicherfederung mit Gewinnung der ...

Description

• Neuer Verbrennungs-/Explosions- Ottoviertaktmotor ohne Pleuel-, bzw. Kurbelantrieb, gebildet aus Motorblock mit beidseits je einem kompletten Kopf, einem Kolben je Zylinder, zentraler Schubstange mit Ölversorgung, gleichzeitig funktionellem Taktraum beidseits des Kolbens, Antriebsrahmen, Steuer- und Kraftübertragungszahnräder, Antriebswellen, Steuer- und Speicherfedern mit zentraler Elektroniksteuerung, Kraftübertragungszahnräder sowie Antriebswellen, dadurch gekennzeichnet, dass:
• Dieser neue Motor nach Stand der Technik Motorblock, Kopfkonstruktion, Motorzylinder mit Kolben, Motorkühlung, Motorschmierung/Ölversorgung und Anbauaggregate prinzipiell und zum Teil auch wirkungstechnisch übernimmt, aber im Hinblick auf eine bessere Kraftnutzung und Umweltschonung für den konventionellen Pleuel-, bzw. Kurbelantrieb eine Ersatzlösung kreiert wird:
  Geschichtlich betrachtet ist das Grundprinzip der heutigen Explosionsmotoren mehr als 100 Jahre alt und immer nur im Bereich der technischen Details verbessert worden. Der Pleuel- und Kurbelantrieb ist hinsichtlich Wirkungsgrad und Abgastechnik nicht mehr zu verbessern. Die Überlegung wie man in diesen heute und in Zukunft immer problematischeren Bereichen "Energiereserven° und "Umweltschutz" eine innovative und noch erheblich verbesserungsfähige Komponente für die technische Entwicklung einbringen kann, verwies eindeutig auf den Pleuel- und Kurbelantrieb. In ihm wird über die sogenannten Todpunkte und den variablen Krafthebelarm sehr viel Energie vergeudet. Ein weiterer elementarer Punkt ist die schlechte Verbrennung infolge Anpassung an den Kurbeltrieb, der auch wegen der wechselhaften Schiefstellung des Pleuels hohe Reibung und Verschleiß zur Folge hat, mit der zwangsläufigen Konsequenz weiterer Energieverluste. Die technische Entwicklung ist steuerungstechnisch über elektronische und kompakte Schaltungen in Verbindung mit einer schnell und sicher reagierenden Steuer- und Speicherfederung in der Lage, die Verbrennungsenergie bei gleichzeitiger Verringerung der Schadstoffemissionen optimaler zu nutzen. Unter diesen Vorüberlegungen hat sich der neue Explosionsmotor als Patentidee aufgrund des entfallenden Pleuel- und Kurbelantriebs aufgedrängt und in erheblichen Vorteilen gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik dargestellt, die nachfolgend detailliert im einzelnen, bzw. zusammenhängend definiert werden:
  Der Motorblock lässt sich ohne Kurbeltrtieb hinsichtlich Kolbenhub- und Verdichtungswahl zwischen den Zylinderkopf – Konstruktionen der Höhe nach frei wählen.
• Jeder Kolbenhub erledigt gleichzeitig zwei Takte, d. h. doppelte Nutzung eines Zylinders gegenüber dem konventionellen Motor.
• Der Kolben (2) überträgt die Explosionskraft auf die zentral angeordnete gerade Schubstange (5), die innen eine längsgeführte Bohrung (7) für Ölversorgung der Kolbenringe erhält.
• Die parallel außerhalb des Motorblocks angeordneten Antriebsrahmen (6) sind mit der Schubstange (5) verbunden und übernehmen gleichgerichtet mit der Kolbenbewegung die Kräfte. Die Antriebsrahmenführungen sind am Motorblock, bzw. Gehäuse als Nuten oder Führungsschienen mit Rollenlager vorgesehen.
• Bei zwei parallel mit Zwischenraum angeordneten Motorblöcken wird der Antriebsrahmen (6) in den Zwischenraumbereich verlegt, symmetrisch zu der Verbindungslinie zweier benachbarter Zylinderachsen. Die Verbindung des Antriebsrahmens (6) mit der Schubstange (5) erfolgt in jedem Falle über die oberen, bzw. unteren Rahmenholme und ggf. ihre auskragenden Teile.
• Alle Antriebsrahmen (6) sind über Verzahnungen (29) (Zahnleisten oder Zahnungslochung) mit den Antriebs – Zahnrädern (25) und den Steuerungszahnrädern (22) für Kraftweiterleitung, bzw. Taktsteuerung beweglich zwangsverbunden, so, dass benachbarte Kolben (2), Schubstangen (5) und Antriebsrahmen (6) sich stets entgegengesetzt bewegen müssen. Der absolut maximale Bewegungsbereich ist der gesamte Kolbenhub.
• Die Antriebszahnräder (25) übertragen die Antriebskräfte über eine Richtungskupplung (26) auf die Antriebswellen (23) mit stets optimalem Hebelarm so, dass jede Kolbenbewegung gleichgerichtet antreibt. Der antreibende Hebelarm ist gleich dem Radius des Antriebszahnrads.
• Um die Explosions- und Schwungmassenkräfte, soweit sie nicht für den Antrieb gebraucht werden, in dem beweglichen System des Motors zu puffern sowie möglichst energetisch zu speichern und in Rückfederungsenergie umzuwandeln, werden an die Antriebsrahmen (6) Schraubenfedern (9) und/oder in der Steuerkammer (20) zu den Steuerungszahnrädern (22) Spiral- (52+53) oder Schraubenfedern (31+32), (41+44), (48+49) angebracht, die entsprechend den Motordrehzahlen und benötigter Antriebskraft durch Verstellung der Federspannung die Massenkräfte für alle Drehzahlbereiche punktgenau speichern und rückfedernd wieder antreibend abgeben können. Dabei decken die Schraubenfedern (9) ggf. eine ungesteuerte unterste Rundlaufdrehzahl (Leerlauf) ab.
• Zur exakten Steuerung der Federspannungen werden die Kolbengeschwindigkeiten bei Motorbetrieb mittels Laser (17) im Motorblock und Laserreflektor (18) im Antriebsrahmen (6) kontinuierlich gemessen, an die Steuerungselektronik übermittelt und in die zugehörige Federspannung des Schwungsystems zeitgleich umgesetzt.
• Diese zeitgleiche Umsetzung in die Steuerungs- und Speicherfederung erledigt der Stellmotor (34) über die Steuerstangen (33) und zugehörige Steuerungshebel (31+32).
• Für minimale Steuerungsungenauigkeiten, z. B. "nachlassende Federspannung" sind auf dem Motorblock über den Anschlagstellen des Antriebsrahmens (6) sicherheitshalber Elastomerlager (16) vorgesehen, die eine schadlose Pufferung gewährleisten.
• Für größere Ungenauigkeiten oder Fehlsteuerung werden am Ende der Antriebswellen (23) Bremsscheiben angebracht, die mittels Bremssättel, am Motorblock durch Halterungen befestigt, das Schwungsystem auf ein schadloses Maß abbremsen. Diese Bremsen werden automatisch bei unzulässigen Kolbengeschwindigkeiten aktiviert. Bei mehr als kurzfristiger Fehlsteuerung schaltet die Steuerelektronik ganz und dauerhaft ab. Diese Bremsfunktion kann auch regulär kurzfristig notwendig werden, wenn ein Fahrer den Motor stark und mit hohen Drehzahlen belastet und aufgrund der Verkehrssituation plötzlich bremsen muss. Es müsste auch in diesem Falle die Steuerelektronik sofort abregeln und die Federspannung auf Maximum stellen, um den Kraftüberschuss zu speichern und nach und nach verträglich dem beweglichen System zurückgeben. Die Antriebswellenabbremsung ist zumindest in der Entwicklungs- und Abstimmungs-, bzw. Einstellungsphase eine notwendige Sicherheitseinrichtung.
