DE19515695C2 - Kolbenintegrierte Steuerung für eine Zweitakt- oder Viertakt-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kolbenintegrierte Steuerung für eine Zweitakt- oder Viertakt-Brennkraft­ maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 14.

Eine Steuerung für Zweitakt-Brennkraftmaschinen ist dabei aus der DE-PS 5 36 393 bekannt. Es ist dabei ein drehbarer mit Ausschnitten versehener, als Hohlkörper ausgebildeter Kolbenbolzen vorgesehen, welcher als Drehschieber die Steuerung einer Zweitakt-Brennkraftmaschine vornimmt, wobei außen an dem Kolbenbolzen ein Exzenter angelegt ist, in welchem die Pleuelstange der Kurbelwelle angreift, wobei eine im Kolbenbolzen vorgesehene und als Überströmkanal dienende, kammerartige Aussparung je nach den Exzenter­ stellungen in Verbindung mit dem Kurbelgehäuse oder dem Zylinderraum oberhalb des Kolbens gebracht wird.

Die Drehung des Kolbens kann dabei aber nur innerhalb eines Verschwenkungsbereiches von kleiner als 360° erfolgen, wozu der Kolbenbolzen mit einem Anschlag versehen ist. Der Kolbenbolzen führt insofern über den Antrieb seines äußeren vorstehenden Exzenters eine Pendelbewegung über einen Winkel von kleiner als 360° zur Steuerung des Motors durch. Weiter nachteilig ist dabei bei dieser bekannten Steuerung, daß diese lediglich zur Steuerung von Zweitakt-Brennkraft­ maschinen verwendbar ist.

Des weiteren ist aus der DD-PS 1 07 751 eine Kolbenbolzen­ steuerung unter Verwendung eines sich in einem feststehend gelagerten Kolbenbolzen drehenden Steuerkegels bekannt. Diese Steuerung ist dabei für doppeltwirkende Kolben vorgesehen.

Des weiteren ist aus der DE-PS 7 37 045 eine kolben­ integrierte Steuerung bekannt, wobei ein feststehender Kolbenbolzen verwendet wird, welcher außen mit einer drehbaren Steuerhülse versehen ist, die mit dem Pleuelkopf der Pleuelstange fest verbunden ist und für eine Zweitakt- Brennkraftmaschine mit Kurbelkastenpumpe und getrennten Spül- und Ladeschlitzen den Durchtritt während des Kolben­ abwärtsganges bis zur Freilegung der Auspuffschlitze und erfolgter Entspannung bzw. bis nach dem Öffnen der Spül­ schlitze durch den Kolben verschließt.

Die Drehung der Steuerhülse erfolgt dabei wiederum lediglich um einen beschränkten Winkelbereich, wobei diese insofern hin und her pendelt.

Die bekannten Steuerungen für Brennkraftmaschinen ohne Verwendung von komplizierten Bauteilen, wie Nockenwellen und Ventilen, werden somit unter Verwendung eines sich nicht kontinuierlich drehenden Drehschiebers ausgeführt, wobei sich mechanische Belastungen der Steuerteile des Motors und auch Beschränkungen bezüglich der zu erreichenden Drehzahl und Leistung des Motors ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei einer kolben­ integrierten Steuerung für Brennkraftmaschinen Maßnahmen zu treffen, welche eine einfache Steuerung sowohl für Zweitakt-Brennkraftmaschinen als auch für Viertakt-Brenn­ kraftmaschinen ermöglichen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 14 gelöst.

Die Unteransprüche betreffen dabei besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Verwendung eines Kettenantriebes oder eines Zahnradgetriebes und einer oder mehrerer durch diese angetriebener rotierender Körper in Form von Kolbenbolzen oder dazu seitlich im Kolben angeordneter Drehschieber die Steuerung des Motors in einfachster Weise erfolgen kann, wodurch die Beschickung und Entleerung des Verbrennungsraumes durchführbar ist.

Diese rotierenden Körper sind konstruktiv einfach und lassen sich in den Kolben ungefähr in der Position der üblichen Querbohrung für den Kolbenbolzen entweder in dieser oder in einer entsprechenden Querbohrung einsetzen, wodurch auf eine übliche Ventilsteuerung verzichtet werden kann und die Steuerung des Motors unter Übertragung der Drehbewegung von der Kurbelwelle mittels kontinuierlicher Drehung des rotierend gelagerten Kolbenbolzens bzw. Drehschiebers erfolgen kann. Dabei können zur Steuerung auch mehrere drehbar gelagerte Drehschieber verwendet werden, wobei der eine beispielsweise den Ansaugraum und der andere den Auslaßraum aufweist, wobei gleichzeitig der Kolbenbolzen als Drehschieber zur Steuerung des Motors verwendet werden kann.

Ein besonderer Vorteil der Steuerung besteht auch darin, daß zwischen jeweiligen Takten 1 bis 4 zwei weitere Takte 5 und 6 realisiert werden können. Dies kann zur Verbrauchs­ minderung des Brennstoffes verwendet werden.

Dieser Vorteil läßt sich an einem rotierenden Kolbenbolzen besonders gut umsetzen, indem die Öffnung für Abgasausstoß länger geöffnet bleibt und sich erst gegen Ende des 6. Taktes schließt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten unterschiedlichen Ausführungs­ formen der kolbenintegrierten Steuerung für eine Viertakt- Brennkraftmaschine und eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Gebläseladung und Kurbelgehäusespülung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Ein Halbschnitt durch den Zylinder, den Kolben und den den Antrieb der Kurbelwelle über eine Pleuelstange vermittelnden Kolben­ bolzen, wobei die Kurbelwelle, der Lager­ zapfen der Kurbelwelle sowie der dort angreifende Pleuelstangenlagerzapfen und ein kegelstumpfförmiger, die Pleuelstange umgebender Hohlkörper in Vorderansicht dargestellt sind, wobei der Hohlkörper als kegel-stumpfförmige Welle Teil eines Zahnrad­ getriebes zwischen einem Kegelzahnrad des Kolbenbolzen und einem Kegelzahnrad des Lagerzapfens der Kurbelwelle ist und ein an ihm fest angelegtes oberes kleineres und unteres größeres Kegelzahnrad aufweist, hierbei erfolgt der Antrieb des Kolbenbolzens derart, daß er sich bei einem Verbrennungs­ zyklus für eine Viertakt-Brennkraftmaschine (2×360°) lediglich nur einmal um seine Achse dreht;

Fig. 2 Eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei statt der kegelstumpfförmigen Welle als Teil des Zahnradgetriebes zwischen Lagerzapfen der Kurbelwelle und der Unterseite des Kolben­ bolzens eine hohlzylindrische Welle verwendet wird, welche die Pleuelstange außen umgibt und oben und unten mit einem gleich großen Kegelzahnrad versehen ist, wobei der Kolben­ bolzen so angetrieben wird, daß er sich im Verbrennungszyklus einer mit Gebläseladung arbeitenden Zweitakt-Brennkraftmaschine (360°) einmal um seine Achse dreht;

Fig. 3 Eine Darstellung gemäß Fig. 2, wobei der Kolbenbolzen abgeändert ist und außer einem Ansaug- und einem Auslaßraum einen Überström­ raum aufweist, wobei neben Einlaß- und Auslaßschlitzen im Kolbenbolzen zwei gegen­ überliegende Überströmschlitze im Überström­ raum angelegt sind und in dem Ansaugraum eine zusätzliche Ansaugöffnung vorhanden ist, welche in Deckung mit einer sich zum Kurbel­ wellenraum öffnenden Füllöffnung bringbar ist und wobei die Ladung über eine Kurbelgehäuse­ spülung erfolgt;

