DE2404655A1

DE2404655A1 - Arbeits-luftverdichter-maschine

Info

Publication number: DE2404655A1
Application number: DE19742404655
Authority: DE
Inventors: Takahiro Ueno
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-01
Filing date: 1974-01-31
Publication date: 1974-08-08
Also published as: IT1007183B; FR2216440B3; FR2216440A1

Description

Dr. F. Zumsteln sen. · Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - DIpI.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.

PATENTANWÄLTE TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 TELEX 529979 8 MÜNCHEN 2.

BRAUHAUSSTRASSE 4 TELEGRAMME: ZUMPAT

POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139-809. BLZ 70010080 BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER KTO.-NR. 397997. BLZ 7OO3O6OO '

6/Li
PG/74/1051

Takahiro UENO, Wakayama, Japan

Arbeits-Luftverdichter-Maschine

SS SS SS SS SS SS SS SS SS SS SS SS SSS SS SI SS SS SS SS SS SSS SS SS SS SS SS ^S SS SS SS SS

Die Erfindung betrifft eine Maschine, die so ausgestattet ist, daß sie als ein Luftverdichter dienen kann, insbesondere für eine Brennkraftmaschine,

Weiterhin ist die Erfindung für Maschinen Jeder Art anwendbar, wie z.B. in Benzinmotoren oder Dieselmotoren und Viertaktmotoren oder Zweitaktmotoren oder Rotationsmotoren, die in Fahrzeuge, Schiffe, Flugzeuge \ma weitere eingebaut sind. Aus Gründen der Vereinfachung bezieht sich die Beschreibung des erfindungsgemäßen Gegenstandes ausschließlieh auf eine in Fahrzeugen eingebaute Maschine.

Mit einer solchen Maschine wird eine Mischung aus Benzin und Luft in der Kompressionskammer verdichtet, oder etwas Brennstoff wird in die verdichtete Luft eingespritzt, wird gezündet,

409832/0379

um Wärmeenergie zu erzeugen, die in mechanische Energie umgewandelt wird. In jeder Maschine tritt deshalb ein Vorgang der Verdichtung auf, und wenn die Brennstoffzufuhr abgeschnitten ist, und während des Betribes der Maschine nur mit Luft versorgt wird, wird die Luft in Kompressionskammern verdichtet und dann expandiert, um nach außen durch die Auspuff Öffnungen ausgestoßen zu werden, solange die Maschine und das Fahrzeug, in das die Maschine eingebaut ist, kinetische Energie besitzen.

Kinetische Energie, die auf eine Maschine wirkt, ist einerseits die Energie der Maschine selbst und andererseits die Energie des Fahrzeugs, in das die Maschine eingebaut ist.

Um die kinetische Energie zu steuern, wird herkömmlicherweise beispielsweise eine mechanische Bremseinrichtung, um kinetische Energie zu absorbieren, verwendet·

Wenn beim Anhalten der Maschine oder beim Verringern der Geschwindigkeit der Maschine die Brennstoffzufuhr gestoppt ist und nur Luft zugeführt wird, die jedoch Motorenöl enthält, und die Ventilbetätigung der Auspuff Öffnungen geändert ist, wird die kinetische Energie der Maschine selbst so gerichtet, daß die in den Kompressionskammern angesaugte Luft komprimiert und" folglich von der Luft als Kompressionsenergie absorbiert wird. Zum Erzielen der oben beschriebenen Arbeitsweise wird die kinetische Energie sowohl des Fahrzeugs als auch der Maschine verbraucht, und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird gesteuert.

Wenn bei der oben beschriebenen Arbeitsweise kein Brennstoff zugeführt wird, aber Luft nur den Raum einiger Kompressionskammern einnimmt, während die anderen Kammern eine Arbeitsmaschinenfunktion ausführen, wird stufenweise Luftkompression erzielt.

Die Steuerfunktion in dem erfindungs gemäßen Gegenstand be-

409832/0379

deutet eine folgerichtige Arbeitsweise, die das Fahrzeug und die Maschine darin einnehmen, wenn die Maschine eine Kompression ausführt, indem sie als ein Luftverdichter arbeitet.

BekanntB Bremseinrichtungen sind Reibungsbremsen und Motorbremsen. Bei Reibungsbremsen wird eine Abnutzung des Bremsbelags bewirkt, die eine Umweltverschmutzung durch Asbest verursacht. Bei Motorbremsen wird unvollständig verbranntes Gas ausgestoßen, das nicht nur eine Umweltverschmutzung, sondern auch einen unerwünschten Brand, unnötigen Verbrauch von Motorenöl, Nachbrennen und/oder Motorenschaden verursacht - alle ergeben Störungen am Motorfahrzeug. Weiterhin treten bei Motorbremsen, insbesondere bei Dieselmotoren, eine Menge Fehler, wJez.B. Rückschlag, auf, die alle überhöhten und unnötigen Lärm verursachen.

Der erfindungsgemäße Gegenstand kann so arbeiten, daß ein Luftkompressionsvorgang erfolgt, und folglich komprimierte Luft und daraus eine sich ergebende Steuerkraft erzeugt wird, wobei alle Luftkammern der sich in Betrieb befindenden Maschine mit keinem Brennstoff, sondern nur mit Luft versorgt sind, um den Kompressionsvorgang auszuführen.

Weiterhin arbeitet eine solche Maschine als Luftverdichter, indem die Anzahl der Ventilbetätigungen eines Viertaktmotors verdoppelt werden, indem das Gas, das die Kompressionskammern versorgt, ausgetauscht wird, und indem der Strömungsverlauf des von der Kompressionskammer ausgestoßenen Gases geändert wird.

Weiterhin arbeitet der erfindungsgemäße Gegenstand als ein Luftverdichter, indem der Zweitaktmotor mit Einlaßkanälen und Auslaßkanälen, mit Einlaßventilen und Auslaßventilen darin und mit einer Einrichtung zum Betätigen der Ventile versehen ist, wie es bei dem Viertaktmotor der Fall ist, so daß der Strömungsverlauf des Versorgungsgases und des ausgestoßenen Gases

409832/0379

geändert werden, wobei die Maschine als ein Luftverdichter arbeitet.

Die erfindungsgemäße Maschine erzielt auch einen Kompressionsvorgang, indem ein Rotationsmotor mit Einlaß- und Auslaß-Öffnungen in der Weise versehen ist, daß die Lagen dieser Öffnungen punktsymmetrisch zu den Einlaß- und Auslaßöffnungen sich befinden, und daß diese Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen mit Ventilen und Betätigungseinrichtungen dafür vorgesehen sind.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Maschine komprimierte Luft erzeugen,,indem einige der Kompressionskammer der Maschine als Luftkompressor arbeiten, und zur gleichen Zeit die anderen als Arbeitsmaschine arbeiten.

Bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand, wobei die Arbeitsmaschine nur eine einzige Kompressionskammer aufweist, wird rasch diese Kompressionskammer als Luftverdichter durch die kinetische Energie des Fahrzeugs selbst betätigt, und die Arbeitsmaschine wird so betätigt, daß komprimierte Luft erzeugt wird.

Der erfindungsgemäße Gegenstand kann als eine äußerst wirksame und nicht umweltverschmutzende Motorbremse, die nicht die Nachteile der bekannten Motorbremsen aufweist, arbeiten.

Weiterhin soll der erfindungsgemäße Gegenstand so ausgebildet sein, daß der Ventilhub verändert werden kann, indem die Schritte der Ventilumschalteinrichtung vermehrt werden und der Stößel jn einer geväinschben Lage gehalten werden kann, der in Eingriff mit der abgeschrägten Nooke steht.

Die erfindungsgemäße Maschine kann ebenfalls so ausgebildet sein, daß eine Leistungsverringerungseinrichtung (gewöhnlich bekannt unter dem Namen eines Lastminderers) vorgesehen ist, wobei die Arbeitsmaschine ständig als ein Luftverdichter ar-

409832/0379

beitet, während die beiden anderen Ventile ständig geschlossen oder geöffnet gehalten werden, oder daß eines der Ventile ständig geschlossen ist, während das andere ständig ganz wenig geöffnet gehalten wird.

Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Maschine die Arbeitsmaschine mit selbsttätigen Ventilen für den Ausstoß versehen sein, die zusätzlich selbsttätige Ventile für das Ansaugen aufweisen, so daß die Arbeitsmaschine einfach und zum richtigen Zeitpunkt einen Kompressionsvorgang ausführt und einen Druckanstieg der komprimierten Luft bewirkt.

Ebenfalls kann der erfindungsgemäße Gegenstand so ausgebildet sein, daß ein Auslaßventil für die Restluft, das die im Totraum sich befindende komprimierte Luft ausstößt,vorgesehen ist, wenn die Arbeitsmaschine als ein Luftverdichter verwendet wird, und somit die angesaugte Luft um einen beträchtlichen Betrag vermehrt.

Ferner kann die erfindungsgemäße Maschine mit "einer Hilfsventilbetätigungseinrichtüng versehen sein, die die Dehnungskraft der Ventilfedern erhöht, wobei sie als Einrichtung zum Aufbringen des Widerstands gegen eine starke Gegenkraft dient, die eine höhere Drehzahl der Arbeitsmaschine bewirkt oder während des Kompressionsvorgangs der Arbeitsmaschine so arbeitet, daß die Betätigung des Öffnens und Schließens der Ventile " exakt ermöglicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe, sowohl die Arbeitsweise einer Arbeitsmaschine als auch die eines Luftverdichters zur gleichen Zeit auszuführen, auf folgende Weise gelöst:

Ein Viertaktbenzin- oder -dieselmotor weist einen Kompressionshub für zwei Hübe des Kolbens auf, die Ventilbetätigungsnocke der Arbeitsmaschine ist so ausgebildet, daß zwei Hübe des KoI-

409832/0379

·" O ■·

bens das öffnen und Schließen des Einlaßventils und di· doppelte Betätigungsanzahl des Auslaßventils erzielen, um vier Taktschritte, wie Ansaugen, Ausstoßen, Ansauge- und Ausstoßhübe, diesbezüglich zu benötigen.

Bei einem Zweitaktbenzin- oder -dieselmotor sind eine Einlaßöffnung, eine Auslaßöffnung, ein Einlaßventil, ein Auslaßventil zusätzlich vorgesehen, und weiterhin ist eine Betätigungseinrichtung dafür vorhanden.

Bei einem Rotationsmotor werden eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung hinzugefügt, und Auslaßventile wenigstens für den zusätzlich vorgesehenen Auslaßkanal und für den schon vorhandenen Auslaßkanal und Ventilbetätigungseinrichtungen dafür sind zusätzlich vorhanden.

Die gesamte, oben beschriebene Maschine weist zusätzlich noch Einrichtungen zum Betätigen der Ventile für einen Kompressionsvorgang, nur wenn nötig, eine Einrichtung für die Versorgung der Kompressionskammern und eine Einrichtung zum Verändern des Strömungsverlaufs des Gases auf.

Bei einer erfindungsgemäßen Maschine hat die Ölung der Maschine keine große Bedeutung, aber verständlicherweise ist es nötig, daß, wenn die Brennstoffzufuhr gestoppt wird, um einen Kompressionsvorgang zu bewirken, Motorenöl zu der Luft gemischt werden soll.

Die Erfindung betreffend bedeutet eine Arbeitsmaschine eine Brennkraftmaschine J und eine Arbeitsweise als eine Arbeitsmaschine bedeutet eine Arbeitsweise, die vier Taktschritte der Arbeitsmaschine umfaßt; das sind: Ansaugen, Komprimieren, Expandieren und Ausstoßen, und eine Arbeitsweise als ein Verdichter bedeutet eine Arbeitsweise, die einen Ansaugvorgang und einen Vorgang zum Komprimieren der angesaugten Luft und

4098 32/0379

dann die Luft auszustoßen, umfaßt.