• Bei solchen Situationen kann die Steuerelektronik auch mit sogenannten Bremszündungen (deutlich vor O.T. – einprogrammiert), Ventilschließungen und Kraftstoffsperrung reagieren und schädliche Überschussenergie vernichten.
• Die elektronische Steuerung wird sinngemäß über "Gaspedal" und Gangschaltung zur Antriebskraftvermehrung, bzw. -verminderung aufgefordert.
• Einen sogenannten Motor- Leerlauf muss es bei diesem Motor nicht mehr geben. Der Motor kann durch Treten des "Gaspedals" gestartet und durch Entlastung abgeschaltet werden.
• Der Drehmomentbedarf im Zusammenhang mit der zulässigen, bzw. wirtschaftlichen Geschwindigkeit/Beschleunigung des angetriebenen Systems in Verbindung mit dem "Gaspedal" (= Kraftbedarfpedal) liefern der Steuerelektronik des Motors die Vorgaben für die Erzeugung der jeweils erforderlichen Antriebsenergie.
• Die einzelnen Motorzylinder werden entsprechend den zugehörigen Antriebsrahmen (6) als Einheit gruppiert und als solche von der Steuerelektronik einheitlich angesteuert, d. h. kraftbedarfsorientiert zu oder abgeschaltet.
• Die Schmierölversorgung für Motorzylinder und Kolbenringe wird mittels innerer Hohlbohrung längs der Schubstange (5) des Kolbens (2) gewährteistet. Es ist dies auch eine neue elementare Konstruktionskomponente, ohne die dieser neue Motor nicht funktionieren könnte. Das Einleitungssystem bis zum Gehäuse, Öldruckaufbau, Ölfilterung und Ölkühlung entspricht den derzeitigen Regeln der Technik. Die Antriebsrahmen (6) sind jeweils an den Ecken oben und unten biegesteif eingebunden. Dabei geht die innere Bohrung der Schubstange komplett durch die Rahmenholme hindurch. Am untersten Gehäusetiefpunkt der Antriebsrahmeneinhausung, genau unterhalb der Ölbohrung der Schubstange (5), ist über eine Verschraubung am Gehäuse das starre Einleitungsgleitrohr (7) befestigt, durch das in jeder Antriebsrahmenposition und mit gleich bleibendem Überdruck das Motorenöl in die Hohlbohrung der Schubstange gepresst wird. Das Einleitungsrohr (7) wird passgenau und gleitfähig so in die hohle Schubstange (5) eingearbeitet, dass durch den Ölüberdruck stets ein Benetzungsfilm im Gleitbereich entsteht und nur minimale Reibungsverluste auftreten. Bei der Abwärtsbewegung des Antriebsrahmens (6) entsteht im Einleitungsrohr ein zusätzlicher, temporär bedingter Ölüberdruck, der mittels Überdruckventil am Gehäusetiefpunkt und Anschluss an die Ölrücklaufleitung auf Solldruck reduziert wird.
• Das permanent bei Motorbetrieb in der Hohlbohrung der Schubstange (5) unter Druck stehende Motoröl wird im Kolben über Zuleitungsbohrungen in jeden einzelnen Zwischenraum der Kolbenringe gepresst und 180 Grad entgegengesetzt auf gleiche Weise wieder zur Hohlbohrung – ab hier Überlauf- oder Rücklaufleitung – zurückgeführt. Die äußersten Kolbenringe erhalten zum ölführenden Zwischenraum hin einen ölabsteifenden Besatz oder Belag. Sollte dies nicht möglich sein, sind eigenständige Ölabstreifringe nach den äußeren Kolbenringen auf der dem Brennraum abgewandten Seite zusätzlich einzubauen. Die Kolbendicke richtet sich nach der notwendigen Anzahl der Kolbenringe und Ölabstreifringe. Die Kolben sollen aus Gründen der Massenreduzierung der bewegten Motormassen massenarm (mit Hohlräumen und aus leichtem Material) hergestellt werden.
• Bei Kolbenkonstruktionen mit beidseitiger Schubstange (5) wird das überlaufende Motoröl nach oben gedrückt und tritt in Höhe Oberkante Antriebsrahmen (6), ggf. über einen Sprühkopf so aus, dass möglichst viele bewegliche Motorteile dadurch eine permanente Schmierung erhalten.
• Die Gleitöffnung für die Schubstange (5) im Kopfbereich wird analog der Zeichnung "Variante "C", 16 + 17, Detailschnitte" konstruiert: Danach wird außen ein Lager (27), mit die Schubstange (5) umfassenden Dichtringen (19) analog Kolbenringen, Dichtung (65), Pressplatte (62) und Schrauben (61), am Kopf angeschraubt. Lager und Pressplatte sind zur Einführung der Dichtringe in ihren Sitz in zwei Halbkreisschalen getrennt, die nach Montage wieder mit Schrauben (63) zusammengeschraubt werden. Dabei werden die Dichtringe, durch von diesen schon bei der Herstellung gegen die Sitzwindung aufgewölbt gerichteten Federarmen, permanent abgefedert gleitend an die Schubstange (5) gepresst, so, dass ihre Funktion der von Kolbenringen entspricht. Alternativ können entgegen den Kolbenringen nach innen vorgespannte Dichtringe konstruiert werden, die aber verschleißtechnisch hinsichtlich Haltbarkeit und Funktionssicherheit dem Stand der Technik für Kolbenringe, oder besser, entsprechen müssen. Die Ölversorgung (28) wird separat von außen her durch unter Druck stehendes Motoröl über Zuleitungsbohrungen in jeden einzelnen Zwischenraum der Dichtringe gepresst und 180 Grad entgegengesetzt auf gleiche Weise wieder in eine zum Antriebsrahmengehäuse führende Rücklaufleitung gedrückt, die druckhaltend durch ein Überlaufventil abgeschlossen ist. Der notwendige Überdruck wird auf der Einleitungsseite aufgebracht.
• In der Zeichnung "Variante "C", 16 + 17, Detailschnitte D1 und D2" sind die möglichen und zugehörigen Konstruktionen der Schubstangen (5) im allgemeinen und besonderen dargestellt.
• Schmiertechnisch so nicht erreichbare, bewegliche Motorteile sind, soweit erforderlich, nach dem Stand der Technik zu versorgen, bzw. anzusprühen.
• Nach Varianten "C" konstruierte Motoren haben die Möglichkeiten entsprechend 1.2.20 nicht. Sie sind schmiertechnisch für die nicht versorgten Teile und Bereiche nach Stand der Technik gesondert auszustatten.
• Die Anlasser (50) werden durch Stellmotoren mit Linearmotor analog der Werkzeugmaschinentechnik so konstruiert, dass mit Erreichung des U.T./O.T. Punktes auf Richtungsumkehr geschaltet wird bis wieder O.T./U.T. erreicht ist, usw., bis der Selbstlauf des Motors in Gang kommt.
• Es ist auch angedacht, den Anlasser-Stellmotor über Kombinationsschaltungen und Richtungskupplung permanent außerhalb der Anlasserfunktion als Stromgenerator mitlaufen zu lassen. Ggf. könnte dann auf Stromgeneratoren herkömmlicher Bauart verzichtet werden. Ansonsten werden die Stromgeneratoren durch die Antriebswellen (23) angetrieben.
• Grundsatz der Massen-, bzw. Gewichtsreduktion gilt für den gesamten Motor, aber insbesondere für alle beweglichen Motorteile.
• Die Einhausung (8) für den Motor mit nur einem Motorblock (analog Variante "A") ist engführend um den Antriebsrahmen (8) mittels Rollenlager so vorgesehen, dass die Ventile mit Ventilsteuerung und die Einspritzdüsen nach Stand der Technik sich außerhalb der Antriebsrahmeneinhausung befinden. Dabei wird angenommen, dass auf die Schraubenfedern (9) zu Gunsten der Speicher- und Steuerungsfederung in der Steuerkammer (20) verzichtet werden kann und die Einhausung (8) der Antriebsbereiche um die Achswellen (23) aus schmierungstechnischen Gründen längs des Motors geschlossen und am Motor angeflanscht ausgeführt werden. In diese Einhausung integriert sind die Antriebsrahmen (8), Steuerkammer (20), die Steuerungs- und Speicherfederung (41+44), (41+44), (48+49), (52+53), Steuerstangen (33) und zugehörige Steuerungshebel (31+32), Steuerungszahnräder (22), zugehöriges Kegelrad (24), Antriebszahnräder (25) und Antriebswelle (23) mit am Motorblock angeflanschten Lagerblöcken.