Fig. 4 Eine Kolben-Seitansicht mit zur Hälfte geschnittenem Zylinder zur Steuerung einer Viertakt-Brennkraftmaschine gemäß Fig. 1 unter Darstellung des Ansaugtaktes sowie unter Andeutung des als Drehschieber ausge­ bildeten Kolbenbolzen und der dortigen Einlaß- und Auslaßöffnung sowie des Kolben­ einlaß- und Kolbenauslaßkanals;

Fig. 5 Ein Schnitt durch den Zylinder mit einer Draufsicht auf den Kolbenboden unter Dar­ stellung der einen rechteckförmigen Aus­ schnitt darstellenden Mündung des Kolben­ einlaß- und Kolbenauslaßkanales sowie unter schematischer, gestrichelter Darstellung des Kolbenbolzens und des um seinen Umfang geführten, radial vorstehenden, drehfest angeordneten Zahnrades;

Fig. 6 Eine Draufsicht auf den Kolbenbolzen, welcher in dem Kolben gemäß Fig. 5 eingesetzt ist, in einer Darstellung der dort gegebenen Anordnung bzw. Drehlage der Einlaß- und Auslaßschlitze;

Fig. 7 Ein Abschnitt durch einen vergrößerten Querschnitt des Kolbenbolzens unter Dar­ stellung eines Teils des Kolbenbolzen­ zylindermantels und der über diesen nach außen vorstehenden Verzahnung des am Kolben­ bolzen fest angeordneten Zahnrades unter Andeutung des Einlaß- und Auslaßschlitzes;

Fig. 8 Eine Abwicklung des in Fig. 1 dargestellten Kolbenbolzens;

Fig. 9 Eine Abwicklung des in Fig. 2 dargestellten Kolbenbolzens;

Fig. 10 Eine Abwicklung des in Fig. 3 dargestellten Kolbenbolzens;

Fig. 11 bis 16 Eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der kolbenintegrierten Steuerung für eine Viertakt-Brennkraftmaschine, wobei in den Fig. 11 und 12 der Ansaugtakt, in Fig. 13 das Ende des Ansaugtaktes und der Beginn des Verdichtungstaktes, und in Fig. 14 der Verbrennungstakt dargestellt sind, wobei bis hierhin eine vollständige Umdrehung der Kurbelwelle um 360° erfolgt ist, in Fig. 15 ist das Ende des Verbrennungstaktes und in Fig. 16 ist die Kolbenstellung in der Mitte des Ausstoßtaktes dargestellt;

Fig. 17 bis 28 Eine Darstellung der kolbenintegrierten Steuerung gemäß den Fig. 11 bis 16, mit einer Querschnittsansicht durch den Zylinder und einer Draufsicht auf den Kolbenboden gemäß Fig. 5, mit einer Darstellung der jeweils zugehörenden Drehstellung des Kolbenbolzens in einer Draufsicht gemäß Fig. 6, und mit einer Darstellung der relativen Lage der Kolbeneinlaß- und Kolbenauslaßkanäle zu den Einlaß- und Auslaßschlitzen des Kolbenbolzens,

Fig. 29 bis 34 Eine schematische Darstellung der kolben­ integrierten Steuerung für eine Viertakt- Brennkraftmaschine gemäß der Darstellung in den Fig. 11 bis 28 unter Darstellung des zur Hälfte geschnittenen Zylinders und des sich entsprechend dem Verbrennungszyklus verschiebenden Kolbens in Seitenansicht;

Fig. 35 bis 40 Eine schematische Darstellung der kolbenintegrierten Steuerung für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung unter Darstellung des Kolbens, des Kolbenbolzens und des Zylinders im Querschnitt gemäß Fig. 3, sowie unter Darstellung des Kraftschubbeginns in Fig. 35, des Ausstoßens der Verbrennungsgase in Fig. 36, des Ladens des Verbrennungsraumes (Gaszuführung) in Fig. 37, der Fortführung der Ladung gemäß Fig. 38, wobei der Kolben den unteren Totpunkt erreicht, des Beginns des Ansaugtaktes gemäß Fig. 39, wobei die Füllöffnung an der Unterseite des Kolbens und die untere Ansaugöffnung im Ansaugraum des Kolbenbolzens in Deckung sind, so daß Frischgase in den Kurbelraum gelangen, und des Endes des Ansaugtaktes gemäß Fig. 40, wobei der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht und die Kurbelwelle bei dem vorgegebenen Verbrennungszyklus der Zweitakt- Brenkraftmaschine sich um 360° gedreht hat;

Fig. 41 bis 46 Eine schematische Darstellung der kolben­ integrierten Steuerung für eine Zweitakt- Brennkraftmaschine mit Gebläseladung unter Darstellung des Kolbens, des Kolbenbolzens und des Zylinders im Querschnitt gemäß Fig. 2, wobei Fig. 41 den Kraftschubbeginn, Fig. 42 den Ausstoßtakt, Fig. 43 den Beginn des Ladens des Verbrennungsraumes durch den Einlaßschlitz und den seitlich sich öffnenden Einlaßraum des Kolbenbolzens über den äußeren Gebläseanschluß, Fig. 44 das Laden des Verbrennungsraumes im unteren Totpunkt des Kolbens und die Fig. 45 bis 46 die Verdichtung der Gase im Verbrennungsraum unter Abstellung der Gebläseladung darstellen;

Fig. 47 Ein Halbschnitt durch den Zylinder, den Kolben und den den Antrieb der Kurbelwelle über eine Pleuelstange vermittelnden Kolbenbolzen, sowie eine Vorderansicht der Kurbelwelle, der zum Kolbenbolzen geführten Pleuelstange und der Anordnung eines dort geführten Zahnradgetriebes, welches einen kegelstumpfförmigen Hohlkörper gemäß Fig. 1 aufweist und zur Steuerung einer Viertakt- Brennkraftmaschine nicht den Kolbenbolzen, sondern einen oberhalb davon angeordneten Drehschieber dreht;

Fig. 48 Eine Kolben-Seitansicht mit zur Hälfte geschnittenem Zylinder zur Steuerung der Viertakt-Brennkraftmaschine gemäß Fig. 47 unter schematischer Darstellung des Kolbenbolzens und des oberhalb davon angeordneten Drehschiebers sowie des Eingriffs des den Kolbenbolzen umgebenden Zahnrades mit dem Zahnrad des Drehschiebers unter Darstellung des Beginns des Ansaugtaktes;

Fig. 49 Eine Darstellung ähnlich Fig. 48, wobei jedoch im Kolben zwei Drehschieber oberhalb des Kolbenbolzens angeordnet sind.

Während in der Schnittansicht gemäß Fig. 1 eine kolben­ integrierte Steuerung für eine Viertakt-Brennkraftmaschine dargestellt ist, ist in den Fig. 2 und 3 eine solche für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine dargestellt. Die Kolben­ bolzen 3, 41 und 44 gemäß den Fig. 1 bis 3 sind dabei jeweils als Drehschieber für die Steuerung des Motors ausgebildet und bestehen jeweils aus einem im Kolben 1, 100, 101 drehbaren und mit Ausschnitten sowie Kanälen und Öffnungen versehenen Hohlkörper, in welchem das Gasgemisch auf der einen Seite in einen Ansaugraum 5, 47 axial eintritt und aus welchem die Verbrennungsgase auf der anderen Seite aus einem Auslaßraum 6, 48 austreten.