Weiterhin gibt es zwei Arten, daß die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt. Eine davon ist, die Mehrzahl der Kompressionskammern zuerst in zwei Gruppen zu trennen, so daß eine Gruppe als ein Luftverdichter arbeitet, während die andere als eine Arbeitsmaschine arbeitet. Bei der anderen Art führen alle Kompressionskammern oder ein Teil davon einen Kompressionsvorgang aus, so daß die Steuerung der Maschine des Motorfahrzeugs durch Vermindern der Geschwindigkeit oder durch das Anhalten eines sich bewegenden Motorfahrzeugs erzielt werden kann. Ist jedoch nur eine Kompressionskammer vorhanden, kann der KompressionsVorgang nur erzielt werden, wenn sich das Fahrzeug verlangsamt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Gegenstandes werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Gegenstandes in schematischer Darstellung; Fig. 2 eine . Vertikalschnittansicht von Fig. 1 ;

Fig. 3 eine schematische Ansicht, die eine Kompressionskammer in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;

Fig. 4 ist eine Vorderansieht e inac· Ventilsteuerungsnocke der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V von Fig/ 4;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von Fig. 4;

Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Nocke des ersten Ausfüh-* rungsbeispiels, bei dem eine Leistungsverminderungseinrichtung auf der Ventilbetätigungsnocke der Arbeitsmaschine vorgesehen ist; .

Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VlII-VIII

409832/0379

von Fig. 8;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX von

Fig. 7;

Fig. 10 ist eine Draufsicht einer Nocke des zweiten Ausführungsbeispiels der Ventübetatigungsnocke;

Fig. 11,12,13 sind Teilausschnitte von Nockenwellen in der Arbeitsmaschine;

Fig. 14 zeigt eine schematische Ansicht einer Nockenumschalteinrichtung der Arbeitsmaschine;

Fig. 15 ist ebenfalls eine schematische Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels der Nockenumschalteinrichtung;

Fig. 16 ist eine Vorderansicht einer Nocke für. ein Aüßenventil des dritten abgewandelten Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsnocke;

Fig. 17 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII von Fig. 16;

Fig. 18 ist eine Draufsicht einer Nocke für ein Einlaßventil des dritten Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsnocke ;

Fig. 19 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIX-XIX von Fig. 18;

Fig. 20 ist eine Draufsicht eines vierten Ausführungsbeisjiiels der Ventilbetätigungsnocke;

Fig. 21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXI-XXI von Fig. 20;

Fig. 22 ist eine Schnittansicht entlang der Linien XXII-XXII von Fig. 20;

Fig. 23 zeigt eine Ansicht eines Strömungsverlaufs des Gases Sir φι Viertaktmotor in schematischer Darstellung;

Fig. 24 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Ströuagsverlaufs des Gases im Viertaktmotor, ebenfalls in schematischer Darstellung;

Fig. 25 ist eine Ansicht eines verbesserten Zweitaktbenzinmotors in schematischer Darstellung;

Fig. 26 ist eine Ansicht eines verbesserten abgewandelten Ausführungsbeispiels des Zweitaktbenzinmotors in schematischer

409832/03 7 9

Darstellung;

Fig. 27 ist eine Draufsicht einer Ventilbetätigungsnocke im Zweitaktmotor;

Fig. 28 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXVII-XXVII von Fig. 27;

Fig. 29 ist eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels einer abgeschrägten Nocke;

Fig. 30 ist eine Draufsicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels einer Ventilbetätigungsnocke in dem Zweitaktbenzinmotor;

Fig. 31 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXXI-XXXI von Fig. 30;

Fig. 32 ist eine Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels einer Nocke und einer Nockenumschalteinrichtung als Teilausschnitt in bruchstückhafter .· und teilweise schematischer Darstellung;

Fig. 33 ist eine Ansicht eines verbesserten Zweitaktdieselmotors mit Querspülung in schematischer Darstellung;

Fig. 34 ist eine Ansicht eines verbesserten Zweitaktdieselmotors mit Gleichstromspülung in schematischer Darstellung;

Fig. 35 zeigt eine Ansicht eines Strömungsverlaufs des Gases für "eiiBtitypischen Zweitaktmotor, der drei Kompressionskammern besitzt in schematischer Darstellung;

Fig. 36 ist eine Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels eines Strömungsverlaufs des Gases für die drei Kompressionszylinder in schematischer Darstellung.;

Fig. 37 ist eine Seitenansicht eines verbesserten Rotationsmotors mit zwei Rotoren als Ausschnitt;

Fig. 38 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXXVIII-XXXVIII von Fig. 37;

Fig. 39 ist eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels von einer Ventileinrichtung, die die Seitenkanäle des Rotationsmotors öffnet und schließt in schematischer Darstellung;

Fig. 40"ist eine Ansicht im Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ventileinrichtung, die die Seitenkanäle

409832/0379

des .Rotationsmotors Öffnet und schließt mit einer Darstellung in auseinandergezogener Anordnung;

Fig. 41 zeigt eine Tabelle der Zeit und des Zeitpunkts des öffnens und Schließens der Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen eineis !Rotations- oder Viertaktmotors,, der mit einem Auslaßventil für den Luftrückstand versehen ist, bei einem Kompressionsvorgang;

Fig. 42 zeigt eine Ansicht eines Strömungsverlaufs des Gases fi· den Rotationsmotor mit zwei Rotoren in schematischer Darstellung;

Fig. 43 zeigt eine Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels eines Strömüngsverlaufes des Gases für den Rotationsmotor mit zwei Rotoren in schematischer Darstellung;

Fig. 44 ist eine Ansicht eines selbsttätigen Ventils für den Auslaß in einer Schnittdarstellung; Fig. 45 ist eine Ansicht eines Teils einer Ventileinrichtung,

die mit einer Hilfsventiabetäti^fgtMg^cseinrichtung versehen ist,im Ausschnitt;

Fig. 46 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXXXVI-XXXXVI von Fig. 45;

Fig. 47 ist eine Schnittansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels von einer Hilfsventilbetätigungseinrichtung; die an der Ventileinrichtung vorgesehen ist;

·. Fig. 48 ist eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Hilfsventilbetätigungseinrichtung;

Fig. 49 ist eine Draufsicht eines Kompressionszylinders, der mit einem Auslaßventil für den Luftrückstand versehen ist, in schematischer Darstellung;

Fig. 50 ist eine Schnittansicht eines Kompressionszylinders, der mit einem Auslaßventil für einen Luftrückstand versehen ist;

Fig. 51 ist eine Draufsicht einer Nocke für die Betätigung eines Auslaßventils für einen Luftdruckstgnd für den Viertaktmotor,

Fig. 52 ist ein Ventileinstelldiagramm, das den Ventileinstellzeitpunkt einer Kompressionskammer, die mit einem

409832/0379

Auslaßventil für den Luftrückstand versehen ist, zeigt;

Fig. 53 ist ein P.V.-Diagramm, wobei ein Auslaßventil für den Luftrückstand vorgesehen ist, um den Kompressionsvorgang zu erzielen;

Fig. 54 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rotationsmotors, der mit'einem Auslaßventil für den Luftrückstand versehen ist, in schematischer Darstellung.

Fig. 1,2 und 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei bezeichnet 1 einen Viertakt-Sechszylinder-Benzinmotor, der sechs Kompressionskammern_: 2A,>2B, 2C, 2D, 2E und 2F aufweist, der in einem bekannten Motorfahrzeug eingebaut ist, wobei die sechs Kompressionskammern im Motorblock 3 des Motors 1 in Reihe angeordnet sind. Die Kolben 4A, 4B, 4C, 4p, 4E und 4F in den Kompressionskammern sind mit einer Kurbelwelle 7 durch Pleuel und Kurbelarme diesbezüglich verbunden.

Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine. Einlaßöffnung, die durch ein Einlaßventil 9 geöffnet und geschlossen wird, das von einer Nockenwelle 12 durch einen Kipphebel 10 und einer Ventilhubstange 11 betätigt wird. 13 bezeichnet eine. Auslaßöffnung, die von einem Auslaßventil 14 geöffnet und geschlossen wird, das dem Einlaßventil 9 entspricht und von einer Nockenwelle 12 durch einen Kipphebel 15 und einer Ventilhubstange (nicht gezeigt) betätigt wird.

Eine Ventilbetätigungseinrichtung für die Betätigung jedes einzelnen Ventils des Motors 1 ist in Fig. 1 gezeigt, der in zwei Teilbereich aufgeteilt ist - eine links liegende Ventilbetätigungseinrichtung für die linken vier Kompressionskammern und eine rechts liegende Ventilbetätigungseinrichtung für die rechten zwei Kompressionskammern. Daraus ist ersichtlich, daß die Arbeitsmaschine sechs Kompressionskammern aufweist, die in zwei Teilbereiche unterteilt sind, welche unabhängig von-

409.832/0379

einander arbeiten.

Die Nockenwelle 12 ist in zwei Teilbereich geteilt - die Nockenwelle 12G für die linken vier Kompressionskammern und die Nockenwelle 12H für die rechten zwei Kompressionskammern, wobei jede Nockenwelle 12G, 12H von der Kurbelwelle 7 durch kleine, an der Kurbelwelle 7 angebrachte Kettenräderi6G,i6Hduxh große,an der Nockenwelle angebrachte Kettenräder 17G, 17H und Ketten 18G, 18H, die die kleinen, mit den großen Kettenräder verbinden, betätigt wird. Jedes der großen Kettenräder 17 weist eine doppelte Anzahl von Zähnen als die kleinen Räder 16 auf, so daß die Kurbelwelle 7 sich einmal dreht,wem die Nockenwelle 12 nur eine halbe Umdrehung ausführt. Die Nockenwelle 12G weist vier Ansaugnocken und vier Ausstoßnocken auf, durch die die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt, und die Nockenwelle 12H weist ebenfalls zwei Ansaugnocken und zwei Ausstoßnocken auf, die ähnlich zu den auf der Nockenwelle 12G gestaltet sind. Die Einlaßnocke 19 weist eine Nocke 19J auf, um die Arbeitsweise einer Arbeitsmaschine zu erzielen, und auch eine Nocke 19K, um einen Kompressiorisvorgang zu erzielen, und die Auslaßnocke 20 weist in gleicher Weise eine Nocke 2OJ für einen Arbeitsmaschinenbetrieb und eine Nocke 2OK für einen Kompressionsvorgang auf. Diese Nocken 19J und 19K und die Nocken 2OJ und 2OK sind mit einem passenden Spiel dazwischen angebracht und schließen miteinander einen erforderlichen Winkel ein.

Die Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb 19J, 2OJ, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, sind abgeschrägte Nocken mit der abgeschrägten äußeren Umfangsflache eines ovalen Nockens, der in der bekannten Brennkraftmaschine verwandt wird, und die Nocken für einen Kompressionsvorgang 19K, 2OK, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, sind abgeschrägte Nocken, die Ringwülste aufweisen, die an beiden Seiten symmetrisch zu dem Mittelpunkt der ovalen Nocke angeordnet sind, und bei einer Umdrehung der

409832/0379

Nockenwelle betätigt jede der Nocken 19K, 2OK den Stößel 21 " zweimal, während jede der Nocken für den Arbeitsmaschinenbetrieb den Ventilstößel 21 nur einmal betätigt. Die Nooke, wie sie in Fig. 7,8 und 9 gezeigt ist, ist eine Ansaugnocke, die sowohl eine Nocke für einen Arbeitsmaschinenbetrieb als auch eine Nocke für einen Kompressionsvorgang umfaßt, die abgeschrägte Nocken in derselben Gestalt wie diese für den Arbeitsmaschinenbetrieb 19J aufweist, und die Nocke für den Kompressionsvorgang 19K, und der mittlere Teil davon oder der mittlere Mitnehmerteil, der die Nocke für den Arbeitsmaschinenbetrieb und die Nocke für den Kompressionsvorgang verbindet, ist mit einer Ringwulst 22- versehen,wie es in Fig.8 und 9 im Schnitt dargestellt ist. Wenn der Stößel 21 in Eingriff mit der Ringwulst gebracht ist, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, ist das Einlaßventil leicht geöffnet und bleibt, wie es geöffnet ist, mit einem kleinen Zwischenraum, und das Auslaßventil ist völlig geschlossen in dem Fall, daß der Stößel in die Vertiefungen an beiden Seiten der Ringwulst gefallen ist._L.S.pmi±-J.st die

Leistungsverminderungseinrichtung, die dazu dient, die Leistung ohne Betätigung der Maschine für einen Kompressionsvorgang zu vermindern, wobei das Einlaßventil zu dem Zeitpunkt, wenn die Maschine als ein Luftverdichter zu arbeiten beginnt,oder zu dem Zeitpunkt geöffnet wird,wenn der Druck in dan Vorratsraum für die komprimierte Luft konstant gehalten wird. Die Nocke, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, zeigt eine abgewandelte Ausführungsform sowohl der Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb als auch derjenigen für einen Kompressionsvorgang. Die Nocke dieser Ausführungsform ist in einer Reihe von Nocken angeordnet, die sowohl für einen Arbeitsmaschinenbetrieb als auch für einen Kompressionsvorgang verwendet werden können (wo ein Rotationsstößel verwendet werden soll). Die Nockenwellen 12G, 12H sind an einer passenden Stelle mit einer Nocke zur Betätigung einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) versehen, um die Maschine anzutreiben, und mit einem Gestänge zur Betätigung des Zündverteilers(nicht gezeigt) ver-

409832/0379

sehen, und die Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb, Nocken für einen Kompressionsvorgang, Nocken zur Betätigung einer Kraftstoffpumpe und Gestänge zur Betätigung des Zündverteilers bilden mit der Nockenwelle eine Einheit und nur die großen Kettenräder 17G, 17H sind axial und durch einen Keil gleitbar angebracht. Die Nockenwellen 12G, 12H sind ebenfalls an beiden Enden drehbar und gleitbar durch das Lager, wie z.B. ein Gleitlager, gehalten, und jede ist gleichtzeitig an einem Ende davon mit einer Ventilumschalteinrichtung 23 versehen, insbesondere mit einer Einrichtung, um die Nockenwellen axial gleitbar zu verschieben.