• Bei der Motorversion mit zwei Motorblöcken (analog Variante "B"), im notwendigen Abstand stabil und parallel verschraubt, ist nur der Antriebsrahmen (8) und enggeführt analog 1.2.28 auch die Holmkragungen (5) mit angeschlossener Schubstange (5), sowohl im oberen, als auch im unteren Bereich, geschlossen einzuhausen, so, dass analog Variante "A" auch hier die restlichen Bereiche der Zylinderköpfe außerhalb der Einhausung (8) verbleiben.
• Bei der "Variante A" und "C1" erfolgt die Kraftübertragung über die Antriebsrahmen (8) auf Steuerrad (22) mit zugehörigem Kegelrad (24) und von dort über Antriebskegelrad (25) und Richtungskupplung (26) auf die Antriebswellen (23).
• Die Alternativvariante "A-1" zu Variante "A" verzichtet auf die anteilige Speicherfederung (9) und weist deren Wirkungskomponente ersatzweise der in der Steuerkammer (20) befindlichen Steuerungs- und Speicherfederung (41+44), (48+49), oder (52+53) zu, die über zugehörige Steuerstangen (33) und Steuerungshebel (31+32) – ersatzweise Zahnrad – bedient wird. Diese Variante „A-1" wird nur beschrieben und zeichnerisch nicht dargestellt, da sie überwiegend mit der Variante "A" identisch ist. Sie weicht nur durch den Wegfall der Speicherfederung (9) und dadurch vorteilhaftere Abänderungen wie folgt ab: Die Antriebsrahmen (8) werden mit ihren Vertikalholmen direkt an den Motorblock angelehnt und mittels Nuten oder Führungsschienen mit Rollenlager direkt am Motorblock, bzw. am Gehäuse geführt. Infolgedessen rückt auch das Steuerrad (22) mit dem Zahnkranz in die Zahnungsebene des Antriebsrahmens (8) näher an den Motorblock heran, wobei sich die Steuerkammer (20) bedarfsorientiert in Richtung Antriebswelle (23) verkürzt oder ausdehnt. Das Kegelrad (24) wird nun überflüssig und entfällt, da das Antriebskegelrad (25) entfällt und durch ein Antriebszahnrad (25) mit Richtungskupplung analog Variante "B" ersetzt wird. Dieses Antriebszahnrad (25) erhält die Kraftübertragung direkt vom Antriebsrahmen (6) über Einbindung in eine Zahnungslochung oder Zahnungsleiste auf der Außenfläche des Antriebsrahmens (6). Die Rahmenführungen sind zusätzlich an den Antriebsrahmen – Innen- und Seitenflächen, bzw. in oder an den Führungsschienen mit Rollenlager vorgesehen.
• Bei den Varianten "B", "C2" und _"D" wird die Kraft analog Variante "B" direkt vom Antriebsrahmen (6) auf das Zahnrad (25) und über Richtungskupplung (26) auf die Antriebswelle (23) übertragen.
• Die Richtungskupplungen (26) sind so angeordnet, dass sie die Antriebswellen (23) bei jedem Kolbenhub über die Steuerungs- und Kraftübrtragungszahnräder (22) gleichgerichtet in Antriebsrichtung antreiben.
• Für die Variante "C2" müssen die Zahnungsverbindungen am Antriebsrahmen an die innere Rahmenkante so verlegt werden, dass Zahnraddurchdringungen vermieden werden.
• Unter diesen vorgenannten Voraussetzungen ist die Machbarkeit der zugehörigen Varianten "A" bis _"D" gewährleistet.
• Für detailliertere Informationen sind weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung zusammenhängend in den Zeichnungen der Varianten „A" bis „F" beispielhaft beigefügt: Es zeigen:
• Variante „A":
• Blatt 1: – 1–3: Übersicht
• Blatt 2: – 1: Vertikalschnitt A-A, Ansicht – Durchsicht
• Blatt 3: – 2: Horizontalschnitt B-B, Draufsicht – Durchsicht
• Blatt 4: – 3: Vertikalschnitt C-C, Ansicht – Durchsicht und Lagekennzeichnung 4 + 5.
• Blatt 5: – 6: Vertikalschnitt C-C, Teil – Ansicht – Durchsicht
• Blatt 8: – 4: Vertikalschnitt C-C, Detail – Ansicht der Steuer- und Speicherungsfedern.
• Blatt 7: – 5: Vertikalschnitt C-C, Detail – Ansicht der Steuer- und Speicherungsfedern.
• Blatt 8: – 7: Vertikalschnitt A-A, Zweizylinder- Systematik der Hubraumtakte.
• Variante „B":
• Blatt 9: – 8–10: Übersicht.
• Blatt 10: – 8: Vertikalschnitt A-A, Ansicht- Durchsicht.
• Blatt 11: – 9: Horizontalschnitt B-B, Draufsicht – Durchsicht.
• Blatt 12: – 10: Vertikalschnitt C-C, Ansicht – Durchsicht und Lagekennzeichnung 11 + 12.
• Blatt 13: – 11 Blatt 14: – 12: Vertikalschnitt C-C, Detail – Ansicht der Steuer- und Speicherungsfedern.
• Variante „C":
• Blatt 15: – 13: Vertikalschnitt C-C, Ansicht- Durchsicht, analog Variante „A".
• Blatt 16: – 14: Vertikalschnitt C-C, Ansicht – Durchsicht analog Variante „B".
• Blatt 17: – 15: Vertikalschnitt C-C, Detail - Ansicht Kolben (2) und Schubstange (5), (7).
• Blatt 17: – 16: Detail – Ansicht Querschnitt „D1" – Lager der Schubstange (27) + (5) + (7).
• Blatt 17: – 17: Detail – Ansicht Querschnitt „D2" – Alternativlösung zu „D1 ".
• Variante „D":
• Blatt 18: – 18: Horizontalschnitt B-B, Draufsicht – Durchsicht analog Variante „B".
• Variante „E":
• Blatt 19: – 19: Horizontalschnitt B-B, Draufsicht – Durchsicht analog Variante „A".
• Blatt 20: – 20: Vertikalschnitt C-C, Ansicht – Durchsicht analog 19.
• Blatt 21: – 21+22: Analog Variante „D", Draufsicht – Durchsicht entsprechend 20 und 19.
• Zu Variante "A": Sie stellt einen Motor dar mit nur einem Block. Deshalb müssen die Antriebsrahmen (6) den Motorblock mit seinen beiden Kopfkonstruktionen umfassen und jeweils mit der Schubstange (5) verbunden sein. Der einzelne Kolben (2) macht bei einem Hub gleichzeitig 2 Takte. Das bedeutet, dass ein Motorblock mit nur 2 Zylinder bei jedem Hub eine antreibende Explosion hat. Damit das so ist, müssen die Taktabläufe in den einzelnen Zylindern der Darstellung nach Variante "A", Zeichnung Blatt 8, entsprechen. Dabei sind Hub und jeweilige Zylinder der dort angezeigten Chronologie entsprechend anzusteuern und zu bedienen, bzw. zu entsorgen. Die kleinste mögliche Einheit ist ein Einzylindermotor. Da dabei je Kolbenhub aber nur zwei Takte stattfinden, vier Takte für eine Explosion jedoch notwendig sind, läuft bei dieser Konstruktion nur in jedem zweiten Hub eine Explosion antreibend ab. Insbesondere hinsichtlich Kraftübertragungs -, Steuerungs -, und Speicher-Federungssystematik werden gemäß gewählter Konstruktion immer zwei Zylinder benötigt, da die Steuerungs- und Antriebsmechanik immer zwischen zwei Zylindern vorgesehen ist. Auch einen Zweizylindermotor kann man bedarfsorientiert und wahlweise, durch Abschaltung, bzw. Zuschaltung, als Einzylinder- oder Zweizylinder-Motor betreiben. Dies ist von Seiten der Konstruktion, bzw. Herstellung wirtschaftlicher, da jede Explosionskraft auch bei Intervall – Zu-, bzw. – Abschaltung in der Steuer- und Speicherfederung antreibend gespeichert wird. In der Zeichnung Blatt 8 sind diese Vorgänge für einen Zweizylinder- Motor wie folgt dargestellt:

  
• Ergebnis:
• Bei mindestens zwei Zylindern pro Motor treibt in jedem Takt eine Explosion an! Für einen gleichmäßigen Antrieb sollte die Zylinderanzahl stets im zweier Rhythmus gewählt werden (4, 6, usw.)
• Zu Variante "B":
• Sie stellt einen Motor mit zwei Blöcken nebeneinander dar. Der notwendige Zwischenraumabstand wird bestimmt durch die Wahl des Durchmessers von Antriebszahnrad (25) plus zwei mal Antriebsrahmenholm (6) – Abmessungen, incl. Führungsschienen (57) und Rollenlagerung, gemessen in Querrichtung. Analog Variante "A" sind hier je Motorblock mindestens zwei Zylinder, also insgesamt vier Zylinder insgesamt als kleinster Motor geplant. Davon können aufgrund der Zuordnung zu den Antriebsrahmen (6) zwei Zylinder entsprechend dem Kraftbedarf abgeschaltet, bzw. wieder zugeschaltet werden. In dieser vsl. kleinsten Motoreneinheit erscheint der Motor annähernd quadratisch, wobei z. B. bei einem Kolbendurchmesser von 10 im die horizontalen Abmessungen vsl. weniger als 50×50 cm betragen. Dabei entspricht die Leistung einem herkömmlichen Achtzylindermotor plus Vorteilskomponente durch Wegfall des Pleuel- und Kurbeltriebs, die, bezogen auf einen konventionellen Motor, schätzungsweise leistungsbezogen noch einmal verdoppelt werden kann, vergleichbar einem 16 Zylindermotor. Man bedenke in diesem Zusammenhang den Platzbedarfs- und Gewichtsunterschied zwischen dem neuen Vierzylinder und einem konventionellen Sechszehnzylinder. Die Takte pro Zylinder bleiben gleich denen des Zweizylinders der Variante "A", d. h. bei gleichem Zylinderdurchmesser und gleichem Hub verdoppelt sich hier die Leistung. Es zeigt sich deutlich, dass bei diesen neuen Motoren vsl. die Zylinderquerschnitte erheblich verkleinert werden können. Weiteres, soweit zutreffend, entsprechend Variante "A". Diese neuen Motore sind grundsätzlich für größeren Kraftbedarf bei geringerem Kraftstoffverbrauch und verbessertem Umweltschutz besser geeignet.
• Zu Variante "C":
• Sie stellt einen Motor mit einem Block nach Variante "A" oder mit zwei Blöcken nebeneinander nach Variante "B" dar. Der Unterschied zu den anderen Varianten besteht dann, dass der Kolben (2) nur noch nach einer Seite eine Schubstange (5) mit Ölversorgung (7) erhält und die Antriebsrahmen (6) auf der Seite der Schubstange wie bei den anderen Varianten ausgebildet werden. Gegenüberliegend ist der Antriebsrahmen (6) so gekürzt, dass er sich nur noch im Motorblock- und Kopfbereich bewegt. Infolge dessen kann die Bauhöhe des neuen Motors soweit reduziert werden, dass sie annähernd der von konventionellen Motoren mit Pleuel- und Kurbelantrieb entspricht. Diese Art der Ausführung kann für alle Varianten übernommen werden.
• Zu Variante "D":
• Sie stellt einen Motor mit zwei Blöcken nebeneinander nach Variante "B" dar. Der Unterschied zu der Variante "B" besteht dann, dass die Antriebsrahmen (6) rechtwinklig zu den Motorblöcken angeordnet sind und der zweite Motorblock rechtwinklig zum ersten Motorblock gesehen deckungsgleich mit dem notwendigen Zwischenraum dahinter liegt. Der Zwischenraum beider Blöcke muss hier entsprechend größer als bei Variante "B" sein, damit Zahnraddurchdringungen vermieden werden. Ansonsten entspricht die Variante "D" der Variante "B".
• Zu Variante "E":
• Diese Variante zeigt Möglichkeiten für Motor-Gewichtsersparnis und einfache Herstellung bzw. Konstruktion auf. Mittels Zuluft in die äußeren Zwischenräume der Zylinderbuchsen von unten her und Absaugung von (72), kann einerseits Luftkühlung angewendet und andererseits über Wärmetauscher eine hohe Heizungsabwärme gewonnen werden.
• Die in den anderen Varianten beschriebenen Vorteile bleiben auch bei dieser Konstruktion erhalten. Bis auf das aufgelöste und gewichtssparende Konstruktionsprinzip ist diese Variante mit den anderen Varianten prinzipiell identisch.
• Zu Variante „F":
• In den Varianten "F" werden die Motorversionen aller Varianten inklusiv der artgleichen und nicht dargestellten Konstruktionen als „Einzylinder-Viertakter" definiert. Dabei können mehrere „Einzylinder-Viertakter" in Reihe neben einander liegen:
  Dieser „Einzylinder – Viertaktmotor" hat die gleichen Konstruktionsprinzipien der anderen Varianten zuvor. Es werden lediglich die zwei Takte „Ansaugen" und „Verdichten" durch einen intern oder extern angeordneten, aber durch den Motor selbst angetriebenen Kompressor erledigt, soweit als Sauerstoffkomponente hochverdichtete Außenluft verwendet werden soll. Bei der Wasserstoffgewinnung mittels "Elektrolyse" wird sowohl Sauerstoff als auch Wasserstoff gewonnen, deren Komponenten den Betrieb dieses Einzylinder- Viertaktmotors im geschlossenen System und ohne Außenluft ermöglicht:
  Dieser Motor hat als Verbrennungsprodukt Wasserdampf, bzw. Wasser und emittiert deshalb keine schädlichen Abgase, bzw. umweltschädliche Bestandteile an die Umgebung und benötigt nur Verbrennungsluft aus der Atmosphäre; wenn der bei der Elektrolyse gewonnene Sauerstoff wirtschaftlich vorteilhafter anderen Zwecken dienen soll. Auch bei der Verbrennung unter Verwendung der Explosionskomponenten "Wasserstoff mit hochverdichteter Außenluft" entstehen nach derzeitigem Verständnis keine umweltschädlichen Verbrennungsprodukte. Grundsätzlich sind alle umwelttechnisch geeigneten Kraftstoff- und Sauerstoffkomponenten chemischer oder biologischer Art in diesem neuen Motor verwertbar, sofern die bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffe sicher und umweltgerecht sowie kostengünstig gefiltert und entsorgt werden können.
• Konstruktive Erfordernisse:
• Verständnisgrundlage für den Betrieb dieses Einzylinder- Viertaktmotors ist die Darstellung der Vertaktversion nach 7. Es werden aus der Viertaktversion die zwei Takte "Ansaugen" und "Verdichten" ersetzt, wobei im „geschlossenen System" auch hochverdichtete Außenluft in Verbindung mit Wasserstoff als Explosionskomponente verwendet werden kann. Die Kühlung wird je nach Variante über Ölkühler, Wasserkühler, Luftkühlung oder andere Maßnahmen nach Stand der Technik gewährleistet.
• Kraftstoff und Sauerstoff, bzw. andere geeignete Explosivkomponenten wie z. B. hochverdichtete Außenluft, werden, soweit erforderlich, getrennt in Sicherheitstanks vorgehalten, über Kompressoren ständig unter notwendigem Druck gehalten und bei Bart kontinuierlich über stoßfreie Sicherheitsleitungen jeweils getrennt in eine der zwei vorhandenen Einspritzdüsen je Zylinder geführt.
• Die erste Düse befördert die Explosivkomponenten unter hohem Druck gleichzeitig oder kurzzeitig nach Bedarf verschieden vorher oder nachher, z. B. hochverdichtete Außenluft oder Sauerstoff, in den Brennraum und dann zeitgerecht danach die 2. Düse nach Bedarf den Kraftstoff dazu, so aber erst dann, wenn der Kolben im vorbestimmten Bereich von O.T., bzw. U.T. steht.
• Der hohe Einpressdruck der geeigneten Sauerstoff-/Kraftstoffkomponenten muss den notwendigen Verdichtungsdruck ersetzen und wie z. B. bei hochverdichteter Luft oder/und Sauerstoff-Zusammenführung mit dem Kraftstoff die Selbstzündung bedingen, oder, wenn vorteilhaft, gezielt die Zündung veranlassen.
• Gegenüberliegend, auf der anderen Seite des Kolbens, ist die Explosionsausdehnung gleichzeitig abgeschlossen und es befindet sich im Zylinder das Verbrennungsprodukt.
• Die Explosion nach 3.1.4 bewegt den Kolben und gleichzeitig öffnet sich im Kopf des gegenüber liegenden Verbrennungsraums das Auslassventil zur Abführung der Abgase, bzw. des Wasserdampfs bei Wasserstoff/Sauerstoff und führt die Abgase erfordelichenfalls umweltgerecht gefiltert nach außen. Alternativ kann das Verbrennungsprodukt in einen "Wärmetauscher", geführt werden, der dieses kondensiert in und einem Sammelbehälter verwahrt. Im Sammelbehälter kann ein Schadstoffabscheider eingebaut werden – bei Verwendung von Wasserstoff/Sauerstoff nicht notwendig, da das Verbrennungsprodukt Wasser ist.
• Schadstoffbelastete Bestandteile werden gesammelt und entsorgt und nicht während der Fahrt an die Umwelt abgegeben. Somit ist in jedem Falle sichergestellt, dass aus dem Motorbetrieb keine umweltschädlichen Bestandteile freigesetzt werden.
• Kurz vor Abschluss der Explosionsausdehnung nach 3.1.6 ist der Kolben gegenüberliegend wieder unmittelbar vor O.T, angekommen und das Auslassventil schließt sich kurz vor der Einpressung der Explosivkomponenten und das Procedere nach 3.1.6 beginnt gegenüberliegend wieder neu – Explosionszyklus.
• Der Ablaufprozess in einem Zylinder stellt sich bei einem Hub in den zwei Takten "Explosion" und "Abgasausstoß" dar, wobei in jedem neuen Hub die Reihung die Hubraumfunktionen wechselt. Die Takte "Ansaugen" und "Verdichten" werden durch verdichtetes Einpressen des Explosionsgemisches bei O.T. ersetzt.
• Bei diesem Motor finden in einem Zylinder pro Kolbenhub 2 Takte und eine Explosion statt.
• Vorteile In Bezug zum Stand der Technik: Im Zusammenhang mit Vorstehendem wurden wesentliche Vorteile bereits angesprochen. Weitere im Detail wie folgt:
  Der größte Vorteil ist der Wegfall des Pleuel- und Kurbelantriebs. Dadurch können neue Ideen reifen, sobald Ersatz bereitsteht.
• Die wichtigsten Vorteilsgebiete sind:
  a) Kraftstoffeinsparung über bessere Steuerung, Verbrennung und Kraftstoffausnutzung, b) Geringere Emissionen für die Umwelt, c) Schonung der Energiereserven, d) Erheblich geringeres Motorgewicht, e) Weniger Reibung/Verschleiß – Längere Nutzdauer, f) Energie – Überschussspeicherung über Steuer- und Speicherfederung.
• Zu a): Die Verdichtung kann mittels freier Wahl des Kolbenhubs der idealen Verbrennung angepasst werden. Die Explosionskraft wird, entgegen dem Pleuelantrieb, vollständig und peripher auf das Antriebszahnrad (25) übertragen. Der Todpunkt – Kraftverlust aus Kurbelantrieb tritt bei dem neuen Motor nicht auf. Entlang des Kolbenhubs wird, entgegen dem Kurbelantrieb, beim neuen Motor die Antriebskraft beständig mit optimalem Hebelarm übertragen. Es müsste bei der neuen Motorkonstruktion möglich sein, auch für den Kraftstoff "Benzin" einen "Selbstzünder" zu kreieren.
• Zu b): Höhere Verdichtung bedeutet mehr Sauerstoff, eine bessere und restlosere Verbrennung und geringere Schadstoffemission.
• Verringernd in Ansatz zu bringen ist noch der Anteil aus der unproduktiven Krafterzeugung, den Pleuel- und Kurbelantrieb beständig beim konventionellen Motor verbrauchen. Erheblich geringere Kraftstoff – Verbrauchswerte des neuen Motors.
• Zu c): Die Vorteile aus a), b), d), e) und f) bringen erheblich geringere Kraftstoff-Verbrauchswerte und damit eine verträglichere Streckung der Welt – Energiereserven.
• Zu d): Das Leistungsgewicht wird durch das geringere Motorgewicht positiv beeinflusst. Hinzu kommt, dass der Motor wenig Platz benötigt, variabel konstrtuierbar ist und auch "liegend" eingebaut werden kann. Infolge dessen kann er in der Karosserie platzsparend untergebracht werden. Alternativ kann eine neue Karosserie entworfen werden, bei der ein derzeit nicht oder ungünstig genutzter Raum den neuen Motor aufnehmen wird.
• Zu e): Der entfallende Pleuel- und Kurbelantrieb ermöglicht eine vorteilhaftere Ersatzlösung für Steuerung und Kraftausnutzung: Diese soll über die Steuer- und Speicherfederung (41+44), (48+49), oder (52+53) und die Steuerstangen (33) mit Steuerungshebel (31+32) (ersatzweise Zahnrad) sowie bei Verzicht auf Anordnung der Speicherfederung (9) nach Alternativvariante "A-1" erreicht werden. Dabei ist infolge der Rückfederungskraft in Verbindung mit der Steuerelektronik optimale Energieausnutzung möglich.