Im Gegensatz zu dieser Steuerung ist in einer in den Fig. 47 und 48 dargestellten zweiten Ausführungsform nicht der Kolbenbolzen 61 als Drehschieber ausgebildet, sondern parallel zum Kolbenbolzen 61 ist im Bereich oberhalb davon und unterhalb des Kolbenbodens in einer zusätzlichen Querbohrung 49 ein separater Drehschieber 50 als im Kolben 102 drehbarer und mit Ausschnitten sowie Kanälen und Öffnungen versehener Hohlkörper angelegt, in welchem das Gasgemisch auf der einen Seite in einen Ansaugraum 51 axial eintritt und aus welchem die Verbrennungsgase auf der anderen Seite aus einem Auslaßraum 52 axial abziehen.

Die Zu- bzw. Abführung des Gasgemisches erfolgt dabei jeweils in dem Zylinder 2 in einem Bereich der Kolbenlauf­ fläche über eine dort angelegte Frischgasöffnung 53 und eine Abgasöffnung 54.

Die Steuerung gemäß den Fig. 47 und 48 unter Verwendung eines Kolbens 102 und die Abwandlung der Steuerung gemäß Fig. 49 unter Verwendung von zwei Drehschiebern 55, 56, welche oberhalb des Kolbenbolzens 61 angelegt sind, ist dabei jeweils für eine Viertakt-Brennkraftmaschine wie in Fig. 1 ausgelegt, was im einzelnen zur Steuerung gemäß Fig. 1 noch erläutert wird.

Der Antrieb des Drehschiebers oder Kolbenbolzens gemäß den Fig. 1, 2, 3, 47, 48 und 49 erfolgt dabei jeweils über ein Zahnradgetriebe, welches ein fest am Kolbenbolzen 3, 41, 44 oder am Drehschieber 50, 55 und 56 angeordnetes Kegel­ zahnrad 10, 57, 58, 59 zur Herbeiführung der Drehbewegung mit einem an einem Pleuelstangen-Lagerzapfen 8 der Kurbel­ welle 4 der Brennkraftmaschine befestigten, radial vor­ stehenden Kegelzahnrad 9 kraftmäßig verbindet, wobei gemäß den Fig. 47, 48 und 49 ein zusätzliches auf dem Kolben­ bolzen 61 angeordnetes, drehbares Kegelzahnrad 60 verwendet wird.

Es wird dabei jeweils mindestens ein rotierender Körper in den Kolben ungefähr in der Position des Kolbenbolzens bekannter Zweitakt- oder Viertakt-Brennkraftmaschinen eingesetzt, durch den die Beschickung und Entleerung des Verbrennungsraumes durchgeführt wird. Insofern bedarf es nicht mehr der üblichen Vorrichtungen zur Ventilsteuerung der Ein- und Auslaßvorgänge. Der als rotierender Körper ausgebildete Kolbenbolzen bzw. Drehschieber steuert dabei den Einlaß und den Auslaß von Frisch- und Abgasen. Der Kolbenbolzen bzw. Drehschieber wird dabei so angetrieben, daß er sich in einem Verbrennungszyklus sowohl einer Viertakt-Brennkraftmaschine als auch einer Zweitakt-Brenn­ kraftmaschine ein einziges Mal um seine Achse dreht. Dies erfolgt dabei durch den im einzelnen noch zu erläuternden Zahnradantrieb, welcher die Übertragung der Drehbewegung der Kurbelwelle 4 auf den Kolbenbolzen bzw. den Drehschieber bewirkt.

Der Zahnradantrieb ist dabei jeweils so ausgelegt, daß durch die Drehung der Kurbelwelle eine gleichmäßige fortlaufende Drehung des Kolbenbolzens bzw. Drehschiebers im Kolben erreicht wird, wobei eine hohe Drehgeschwindigkeit auftreten darf, da erfindungsgemäß auf komplizierte Steuerungs- Bauelemente wie Nockenwellen, Stößel, Stößelstangen, Kipphebel, Hubventile und vor allem auf höhere Drehzahlen begrenzende Rücksteilfedern für die Ventile verzichtet wird.

Durch diesen Antrieb des Kolbenbolzens bzw. Drehschiebers und durch eine entsprechende Anordnung von Kanälen und Öffnungen im Kolbenbolzen bzw. Drehschieber und im Kolben selbst wird dabei der Einlaß der Frischgase bzw. das Auslassen der verbrannten Gase gesteuert, wobei die Ein- und Abführung der Gase im mittleren Bereich der Kolbenlauf­ fläche erfolgt.

Bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine ergibt sich dabei der Vorteil, daß bei einem relativ geringen Aufwand eine genau definierte Trennung der Frischgas- und Abgasströme erreicht werden kann, was zu einer Leistungssteigerung bei diesem Motorprinzip beiträgt.

Die kolbenintegrierte Steuerung gemäß Fig. 1 weist dabei einen als Drehschieber arbeitenden Kolbenbolzen 3 auf, welcher in einer Querbohrung 22 gemäß Fig. 2 im Kolben 1 drehbar gelagert ist. Er weist dabei Ausnehmungen, Kanäle und Öffnungen auf, so daß er den Einlaß und den Auslaß von Frisch- und Abgas über die Frischgasöffnung 53 und die Abgasöffnung 54 steuert. Der Kolbenbolzen wird dabei über ein Zahnradgetriebe 14, 15 und 16 derart angetrieben, daß er sich im Kolben entsprechend den Steuerzeiten dreht, um die Steuerung des Motors zu übernehmen. Das Zahnradgetriebe für die in den Fig. 1 und 47 dargestellte Steuerung einer Viertakt-Brennkraftmaschine weist dabei eine hohlkegel­ stumpfförmige Welle 14 auf, während für die Steuerung einer Zweitakt-Brennkraftmaschine (Fig. 2, 3) eine Hohlzylinder­ welle 17 vorgesehen ist. An den Enden der Hohlzylinderwelle und der hohlkegelstumpfförmigen Welle befinden sich dabei Kegelzahnräder 15, 16 und 18, 19.

An den die Steuerung des Motors bewirkenden Kolbenbolzen 3, 41 gemäß den Fig. 1 und 2 oder am Kolbenbolzen 44 gemäß Fig. 3 oder an dem Drehschieber 50 gemäß Fig. 48 oder an den Drehschiebern 55, 56 gemäß Fig. 49 ist dabei außer­ mittig ein Kegelzahnrad 10, 57, 58, 59 fest angelegt und somit mit dem Kolbenbolzen bzw. Drehschieber gleichzeitig drehbar. Dieses Kegelzahnrad greift dabei in das obere Kegelzahnrad 15 gemäß Fig. 1 bzw. in das Kegelzahnrad 18 gemäß den Fig. 2 und 3 oder in ein auf dem Kolbenbolzen 61 frei drehbar gelagertes Kegelzahnrad 60 gemäß den Fig. 47, 48 und 49 ein.

Da das obere Kegelzahnrad 15, 18 mit der kegelstumpfförmigen Welle 14 bzw. der Hohlzylinderwelle 17 fest verbunden ist, und gleiches für das untere Zahnrad 16, 19 gilt, welches mit dem auf dem Pleuelstangen-Lagerzapfen 8 der Kurbelwelle fest angelegten Kegelzahnrad 9 kämmt, wird die Drehung der Kurbelwelle 4 in einer Übersetzung entsprechend der Größe der Kegelzahnräder in eine Drehung des Kolbenbolzens 3, 41, 44 gemäß den Fig. 1 bis 3 und des Drehschiebers 50, 55, 56 gemäß den Fig. 47, 48 und 49 übertragen.