Nockenanordnungen,mit denen die Maschine als Arbeitsmaschine und/oder als ein Luftverdichter betrieben wird, sind unter Bezugnahme auf die Fig. 11,12 und 13 beschrieben. Die Zeichnungen links von Fig. 11, 12 und 13 zeigen jeweils Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb und Nocken für einen Kompressionsvorgang, die Ansaugen und Ausstoßen der linken .^: vier Kompressionskammern regeln, und die Zeichnungen auf der rechten Seite zeigen Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb und Nocken für einen Kompressionsvorgang, die Ansaugen und Ausstoßen der rechten zwei Kompressionskammern regeln.

Bezugnehmend auf die Fig. 11 zeigt das Bild sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite, daß die Nockenwelle 12 so bewegt wird, daß die Nocken für einen Kompressionsvorgang 19K, 2OK gegen den Stößel 21 drücken, der sich zweimal auf und ab bewegt bei einer Umdrehung der Nockenwelle.

Bezugnehmend auf die Fig. 12 zeigt das Bild auf der linken Seite die Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb 19J, 2OJ, sind gegen den Stößel 21 gedrückt, und die Zeichnung auf der rechten Seite, die Nocken für einen Kompressionsvorgang 19K, 2OK sind gegen den Stößel 21 gedrückt, so daß die linken vier Kojnpressionskammern als eine Brennkraftmaschine betätigt und die rechten zwei Kompressionskammern als ein Luft-

409832/0379

verdichter betätigt werden.

Bezugnehmen auf Fig. 13 zeigen die Bilder auf beiden Seiten den Fall, wo die Nockenwelle nicht bewegt wird, und die No'cken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb 19J,2OJ werden gegen den Stößel gedruckt, so daß sechs Kompressionskammern der Maschine insgesamt einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführen.

Werden bei der Bewegung der Nockenwellen 12G, 12 H die Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb in Nocken für einen Kompressionsvorgang umgewandelt, wenn die Maschinen einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführt, so wird ein Kompressionsvorgang als ein Luftverdichter erzielt, wo die Einlaßventile und die Auslaßventile bei den vier Arbeitstakten davon doppelt so oft geöffnet und geschlossen werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 ist eine Ausführungsform einer Nockenumschalteinrichtung 23 gezeigt, um die Nockenwellen 12G, 12H zu bewegen, und in Fig. 15 ist eine Anwendungsform davon dargestellt. Das große, am Ende der Nockenwelle 12 angebrachte Kettenrad 17 ist gleitbar, relativ zu der Nockenwelle, angebracht durch einen Gleitkeil, und dieses Kettenrad wird gesichert gehalten durch das Anschlagbauteil 25, welches fest mit dem Motorblock 3 verbunden ist oder in diesem ausgebildet ist, und ein Lagermetall ist zwischen dem Bauteil 25 und dem Motorblock 3 aufgelegt. Das Bezugszeichen 26 stellt eine Rolle mit einer Vertiefung dar, die fest an der Nockenwelle angebracht ist oder wie die Nocken mit der Nockenwelle ausgebildet sind, und die * ringförmige.. Nut oder Vertiefung 27 dieser Rolle mit Vertiefung 26 steh t in Eingriff mit den Gabelenden 29 eines Schalthebels 28. Dieser Schalthebel 28, der durch einen Bolzen mit der Stützkonstruktion 30 drehbar verbunden ist, hat einen fest mit dem Motorblock 3 verbundenen Drehpunkt. Der Schalthebel 28 ist am oberen Ende mit einem Ende einer starken Feder 31 verbunden, das andere Ende der

409832/0379

Feder ist mit dem Motorblock 3 verbunden, und die Kraft, um die Gabelenden·. 29 des Schalthebels 28 in Pfeilrichtung 32 in Fig. 14 zu bewegen, wird von der Feder aufgebracht. Diese Kraft wird von einem Anschlag (nicht gezeigt), der an der Stützkonstruktion 30 angebracht ist, gesteuert. In der Umgebung, wo das eine Ende der Feder 31 mit dem oberen Ende des Schalthebels 28 verbunden ist, ist ein Betätigungsdraht 33 mit dem Schalthebel 28 verbunden, dieser Draht ist direkt am anderen Ende mit der Bremseinrichtung der Maschine durch eine elektrische Steuereinrichtung verbunden, die später erklärt wird und zur gleichen Zeit, wie die Bremseinrichtung betätigt wird, wird der Betätigungsdraht gezogen, um die Rolle mit Vertiefungen 26 in Pfeilrichtung 34 zu stoßen und bewegt dadurch die Nockenwelle 12, um die Nocken zu ändern. Ebenfalls kann eine Betätigungseinrichtung getrennt zu dieser Bremseinrichtung eines Motorfahrzeugs vorgesehen sein. Eine Nockenumschalteinrichtung 23 ist für jede der vier linken Kompressionskammern und ebenfalls für die beiden rechten Kompressionskammern vorgesehen. Weiterhin ist es wünschenswert, daß eine solche Einrichtung für die Betätigung des Betätigungsseils, wie z.B. durch eine Öldruckbremse, eine Einrichtung so ausgebildet ist, daß nur der Betätigungsdraht durch ein magnetisch gesteuertes Öldruck-Umschaltventil vorgesehen ist, um den Betätigungsdraht mit der Bremseinrichtung zu verbinden. Eine andere Weise zur Betätigung des Schalthebels der Nockenumschalteinrichtung ist z.B. ein wegabhängiger Öldruck oder Wasserdruck oder Luftdruck, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, die das Anbringen eines Mehrweg-Öldruckzylinders 35 entlang der Achse der Nocken zeigt, und indem die Kolbenstange dieses Öldruckzylinders 35 drehbar mit dem oberen Ende des Schalthebels 28 verbunden ist, um die Nockenwelle zu bewegen. Oder eine andere Weise, die in den Figuren nicht gezeigt ist, die das Anbringen eines Magneten anstatt der Rolle mit Vertiefungen 26 vorsieht, der mit dem Motorblock 3 fest verbunden ist, und es wird später eine Feder zwischen der Endfläche und dem

409832/0379

Stützteil 25 der Nockenwelle angebracht, und zwischen der Feder und der Nockenwelle ist eine Einrichtung vorgesehen, die die Drehbewegung der Nockenwelle zu der Feder verhindert, so daß die Nockenwelle durch eine Einrichtung zur Kraftübertragung, bestehend aus einem Magneten und einer Feder, verschoben wird.

Ferner kann der Öldruck des Mehrweg-Öldruckzylinders 35 von Fig. 15- von dem Hauptbremszylinder betätigt werden.

Wenn die Nocken für einen Ansaugvorgang (in Fig. 7,8 und 9 gezeigt) für die Nockenumschalteinrichtung eingebaut sind, sind wenigstens drei Schritte für die Nockenumschaltung auszuführen. Wenn eine Einstellung für einen Arbeitsmaschinenbetrieb während des Betriebs des Motorfahrzeugs erforderlich ist, werden die Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb 19J gegen den Stößel 21 gedrückt, und wenn ein Bremsvorgang ausgeführt wird, wird die Nocke für einen Kompressionsvorgang 19K gegen den Stößel gedrückt, und wenn die Maschine gestartet wird oder der Druck in dem Vorratstank für die komprimierte Luft konstant gehalten wird, wird die mittlere Ringwulst 22' gegen den Stößel gedrückt. '

Die Nockenumschaltung kann auch in fünf Schritten erfolgen, wobei jede andere Stellung außerhalb der Stellung des Stößels, die für ein Erzielen der Umschaltung in drei Schritten erforderlich ist, vorgesehen ist, so daß der Stößel gegen die abgeschrägte Nocke bei zwei Stellungen so gedrückt v/ird, daß · der Ventilöffnungs-Schließungs-Hub ι änderbar wird. In diesem Fall sollte jedoch eine Einrichtung vorgesehen werden, um einen exaktaiVentilöffnungs-Schließungsvorgang an einer Stelle zu erzielen, v/o die abgeschrägte Nocke gegen die Außenseite der Stelle des Stößels gedrückt wird, der für eine 3-Schritt-Umschaltung benötigt wird.

Wie oben beschrieben·,, kann die Ventilbetätigung der Maschine

409832/0379

einfach und leicht in eine Ventilbetätigung für einen Luftverdichter umgewandelt werden und umgekehrt.

Fig. 20 bis 22 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform für die Nocke, wobei die Umschaltung unter Verwendung der 3-Schritt-Nocken-Umsehalteinrichtung mit einer Nocke 39 erzielt wird. Die Nocke 39 ist eine tonnenförmige Nocke, die aus einem Nockenteil 39J für einen Arbeitsmaschinenbetrieb umgekehrt wie die abgeschrägte Nocke von Fig. 4 ausgelegt ist, aus einem Nockenteil 39K für einen Kompressionsvorgang und aus einem dazwischen liegenden Teil 39F besteht.

Wenn der Stößel,gegen den der Nockenteil 39J für einen Arbeitsmaschinenbetrieb drückt, auf den dazwischen liegenden Teil 39F zu bewegt wird, wird das Ventil geöffnet und die Luft wird nicht komprimiert, somit verbleibt die Maschine in einem Zustand völlig unbelastet, und dann wird die Brennstoffzufuhr natürlich gestoppt gehalten. Wenn der Stößel sich von dem dazwischen liegenden Teil 39 zu dem Nockenteil 39K für einen Kompressionsvorgang bewegt, wird ein stetiger Luftverdichtervorgang ausgeführt. Die Nocke 39 kann für ein Ventil angebracht werden, entweder für das Einlaßventil oder für das Auslaßventil; wobei die Nocke, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, für das andere Ventil verwendet wird.

Fig. 16 bis 19 zeigen abgewandelte Ausführungsformen der Nocke, bei der die Nocke so ausgebildet ist, daß eine glatte Bewegung des Stößels von einem Arbeitsmaschinenbetrieb zu einem Luftverdichtungsvorgang erzielt wird. In Fig. 16 und 17 werden Nocken für einen Auslaßvorgang und in den Fig. 18 und 19 werden Nocken für einen Einlaßvorgang gezeigt: diese Nocken sollen für die 5-Schritt-Nockenumschalteinrichtung Verwendung finden.

Die Nocke 36 für einen Auslaßvorgang besteht aus einem Nockenteil 36J für einen Arbeitsmaschinenbetrieb, einem Nockenteil

409832/0 379

36a für einen kleinen Hub mit einem etwas kleinerem Ventilhub, aus einem Nockenteil 36b eines noch kleineren Hubes mit einem daraus folgenden kleineren Ventilhub, einem Nockenteil 36c, um das Ventil geschlossen zu halten, und einem Nockenteil 36K für einen Kompressionsvorgang, Für diese Teile der Nocke 36 besteht die Nocke 37 für einen Einlaßvorgang aus einem Nockenteil 37J für einen Arbeitsmaschinenbetrieb, und ein Nockenteil 37d eines kleinen Hubs, das mit dem Nockenteil 37J ausgerichtet ist,und einem Nockenabschlußteil 37e und einem Nockenteil 37K für einen Kompressionsvorgang.