1

Motorzylinder

2

Kolben mit Kolbenringen

3

Motorblock

4

Zylinderköpfe

5

Schubstange mit Ölbohrung

8

Antriebsrahmen

7

Ölzuführungs – Gleitrohr

8

Motoreinhausung

9

Schraubenfedern für Schwungabfederung

10

Lager- und Führungsbock

11

Ein- und Auslassventile mit Zu-, bzw. Abführung

12

Kraftstoffeinspritzung, ggf. mit Zündung

13

Zylinderkopf – Abdichtung

14

Lager am Antriebsrahmen (6) für (9)

15

Lagerspindel für (41+44), (48+49), oder (52+53)

16

Elastomer-Pufferlager

17

Steuerungs – Laser zur Messung der Kolbengeschwindigkeiten

18

Laser- Reflektor zu (16)

19

Dichtringe für (5) im Zylinderkopf

20

Steuerkammer für Steuer- und Speicherfedern

21

Ölbohrungen zu den Kolbenringen

22

Steuerungs- und Kraftübertragungszahnräder

23

Antriebswellen

24

Kegelrad an (22) als Kraftübertragungsrad zu (25)

25

Antriebszahnräder

26

Richtungskupplungen in (25)

27

Gleitlager mit (19) in (4)

28

Ölzuführung für (19) und (27)

29

Zahnungslöcher, bzw. Zahnungsleisten

30

Federhebel innen (41+44) zu (22) über (48+49)

31

Steuerhebel zu (41)

32

Steuerhebel zu (44)

33

Steuerstangen über (47) zu (31) und (32)

34

Elektronisch gesteuerter Stellmotor (Linearmotor)

35

Stromgeneratoren ("Lichtmaschinen")

36

Antriebs – Zahnräder zum Getriebeschwungrad

37

Getriebeschwungrad

38

Federendverankerung von (41) zu (42) und (43), gelagert beweglich auf (15)

39

Kugellager für (22) und (24)

40

Stabilisierungsaussteifungen für (20), (24), (22) und (39)

41

Innere Steuer- und Speicherfederung

42

Lagerrohr mit Elastomermanschette für (41), starr verbunden mit (43)

43

Steuerrohr für (41), beweglich auf (15), gesteuert über (31)

44

Äußere Steuer- und Speicherfederung

45

Steuerrohr für (44), beweglich auf (15), gesteuert über (32), ggf. mit Lager zu (24)

48

Kugellager von (15) zu (43)

47

Gleitmanschetten von (31+32) zu (33)

48

Gelenkanschluss von (30) zu (22+24)

49

Gelenkanschluss von (30) zu (22+24)

50

Rollenführungen für (6), ggf. mit Führungsschiene (57)

51

Rollenbefestigung zu (50)

52

Spiralfedern als Steuer- und Speicherfedern für Variante "B" bis "D", analog (41+44)

53

Federhebel von (54) zu (52)

54

Steuerstangen in Bewegungsmanschetten (analog (33))

55

Lager für die Bewegungsmanschetten (54)

56

Bewegliche Lagerbolzen für (52) an (22)

57

Führungsschienen mit Rollenlager für (6)

58

Auf (6) verschweißte und überstehende Stahlplatten für Bewegungsbegrenzung vor O. T.

39

Seitlich der Antriebsrahmen (6) an (3) befestigte Stahlplatten mit (16) für Pufferung vor O. T.

60

Anlasser (Starter- Motor) als Stellmotor mit Linearantrieb, Umkehrschaltung jeweils vor O. T.

61

Schrauben für Pressplatte (62) zu Lager (27)

62

Pressplatte zu Lager (27)

63

Schrauben für Halbkreisschalen zu Lager (27)

64

Ölrücklaufleitung

65

Dichtung für Lager (27)

66

Ölrücklaufleitung zu 17

67

Gleitrohr – Ölleitung der Schubstange (5)

68

Stabilisierungsleisten

69

Zylinder-Laufbuchsen einzeln

70

Zylinderkopf – Schrauben von Kopf zu Kopf

71

Befestigungsschrauben für (72)

72

Stabilisierungs- und Befestigungsplatten

73

Abstandshülsen zwischen Kopf (4) und (72)

74

Lagerbock für Antriebswellen (23) und Richtungskupplungen (26)

Claims (1)