Die Übersetzung bzw. Größe der verwendeten Kegelzahnräder ist dabei derart gewählt, daß bei der Steuerung einer Viertakt-Brennkraftmaschine bei zwei Kurbelwellenumdrehungen die im Kolbenbolzen 3 und den Drehschiebern 50, 55, 56 angelegten Einlaß- und Auslaßschlitze 23, 24 (Fig. 8) nur einmal freigegeben werden. Bei der Steuerung einer Zweitakt- Brennkraftmaschine werden bei einer einzigen Kurbelwellen­ umdrehung ebenfalls nur einmal die im Kolbenbolzen 41, 44 gemäß den Fig. 2 und 3 angelegten Einlaß- und Auslaß­ schlitze 42, 43 sowie 45, 46 (Fig. 9, 10) sowie bei einer Ausführung der Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelge­ häusespülung (Fig. 3) noch zusätzlich die Überströmschlitze 32, 33 (Fig. 10) freigegeben.

Es kann dabei die Steuerung bei einer Viertakt-Brennkraft­ maschine derart erfolgen, daß der Kolbenbolzen bzw. der Drehschieber pro Verbrennungszyklus, also bei zwei Kurbel­ wellenumdrehungen, sich um 360° dreht und daß der Kolben­ bolzen bzw. Drehschieber sich bei einer Zweitakt-Brennkraft­ maschine entsprechend einmal dreht.

Bei der Steuerung der Viertakt-Brennkraftmaschine gemäß den Fig. 1, 47, 48 und 49 weist dabei die kegelstumpfförmige Welle 14 ein oberes Kegelzahnrad 15 auf, welches nur jeweils die Hälfte der Zähne der Kegelzahnräder 9, 10, 16 aufweist und somit nur halb so groß wie diese Kegelzahnräder ist.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 47, 48 und 49 ist weiterhin das Kegelzahnrad 15 nur mit der Hälfte der Zähne der Kegelzahnräder 60, 57, 58 und 59 versehen, welch letztere untereinander gleich groß sind.

In der Ausführung der Steuerung gemäß den Fig. 2 und 3 sind dagegen sämtliche Kegelzahnräder 9, 10, 18, 19 gleich groß, so daß die Obersetzung zwischen der Drehung des Kegelzahnrades 19 und der Drehung des Kolbenbolzens 41, 44 1 : 1 beträgt.

Die kegelstumpfförmige Welle 14 und die Hohlzylinderwelle 17 werden dabei zur Montage über die Pleuelstange 11 geschoben, welche mit ihrer Pleuelstangenlagerbuchse 13 auf dem Pleuelstangen-Lagerzapfen 8 der Kurbelwelle 4 befestigt ist. Anschließend wird die Pleuelstange 11 mit ihrem Pleuel­ stangenkopf 12 an dem Kolbenbolzen 3, 41, 44, 61 in der in den Fig. 1, 2, 3 und 47 dargestellten Weise mittig befestigt.

Eine Vorrichtung entsprechend der kegelstumpfförmigen Welle 14 und der Hohlzylinderwelle 17 könnte dabei aber auch seitlich außerhalb der Pleuelstange geführt und befestigt sein, wobei insofern der Kraftschluß zwischen dem oberen und unteren Zahnrad dieser Welle und dem Zahnrad auf dem Pleuelstangen-Lagerzapfen 8 der Kurbelwelle sowie dem Kegelzahnrad 10, 60 auf dem Kolbenbolzen 3, 61 bzw. dem Kolbenbolzen 41, 44 sichergestellt sein muß.

Von dem auf dem Pleuelstangen-Lagerzapfen der Kurbelwelle fest angeordneten Zahnrad 9 bzw. dessen Verzahnung wird dabei die kegelstumpfförmige Welle 14 und die Hohlzylinder­ welle 17, welche oben und unten Verzahnungen besitzt, in der Art eines Kardangelenkes angetrieben, somit wird ein mit dem oberen Kegelzahnrad in Kraftwirkung stehendes Kegelzahnrad aufweisende Kolbenbolzen 3, 41, 44 gemäß den Fig. 1, 2, 3 bzw. ein geometrischer Körper, der als Drehschieber gemäß den Fig. 47, 48, 49 arbeitet, derart angetrieben, daß er die Steuerfunktion des Motors übernehmen kann. Dabei ist es auch möglich, den Mittelteil der Pleuelstange 11 derart zu gestalten, daß sie nicht nur die bisher bekannte Funktion übernimmt, also die bei der Verbrennung des Kraftstoff- Luftgemisches entstehende Schubkraft des Kolbens auf die Kurbelwelle überträgt, sondern selber als Kardangelenk ausgebildet ist und als Drehmittler zwischen Kurbelwelle und Kolbenbolzen fungiert.

Bei der vorliegenden Erfindung wird insofern der Kolben­ bolzen 3, 41, 44 und der Drehschieber 50, 55, 56 derart gelagert und angetrieben, daß er einen kontinuierlich rotierenden Körper zur Steuerung des Motors darstellt. Der Kolbenbolzen gemäß den Fig. 1, 2 und 3 bzw. der Dreh­ schieber gemäß den Fig. 47, 48 und 49 wird dabei gezielt gedreht, wobei der Kolbenbolzen als Steuerinstrument eine weitere Funktion erhält.

Gemäß Fig. 1 weist dabei der Kolbenbolzen 3 einen Ansaug­ raum 5 und einen Auslaßraum 6 auf, welche durch eine mittige Trennwand voneinander getrennt sind. Der Ansaug- und Auslaßraum 5, 6 öffnen sich dabei seitlich und weisen dabei einen gleichbleibenden Innendurchmesser auf, welcher etwas geringer als der Außendurchmesser des als Hohlzylinder ausgebildeten Kolbenbolzens 3 ist.

Im Kolbenbolzenzylindermantel 25 sind dabei gemäß Fig. 8 ein Einlaßschlitz 23 und ein Auslaßschlitz 24 angelegt, welche seitlich rechts bzw. links der dort durch Strichelung angedeuteten Trennwand 7 angelegt sind. Rechts seitlich der Trennwand 7 ist dabei die radial vorstehende Verzahnung des auf dem Kolbenbolzen 3 fest angelegten Zahnrades 10 ange­ deutet. In Fig. 7 ist dabei dieser Aufbau als Abschnitt in einem vergrößerten Querschnitt wiedergegeben. Gemäß den Fig. 1 und 5 gehen dabei vom Kolbenboden 26 ein Kolben­ einlaßkanal 29 und ein Kolbenauslaßkanal 30 aus, die jeweils eine Einlaßöffnung 27 bzw. eine Auslaßöffnung 28 aufweisen, welche durch den Kolben bis zum Kolbenbolzenzylindermantel 25 geführt sind und dort, je nach Drehstellung des Kolben­ bolzens 3, mit dem Einlaßschlitz 23 bzw. dem Auslaßschlitz 24 in Deckung bringbar sind, so daß Frischgase über die Frischgasöffnung 53 in den Verbrennungsraum oberhalb des Kolbenbodens 26 einströmen und die verbrannten Gase über den Kolbenauslaßkanal 30 und den Auslaßraum 6 in die Abgas­ öffnung 54 abströmen können.

In dem Kolben 1, 100, 101, 102, 103 sind dabei gemäß den Fig. 1, 2, 3, 47 zusätzliche Ausnehmungen neben dem Kolbeneinlaß- und Auslaßkanal und der Querbohrung 22, die zur Lagerung des Kolbenbolzens dient angelegt, wobei an der Unterseite 40 des Kolbens eine Öffnung 20, 21 zum Einbringen des Kopfes der Pleuelstange 11 und der auf sie gesetzten kegelstumpfförmigen Welle 14 oder hohlzylinderförmigen Welle 17 angelegt ist. Des weiteren ist mittig oberhalb des Kolbenbolzens eine konzentrisch um diesen umlaufende Ausnehmung angelegt, in welcher das Zahnrad 10 und 60 sowie der Pleuelstangenkopf mit den nach oben oder seitlich vorstehenden Teilen zur Aufnahme kommen.