Eine 5-Schritt-Bewegung einer Maschine, in die diese Nocken 36 zum Auslassen und diese Nocke 37 für einen Einlaßvorgang eingebaut sind, wird im folgenden beschrieben:

Wenn die Nocken 36J, 37J für einen Arbeitsmaschinenbetrieb gegen die Stößel gedrückt werden, so wird ein gewöhnlicher Arbeitsmaschinenbetrieb in der Kompressionskammer ausgeführt. Andernfalls ist die Brennstoffzufuhr völlig gestoppt, und die Kompressionskammer wird nur mit Luft versorgt. Wenn die Nockenteile 36a, 37"d für einen kleinen Hub gegen die Stößel gedruckt werden, wird Luft angesaugt und einmal für je vier Taktschritte in der Kompressionskammer ausgestoßen, wobei ein Kompressionsvorgang in der Kompressionskammer von beträchtlich geringer Leistung erreicht wird. Wenn der Stößel in Eingriff mit dem Nockenteil 36b für einen kleineren Hub und mit dem Abschlußteil der Nocke 37e gebracht wird, wird eine geringe Luftansaugung durch das Auslaßventil bewirkt ,so ist die Leistung etwas höher als vorher, als der Stößel gegen das Nockenteil für einen kleinen Hub gedruckt worden ist. Wenn ferner der Stößel in Eingriff mit dem Abschlußteil der Nocken 36c, 37e gebracht wird, ist sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil völlig geschlossen, so daß die Maschine als eine Maschinenbremse arbeitet. Wenn der Stößel in Eingriff mit den Nockenteilen 36K, 37K für einen Kompressionsvorgang ge-

409832/0379

bracht wird, wird ein Kompressionsvorgang zweimal für je vier Taktschritte ausgeführt, wie es oben erwähnt ist.

Ein abgewandeltes Zwischenstück, das zwischen der Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb und der Nocke für einen Kompressionsvorgang vorgesehen ist, kann,ähnlich wie oben erwähnt, die Leistung beim Beginn der Maschine vermindern, den Schlag beim Umschalten vom Arbeitsmaschinenbetrieb in den Kompressionsvorgang dämpfen und erzielt somit einen Maschinenbremsvorgang, der Steuerkraft allmählich und stufenweise gewinnt.

Wenn die Maschine als Luftkompressor umgeschaltet wird, müssen sowohl die Verfahrensweise für ein Ansaugen als auch die Verfahrensweise für das Ausstoßen dementsprechend geändert werden, da sich angesaugtes Gas von ausgestoßenem Gas unterscheidet.

In Fig. 23 und 24 sind Ausführungsformen des Strömungsverlaufs für das angesaugte und auszustoßende Gas gezeigt. X und Y in Fig. 23 und 24 stellen die Strömungsrichtung dar, die durch eine Einrichtung zum Öffnen und Schließen von Magnetventilen verändert wird.

Wenn die sechs Kompressionskammern 2A,2B,2C,2D,2E und 2F alle als ein Luftkompressor verwendet werden, sind Dreiwegmagnet/entile 41,42 geöffnet, um einen Strom in Richtung X durchfließen zu lassen, Zweiwegmqgnet ventile 43,44 sind geöffnet und das -Dreiwegventil 45 "ist¹ geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchfließen zu lassen. Zweiweg-Magnetventile 46,47,56 sind geschlossenj so daß die durch den Lufteinlaß 48 angesaugte Luft durch jedes in die Kompressionskammern 2A,2B,2C und 2D eingezeichnete Rohr 49 und jede Einlaßöffnung 8 davon fließt, und wenn ein bestimmter Druck erreicht ist, wird die Luft von jeder Auslaßöffnung 13 ausgestoßen, um durch jede Röhre 50 in den

409832/0379

Unterdrucktank 51 zu fließen. Der Unterdrucktank 51 ist mit einem Zwischenkühler (in den Figuren nicht gezeigt) versehen. Die komprimierte Luft, die in den Unterdrucktank geströmt ist und die von dem Zwischenkühler rasch gekühlt worden ist, strömt durch die Röhren 52,53 in die Kompressionskammern 2E,2F, wo die Luft weiter verdichtet wird, um durch die Röhre 54 in den Hochdrucktank 55 zu strömen. Die in den Kompressionskammern 2A, 2B,2C,2D komprimierte Luft wird in dem Hochdrucktank 55 gespeichert, nachdem sie einem doppelten Kompressionßdruck indenlfcmpressionskammern 2E,2F ausgesetzt worden ist. Weil der gewöhnlieh am meisten verwendete Luftdruck zwischen 8 bis 10 kg/cm und der wirksamste Druck für den Benzinmotor zwischen 4 "bis 5 kg/cm liegt, '-Wird·- bei einer Doppel- ~ '. kompression, ' 3 eine gewünschte Höhe des Druckes' für die komprimierte Luft erzielt Wenn komprimierte Luft eine's Höhen Drucks, nicht erforderlich ist, werden die Dreiwegmagnstventile ' 41, geöffnet, um einen Strom in Richtung X durchfließen zu lassen, und das Dreiwegmagnetventil 45 in Y-Richtung, die Zweiwegmagnetventile 46,$6 werden geöffnet, und die Zweiwegmagnetventile ■ 43»44,47 werden geschlossen, so daß die von der Einlaßöffnung 48 angesaugte Luft durch Röhren 49,52 in die Kompressionskammern 2A,2B,2C,2D,2E und 2F liber^eine Einlaßöffnung 8 strömt, und nach der Kompression wird die Luft durch die Auslaßöffnung 13 ausgestoßen, wobei sie durch Röhren 50,54 strömt und in dem Unterdrucktank 51 gespeichert wird. Zusätzlich, sind die Tanks 51,54 mit einer Einrichtung (nicht.gezeigt) zum Speichern der komprimierten Luft immer unter einem gleichen Druck, und einer Einrichtung (nicht gezeigt) zum Ausstoßen der komprimierten Luft versehen.'

In dem Fall, daß die sechs Kompressionskammern 2A,2B,2C,2D,2E und 2F ständig und von Anfang an als-.eine Brennkraftmaschine Verwendetwerden,ist ,jede der Dreiwegmagnetventile 41,42 und 45 geöffnet, um einen Fluß in Y-Richtung durchzulassen, sind die Zweiwegmagnetventile 46,56 geöffnet und die Zweiwegmagnetventile 43,44/47 geschlossen, so daß eine Mischung vom .Vergaser

4 0 9832/0379

57 durch die Röhren 49,53 in alle Kammern über, jede Einlaßöffnung dieser Kammern fließt, und nachdem der Vorgang der Kompression, der Zündung und der Expansion Deendet sind, wird die Luft aus der Auslaßöffnung 13 als Abgas ausgelassen, die dann aus der Auslaßöffnung durch die Röhren 50,54 ausgestoßen wird.

Wenn die linken vier Kompressionskammern als eine Brennkraftmaschine verwendet werden, und wenn die rechten zwei Kompressionskammern als ein Luftverdichter verwendet werden, sind die Dreiwegmagnetventile 41,42 geöffnet, um einen Fluß in Y-Richtung durchzulassen, und ist das Dreiwegmagnetventil 45 geöffnet, um einen Fluß in X-Richtung durchzulassen, und sind die Zweiwegmagnetventile 47,56 geöffnet und die Zweiwegmagnetventile 43,44 und 46 geschlossen, so daß die Mischung von dem Vergaser 57 in die linken Kompressionskammern 2A,2B,2C,2D durch jede Einlaßöffnung 8 davon angesaugt wird _ und nach Vollenden der Kompression, der Zündung ,und der Expansion wird die Luft aus der Auslaßöffnung 58 durch die Auslaßöffnung 13 und die Röhre 50 ausgelassen, und gleichzeitig wird die von den anderen Lüfteinlaßöffnungen 59 angesaugte Luft durch die Röhre 53 und die Einlaßöffnung 8 in die rechte Kompressionskammern 2E,2F geleitet, und nachdem die Luft auf einen bestimmten Druck verdichtet wurde, wird sie aus der Auslaßöffnung ausgelassen, um in den Unterdrucktank 51 durch die Röhre 54 zu gelangen. Wenn der Unterdrucktank mit komprimierter Luft gefüllt ist, wird ein elektrisches Signal erzeugt, dann werden die Zweiwegventile 47,56 geschlossen und die Zweiwegmagnetventile 42,44 geöffnet, so daß. die komprimierte Luft in dem Unterdrucktank einer Verdoppelung der Kompression unterworfen wird, um in dem Überdrucktank 45 aufgenommen zu werden.

Anstatt die Luft von der Einlaßöffnung 48 aufzunehmen, kann ein Magnetventil zum Öffnen und Schließen einer Röhre an der von dem Vergaser 57 kommenden Kraftstoffzufuhrröhre vorgesehen sein, so daß Luft durch den Vergaser 57 angesaugt werden kann.

409832/0379

Die obige Beschreibung betrifft einen Fall, wo die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt und so ausgebildet ist, daß die Kompression verdoppelt wird, um die Brennkraftmaschine zu steuern, in der jedoch abgewandelte Nocken für den Kompressionsvorgang sowohl den Zeitpunkt für das Ausstoßen der komprimierten Luft als auch die Zeitdauer des Ausstoßvorgangs geändert werden kann, so daß auf einmal die Kompression der Luft auf einen Druck zwischen 8 und 10 kg/cm erreicht werden kann. In diesem Fall kann ein Vorratstank für die komprimierte Luft ausreichen. Mit dem Dieselmotor kann komprimierte Luft von einem Druck zwischen 8 bis 20 kg/cm erreicht werden, und es ist ebenfalls möglich, Hochdruckluft von einem Druck mit mehr

oder weniger als 30 kg/cm zu erreichen, indem die Verdoppelung der Kompression angewandt wird.

Die Anordnung der Röhren zum Ansaugen und Ausstoßen für diesen oben erwähnten Fall sind in Fig. 24 gezeigt. Falls alle sechs Kompressionskammern als ein Luftverdichter arbeiten, ist die zum Vergaser 57 führende Brennstoffzüfuhröhre durch Magnetventile (nicht gezeigt) geschlossen, und Dreiwegmagnetventile 41,45 sind geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchzulassen, und das Dreiwegmagnetventil 42 ist geöffnet, um einen Fluß in X-Richtung durchzulassen. Wenn die sechs Kompressionskammern ständig und von Anfang an als eine Brennkraftmaschine verwendet werden, ist die Brennstoffzufuhrröhre geöffnet, und die Dreiwegmagnetventile 41,42,45 sind geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchzulassen. Wenn gefordert wird, daß die linken vier Kompressionskammern als eine Brennkraftmaschine verwendet werden, und daß die rechten zwei Kompressionskammern als ein Luftverdichter verwendet werden, ist die Brennstoffzufuhrröhre geöffnet, und die Dreiwegmagnetventile 41,45 sind geöffnet, um einen Fluß in Richtung X durchzulassen, und das Dreiwegmagnetventil 42 ist- geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchzulassen.

409832/0379

Ferner werden alle Magnetventile von einer elektrischen Steuereinrichtung (nicht gezeigt) betätigt, und diese ist mit dem Bremspedal oder dem Handbremshebel verbunden und wird durch den Betrieb derselben betätigt. Es ist natürlich möglich, eine weitere Betätigungseinrichtung speziell für diese elektrische Steuereinrichtung vorzusehen. Die elektrische Steuereinrichtung ist so augebildet, daß der Zeitpunkt der Betätigung der Mehrzahl von Magnetventilen voneinander verschieden ist. Wenn nämlich die Magnetventile alle gleichzeitig betätigt werden, wird das Restgas, das Brennstoff und Auspuffgas enthält.und sich in der Einlaßröhre und der betreffenden Auslaßröhre befindet, in den Vorratstank für die komprimierte Luft geleitet, und nachdem die Kraftstoffzufuhr unterbunden ist,werden deshalb die Magnetventile zeitverzögert und schrittweise in Strömungsrichtung des Gases betätigt.

Wenn die oben gebaute Maschine einen KompressionsVorgang während des Betriebs des Motorfahrzeugs, in das die Maschine eingebaut ist, einen Kompressionsvorgang ausführt, fällt komprimierte Luft an, und gleichzeitig wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gesteuert. Wenn die Drehzahl der Maschine auf eine gewisse Geschwindigkeit absinkt,mißt ein Geschwindigkeitsmesser, wie z.B. ein Tachogenerator oder ein Stroboskop, die Geschwindigkeit und übermittelt ein Meßsignal zu einer elektrischen Steuereinrichtung, um den Kompressionsvorgang zu stoppen, und veranlaßt die Maschine, einen Arbeitsmaschienbeitrieb auszuführen.