1. Für einen neuen Verbrennungs-/Explosions- Ottoviertaktmotor ohne Pleuel-, bzw. Kurbelantrieb, deshalb gebildet aus Motorblock mit oben und unten je einem kompletten Kopf, einem Kolben (2) pro Zylinder und zentraler, längsgelochter Schubstange (5) mit Ölversorgung (7), gleichzeitigem funktionellen Explosionsraum über und unter dem Kolben, Antriebsrahmen (6), Steuer- und Speicherfedern (9+31+32+41+44+48+49+52+53), Steuer- und Kraftübertragungszahnräder (22+25), Richtungskupplungen (26) sowie Antriebswellen (23), dadurch gekennzeichnet, dass: 2.1 Nach notwendiger Art und Weise verändert der Stand der Technik im Wirkungsprinzip übernommen wird, aber im Hinblick auf eine bessere Kraftnutzung und Umweltschonung für den konventionellen Pleuel-, bzw. Kurbelantrieb eine Ersatzlösung kreiert wird: 2.2 Sich der neue Explosionsmotor infolge des entfallenden Pleuel- und Kurbelantriebs in erheblichen Vorteilen gegenüber derzeitigem Stand der Technik darstellt, die nachfolgend als detaillierte Patentansprüche definiert werden: 2.2.1 Der Motorblock lässt sich ohne Kurbeltrieb hinsichtlich Kolbenhub- und Verdichtungswahl zwischen den Zylinderkopf – Konstruktionen der Höhe nach frei wählen. 2.2.2 Jeder Kolbenhub erledigt gleichzeitig zwei Takte, d. h. gleichzeitig doppelte Nutzung eines Zylinders. 2.2.3 Der Kolben (2) überträgt die Explosionskraft auf die zentral angeordnete gerade Schubstange (5), die innen eine längsgeführte Bohrung (7) für die Ölversorgung der Kolbenringe erhält. Diese Schmierungsversorgung ist ein neuer Hauptanspruch. Sie wird gewährteistet durch ein am Gehäuse des Antriebsrahmens (6) starr befestigtes Gleitrohr (7), das in der Schubstange (5) gleitet. 2.2.4 Die parallel außerhalb des Motorblocks angeordneten Antriebsrahmen (6) sind mit der Schubstange (5) verbunden und übernehmen gleichgerichtet mit der Kolbenbewegung die Kräfte. Die Antriebsrahmenführungen sind am Motorblock, bzw. Gehäuse als Nuten oder Führungsschienen mit Rollenlager vorgesehen – Hauptanspruch in Verbindung mit 2.2.5 und 2.2.6! 2.2.5 Bei zwei parallel mit Zwischenraum angeordneten Motorblöcken wird der Antriebsrahmen (6) in den Zwischenraumbereich verlegt, symmetrisch zu der Verbindungslinie zweier benachbarter Zylinderachsen. Die Verbindung des Antriebsrahmens (6) mit der Schubstange (5) erfolgt in jedem Falle über die oberen, bzw. unteren Rahmenholme und ggf. ihre auskragenden Teile. 2.2.6 Alle Antriebsrahmen (6) sind über Verzahnungen (29) (Zahnleisten oder Zahnungslochung) mit den Antriebs – Zahnrädern (25) und den Steuerungszahnrädern (22) für Kraftweiterleitung, bzw. Taktsteuerung beweglich so zwangsverbunden, dass benachbarte Kolben sich stets entgegengesetzt bewegen müssen. Der absolut maximale Bewegungsbereich ist der gesamte Kolbenhub. 2.2.7 Die Antriebszahnräder (25) übertragen die Antriebskräfte über eine Richtungskupplung (26) auf die Antriebswellen (23) mit stets optimalem Hebelarm so, dass jede Kolbenbewegung gleichgerichtet antreibt. Der antreibende Hebelarm ist stetig gleich dem Radius des Antriebszahnrads. Dies ist ein Hauptanspruch in Verbindung mit 2.2.8! 2.2.8 Um die Explosions- und Schwungmassenkräfte, soweit sie nicht für den Antrieb gebraucht werden, in dem beweglichen System des Motors zu puffern sowie möglichst energetisch zu speichern und in Rückfederungsenergie umzuwandeln, werden an die Antriebsrahmen (6) Schraubenfedern (9) und/oder in der Steuerkammer (20) zu den Steuerungszahnrädern (22) Spiral- (52+53) oder Schraubenfedern (31+32), (41+44),(48+49) angebracht, die entsprechend den Motordrehzahlen und benötigter Antriebskraft durch Verstellung der Federspannung die Massenkräfte für alle Drehzahlbereiche punktgenau speichern und rückfedernd wieder antreibend abgeben können. Dabei decken die Schraubenfedern (9) ggf. eine ungesteuerte unterste Rundlaufdrehzahl (Leerlauf) ab. Diese Steuerungs- und Speicherungsfederung in Verbindung mit 2.2.9 ist neu und stellt einen weiteren Hauptanspruch dar. 2.2.9 Zur exakten Steuerung der Federspannungen werden die Kolbengeschwindigkeiten bei Motorbetrieb mittels Laser (17) im Motorblock und Laserreflektor (18) im Antriebsrahmen (6) kontinuierlich gemessen, an die Steuerungselektronik übermittelt und in die zugehörige Federspannung des Schwungsystems zeitgleich umgesetzt. 2.2.10 Diese zeitgleiche Umsetzung in die Steuerungs- und Speicherfederung erledigt der Stellmotor (34) über die Steuerstangen (33) und zugehörige Steuerungshebel (31+32). Diese Einrichtung ist ebenfalls ein neuer Hauptanspruch. 2.2.11 Für minimale Steuerungsungenauigkeiten, z. B. "nachlassende Federspannung" sind auf dem Motorblock über den Anschlagstellen des Antriebsrahmens (6) sowie in der jeweiligen OT/UT – Endstellung der Steuerungszahnräder sicherheitshalber Elastomerlager (16) vorgesehen, die eine schadlose Pufferung gewährleisten – neuer Hauptanspruch! 2.2.12 Für größere Ungenauigkeiten oder Fehlsteuerung werden am Ende der Antriebswellen (23) Bremsscheiben angebracht, die mittels Bremssättel, am Motorblock durch Halterungen befestigt, das Schwungsystem auf ein schadloses Maß abbremsen. Diese Bremsen werden automatisch bei unzulässigen Kolbengeschwindigkeiten aktiviert. Bei mehr als kurzfristiger Fehlsteuerung schaltet die Steuerelektronik ganz und dauerhaft ab. Diese Bremsfunktion kann auch regulär kurzfristig notwendig werden, wenn ein Fahrer den Motor stark und mit hohen Drehzahlen belastet und aufgrund der Verkehrssituation plözlich bremsen muss. Es muss auch in diesem Falle die Steuerelektronik sofort abregeln und die Federspannung auf Maximum stellen, um den Kraftüberschuss zu speichern und nach und nach verträglich dem beweglichen System zurückgeben. Die Antriebswellenabbremsung ist auch in der Entwicklungs- und Abstimmungs-, bzw. Einstellungsphase eine notwendige Sicherheitseinrichtung. In Verbindung mit der Steuerlektronik und 2.2.13 bis 2.2.16 ist diese Einrichtung ein Hauptanspruch. 2.2.13 Bei solchen Situationen kann die Steuerelektronik auch mit sogenannten Bremszündungen (deutlich vor O.T. – einprogrammiert), Ventilschließungen und Kraftstoffsperrung reagieren und schädliche Überschussenergie vernichten. 2.2.14 Die elektronische Steuerung wird sinngemäß über "Gaspedal" und Gangschaltung zur Antriebskraftvermehrung, bzw. -veminderung aufgefordert. 2.2.15 Einen sogenannten Motor- Leerlauf muss es bei diesem Motor nicht mehr geben. Der Motor kann durch Treten des "Gaspedals" gestartet und durch Entlastung abgeschaltet werden. 2.2.16 Der Drehmomentbedarf im Zusammenhang mit der zulässigen, bzw. wirtschaftlichen Geschwindigkeit/Beschleunigung des angetriebenen Systems in Verbindung mit dem "Gaspedal" (= Kraftbedarfpedal) und ggf. der Gangschaltung tiefem der Steuerelektronik des Motors die Vorgaben für die Erzeugung der jeweils erforderlichen Antriebsenergie. 2.2.17 Die einzelnen Motorzylinder werden entsprechend den zugehörigen Antriebsrahmen (6) als Einheit gruppiert und als solche von der Steuerelektronik einheitlich angesteuert, d. h. kraftbedarfsorientiert zu oder abgeschaltet – neuer Hauptanspruch! 