Sowohl der Kolben 1 gemäß Fig. 1 sowie die Kolben 102 und 103 gemäß den Fig. 47, 48, 49 für eine Viertakt-Brenn­ kraftmaschine als auch die Kolben 101, 100 gemäß den Fig. 2 und 3 für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine weisen dabei an ihrem äußeren Zylindermantel 34 sich gegenüberliegende, teilweise in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmungen 35, 36 auf, welche sich seitlich des Kolbenbolzens gemäß den Fig. 4, 29 bis 34 und 48, 49 erstrecken.

In diesen voneinander getrennten und sich gegenüberliegenden Ausnehmungen 35, 36 strömen dabei die Frischgase bzw. die verbrannten Gase, wobei auch bei einem Zweitakter eine genau definierte Trennung zwischen Frischgas- und Abgasströmen gegeben ist, was zu einer Leistungssteigerung bei diesem Motorprinzip beiträgt. Die Höhe dieser Ausnehmungen 35, 36, also die Abschnitte oberhalb und unterhalb der Querbohrung 22 zur Aufnahme des Kolbenbolzens 3, 41, 44, ist dabei derart bemessen und die Ausbildung dieser Ausnehmungen im Zylindermantel 34 ist derart vorgenommen, daß bei Ver­ schiebung des Kolbens zwischen seinem oberen und unteren Totpunkt die Frischgasöffnung 53 und die Abgasöffnung 54 noch im Bereich der Ausnehmungen 35, 36 liegen. Durch eine entsprechende Bemessung der Höhe dieser Ausnehmungen können dabei die Ausström- und Einströmzeiten für die Frischgase bzw. die verbrannten Gase verlängert werden.

Die Ausbildung des als Hohlkörper ausgebildeten Kolben­ bolzens 41, 44 gemäß den Fig. 2 und 3 für eine Zweitakt- Brennkraftmaschine ergibt sich dabei aus der Abwicklung des Kolbenbolzens gemäß den Fig. 9 und 10. Während der für eine Gebläseladung vorgesehene Kolben 101 und der Kolben­ bolzen 41 gemäß Fig. 2 entsprechend dem Kolben 1 und dem Kolbenbolzen 3 gemäß Fig. 1 ausgebildet sind und dabei lediglich etwas kleinere Einlaß- und Auslaßschlitze 42, 43 aufweisen, welche zu einem Ansaugraum bzw. einem Auslaßraum führen, die sich seitlich des Kolbenbolzens entsprechend dem Kolbenbolzen 3 öffnen, sind gemäß Fig. 3 der Kolben 100 und der Kolbenbolzen 44 für eine Ladung des Verbrennungsraumes über eine Kurbelgehäusespülung entsprechend abgewandelt, wobei in dem Kolben 100 seitlich zur Eintrittsöffnung für die Pleuelstange zusätzlich eine Füllöffnung 37 zwischen Kolbenbolzen und Unterseite 40 des Kolbens sowie auf der gegenüberliegenden Seite ein Kanal 39 angelegt sind.

Ansonsten entspricht der Aufbau des in Fig. 3 verwendeten Kolbens 100 dem des Kolbens 101 der Fig. 2. Der Kolben­ bolzen 44 weist dabei einen äußeren Ansaugraum 47 und einen gegenüberliegenden Auslaßraum 48 auf, wobei zwischen diesen ein Überströmraum 31 angelegt ist. Es sind weiterhin im Kolbenbolzen 44 zwei Trennwände vorhanden, wobei in Fig. 10 seitlich rechts und links der Abwicklung des Zahnrades 10 die Überströmschlitze 32, 33 angedeutet sind und seitlich außerhalb der Trennwände der Einlaßschlitz 45 und der Auslaßschlitz 46 zu erkennen sind.

In der schematischen Darstellung der Arbeitsweise der kolbenintegrierten Steuerung für eine Viertakt-Brennkraft­ maschine ist jeweils die Zuführung von Frischgas bzw. die Abfuhr verbrannter Gase durch Punktierung der entsprechenden Gasmengen angedeutet (Fig. 11 bis 16). Es sind dabei jeweils die geöffneten Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 27, 28, die Kolbeneinlaß- und Kolbenauslaßkanäle 29, 30 sowie die Einlaß- und Auslaßschlitze 23, 24 zu erkennen. In den Fig. 17 bis 28 sind dabei in der oberen Reihe jeweils der im Querschnitt dargestellte Zylinder 2 und der in Draufsicht dargestellte Kolbenboden 26 (Fig. 11 bis 16) wiedergegeben sowie die Einlaßöffnung 27 und die Auslaßöffnung 28 des Kolbeneinlaß- bzw. Kolbenauslaßkanales 29, 30. In dem Fall, daß der unterhalb davon jeweils wiedergegebene Kolbenbolzen eine derartige Stellung hat, daß sein Einlaßschlitz 23 bzw. Auslaßschlitz 24 in Deckung mit der Einlaßöffnung 27 bzw. Auslaßöffnung 28 gerät, ist dabei die Einlaß- bzw. Auslaß­ öffnung 27, 28 schraffiert dargestellt (Fig. 19, 20 und 27, 28).

In den Fig. 29 bis 34 ist dabei die schematische Dar­ stellung der kolbenintegrierten Steuerung für eine Viertakt- Brennkraftmaschine zusätzlich unter Darstellung des zur Hälfte geschnittenen Zylinders 2 und des sich entsprechend dem Verbrennungszyklus über eine Drehung der Kurbelwelle von 720° verschiebenden Kolbens 1 (Fig. 11) in Seitenansicht wiedergegeben. Es ist dabei jeweils die Ausnehmung 35 seitlich in dem Zylindermantel 34 des Kolbens 1 zu erkennen sowie die dortige Mündung des als zylinderförmiger Hohl­ körper ausgebildeten Kolbenbolzens 3, wobei in Strichelung das auf dieser fest angeordnete Kegelzahnrad 10 und die Kolbeneinlaß- und Kolbenauslaßkanäle 29, 30 dargestellt sind. Ferner erkennt man den Einlaßschlitz 23 und den Auslaßschlitz 24 des Kolbenbolzens.

Ausgehend von Fig. 3 ist in den Fig. 35 bis 40 in einer schematischen Darstellung die kolbenintegrierte Steuerung für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuse­ spülung dargestellt, wobei in sechs einzelnen Zeichnungen der Verbrennungszyklus während des Kraftschubbeginns gemäß Fig. 35 bis zum Ende des Ansaugtaktes gemäß Fig. 40 dargestellt ist. Der einen Überströmraum 31 sowie einen Ansaugraum 47 und einen Auslaßraum 48 aufweisende Kolben­ bolzen 44 befindet sich dabei in Fig. 35 in einer derar­ tigen Drehstellung, daß weder sein Einlaßschlitz 45 noch sein Auslaßschlitz 46 mit der Öffnung des Kolbeneinlaß- bzw. Kolbenauslaßkanals 29, 30 in Deckung sind. Entsprechendes gilt dabei für die Überströmschlitze 32, 33 der Überström­ öffnung 31. Dagegen ist in Fig. 36 der Kolbenauslaßkanal 30 mit dem Auslaßschlitz 46 in Deckung gebracht, so daß die verbrannten Gase über die Ausnehmung 36 in die Abgasöffnung 54 ausströmen können.

Gemäß Fig. 37 befindet sich der Kolbenbolzen 44 in einer derartigen Drehstellung, daß ein Laden des Verbrennungs­ raumes erfolgen kann, wobei dies über eine Entlüftung des Kurbelgehäuses erfolgt. Es ist dabei vom Kugelgehäuse aus eine Verbindung über den Überströmraum 31 in den Kolbenein­ laßkanal 29 gegeben, wobei sich der Überströmschlitz 32 des Überströmraumes 31 in Deckung mit dem Kanal 39 an der Unterseite des Kolbens befindet, so daß das Frischgas aus dem Kurbelgehäuse über den zweiten Überströmschlitz 33 und den Kolbeneinlaßkanal 29 in den Verbrennungsraum gelangt.