Bezugnehmend auf die Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Gegenstands sind sechs Kompressionskammern einer Maschine in zwei Gruppen unterteilt, d.h. vier Kompressionskammern und zwei Kompressionskammern, aber das Verhältnis kann 3:3 oder 5:1 sein, und falls vier Kompressionskammern vorhanden sind, kann das Verhältnis 3:1 oder 1:1 betragen, und bei drei Kompressionskammern kann^: das Verhältnis 2:1 und bei acht Kom-

4 0 9 8 3 2 / G 3 7 9

pressionskammern kann das Verhältnis 3:1 oder 5:3 usw. sein, und weiterhin ist es möglich, die Nockenwelle 12 ohne Unterteilung für die Kompressionskammern auszubilden. Falls jedoch einige der Mehrzahl von Kompressionskammern für einen Arbeitsmaschinenbetrieb benötigt werden und die anderen für einen Kompressionsvorgang, so ist es erforderlich, daß die Anzahl der Kompressionskammern für einen Arbeitsmaschinenbetrieb größer ist als die Anzahl der Kompressionskammern für einen Kompressionsvorgang. Wenn insbesondere ein Kompressionsvorgang ständig ausgeführt wird, sollte die der Brennkraftmaschine erzeugte Energie stets genügend größer als die bei einem Luftverdichter verbrauchte Energie sein, und bei einer Maschine, deren Nockenwellen für das Einlaßventil und das Auslaßventil getrennt an beiden Seiten des Motorblocks vorgesehen sind, sollte - wie oben erwähnt - verfahren werden.

Bei allen Anordnungsformen der Kompressioriskammern für die Brennkraftmaschine in einem Auto, wie z.B. in Reihe, Sternform, V-Form, X- und Η-Form, müssen alle Kompressionskammern geteilt werden.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes wird anhand der Fig. 25 bis 36 erläutert.

In Fig. 25 ist ein abgewandelter Zweitaktmotor dargestellt. Ein gebräuchlicher Zweitakt-Benzinmotor weist weder Einlaßnoch Auslaßventile auf, wohingegen der erfindungsgemäße, abgewandelte Zweitaktmotor mit einer Spülöffnung 61 und einer Auslaßöffnung 62 versehen ist. Damit *die Kompressionskammer 63 der Maschine einen Kompressionsvorgang ausführen kann, müssen eine Auslaßöffnung 64 und ein Auslaßventil 65 vorgesehen sein.

Um den Ölvorgang bei einem Zweitakt-Benzinmotor zu erzielen, sind dafür eine Schmierstoffanlage und eine Schmierstoffmischanlage getrennt vorgesehen; bei der bisherigen Anlage wird Motorenöl zusammen mit Luft gemischt, und bei der hier darge-

409832/0379

stellten Anlage muß eine Ölpumpe vorgesehen sein. Weiterhin ist. erforderlich, daß derselbe Ölvergang auch bei einem Zweitakt-Dieselmotor verwendet werden kann. Deshalb sind eine Auslaßöffnung 64 und ein Auslaßventil 65 zusätzlich vorgesehen, um für den Kompressionsvorgang verwendet zu werden, und der Kolben ist in der Umgebung des unteren Totpunkts eingebaut, eine Kompressionskammer wird nur von Luft durchlaufen, durch die Spülöffnung 61, wobei die Brennstoffzufuhr schon durch die Betätigung des Magneten des Ventils abgesperrt worden ist, und während der Bewegung des Kolbens vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt wird Luft komprimiert und, wenn der Kolben die Umgebung des oberen Totpunktes erreicht, wird das Auslaßventil 65 geöffnet, um die komprimierte Luft auszustoßen, und während der Bewegung des Kolbens vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt befindet sich wenig Luft in der Kompressionskammer 63» und dementsprechend erzeugt die Kolbenbewegung ein gutes Vakuum in der Kompressionskammer. In diesem Fall muß die Auslaßöffnung ·62 beispielsweise durch ein Magnetventil geschlossen werden. Wenn eine Einlaßöffnung 67, ein Einlaßventil 68, eine Auslaßöffnung 64 und ein Auslaßventil 65 zusätzlich vorgesehen sind, und wenn der Kolben 66 in der Umgebung des oberen Totpunktes angebracht ist, wird das Auslaßventil 65 geöffnet, und sobald das Auslßventil 65 nach dem Vollenden des Ausstoßvorgangs geschlossen ist, wird das Einlaßventil 68 geöffnet und Luft wird nur durch die Einlaßöffnung 67 während der Bewegung des Kolbens 65 von dem oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt angesaugt; und wenn der Kolben sich vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt, ist das Einlaßventil 68 geschlossen, so daß ein Kompressionsvorgang erzielt wird. In diesem Fall müssen die Spülöffnung 61 und die Auslaßöffnung 62 geschlossen sein, und die Brennstoffzufuhr muß gestoppt sein.

Bezugnehmend auf den Zweitakt-Benzinmotor, der in Fig. 25 dargestellt ist, sind eine zusätzliche Einlaßöffnung 67 und eine

409832/0379

zusätzliche Auslaßöffnung 64 mit der bekannten Spülöffnung 61 und der Auslaßöffnung 62 durch eine Röhre oder ein Dreiwegmagnetventil verbinden, aber wenn die Öffnungen 67,64 nicht mit den Öffnungen 61,62 verbunden sind, müssen die Einlaßöffnung 67 und die Auslaßöffnung 64 mit einer Lufteinlaßöffnung und einem Vorratstank für die komprimierte Luft, wie es z.B. in Fig. 26 gezeigt ist, verbunden sein.

Wenn dieser Zweitakt-Benzinmotor und ein Zweitakt-Dieselmotor, der später erläutert werden sollen, mit einem Einlaßventil und einem Auslaßventil versehen sind, so daß ein Kompressionsvorgang erzielt wird, muß eine zusätzliche Ventilbetätigungseinrichtung an einer Seite des Kompressionszylinders vorgesehen sein. Diese Ventilbetätigungseinrichtung sollte so ausgebildet sein, daß eine Betätigung unterbunden bleibt, während die Maschine einen Arbeitsmaschinenvorgang ausführt, und daß eine Betätigung erfolgt, während die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt. Die Ventilbetätigungseinrichtung ist mit einer Nockenwelle einer Nockenumschalteinrichtung (siehe Fig. 14 und 15) versehen, die den eines abgewandelten Viertakt-Benzinmotors ähnlich sind, und weiterhin ist die Nockenwelle so ausgebildet, daß sie von der Kurbelwelle mit derselben Geschwindigkeit gedreht wird, so daß der Kipphebel und die Ventilhubstange betrieben werden, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. In diesem Fall wird keine Arbeitsmaschinennocke benötigt, wie es bei dem Viertaktmotor vorgesehen ist, und deshalb genügt eine abgeschrägte Nocke 71 für das Einlaßventil und eine abgeschrägte Nocke 72 für das Auslaßventil, wobei diesbezüglich ein Paar für jede Kompressionskammer für den Kompressionsvorgang vorgesehen ist. Im einzelnen weist jede Nocke 71 für ein Einlaßventil und jede Nocke 72 für ein Auslaßventil einen zylindrischen Teil 0 und einen abgeschrägten Teil L auf, wobei dessen Nockenwellen 73 (nicht gezeigt) so ausgebildet sind, daß sie durch die Nockenumschalteinrichtung, wie sie in Fig. 14 und 15 gezeigt ist, axial verschiebbar sind, und wenn der Stößel in Eingriff mit dem zylindrischen

409832/0379

Teil· O steht, sind das Einlaßventil 68 und das Auslaßventil geschlossen, und die Maschine führt einen Arbeitsmaschinenbetrieb aus, während, wenn der Stößel in Eingriff mit dem abgeschrägten Teil L steht, erfüllen das Einlaßventil 68 und das Auslaßventil 65 dieselbe Punktion wie bei dem Vierzylindermotor, und die Maschine führt einen Kompressionsvorgang aus.

In den oben aufgeführten Ausführungsformen des Viertakt- und des Zweitaktmotors sind die Nocken für den Arbeitsmaschinenbetrieb und die Nocken für den Kompressionsvorgang an einer Nockenwelle ausgebildet, aber eine andere Anordnungsform der Nocken,wie z.B.eine getrennte.Form,ist denkbar,wobei die Nockeian getrennt liegenden Nockenwellen ausgebildet sind, und die , Nocken können auch an einer oben liegenden Nockenwelle ausgebildet sein usw.

Ferner ist es, wie bei dem Viertaktmotor,möglich, daß das Umschalten der Nockenumschalteinrichtung durch einen Mehrschritt- Vorgang betätigt wird, und die Stellung des Stößels, der gegen den abgeschrägten Teil der Nocke L drückt, kann verdoppelt werden, so daß sowohl die Anzahl der Einlaßbewegungen als auch die Anzahl der Auslaßbewegungen verändert werden können. In diesem Fall jedoch ist die Gestalt der abgeschrägten Nocken so ausgebildet, daß - wie in Fig. 26 gezeigt ist - eine Seite eines jeden abgeschrägten Teils L den gleichen Radius wie das zylindrische Teil aufweist, das gleich dem des Viertaktmotors sein kann.

Fig. 30 und Fig. 31 zeigen eine Leistungsverminderungseinrichtung, die aus einer Nocke mit einer Ringwulst P darauf besteht. Die Ringwulst P hält das Ventil ein wenig geöffnet, und diese Einrichtung bewirkt eine Verminderung der Leistung., genauso wie die in Fig. 7,8 und 9 vorgesehene Einrichtung für einen Viertaktmotor.

409832/0379

Weiterhin kann bei dem Zweitaktmotor eine Nockenumschalteinrichtung durch eine Nockenwelle und eine magnetische Kupplung ersetzt werden: die Ausbildungsform ist der in dem Viertaktmotor, wie es in Fig. 32 gezeigt ist, verwendeten ähnlich, und die Kupplung steht in einer gewissen Stellung mit der Nockenwelle in Eingriff, um die Drehbewegung der Kurbelwelle auf diese zu übertragen.

Die verschiedenen Bauformen des Zweizylinder-Dieselmotors, wie z.B. die Ventilausstoßformen, gegenüberliegende Kolbenform oder U-Form der Gleichstromspülungsbauart, oder wie z.B. die Querlauf form oder Umlauf form der Meerstrom-Spülungsbauairt, die alle mit entsprechenden Ventileinrichtungen, Einlaßöffnungen und Einlaßventilen, Auslaßöffnungen und Auslaßventilen oder sogar mit Auslaßöffnungen und Auslaßventilen versehen sind, um einen Kompressionsvorgang auszuführen. Die Kompressionskaramern eines Dieselmotors der Ventiiausstoßbauform mit. Gleichstromspülungsbauart kann als ein Luftverdichter arbeiten, indem die Zeit zum Öffnen und Schließen der Auslaßventile so verändert wird, daß die Ventile öffnen, wenn der Kolben in der Umgebung des oberen Totpunkts sich befindet, aber vorzugsweise sind eine Auslaßöffnung und ein Auslaßventil, wie bei dem Zweitakt-Benzinmotor, vorgesehen, da die Luftfüllung in der Kompressionskammer nicht ausreicht, und deshalb ist der Wirkungsgrad bei einem Luftverdichter nicht sehr gut, wenn der Kolben in der Umgebung des unteren Totpunkts sich befindet, und wenn die Auslaßöffnung geschlossen ist, und wenn die Luft durch den Spülschlitz angesaugt wird.

Bezugnehmend auf die Querläuferbauart oder Umlaufbauart mit MeerStromspülung ist die Maschine, wie es in Fig. 33 gezeigt ist, zusätzlich mit einer Einlaßöffnung 75, einem Einlaßventil 76 und einer Auslaßöffnung 77 und einem Auslaßventil 78 versehen; die zusätzliche Einlaßöffnung 75 ist durch eine Röhre mit einer Spülröhre (nicht gezeigt) verbunden, die einen Fluß von

409832/0379

einem Vorverdichter 79 zu einem Spülschlitz 80 durchläßt. Die Auslaßöffnung 81 für einen Arbeitsmaschinenbetrieb ist geschlossen, und die Brennstoffzufuhr ist durch ein dementsprechendes Magnetventil abgesperrt. Auf diese Weise kann die Wirkung des Spülschlitzes 80 für einen Arbeitsmaschinenbetrieb verbessert werden, ohne zusätzlich eine Einlaßöffnung 75 und ein Einlaßventil 76 vorzusehen. Die Einlaßöffnung 75 und das Einlaßventil 76 werden durch eine zusätzlich vorgesehene Ventilbetätigungseinrichtung geöffnet und geschlossen, die der des Zweitakt-Benzinmotor ähnlich ist. Bei der Gegen-Kolbenbauart mit Gleichstromspülung ist die Maschine, wie es in Fig. 34 gezeigt ist, zusätzlich an dem in der Mitte liegenden Bereich der gegenlaufenden Kolben innerhalb der Maschine mit einer Einlaßöffnung 84, mit einem Einlaßventil 85, mit einer Auslaßöffnung 84 und einem Auslaßventil 87 versehen, oder auch nur mit einer Auslaßöffnung 86 und einem Auslaßventil 87 versehen - wobei die Ventile ebenfalls durch ein? Ventilbetätigungseinrichtung geöffnet und geschlossen werden, die zusätzlich vorgesehen und der oben erwähnten ähnlich ist.