2.2.18 Die Schmierölversorgung für Motorzylinder und Kolbenringe wird mittels innerer Hohlbohrung längs der Schubstange (5) des Kolbens (2) gewährteistet. Es ist dies auch eine neue elementare Konstruktionskomponente, ohne die dieser neue Motor nicht funktionieren könnte. Das Einleitungssystem bis zum Gehäuse, Öldruckaufbau, Ölkühlung und Ölkühlung entspricht den derzeitigen Regeln der Technik. Die Antriebsrahmen (6) sind jeweils biegesteif ausgebildet und zur Vibrationsdämpfung auf Führungs- und Federrollen gelagert. Dabei geht die innere Bohrung der Schubstange komplett durch die Rahmenholme hindurch. Am untersten Gehäusetiefpunkt der Antriebsrahmeneinhausung, genau unterhalb der Ölbohrung der Schubstange (5), ist über eine Verschraubung am Gehäuse das starre Einleitungsgleitrohr (7) befestigt, durch das in jeder Antriebsrahmenposition und mit gleich bleibendem Überdruck das Motorenöl in die Hohlbohrung der Schubstange gepresst wird. Das Einleitungsrohr (7) wird passgenau und gleitfähig so in die hohle Schubstange (5) eingearbeitet, dass durch den Ölüberdruck stets ein Benetzungsfilm im Gleitbereich entsteht und nur minimale Reibungsverluste auftreten. Bei der Abwärtsbewegung des Antriebsrahmens (6) entsteht im Einleitungsrohr ein zusätzlicher, temporär bedingter Ölüberdruck, der mittels Überdruckventil am Gehäusetiefpunkt und Anschluss an die Ölrücklaufleitung auf Solldruck reduziert wird. Dies ist insgesamt ein neuer Hauptanspruch komplexer Art. 2.2.19 Das permanent bei Motorbetrieb in der Hohlbohrung der Schubstange (5) unter Druck stehende Motoröl wird im Kolben über Zuleitungsbohrungen in jeden einzelnen Zwischenraum der Kolbenringe gepresst und 180 Grad entgegengesetzt auf gleiche Weise wieder zur Hohlbohrung – ab hier Überlauf- oder Rücklaufleitung – zurückgeführt. Die äußersten Kolbenringe erhalten zum ölführenden Zwischenraum hin einen ölabsteifenden Besatz oder Belag. Sollte dies nicht möglich sein, sind jeweils eigenständige Ölabstreifringe zwischen den äußeren Kolbenringen und der Kolbenaußenkante zusätzlich einzubauen. Die Kolbendicke richtet sich nach der notwendigen Anzahl der Kolbenringe und Ölabstreifringe. Der Kolben soll aus Gründen der Massenreduzierung der bewegten Motormassen massenarm ( mit Hohlräumen und aus leichtem Material) hergestellt werden – neuer Hauptanspruch! 2.2.20 Bei Kolbenkonstruktionen mit beidseitiger Schubstange (5) wird das überlaufende Motoröl nach oben gedrückt und tritt in Höhe Oberkante Antriebsrahmen (6), ggf. über einen Sprühkopf so aus, dass möglichst viele bewegliche Motorteile dadurch eine permanente Schmierung erhalten. Das Schmieröl wird jeweils in eine kleine Gehäuseölwanne unter den Zahnrädern geleitet. 2.2.21 Die Gleitöffnung für die Schubstange (5) im Kopfbereich wird analog der Zeichnung "Variante "C", 16 + 17, "Detailschnitte" konstruiert: Danach wird außen ein Lager (27) mit die Schubstange (5) umfassenden Dichtringen (19) analog Kolbenringen, Dichtung (65), Pressplatte (62) und Schrauben (61) am Kopf außen angeschraubt. Lager und Pressplatte sind zur Einführung der Dichtringe in ihren Sitz in zwei Halbkreisschalen getrennt, die nach Montage wieder mit Schrauben (63) zusammengeschraubt werden. Dabei werden die Dichtringe, durch von diesen schon bei der Herstellung gegen die Sitzwandung aufgewölbt gerichteten Federamten, permanent abgefedert gleitend an die Schubstange (5) so gepresst, dass ihre Funktion der von Kolbenringen entspricht. Alternativ können entgegen den Kolbenringen nach innen vorgespannte Dichtringe konstruiert werden, die aber verschleißtechnisch hinsichtlich Haltbarkeit und Funktionssicherheit dem Stand der Technik für Kolbenringe oder besser entsprechen müssen. Die Ölversorgung (28) wird separat von außen her durch unter Druck stehendes Motoröl über Zuleitungsbohrungen in jeden einzelnen Zwischenraum der Dichtringe gepresst und 180 Grad entgegengesetzt auf gleiche Weise wieder in eine zum Antriebsrahmengehäuse führende Rücklaufleitung gedrückt, die druckhaltend durch ein Überlaufventil abgeschlossen ist. Der notwendige Überdruck wird auf der Einleitungsseite aufgebracht. Dies ist ein neuer Hauptanspruch! 2.2.22 In der Zeichnung "Variante "C", 16 + 17, "Detailschnitte D1 und D2" sind die möglichen und zugehörigen Konstruktionen der Schubstangen (5) im allgemeinen und besonderen als Hauptanspruch dargestellt. 2.2.23 Schmiertechnisch so nicht erreichbare, bewegliche Motorteile sind ggf. nach dem Stand der Technik zu versorgen. 2.2.24 Nach Varianten "C" konstruierte Motoren haben die Möglichkeiten entsprechend 2.2.20 nicht. Sie sind schmiertechnisch für die nicht versorgten Teile und Bereiche nach Stand der Technik gesondert auszustatten. 2.2.25 Die Anlasser (60) werden durch Stellmotoren mit Linearmotor analog der Werkzeugmaschinentechnik so konstruiert, dass mit Erreichung des U.T./O.T. Punktes auf Richtungsumkehr geschaltet wird bis wieder O.T./U.T. erreicht ist, usw., bis der Selbstlauf des Motors in Gang kommt. Dies ist in Verbindung mit 2.2.26 ein systembedingter, neuer Hauptanspruch! 2.2.26 Es ist auch angedacht, den Anlasser- Stellmotor über Kombinationsschaltungen und Richtungskupplung permanent außerhalb der Anlasserfunktion als Stromgenerator mitlaufen zu lassen. Ggf. könnte dann auf Stromgeneratoren herkömmlicher Bauart verzichtet werden. Ansonsten werden die Stromgeneratoren durch die Antriebswellen (23) angetrieben. 2.2.27 Der Grundsatz der Massen-, bzw. Gewichtsreduktion gilt für den gesamten Motor, besonders für alle beweglichen Motorteile. 2.2.28 Die Einhausung (8) für den Motor mit nur einem Motorblock (analog Variante "A") ist engführend um den Antriebsrahmen (6) mittels Rollenlager so vorgesehen, dass die Ventile mit Ventilsteuerung und die Einspritzdüsen nach Stand der Technik sich außerhalb der Antriebsrahmeneinhausung befinden. Dabei wird angenommen, dass evtl. auf die Schraubenfedern (9) zu Gunsten der Speicher- und Steuerungsfederung in der Steuerkammer (20) verzichtet werden kann und infolgedessen die Einhausung (8) der Antriebsbereiche um die Achswellen (23) aus schmierungstechnischen Gründen längs des Motors geschlossen und am Motor angeflanscht ausgeführt wird. In diese Einhausung integriert sind die Antriebsrahmen (6), Steuerkammer (20), die Steuerungs- und Speicherfederung (41+44), (48+49), (52+53), Steuerstangen (33) und zugehörige Steuerungshebel (31+32), Steuerungszahnräder (22), zugehöriges Kegelrad (24), Antriebszahnräder (25) und Antriebswelle (23), mit am Motorblock angeflanschten Lagerböcken. 2.2.29 Bei der Motorversion mit zwei Motorblöcken (analog Variante "B"), im notwendigen Abstand stabil und parallel verschraubt, ist nur der Antriebsrahmen (6) und enggeführt analog 2.2.28 auch die Antriebsrahmen mit Holmkragungen (6) und angeschlossener Schubstange (5), sowohl im oberen, als auch im unteren Bereich, geschlossen so einzuhausen, dass analog Variante "A" auch hier die restlichen Bereiche der Zylinderköpfe außerhalb der Einhausung (8) verbleiben – neuer Hauptanspruch! 2.2.30 Bei der "Variante A" und "C1" erfolgt die Kraftübertragung über die Antriebsrahmen (6) auf Steuerrad (22) mit zugehörigem Kegelrad (24) und von dort über Antriebskegelrad (25) und Richtungskupplung (26) auf die Antriebswellen (23) – Hauptanspruch. 