Diese Öffnung der Kanäle und die Drehstellung des Kolben­ bolzens 44 ist dabei ebenfalls in Fig. 38 gegeben. In Fig. 39 ist der Beginn des Ansaugtaktes dargestellt, wobei die Füllöffnung 37 an der Unterseite des Kolbens und der Einlaßschlitze 45 im Ansaugraum 47 des Kolbenbolzens 44 in Deckung sind.

In der schematischen Darstellung der kolbenintegrierten Steuerung für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Gebläse­ ladung gemäß den Fig. 41 bis 46 erfolgt dabei ein Aufbau der Steuerung gemäß Fig. 2, wobei ein Kolbenbolzen 41 verwendet wird, weicher durch das Zahnradgetriebe 17, 18, 19 mit den zusätzlichen Kegelzahnrädern 9 und 10 kontinuierlich während des Verbrennungszyklus gedreht wird.

Es sind dabei wieder im Zylindermantel des Kolbens 101 zwei sich gegenüberliegende Ausnehmungen 35, 36 angelegt, welche während der Verschiebung des Kolbens in Verbindung mit der Frischgasöffnung 53 und der Abgasöffnung 54 stehen, wobei mit einfachstem Aufwand eine genau definierte Trennung zwischen Frischgas- und Abgasströmen erreicht wird. Es ist dabei jeweils die Deckung der Einlaß- und Auslaßschlitze 42, 43 mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen 27, 28 des Kolbens ersichtlich.

Der Gebläseanschluß erfolgt dabei an der Frischgasöffnung 53 und ist als solcher nicht dargestellt.

Bezugszeichenliste

1

Kolben

2

Zylinder

3

Kolbenbolzen

4

Kurbelwelle

5

Ansaugraum

6

Auslaßraum

7

Trennwand

8

Pleuelstangen-Lagerzapfen der Kurbelwelle

9

Kegelzahnrad am Pleuelstangen-Lagerzapfen der Kurbelwelle

10

Kegelzahnrad am Kolbenbolzen

11

Pleuelstange

12

Pleuelstangenkopf

13

Pleuelstangenlagerbuchse

14

Kegelstumpfförmige Welle

15,

16

oberes und unteres Kegelzahnrad an der kegel­ stumpfförmigen Welle

17

Hohlzylinderwelle

18,

19

oberes und unteres Kegelzahnrad an der Hohl­ zylinderwelle

20

Öffnung an der Unterseite des Kolbens

21

Öffnung an der Unterseite des Kolbens

22

Querbohrung zur Lagerung des Kolbenbolzens

23

Einlaßschlitz

24

Auslaßschlitz

25

Kolbenbolzenzylindermantel

26

Kolbenboden

27

Einlaßöffnung

28

Auslaßöffnung

29

Kolbeneinlaßkanal

30

Kolbenauslaßkanal

31

Überströmraum

32,

33

Überströmschlitze

34

Zylindermantel des Kolbens

35,

36

gegenüberliegende Ausnehmungen am Zylindermantel des Kolbens

37

Füllöffnung zwischen Kolbenbolzen und der Unterseite des Kolbens

39

Kanal an der Unterseite des Kolbens

40

Unterseite des Kolbens

41

Kolbenbolzen

42

Einlaßschlitz des Kolbenbolzens

43

Auslaßschlitz des Kolbenbolzens

44

Kolbenbolzen

45

Einlaßschlitz

46

Auslaßschlitz

47

Ansaugraum

48

Auslaßraum

49,

49'

Querbohrung im Kolben

50

Drehschieber

51

Ansaugraum

52

Auslaßraum

53

Frischgasöffnung

54

Abgasöffnung

55,

56

Drehschieber

57

Kegelzahnrad

58

Kegelzahnrad

59

Kegelzahnrad

60

frei um den Kolbenbolzen drehbares Kegelzahnrad

61

Kolbenbolzen

62

Kolbeneinlaßöffnung

63

Kolbenauslaßöffnung

64

axiale Eintrittsöffnung des Drehschiebers

65

axiale Austrittsöffnung des Drehschiebers

100,

101,

102,

103

Kolben

Claims (30)

1. Kolbenintegrierte Steuerung für eine Zweitakt- oder Viertakt-Brennkraftmaschine, bei welcher die Steuerung durch einen in einem Kolben (1; 100; 101) der Brennkraft­ maschine als Drehschieber arbeitenden Kolbenbolzen (3; 41; 44) bewirkt wird, welcher die auf den Kolben (1; 100; 101) wirkende Kraft auf die Kurbelwelle (4) überträgt und als ein im Kolben (1; 100, 101) drehbarer und mit Ausschnitten (23, 24; 42, 43; 45, 46) versehener Hohlkörper ausgebildet ist, in welchen das Gasgemisch auf der einen Seite in einen Ansaugraum (5; 47) axial eintritt und aus welchem die Verbrennungsgase auf der anderen Seite aus einem Auslaßraum (6; 48) axial ab­ ziehen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kolbenbolzen (3; 41; 44) ein Zahnrad (10) drehfest verbunden ist, weiches zur Herbeiführung der Dreh­ bewegung dieses Kolbenbolzens über ein Zahnradgetriebe (14, 15, 16 (Fig. 1, 8); 17, 18, 19 (Fig. 2, 3)) oder einen Kettenantrieb mit einem an einem Pleuelstangen-Lager­ zapfen (8) der Kurbelwelle (4) befestigten, radial vorstehenden Zahnrad (9) in Kraftwirkung steht.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Kolbenbolzen (3) verbundene Zahnrad (10) als über den Umfang des Zylindermantels (25) des Kolben­ bolzens (3) geführter, radial vorstehender Zahnkranz ausgebildet ist (Fig. 1).

3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine das mit dem Kolbenbolzen (3) verbundene Zahnrad (10) als Kegelzahn­ rad ausgebildet ist, das mit einem um 90° versetzten oberen Kegelzahnrad (15) kämmt, welches auf dem zum Kolben (1) weisenden Ende einer nach dort konisch zulaufenden und durch eine Öffnung des Kolbens (1) bis unter den Kolbenbolzen (3) geführten kegelstumpfförmigen Welle (14) angelegt ist, welche in der gleichen Längs­ richtung wie die Pleuelstange (11) bis zur Pleuel­ stangenlagerbuchse (13) an der Kurbelwelle (4) geführt ist und hier ein zum oberen Kegelzahnrad (15) koaxial angeordnetes, über den Außenmantel der Welle (14) radial vorstehendes und mit der Welle (14) drehfest verbundenes unteres Kegelzahnrad (16) aufweist, das mit einem mit dem Pleuelstangen-Lagerzapfen (8) der Kurbelwelle drehfest verbundenen Kegelzahnrad (9) kämmt, wobei die Übersetzung zwischen diesem Kegelzahnrad (9) und dem am Kolbenbolzen (3) angeordneten Zahnrad (10) 2 : 1 beträgt (Fig. 1).

4. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb einer mit Gebläseladung oder mit Kurbel­ gehäusespülung arbeitenden Zweitakt-Brennkraftmaschine das Zahnradgetriebe (17, 18, 19) eine Hohlzylinderwelle (17) aufweist, welche die Pleuelstange (11) umgibt und an ihrem zum Kolben (100, 101) weisenden Ende durch eine Öffnung (21) des Kolbens (100, 101) bis unter den Kolbenbolzen (41, 44) geführt ist und dort ein mit ihr (17) drehfest verbundenes, oberes Kegelzahnrad (18) und an ihrem anderen Ende ein drehfest mit ihr (17) ver­ bundenes, koaxial zum oberen Kegelzahnrad (18) aus­ gerichtetes, unteres Kegelzahnrad (19) aufweist, wobei das obere Kegelzahnrad (18) mit dem mit dem Kolbenbolzen (41, 44) drehfest verbundenen, als Kegelzahnrad (10) ausgebildeten Zahnrad (10) und das untere Kegelzahnrad (19) mit einem mit dem Pleuelstangen-Lagerzapfen (8) der Kurbelwelle drehfest verbundenen, radial vorstehenden Kegelzahnrad (9) kämmt, wobei die Übersetzung zwischen diesem Kegelzahnrad (9) und dem am Kolbenbolzen (41, 44) angeordneten Zahnrad (10) 1 : 1 beträgt (Fig. 2, 3).

5. Steuerung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenbolzen (3) in seiner Mitte eine Trennwand (7) aufweist, daß sich der Kolbenbolzen (3) zu seinen Stirnseiten hin unter Bildung des Ansaug- bzw. Auslaß­ raumes (5, 6) axial öffnet, und daß zu diesen Räumen hin in den Stirnbereichen des Kolbenbolzenzylindermantels (25) zumindest ein Einlaß- bzw. ein Auslaßschlitz (23, 24) angelegt sind (Fig. 1, 8).

6. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kurbelgehäusespülung der Kolbenbolzen (44) zwischen dem Ansaugraum (47) und dem Auslaßraum (48) einen Überströmraum (31) aufweist, wobei im Zylinder­ mantel des Kolbenbolzens (44) im Bereich des Ansaug- bzw. Auslaßraumes (47, 48) zumindest ein Einlaß- bzw. Auslaßschlitz (45, 46) angelegt sind, und wobei in der Umfangswand des Überströmraumes (31) zumindest zwei sich diagonal gegenüberliegende Überströmschlitze (32, 33) vorhanden sind, über welche das Einlassen der Frischgase aus dem Kurbelwellenraum in den Verbrennungsraum bei geeigneter Drehstellung des Kolbenbolzens (44) er­ möglicht wird (Fig. 3, 35, 37).

7. Steuerung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Boden (26) des Kolbens (1; 100) mindestens ein Kolbeneinlaß- bzw. ein Kolbenauslaßkanal (29, 30) ausgehen, die mindestens eine Einlaß- bzw. Auslaßöffnung (27, 28) aufweisen, welche bis zur Außenseite des Kolbenbolzens (3, 44) führt und dort mit dem an dieser Stelle jeweils mündenden Einlaß- und Auslaßschlitz (23, 24, 45, 46) bei entsprechender Stellung des Kolben­ bolzens in Deckung bringbar ist (Fig. 1, 8, 3, 10).

8. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben dem auf dem Zylindermantel (25) des Kolbenbolzens (3; 41; 44) festgelegten Zahnrad (10) der Pleuelstangenkopf (12) gelagert ist, wobei eine axiale Festlegung der Anordnung aus diesen beiden Teilen eine Fixierung des Kolbenbolzens (3; 41, 44) in seiner Längs­ richtung bewirkt (Fig. 1 bis 3).

9. Steuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kolbens (1, 100, 101) eine Ausnehmung vorhanden ist, welche das mit dem Kolbenbolzen (3) verbundene Zahnrad (10) und den Pleuelstangenkopf (12) aufnimmt (Fig. 1 bis 3).

10. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlängerung der Füll- und Entleerungszeiten in dem äußeren Zylindermantel (34) des Kolbens (1, 100, 101) zwei sich gegenüberliegende, in Umfangsrichtung des Kolbens teilweise erstreckende Ausnehmungen (35, 36) vorhanden sind, wobei sich diese Ausnehmungen um die Stirnseiten des Kolbenbolzens (3, 41, 44) herum erstrecken (Fig. 1, 2).

11. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (40) des Kolbens (100) quer durch dessen Wandung eine Füllöffnung (37) angelegt ist, welche den Bereich des Ansaugraumes (47) des Kolben­ bolzens (44) mit dem Kurbelraum verbindet (Fig. 3, 35).

12. Steuerung nach Anspruch 6 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Laden des Verbrennungsraumes in dem Bereich der Wandung an der Unterseite (40) des Kolbens (100) ein Kanal (39) angelegt ist, welcher vom Kurbelraum bis zu der der Aufnahme des Kolbenbolzens (44) dienenden Querbohrung (22) (Fig. 2) bzw. bis zum Überströmraum (31) geführt ist, wo er in Deckung mit dem zugehörenden Überströmschlitz (32) des Kolbenbolzens (44) bringbar ist (Fig. 3, 37).

13. Steuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Zylindermantel (34) des Kolbens angelegten Ausnehmungen (35, 36) getrennt für den Bereich der Öffnung des Ansaugraumes (5) und den Bereich der Öffnung des Auslaßraumes (6) jeweils in Strömungsverbindung mit in der Zylinderwandung mündenden Frischgas- bzw. Abgasöffnungen (53, 54) der Brennkraftmaschine stehen (Fig. 1, 2).

14. Kolbenintegrierte Steuerung für eine Zweitakt- oder Viertakt-Brennkraftmaschine, bei welcher die Steuerung durch zumindest einen Drehschieber (50, 55, 56) bewirkt wird, der als in einem Kolben (102, 103) der Brennkraft­ maschine drehbarer und mit Ausschnitten (23) versehener Hohlkörper ausgebildet ist, in welchen das Gasgemisch auf der einen Seite in einen Ansaugraum (51) axial eintritt und/oder aus welchem die Verbrennungsgase auf der anderen Seite aus einem Auslaßraum (52) axial abziehen, und wobei der Antrieb des mindestens einen Drehschiebers durch die Kurbelwelle (4) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Drehschieber (50, 55, 56) mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse des Kolbenbolzens (61) zwischen diesem und dem Boden (26) des Kolbens (102) angeordnet ist und daß mit dem mindestens einen Drehschieber (50, 55, 56) ein Zahnrad (57, 58, 59) drehfest verbunden ist, welches zur Herbeiführung der Dreh­ bewegung des mindestens einen Drehschiebers (50, 55, 56) über ein Zahnradgetriebe (14, 15, 16) mit einem an einem Pleuelstangen-Lagerzapfen der Kurbelwelle (4) be­ festigten, radial vorstehenden Zahnrad (9) in Kraft­ wirkung steht (Fig. 47 bis 49).

15. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolben (103) ein Drehschieber (56) für die Zuführung von Frischgas und ein Drehschieber (55) für die Abführung von Abgas vorhanden ist, wobei in dem ersteren Drehschieber (56) der Ansaugraum und in dem anderen Drehschieber der Auslaßraum angeordnet sind, welche sich seitlich zum äußeren Zylindermantel des Kolbens (103) öffnen, und daß beide Drehschieber (55, 56) über das gleiche Zahnradgetriebe (14, 15, 16) angetrieben werden (Fig. 49).

16. Steuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kolbenbolzen (61) ein frei drehbares Zahnrad (60) angelegt ist, welches mittelbar in Kraftwirkung mit dem auf dem Pleuelstangen-Lagerzapfen (8) der Kurbelwelle (4) befestigten, radial vorstehenden Zahnrad (9) steht, sowie des weiteren in unmittelbarer Kraftwirkung mit dem mit dem mindestens einen Drehschieber (50, 55, 56) drehfest verbundenen Zahnrad (57, 58, 59) steht.