Fig. 35 und 36 zeigen beispielsweise den Strömungsverlauf für das Ansaugen/Ausstoßen, der sich einstellt, wenn alle drei Kompressionskammern des Zweitakt-Benzinmotors parallel angeordnet sind, die der Anordnung bei einem Zweitakt-Dieselmotor, dessen Kompressionskammern parallel in Dreiergruppen angeordnet sind, entspricht. Fig. 35 zeigt den Strömungsverlauf einer verbesserten Maschine von Fig. 25, Fig. 36 zeigt eine verbesserte Maschine von Fig. 26. Die Bezugszeichen X,Y in den Fig. 35 und 36 stellen die Strömungsrichtung der Luft oder einer Mischung dar, die von einem Magnetventil durchgelassen oder gestoppt wird.

Im folgenden wird Fig. 35 näher beschrieben.

Wenn drei Kompressionskammern 91Q,91R und 91S alle als ein Luftverdichter verwendet werden, sind die Dreiwegmagnetventile

409832/0379

92,93 geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchzulassen, und die Dreiwegmagnetventile 94,95,96,79,98,99 und 100 sind geöffnet, um einen Fluß in X-Richtung diesbezüglich durchzulassen, und eine Anordnung für die Brennstoffzufuhr zu dem Vergaser 57 oder der Strömungsverlauf . von dem Vergaser 57 zu der Einlaßröhre ist durch ein Magnetventil abgeschnitten. Die durch den Vergaser 57 eingelassene Luft wird in den Kompressionskammern durch Einlaßöffnungen 67 angesaugt und nach der Kompression durch den zusätzlichen Auslaßkanal 64 in den Unterdrucktank 51 abgelassen, wo die Luft gespeichert wird. Der Druck der zu komprimierenden Luft kann in den Kompressionskammern verändert werden, indem der Zeitpunkt für die Betätigung des Auslaßventils 65 verändert wird, ein Luftdruck zwischen 6 und 12 kg/cm wird bevorzugt und ist äußerst gut anwendbar bei anderen Maschinen.

Wenn die drei Kompressionskammern ständig als eine Brennkraftmaschine verwendet werden, ist jedes der Dreiwegmagnetventüe 92^3 94,95,96,97,98,99 und 100 geöffnet, um einen Fluß in Y-Richtung durchzulassen, und der Vergaser 57 wird mit Brennstoff versorgt. Eine in dem Vergaser 57 erzeugte Mischung wird in die Kompressionskammern durch die bisherigen Spülschlitze 61 geleitet, und Abgas wird durch die bisherigen Auslaßöffnungen geleitet, um über die Auspufföffnung 58 ausgestoßen zu werden. In diesem Fall sind die Einlaßventile und die Auslaßventile, die zusätzlich angebracht worden sind, geschlossen gehalten.

Wenn die linken zwei Kompressionskammern 91Q,91R als eine Brennkraftmaschine verwendet werden, und die rechte Kompressionskammer 91S als ein Luftverdichter verwendet wird, sind die Dreiwegmagnetventile 92,93,97 und 100 geöffnet, um einen Fluß in X-Richtung durchzulassen, und die Dreiwegmagverftile 94,95 j 98 und 99 sind geöffnet, um einen Fluß in Y-Richtung durchzulassen, und der Vergaser 57 wird mit Brennstoff versorgt. Eine in dem Vergaser 57 erzeugte Mischung wird in die Kompressions-

409832/0379

kammern 91Q,91R geleitet, um gezündet zu werden und dann als Abgas durch die Auslaßöffnung 58 ausgestoßen zu werden. Andererseits saugt die Kompressionskammer 91S nur Luft durch eine Röhre 101 an, wobei die Luft nicht durch den Vergaser 57 geführt wird, und nach der Komprimierung der Luft wird die komprimierte Luft durch die zusätzliche Auslaßöffnung 64 in den Tank 51 ausgestoßen, wo die Luft gespeichert wird.

Fig. 36 zeigt- wie oben erwähnt, den Strömungsverlauf des Gases in dem Fall, daß die zusätzlich angebrachte Einlaßöffnung und Auslaßöffnung nicht mit dem ursprünglichen Spülschlitz und der dafür vorgesehenen Auslaßöffnung verbunden ist, und, wenn alle Kompressionskammern als ein Luftverdichter verwendet werden, ist die Brennstoffzufuhr gestoppt und die Dreiwegmagnetventile 92,93 sind geöffnet, um einen Fluß in Richtung X durchzulassen, um Luft durch die Einlaßöffnung 102 anzusaugen. Wenn alle Kompressionskammern als eine Brennkraftmaschine verwendet werden, genügt es,daß das Öffnen und Schließen des zusätzlich angebrachten Einlaß-rund Auslaßventils durch eine Einrichtung von Magnetventilen (nicht gezeigt) stoppt werden, und das Zweiwegmaghetventil 103 ist geöffnet, und Brennstoff ist vorhanden. Wenn gefordert wird, daß die Kompressionskammern 91Q und 9IR als eine Brennkraftmaschine verwendet werden, und daß. die Kompressionskammer 91S als ein Luftverdichter verwendet wird, wird Brennstoff zugeführt, und das zusätzlich vorgesehene Ven- ; til der Kompressionskammer 91S wird geöffnet und geschlossen, und das Zweiwegmagnetventil 103 ist geschlossen, und die Dreiwegmagnetventile 92,93 sind verbunden, um einen Fluß in X-Richtung durchzulassen. Ferner ist in Fig. 36 eine solche Anordnung gezeigt, mit der eine Kompressionsverdoppelung erzielt werden kann, und der Strömungsverlauf, der in Fig. 35 gezeigt ist, kann so ausgebildet sein, daß eine Verdoppelung der Kompression erzielt wird. Bei dem Strömungsverlauf zur Erzielung einer Verdoppelung der Kompression werden alle Kompressionskammern für einen Kompressionsvorgang verwendet. Es genügt

409832/0379

jedoch, die Dreiwegmagnetventile 92,93 zu verbinden,um. einen Fluß in Y-Richtung durchzulassen, und die einmal in den Kompressionskammern 91Q,91R komprimierte Luft wird in den Tank 51 geleitet und dann in die Kompressionskammer 91S und wird dann weiter komprimiert, um in dem Überdrucktank 55 gespeichert zu werden.

Bei dem in Fig. 37 und Fig. 38 gezeigten Rotationskolbenmotor sind eine zusätzliche Einlaßöffnung 109 und eine zusätzliche Auslaßöffnung 110 an einem bekannten Motorgehäuse für einen Rotationskolbenmotor 108 mit einer Einlaßöffnung 106 und einer Auslaßöffnung 107 versehen. Diese zusätzliche Einlaßöffnung 109 und die zusätzliche Auslaßöffnung 110 sind nahezu punktsymmetrisch zu der ursprünglichen Einlaßöffnung 106 und zu der ursprünglichen Auslaßöffnung 107 auf einem Kreis um die Exzenterwelle angeordnet.

Als Grundanordnung für die durch-die-Öffnung-Einlaß-Auslaß-Bauart sind drei Bauarten vorhanden: Umfangsöffnung, Seitenöffnung und eine Kombination aus diesen beiden. Ferner ist es absehbar, die Seitenöffnungsbauart für die Auslaßöffhung zu verwenden, und bezüglich jeder der verwendeten Bauart sollte diejenige der zusätzliche vorgesehenen Öffnungen in Betracht gezogen werden.

Hinsichtlich des Vorstehenden ist es erforderlich, mit dem Rotationskolbenmotor einen Kompressionsvorgang auszuführen. Die Maschine ist in diesem Fall von der Umfangsöffnungsansaugbauart, die mit einer zusätzlichen Einlaßöffnung und einer zusätzlichen Auslaßöffnung bezüglich der Umfangsöffnungseinlaßbauart versehen. Jede der ursprünglichen und zusätzlichen Einlaß- und Auslaßöffnungen sollte mit einem Ventil versehen sein. Falls die Maschine von der Längsöffnungsansaugbauart mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung gemäß der Längsöffnungsansaugbauart versehen ist - von welcher Bauart die Anordnungauch immer sei, die Auslaßöffnung ist· eine Umfangsöffnung -es. müssen.nur jede

409832/0379

der zusätzlichen und ursprünglichen Auslaßöffnungen mit einem Ventil versehen sein. Soll erforderlicherweise die Maschine von der Umfangsöffnungsansaugbauart mit einer zusätzlichen Einlaß- und Auslaßöffnung der Längsöffnungsansaugbauart versehen werden, fäl3s die Auslaßöffnung jedoch eine Umfangsöffnung ist und umgekehrt, oder wenn die Maschine von einer Kombinationsöffnungsansaugbauart ist, ist das Anbringen von Ventilen, wie oben erwähnt auszuführen. Falls die Einlaß- und Auslaßöffnungen Längsöffnungen sind und eine zusätzliche Einlaßöffnung und Auslaßöffnung ebenfalls Längsöffnungen sind, braucht nicht jede der Öffnungen mit einem Ventil versehen zu sein. Oder anderere ausgedrückt, wenn die Öffnungen Längsöffnungen sind, sind Ventile dafür nicht erforderlich, wenn die Öffnungen jedoch Umfangsöffnungen sind, werden Ventile benötigt. Bei Längsöffnungen gibt es möglicheweise eine Überdeckung, und wenn das Restluft-Ausstoßventil, das später beschrieben wird, vorgesehen ist, sind ebenfalls Ventile vorgesehen.

Der Rotationskolbenmotor, wie er in Fig. 37 und 38 gezeigt ist, ist mit zwei Paar Einlaß- und Auslaßöffnungen der Umfangsbauart versehen - eine zusätzliche Einlaßöffnung 109, .eine ursprüngliche Einlaßöffnung 106, eine zusätzliche Auslaßöffnung 110 sowie eine ursprüngliche Auslaßöffnung 107 sind mit Ein-r laßventilen 111 und 113 und Auslaßventilen 112 und 114 versehen.

Bezugnehmend auf . diese Ventile, so öffnen und schließen diese, wenn die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt, wie bei der Kolbenmaschine. Wenn die Maschinen einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführt, werden, die Ventile der zusätzlichen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung geschlossen, und die Ventile der ursprünglichen Einlaß- und Auslaßöffnung werden geöffnet. Bei einem Rotationskolbenmotor dreht sich die Exzenterwelle bei einer Umdrehung des Rotors dreimal, und die Zündung erfolgt dreimal - also sozusagen mit der Exzenterwelle, so daß mit

409832/0379

einer Umdrehung der Exzenterwelle ein Zündungstakt erfolgt. Die Ventile dafür sind also mit der Exzenterwelle gekoppelt, eo daß jedes Ventil bei einer Umdrehung der Exzenterwelle zu zu einem bestimmten Zeitpunkt einmal geöffnet und geschlossen wird.

Eine Ventilbetätigungseinrichtung zum Betätigen der an dem Rotationskolben vorgesehenen Ventile ist in Fig. 37 und 38 gezeigt. Bezugnehmend auf eine neue Einlaß- sowie eine neue Auslaßöffnung, so wird eine Nockenwelle 115 von einer Exzenterwelle 116 über ein Kettenrad und eine Kette betätigt und ist axial drehbar angeordnet. Die Nockenwelle 115, eine Nocke 117 und eine Nockenumschalteinrichtung 118 weisen eine ähnliche Bauart wie die entsprechenden Teile der Ventilbetätigungseinrichtung, wie sie in Fig^ 27,28,29,30 und 31 und weiter in Fig. 14 und 15 für einen Viertaktmotor gezeigt sind. Die ursprüngliche Einlaß- und Auslaßöffnung betreffend weist die Nockenwelle 120 eine Nocke 119 auf, die ähnlich wie bei dem ursprünglichen Viertaktbenzinmotor durch eine Exzenterwelle über ein Kettenrad und eine Kette betätigt wird, und eine Ventilentlastungseinrichtung, wie z.B. ein Elektromagnet oder ein Magnet (nicht gezeigt) ist entsprechend darin .eingebaut. Diese Einrichtung hält die Ventile auf elektrische Weise geöffnet, während die Maschine einen Arbeitsbetrieb ausführt. Ferner kann die ursprüngliche Einlaß- und Auslaßöffnung'mit einer Ventilbetätigungseinrichtung versehen sein, welche ähnlich der für die zusätzliche Einlaß- und Auslaßöffnung ist.