2.2.31 Die Alternativvariante "A-1" zu Variante A" verzichtet auf die anteilige Speicherfederung (9) und weist deren Wirkungskomponente ersatzweise der in der Steuerkammer (20) befindlichen Steuerungs- und Speicherfederung (41+44), (48+49), oder (52+53) zu, die über zugehörige Steuerstangen (33) und Steuerungshebel (31+32) bedient wird. Diese Variante "A-1" wird nur beschrieben und zeichnerisch nicht dargestellt, da sie überwiegend mit der Variante "A" identisch ist. Sie weicht nur durch den Wegfall der Speicherfederung (9) ab und dadurch vorteilhafte Abänderungen wie folgt: Die Antriebsrahmen (6) werden mit ihren Vertikalholmen direkt an den Motorblock angelehnt und mittels Nuten oder Führungsschienen mit Rollenlager direkt am Motorblock, bzw. Gehäuse geführt. Infolgedessen rückt auch das Steuerrad (22) mit dem Zahnkranz in die Zahnungsebene des Antriebsrahmens (6) näher an den Motorblock heran, wobei sich die Steuerkammer (20) bedarfsorientiert in Richtung Antriebswelle (23) verkürzt oder ausdehnt. Das Kegelrad (24) wird nun überflüssig und entfällt, da das Antriebskegelrad (25) entfällt und durch ein Antriebszahnrad (25) mit Richtungskupplung analog Variante "B" ersetzt wird. Dieses Antriebszahnrad (25) erhält die Kraftübertragung direkt vom Antriebsrahmen (6) über Einbindung in eine Zahnungslochung oder Zahnungsleiste auf der Außenfläche des Antriebsrahmens (6). Die Rahmenführungen sind zusätzlich an den Antriebsrahmen – Innen- und Seitenflächen, bzw. in oder an den Führungsschienen mit Rollenlager vorgesehen. Diese Änderung ist ein Hauptanspruch. 2.2.32 Bei den Varianten "B", "C2" und "D" wird die Kraft analog Variante "B" direkt vom Antriebsrahmen (6) auf das Zahnrad (25) und über Richtungskupplung (26) auf die Antriebswelle (23) übertragen – Hauptanspruch! 2.2.33 Die Richtungskupplungen (26) sind so angeordnet, dass sie die Antriebswellen (23) bei jedem Kolbenhub über die Steuerungs- und Kraftübertragungszahnräder (22) gleichgerichtet, ggf. benachbart, in Antriebsrichtung antreiben – Hauptanspruch! 2.2.34 Für die Variante "C2" müssen die Zahnungsverbindungen am Antriebsrahmen an die innere Rahmenkante so verlegt werden, dass Zahnraddurchdringungen vermieden werden. 2.2.35 Die Variante "E" zeigt Möglichkeiten für Motor – Gewichtsersparnis, bzw. einfache Herstellung und Konstruktion auf. Mittels Zuluft in die äußeren Zwischenräume der Zylinderbuchsen von unten und Absaugung oberhalb von (72), kann einerseits Luftkühlung angewendet und andererseits über Wärmetauscher eine hohe Heizungsabwärme gewonnen werden. Die in den anderen Varianten beschriebenen Vorteile bleiben auch bei dieser Konstruktion erhalten. Bis auf das aufgelöste und gewichtssparende Konstruktionsprinzip ist diese Variante mit den anderen Varianten prinzipiell identisch – Hauptanspruch! 2.2.36 In den Varianten "F" werden die Motorversionen aller Varianten inklusiv der artgleichen und nicht dargestellten Konstruktionen als „Einzylinder-Viertakter^„ definiert. Dabei können mehrere „Einzylinder-Viertakter" in Reihe neben einander liegen: 2.2.36.0 Dieser „Einzylinder – Viertaktmotor" hat die gleichen Konstruktionsprinzipien der anderen Varianten zuvor. Es werden lediglich die zwei Takte „Ansaugen" und „Verdichten^„ durch einen intern oder extern angeordneten, aber durch den Motor selbst angetriebenen Kompressor erledigt soweit als Sauerstoffkomponente hochverdichtete Außenluft verwendet werden soll. Bei der Wasserstoffgewinnung mittels "Elektrolyse" wird sowohl Sauerstoff als auch Wasserstoff gewonnen, deren Komponenten den Betrieb dieses Einzylinder-Viertaktmotors im geschlossenen System und ohne Außenluft ermöglicht Dieser Motor hat als Verbrennungsprodukt Wasserdampf, bzw. Wasser und emittiert deshalb keine schädlichen Abgase, bzw. umweltschädliche Bestandteile an die Umgebung und benötigt nur Verbrennungsluft aus der Atmosphäre, wenn der bei der Elektrolyse gewonnene Sauerstoff wirtschaftlich vorteilhafter anderen Zwecken dienen soll. Auch bei der Verbrennung unter Verwendung der Explosionskomponenten "Wasserstoff mit Hochverdichteter Außenluft" entstehen nach derzeitigem Verständnis keine umweltschädlichen Verbrennungsprodukte. Grundsätzlich sind alle umwelttechnisch geeigneten Kraftstoff- und Sauerstoffkomponenten chemischer oder biologischer Art in diesem neuen Motor verwertbar, sofern die bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffe sicher und umweltgerecht sowie kostengünstig gefiltert und entsorgt werden können. Diese Darstellung stellt einen besonderen Hauptanspruch dar: 2.2.36.1 Konstruktive Erfordernisse: 2.36.1.1 Verständnisgrundlage für den Betrieb dieses Einzylinder – Vertaktmotors ist die Darstellung der Viertaktversion nach 7. Es werden aus der Viertaktversion die zwei Takte "Ansaugen" und "Verdichten" ersetzt, wobei im "geschlossenen System" auch hochverdichtete Außenluft in Verbindung mit Wasserstoff als Explosionskomponente verwendet werden kann. Die Kühlung wird je nach Variante über Ölkühler, Wasserkühler, Luftkühlung oder andere Maßnahmen nach Stand der Technik gewähreistet. 2.2.36.1.2 Kraftstoff und Sauerstoff, bzw. andere geeignete Explosivkomponenten wie z. B. hochverdichtete Außenluft, werden, soweit erforderlich, getrennt in Sicherheitstanks vorgehalten, über Kompressoren ständig unter notwendigem Druck gehalten und bei Bedarf kontinuierlich über stoßfreie Sicherheitsleitungen jeweils getrennt in eine der zwei vorhandenen Einspritzdüsen je Zylinder geführt. 2.2.36.1.3 Die erste Düse befördert die Explosivkomponenten unter hohem Druck gleichzeitig oder kurzzeitig nach Bedarf verschieden vorher oder nachher, z. B. hochverdichtete Außenluft oder Sauerstoff, in den Brennraum und dann zeitgerecht danach die 2. Düse nach Bedarf den Kraftstoff dazu, so aber erst dann, wenn der Kolben im vorbestimmten Bereich von O.T., bzw. U.T. steht. 2.2.36.1.4 Der hohe Einpressdruck der geeigneten Sauerstoff-/Kraftstoffkomponenten muss den notwendigen Verdichtungsdruck ersetzen und wie z. B. bei hochverdichteter Luft oder/und Sauerstoff – Zusammenführung mit dem Kraftstoff die Selbstzündung bedingen, oder, wenn vorteilhaft, gezielt die Zündung veranlassen. 2.2.36.1.5 Gegenüberliegend, auf der anderen Seite des Kolbens, ist die Explosionsausdehnung gleichzeitig abgeschlossen und es befindet sich im Zylinder das Verbrennungsprodukt. 2.2.36.1.6 Die Explosion nach 2.2.36.1.4 bewegt den Kolben und gleichzeitig öffnet sich im Kopf des gegenüber liegenden Verbrennungsraums das Auslassventil zur Abführung der Abgase, bzw. des Wasserdampfs bei Wasserstoff/Sauerstoff und führt die Abgase erforderlichenfalls umweltgerecht gefiltert nach außen. Alternativ kann das Verbrennungsprodukt in einen "Wärmetauscher", geführt werden, der dieses kondensiert in und einem Sammelbehälter verwahrt. Im Sammelbehälter kann ein Schadstoffabscheider eingebaut werden – bei Verwendung von Wasserstoff/Sauerstoff nicht notwendig, da das Verbrennungsprodukt Wasser ist. Schadstoffbelastete Bestandteile werden gesammelt und entsorgt und nicht während der Fahrt an die Umwelt abgegeben. Somit ist in jedem Falle sichergestellt, dass aus dem Motorbetrieb keine umweltschädliche Bestandteile freigesetzt werden. 2.2.36.1.7 Kurz vor Abschluss der Explosionsausdehnung nach 2.2.36.1.6 ist der Kolben gegenüberliegend wieder unmittelbar vor O.T. angekommen und das Auslassventil schließt sich kurz vor der Einpressung der Explosivkomponenten und das Procedere nach 2.2.36.1.6 beginnt gegenüberliegend wieder neu – Explosionszyklus. 2.2.36.1.8 Der Ablaufprozess in einem Zylinder stellt sich bei einem Hub in den zwei Takten "Explosion" und "Abgasausstoß" dar, wobei in jedem neuen Hub die Reihung die Hubraumfunktionen wechselt. Die Takte "Ansaugen" und "Verdichten" werden durch verdichtetes Einpressen des Explosionsgemisches bei O.T. ersetzt. 2.2.36.1.8 Bei diesem Motor finden in einem Zylinder pro Kolbenhub 2 Takte statt. Somit treibt auch bei jedem Kolbenhub pro Zylinder eine Explosion an. 2.2.36.1.9 Alle Varianten und Komponenten dieser Gesamtidee werden in die Patentansprüche integriert.