17. Steuerung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Drehschiebern (55, 56) nur der erste Dreh­ schieber mit dem auf dem Kolbenbolzen (61) frei drehbar angeordneten Zahnrad (60) in Kraftwirkung steht und der Kolbenbolzen des zweiten Drehschiebers ein fest an ihm angeordnetes Zahnrad oder einen sich über seinen Umfang erstreckenden Zahnkranz aufweist, welcher mit einem an dem ersten Drehschieber fest angeordneten Zahnrad mittelbar oder unmittelbar in Kraftwirkung steht.

18. Steuerung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehschieber (55, 56) parallel zueinander in Abstand angeordnet sind.

19. Steuerung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine das auf dem Kolbenbolzen (61) frei drehbar angeordnete Zahnrad (60) radial nach außen vorsteht und als Kegelzahnrad aus­ gebildet ist, das mit einem um 90° versetzten oberen Kegelzahnrad (15) kämmt, welches auf dem zum Kolben (102) weisenden Ende einer nach dort konisch zulaufenden und durch eine Öffnung (20) des Kolbens (102) bis unter den Kolbenbolzen (61) geführten kegelstumpfförmigen Welle (14) angelegt ist, welche in der gleichen Längs­ richtung wie die Pleuelstange bis zur Pleuelstangen­ lagerbuchse (13) an der Kurbelwelle (4) geführt ist und hier ein zum oberen Kegelzahnrad (15) koaxial ange­ ordnetes, über den Außenmantel der helle (14) radial vorstehendes und mit der Welle (14) drehfest verbundenes unteres Kegelzahnrad (16) aufweist, das mit dem mit dem Pleuelstangen-Lagerzapfen (8) der Kurbelwelle (4) drehfest verbundenen Kegelzahnrad (9) kämmt, wobei die Übersetzung zwischen diesem Kegelzahnrad (9) und dem am Drehschieber (50) angeordneten Zahnrad (57) 2 : 1 beträgt (Fig. 47, 48).

20. Steuerung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb einer mit Gebläseladung oder mit Kurbelge­ häusespülung arbeitenden Zweitakt-Brennkraftmaschine das Zahnradgetriebe eine Hohlzylinderwelle aufweist, welche die Pleuelstange umgibt und an ihrem zum Kolben weisenden Ende durch eine Öffnung des Kolbens bis unter den Kolbenbolzen geführt ist und dort ein mit ihr drehfest verbundenes oberes Kegelzahnrad und an ihrem anderen Ende ein drehfest mit ihr verbundenes, koaxial zum oberen Kegelzahnrad ausgerichtetes unteres Kegel­ zahnrad aufweist, wobei das obere Kegelzahnrad mit dem am Kolbenbolzen frei drehbar angeordneten, radial vorstehenden und als Kegelzahnrad ausgebildeten Zahnrad und das untere Kegelzahnrad mit einem mit dem Pleuel­ stangen-Lagerzapfen der Kurbelwelle drehfest ver­ bundenen, radial vorstehenden und als Kegelzahnrad ausgebildeten Zahnrad kämmt, wobei diese Zahnräder und das von dem auf dem Kolbenbolzen gelagerten Kegelzahnrad angetriebene Zahnrad des mindestens einen Drehschiebers gleich groß sind, wodurch die Übersetzung zwischen diesen Zahnrädern 1 : 1 beträgt.

21. Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines einzigen Drehschiebers (50) dieser etwa in seiner Mitte eine Trennwand aufweist) daß sich der Drehschieber zu seinen Stirnseiten hin unter Bildung des Ansaug- und Auslaßraums (51, 52) axial öffnet, und daß zu diesen Räumen hin in den Stirnbereichen des Drehschieber-Zylindermantels zumindest ein Einlaßschlitz (23) und ein Auslaßschlitz angelegt sind (Fig. 47, 48).

22. Steuerung nach einem der Ansprüche 14 bis 18 sowie 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kurbelgehäusespülung bei Verwendung eines einzigen Drehschiebers dieser oder bei Verwendung von zwei Drehschiebern nur einer der Drehschieber zwischen dem Ansaugraum und dem Auslaßraum einen Überströmraum aufweist, wobei im Zylindermantel des jeweiligen Drehschiebers im Bereich des Ansaug- bzw. Auslaßraumes zumindest ein Einlaß- bzw. Auslaßschlitz angelegt sind, und wobei in der Umfangswand des Überströmraumes zumindest zwei sich diagonal gegenüberliegende Über­ strömschlitze vorhanden sind, über welche das Einlassen der Frischgase aus dem Kurbelwellenraum in den Ver­ brennungsraum bei geeigneter Drehstellung des Dreh­ schiebers ermöglicht wird.

23. Steuerung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß vom Boden des Kolbens (102) mindestens ein Kolbeneinlaß- bzw. ein Kolbenauslaßkanal ausgehen, die mindestens eine Einlaß- bzw. Auslaßöffnung (62, 63) aufweisen, welche bis zur Außenseite des mindestens einen Drehschiebers (50) führen und dort mit dem an dieser Stelle jeweils mündenden Einlaßschlitz (23) bzw. Auslaßschlitz sowie mit einem gegebenenfalls vorgesehenen Überströmschlitz bei entsprechender Stellung des Drehschiebers (50) in Deckung bringbar sind (Fig. 47).

24. Steuerung- nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben dem auf dem Zylindermantel des Kolben­ bolzens (61) gelagerten frei drehbaren Zahnrad (60) der Pleuelstangenkopf gelagert ist) wobei eine axiale Festlegung der Anordnung aus diesen beiden Teilen eine Fixierung des Kolbenbolzens (61) in seiner Längsrichtung bewirkt (Fig. 47).

25. Steuerung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (102, 103) Querbohrungen (49, 49') angeordnet sind, in welchen der mindestens eine Drehschieber (50) und der Kolbenbolzen (61) gelagert sind, und daß im Inneren des Kolbens (102, 103) Ausnehmungen vorhanden sind, welche die den Kolbenbolzen (61) und den mindestens einen Drehschieber (50) umgebenden Zahnräder (60, 57) und den Pleuelstangenkopf aufnehmen (Fig. 47 bis 49).

26. Steuerung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlängerung der Füll- und Entleerungszeiten in dem äußeren Zylindermantel des Kolbens (102, 103) zwei sich gegenüberliegende, in Umfangsrichtung des Kolbens teilweise erstreckende Ausnehmungen (35, 36) vorhanden sind, wobei sich diese Ausnehmungen um die Stirnseiten der axialen Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen (64, 65) des mindestens einen Drehschiebers (50, 55, 56) erstrecken (Fig. 47).

27. Steuerung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Kolbens (102, 103) quer durch dessen Wandung ein Füllkanal angelegt ist, welcher den Bereich des Ansaugraumes des Drehschiebers mit dem Kurbelraum verbindet.

28. Steuerung nach Anspruch 22 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß zum Laden des Verbrennungsraumes in dem Bereich der Wandung an der Unterseite des Kolbens (102, 103) ein Kanal angelegt ist, welcher vom Kurbelraum bis zu der der Aufnahme des Drehschiebers (50) dienenden Quer­ bohrung (49) bzw. bis zum Überströmraum geführt ist, wo er in Deckung mit dem zugehörenden Überströmschlitz des Drehschiebers (50) bringbar ist.

29. Steuerung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Zylindermantel des Kolbens (102, 103) an­ gelegten Ausnehmungen (35, 36) getrennt für den Bereich der Eintrittsöffnung (64) des Ansaugraumes (51) und den Bereich der Austrittsöffnung (65) des Auslaßraumes (52) jeweils in Strömungsverbindung mit in der Zylinder­ wandung mündenden Frischgas- bzw. Abgasöffnungen (53, 54) der Brennkraftmaschine stehen (Fig. 47 bis 49).

30. Steuerung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens zwei Drehschiebern (55, 56) einer davon als Kolbenbolzen ausgebildet ist.