Wenn der Rotationskolbenmotor erforderlicherweise einen Kompres-Sionsvorgang ausführt, stehen die Stößel der Ventile an der zusätzlichen Einlaß- und Auslaßöffnimg in Eingriff mit dem abgeschrägten Teil L der Nocke 117, und die Ventile 113 und 114 der ursprünglichen Einlaß- und Auslaßöffnungen stehen ebenfalls in Eingriff mit den Nocken 119. Diese Ventile .'erreichen denselben Vorgang wie die Ventile des Viertaktbenzinmotors.

409832/0379

Natürlich ist der Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der Ventile besonders ausgewählt. Wenn ein Arbeitsmaschinenbetrieb zu erzielen ist, werden die Stößel der Ventile 111, 112 in Eingriff mit dem zylindrischen Teil 0 der Nocken 117 gebracht, wobei die Einlaß- und Auslaßöffnungen geschlossen sind, wohingegen die Ventile 113»114 durch diese Ventilentlastungseinrichtung geöffnet sind. Diese . Einlaß- und Auslaßventile 111, 112,113f1i4 sind so ausgebildet, daß sie ein ringförmiges Teil, wie z.B. eine Epitrochoide mit zwei Knotenpunkten aufweisen, die ein Profil innerhalb des Gehäuses des Rotationskolbenmotors 108 bilden, so daß die Konstruktion keinen Zwischenraum zwischen der Ventiloberfläche und der Spitze der Dichtung des Rotors aufweist.

Als eine Einrichtung, die einen Rotationskolbenmotor kennzeichnet, der Längsöffnungen aufweist und mit Ventilen zum Öffnen und Schließen der Öffnungen versehen ist, ist eine solche Einrichtung, wie sie in Fig. 39 und 40 gezeigt ist, anwendbar.

In Fig. 39 ist jede Öffnung mit einem Ventil versehen, jede Öffnung arbeitet jedoch auf verschiedene Weise.

Die ursprüngliche Einlaßöffnung 106 benötigt kein Ventil, da der Zeitpunkt und die Zeitdauer gleich sind, wenn ein Kompressionsvorgang ausgeführt wird, oder wenn ein Arbeitsmaschinenbetrieb ausgeführt wird.

Die ursprüngliche Auslaßöffnung 107 ist geöffnet, wenn die Maschine einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführt, und wenn ein Kompressionsvorgang ausgeführt wird, ist sie nur solange geöffnet, bis der Rotor den oberen Totpunkt erreicht. Ein Rotationsventil 201 für die ursprüngliche Auslaßöffnung ist ein Segment-Ventil, das drehbar an der Welle 202 angebracht ist, die von einem Stützteil 203 ausgekragt ist, das gleitbar in einem Kanal 204 eingebaut ist, in dem sich eine Feder 205 und ein

409832/0379

Magnet 206 befinden, wobei die Feder das Stützteil 203 gegen die Wand des Kanals drückt, und-wobei der Magnet die Kraft dieser Feder überwindet und bewirkt, daß das J3tü.Wteil. 2.03 gleitend bewegbar ist. Eine Feder (nicht gezeigt) ist zwischen das Rotationsventil 201 und das Stützteil 203 angebracht; diese Feder bewirkt, daß das Rotationsventil 201 sich zusammen mit Stützteil 203 dreht, um die Auslaßöffnung 107 zu öffnen. Das Bezugszeichen 207· stellt ein Zwischenstück dar, das mit dem Rotationsventil 201 ein Ganzes darstellt. Dieses Zwischenstück 207 wird rollend in Eingriff mit einer Nocke 201 gebracht, die ,an einer Welle 208 fest angebracht ist. Das Bezugszeichen stellt einen Anschlag für das Rotationsventil 201 dar.

Wenn die Nocke 209 rollend in Eingriff mit dem Zwischenstück 207 ist, überwindet das Rotationsventil 201 die Federkraft und schließt die Auslaßöffnung 107, und wenn das Zwischenstück 207 in den konkaven Bereich der Nocke 209 gefallen ist, wird das Rotationsventil 201 durch die Federkraft gedreht.und öffnet die Auslaßöffnung 107. Die Welle 208 wird von der Exzenterwelle 116 durch Räder 213,214 angetrieben,' und das Rad 214 wird durch eine Magnetkupplung angetrieben, die in einer gewissen Stellung eingreift.

Wenn die Maschine die Arbeitsweise von dem Arbeitsmaschinenbetrieb zu einem Kompressionsvorgang ändert, wird die Magnetkupplung, die in einer bestimmten Stellung eingreift, eingeschaltet, und die Räder 213,214 werden gedreht, und die Drehbewegung der Nocke 209 betätigt das RotationsVentil 201 so, daß die Auslaßöffnung 107 immer zu einem bestimmten Zeitpunkt für den Ausstoß geöffnet wird. Wenn die Arbeitsweise der Maschine von einem Kompressionsvorgang in einen Arbeitsmaschinenbetrieb verändert wird, wird die Magnetkupplung ausgeschaltet, und gleichzeitig bewegt der Magnet 206 die Welle 202 so, daß das Zwischenteil 207.nicht mehr in rollendem Eingriff mit der Nocke 209 steht, und dann ist die Auslaßöffnung 107 geöffnet.

409832/0379

Mit anderen Worten, jedes Mal, wenn die Magnetkupplung ausgeschaltet und die Drehbewegung der Nocke 209 gestoppt wird, · während des rollenden Eingriffs des Zwischenteils 207 mit der Nocke 209, um das Rotationsventil in geschlossenem Zustand zu halten, wird die Auslaßöffnung 107 rasch geöffnet, da das Rotationsventil 201 für die Auslaßöffnung 107 während der Zeit für einen Arbeitsmaschinenbetrieb offen gehalten werden muß.

Zur Zeit des Arbeitsmaschinenbetriebs sind die zusätzliche Einlaßöffnung 109 und eine zusätzliche Auslaßöffnung 110 geschlossen und werden ^u einem bestimmten Zeitpunkt für eine 'bestimmte Zeitdauer geöffnet, wenn ein Kompressionsvorgang ausgeführt wird. Ein segmentähnliches Rotationsventil 216, die dazugehörige Welle, ein Kanal, ein Stützteil, eine Feder und ein Magnet für die zusätzliche Einlaßöffnung 109 sind meist ähnlich derjenigen des Rotationsventils 201, aber die zwischen dem Rotationsventil und dem Stützteil eingesetzte Feder wirkt auf das Rotationsventil, um die zusätzliche Einlaßöffnung zu öffnen. Das Zwischenteil 217 bildet mit dem Rotationsventil 216 eine Einheit und wird mit der Nocke 219» die an der Welle 218 fest angebracht ist, in rollenden Eingriff gebracht.

Eine Nocke 221 ist an der Welle 218 fest angebracht, und die. Nocke 221 wird mit dem Zwischenteil 223 des Rotationsventils 222 für die zusätzliche Auslaßöffnung in rollenden Eingriff gebracht. Das Rotationsventil 222. arbeitet ähnlich wie das Rotationsventil 216, so daß die Öffnung geschlossen werden Iain.

Fig. 40 wird durch eine Arbeitsweise des Rotationsventils näher erläutert.

Ein Rotationsventil 225 ist an einem Seitenteil des Gehäuses für den Rotationsmotor angebracht, dessen Welle 226 von der Exzenterwelle 116 über Räder 227,228 und eine Magnetkupplung angetrieben wird, wobei die Magnetkupplung in einer gewissen

409832/0379

Stellung eingreift. Das Rotationsventil 225 weist eine Öffnung 230 auf, die in der Form der Öffnung ähnlich ist. Das Bezugszeichen 231 stellt eine Dichtung dar, um das Gehäuse luftdicht abzuschließen, wenn das Rotationsventil sich mit einer hohen Drehzahl dreht. Ferner ist eine Einrichtung zum Anhalten des Rotationsventils in einer bestimmten Lage, wenn ein Arbeitsmaschinenbetrieb ausgeführt wird-, an einer Seite des Rotatiönsventils vorgesehen. Diese Einrichtung arbeitet so, daß das Ventil geöffnet wird, wobei die ursprüngliche Auslaßöffnung beachtet wird, und welches geschlossen wird, wobei die zusätzliche Einlaßöffnung und die zusätzliche Auslaßöffnung ebenfalls beachtet wird. Um eine solche Einrichtung auszugestalten, wird das Rotationsventil 225 mit einem Permanentmagneten versehen, der aus zwei Halbkreisen besteht, wobei jeder Halbkreis anderspolig ist, und ein weiterer Permanentmagnet ist an der Fläche des Seitengehäuses angebracht, mit dem das Rotationsventil in gleitendem Eingriff gehalten wird, so daß das Rotationsventil 225 durch die magnetischen Wechselwirkungskräfte der beiden Permanentmagneten gestoppt wird; und wie in' Fig. 40 gezeigt ist, ist in der Seite des Rotationsventils 225 eine flache Aussparung 232 ausgebildet, und ein halbkugelförmiger Körper 233 ist in dem Seitengehäuse so versenkt, daß die Federkraft davon immer gegen das Rotationsventil drückt, so daß, die Drehgeschwindigkeit des Rotationsventils vermindert werden kann, und das Rotationsventil zu dem Zeitpunkt gestoppt werden kann, an dem der halbkugelförmige Körper in Eingriff mit der Aussparung 232 gebracht wird.

Fig. 41 zeigt den Zeitpunkt des Schließens und Öffnens der Öffnungen und die Zeitdauer, während der die Öffnung geöffnet ist für den Fall, daß - wie vorher erwähnt - Umfangsöffnungen oder Längsöffnungen an der Maschine mit einer zusätzlichen Einlaß- und einer zusätzlichen Auslaßöffnung versehen sind, wobei jede ein Ventil aufweist, so daß die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt. Fig. 41 zeigt ebenfalls einen"Zustand, in dem ein Restluft^Ausstoßventil, das später beschrieben wird,

409832/0379

Restgas zwangsweise ausgestoßen hat,und gleichzeitig zeigt sie vergleichsweise den Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der Öffnungen sowie den Zeitabschnitt in dem Fall, daß der Viertaktkolbenmotor einen Kompressionsvorgang erzielt. Die gebrochenen Linien stellen den Zeitpunkt des Öffnens und Schliessens der Öffnungen und die Zeitdauer dar, wenn ein Arbeitsmaschinenbetrieb ausgeführt wird.

Fig. 42 stellt den Strömungsverlauf für das Ansaugen und Ausstoßen des Zweirotoren-Rotationskolbenmotors dar.

Wenn die zwei Kompressionskammern M und N für einen Kompressionsvorgang vorgesehen sind, sind die Dreiwegraagnetventile 121 md 122 geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchzulassen, und das Dreiwegmagnetventil 123 ist geöffnet, um einen Fluß in Richtung X durchzulassen, und die Kraftstoffversorgungsröhre für den Vergaser wird durch eine Einrichtung eines Magnetventils geschlossen und stoppt die Brennstoffversorgung. Die durch den Vergaser 57 angesaugte Luft strömt durch jede der Röhren 124,125 und gelangt durch die Einlaßöffnungen 106,109 in die Kompressionskammern, wo die Luft komprimiert und von jedem der Auslaßventile 110,107 ausgestoßen und in den Tank durch Auslaßröhren 126,127 gelassen wird.

Wenn die Kompressionskammer N nur einen Kompressionsvorgang und die Kompressionskammer M einen Arbeitsmaschinenbetrieb durchführt, sind die Dreiwegmagnetventile 121 und 122 geöffnet, um einen Fluß in Richtung X durchzulassen, und das Dreiwegmagnetventil 125 ist geöffnet, um einen.Fluß in Y-Richtung durchzulassen, und der Vergaser 57 ist mit Brennstoff versorgt. Eine in dem Vergaser 57 erzeugte Mischung strömt durch die Röhre 124 und wird durch die Einlaßöffnung 106 in die Kompressionskammer M angesaugt. Die Kompressionskammer N führt einen Arbeitsmaschinenbetrieb aus und stößt Abgas von dem Auslaß 58 durch die Auslaßöffnung 107 aus. Für die Kompressionskammer N strömt durch die Röhren 128,125 nur Luft, und es wird nur Luft

409832/0379

in die Kompressionskammer N durch die Einlaßöffnung 106,109 angesaugt, in der die Luft komprimiert wird, und durch die Auslaßöffnungen 107,110, die Röhre 127 und das Magnetventil 121 in den Unterdrucktank 51 geleitet wird, wo die Luft gespeichert wird.

Wenn die Kompressionskammern M,N für einen Arbeitsmaschinenbetrieb vorgesehen sind, sind alle Dreiwegmagnetventile 121, 122,123 geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchzulassen, und der Vergaser 57 ist mit Brennstoff versorgt. Eine Mischung gelangt durch die Röhren 124,125. und die Einlaßöffnung 106 in die Kompressionsksmmern M,N. Abgas tritt durch die Auslaßöffnung 107 der Kompressionskammern M,N aus, um durch die Röhren 126,127 durch die· Auslaßöffnung 58 ausgestoßen zu werden.

Wenn der Zweirotoren-Rotationskolbenmotor als ein Luftverdichter für eine. Zweistufenkompression vorgesehen ist, wie in Fig. 43, ist die Brennstoffzufuhr abgesperrt, und die Dreiwegmagnetventile 121,123,129,130 sind geöffnet, um einen Fluß in Richtung X durchzulassen, und die in der Kompressionskammer M und in der halben Kompressionskammer N komprimierte Luft wird eiimal in-den Unterdrücktank 51 geleitet", von dem die" Luft in die. andere Hälfte der Kompressionskammer N gelangt, d.h. Niederdruckluft wird in die Einlaßöffnung 106 der Kompressionskamraer N vom Niederdrucktank 51 angesaugt,und nachdem die Luft noch einmal · in der Hälfte der Kompressionskammer N komprimiert worden .ist, gelangt die Luft durch die Auslaßöffnung 110 in den Hochdrucktank 55 um gespeichert zu werden*. Außer bei der Doppelkompression sind die Dreiwegmagnetventile 129,130 geöffnet, um einen Fluß in Richtung Y durchzulassen.

Bezugnehmend auf die obige Ausführungsform des Rotationskolbenmotors sind zwei Kompressionskammern in einem Verhältnis 1:1 aufgeteilt, aber bei drei Kompressionskammern können sie in einem Verhältnis Von 2:1 aufgeteilt werden.

409832/0379

Mit dem oben Beschriebenen wird erzielt, daß eine. Brennkraftmaschine ohne Ventile, wie z.B. ein Zweitakt-Benzinmotor, ein'Zweitakt-Dieselmotor und ein Rotationskolbenmotor, einen Kompressionsvorgang ausführt, indem sie mit zusätzlichen Ventilen und Betätigungsnocken versehen wird. Falls eine Maschine zusätzlich mit solchen automatischen Ventilen anstatt der Ventile zum Öffnen und Schließen versehen ist, kann die Maschine einfacher als ein Luftverdichter verwendet werden, obwohl die Lebensdauer und die Umschaltleistung von automatischen Ventilen geringer sind als bei Ventilen zum Schließen und Öffnen. Ein Beispiel eines automatischen Ventils wird unter Bezugnahme auf Fig. 45 im folgenden beschrieben:

Das Bezugszeichen 136 bezieht sich auf ein automatisches Ventil zum Ausstoßen, das an der Auslaßöffnung 138 des Zylinderkopfes 137 (oder an dem Gehäuse des Rotationskolbenmotors) der Maschine vorgesehen ist. Das automatische Ventil 136 weist einen Ventilsitz 139, eine Ventilplatte 140, eine Ventilfeder 141, welche eine besonders hergestellte, ringförmige Spiralfeder ist, eine Ventilaufnahme 142,einaiBolzen 143 und einen Ventilhalter 144 auf, wobei das obere Ende dieses Halters 144 in eine hakenförmige Bohrung 145 eingebaut ist, die in dem Zylinderkopf 137 ausgebildet ist, wobei diese Bohrung mit einer Röhre 146 verbunden ist, um einen Hochdruckstrom durchzulassen.

Die hakenförmige Bohrung 145 weist einen gleitbaren Anschlag 147 und eine darin eingebaute Feder auf. Der Anschlag 147 wird durch den Druck des Hochdruckstromes bewegt, um auf die obere Fläche des oberen Endes des Halters 144 einen Druck auszuüben und den Halter 144 zu entlasten. Ohne Hochdruckströmung bewegt die Dehnkraft der Feder den Anschlag 147 zurück in seine ursprüngliche Lage, um die Druckkraft gegen den Halter 144 zu verringern.

409832/0379

Wenn eine Brennkraftmaschine einen Kompressionsvorgang ausführt, überwindet die komprimierte Luft in der Kompressionskammer die Rückstellkraft der Ventilfeder 141, hebt die Ventilplatte 140 an, und dann wird die Luft in die Auslaßöffnung durch die Öffnung zwischen der Ventilplatte 140 und dem Ventilsitz 139 ausgestoßen. Wenn die Maschine einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführt, wird ein Strom von hohem Druck von einem Hochdrucktank (nicht gezeigt) durch die Röhre 146 in die Bohrung 145 geleitet, um den Anschlag 147 so zu bewegen, daß die Feder 148 gedrückt wird. Der Anschlag 147 drückt dann auf den Halter 144, welcher rasch die Ventilplatte 140 gegen den Ventilsitz 139 so drückt, daß das Ausstoßen des Abgases abgesperrt wird.

Wenn Einlaßöffnungen ebenfalls mit einem automatischen Ventil versehen sind, werden automatische Ventile für das Ansaugen, die in ihrer Form den automatischen Ventilen zum Ausstoßen ähnlich sind und als eine Lastverminderungseinrichtung verwendet v/erden, die die Einlaßventile öffnet, um die Last zu mindern (gewöhnlich bekannt unter dem Namen Ansaug-Verminder er) angewandt. Wenn die Maschine einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführt, können die automatischen Ventile zum Ansaugen jedoch mit einer Einrichtung,genauso, wie es der Fall ist bei den automatischen Ventilen zum Ausstoßen, versehen sein, da die automatischen Ventile völlig geschlossen sein,sollten.

Im folgenden wird eine Einrichtung beschrieben, die die Schwierigkeiten, die in dem Fall, daß die Maschine einen Kompres-• sionsvorgang ausführt, auftreten, löst. Gewöhnlich drücken Nocken gegen die Ventilhubstange, und-Kipphebel, die auf die Ventilschafte wirken, um die Einlaßventile und Auslaßventile zu öffnen, wobei diese Ventile von dem Zurückstoßen der Ventilschafte unter Ausnützung der Dehnkraft der Ventilfeder geschlossen werden. Wenn die Auslaßöffnung einer solchen Maschine mit einem Vorratstank für komprimierte Luft verbunden

409832/0379

ist,· wird ein Rückdruck der komprimierten Luft, der in der Auslaßröhre vorhanden ist, auf das Auslaßventil gerichtet, und die Dehnkraft der Ventilfeder wird vermindert, und folglich kann eine völlige Schließung des Auslaßventils nicht erwartet werden, wenn diese Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt. Somit ist es nötig, Einrichtungen vorzusehen, die den Rückdruck der komprimierten Luft überwinden und die eine völlige Schließung der Auslaßöffnung erzielen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 45 bis 48 wird ein Beispiel einer solchen Hilfsventilbetätigungseinrichtung gezeigt, die das Anwachsen der Dehnkraft der Ventilfeder ermöglicht, um eine völlige Schließung des Auslaßventils zu erzielen.

Das Bezugszeichen 151 bezeichnet einen Zylinderkopf einer Maschine, und das Bezugszeichen 152 stellt ein Einlaßventil oder ein Auslaßventil dar, um die Einlaß- oder Auslaßöffnung 153 zu öffnen oder zu schließen, die in dem Zylinderkopf vorgesehen ist. Das Einlaß- oder Auslaßventil 152 weist einen Ventilkopf 154 auf, der der Kompressionskammer der Maschine zugekehrt ist, sowie einen Ventilschaft 155 und eine Ventilplatte 156. Der Ventilkopf 154 und der Ventilschaft .155 bilden ein ganzes Bauteil miteinander, die Platte 56 ist abnehmbar an dem Ventilschaft 155 angebracht. Anders ausgedrückt, die Ventilplatte 156 ist ein Aufnehmer mit einer größeren Einfassung als ein gebräuchlicher Aufnehmer. Das Bezugszeichen verweist auf eine Ventilfeder, die zwischen dem Zylinderkopf 51 und der Platte 156 angebracht ist. Die Ventilfeder ist um den Ventilschaft 155 angebracht, dessen Federkraft in eine Richtung gerichtet ist, um die Platte von dem Zylinderkopf wegzubewegen. Die Bezugszeichen 158,158 stellen eine Einrichtung zum Verstärken der Ventilfederkraft, beispielsweise einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten, dar. Diese Magnete 158 sind an der Welle 159 angebracht, die drehbar gelagert ist durch ein Stützteil (nicht gezeigt), das an dem

409832/0379

oberen Ende des Zylinderkopfes 151 oder des Zylinderkopfdeckeis (Ventildeckel) vorgesehen ist, und ein Ende der Welle 159 ist mit einem Betätigungshebel 16O versehen, durch den die Welle 159 in Drehbewegung versetzt wird. Dieser Hebel kann manuell betätigt v/erden, es ist jedoch wesentlich vorteilhafter, Elektromagnete zu verwenden, um den Hebel gleichzeitig mit der Ventilfederkraft-Verstärkungs-Einrichtung zu betätigen. Ferner kann die Welle 159 mit einer Antriebseinrichtung, wie z.B. einer Kette und einem Kettenrad, versehen sein, um die Rotationsbewegung der Kurbelwelle zu übertragen, so daß diese Einrichtung als eine Ventilkraft-Verstärkungs-Einrichtung nur dann betätigt werden kann, wenn die Ventile geschlossen sind. Das Bezugszeichen 161 verweist auf einen Kipphebel, der eine Rückstellkraft in entgegengesetzter Richtung der Dehnkraft der Ventilfeder 157 ausübt, um das Ventil 152 zu öffnen. Der Kipphebel 161 wird von einer Ventilkippwelle gestützt und von einer Nooke durch eine Hubstange betätigt, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Ein'Stützten 162 des Zylinderkopfes 151, der den Ventilschaft 155 axial gleitbar führt, ist mit einem Stützteil 163 aus zylindrischem , selbstschmierendem Werkstoff und zwei O-Ringen 164 gemacht, die in dem ringförmigen Kanal dieses Stützteils 163 eingebaut sind, versehen, und die zwei O-Ringe dichten das Motorenöl und die von der Ventilkippwelle ausgelassene komprimierte Luft völlig ab.

Die Fig. 47 und 48 zeigen abgewandelte Ausführungsbeispiele einer Ventilfeder-Verstärkungs-Einrichtung 158, wobei die Verstärkung für die Ventilfeder so angeordnet ist, daß sie auf elektrische Weise erzielt werden kann. Bezugnehmend auf Fig. 47 weist die Ventilfeder-Verstärkungs-Einrichtung einen Magneten I65, eine Welle 166, die in den Magneten 165 eingebaut ist, ein Befestigungsbauteil 168, das einen Flansch 16?, aufweist, der fest an der Welle 166 angebracht ist, auf. Die

409832/0379

Ventilfeder-Verstärkungs-Einrichtung, wie sie in Fig. 48 gezeigt ist, weist einen hufeisenförmigen Elektromagneten 169 . auf, der außerhalb des Eingriffsbereichs des Kipphebels 161 angeordnet ist. Wenn Elektromagnete bei den obigen Ausführungsformen angewandt werden, müssen die Einrichtungen so ausgeführt sein, daß Signale von einem Unterbrecher durch einen elektronischen Schaltkreis nur dann eingespeist v/erden, wenn das Ventil geschlossen ist.

Wenn die Maschine mit Hilfe der Hilfsventilbeätigungseinrichtung einen Kompressionsvorgang ausführt und - wie oben erwähnt gebaut ist, veranlaßt weder die in der Maschine zurückgebliebene komprimierte Luft die Auslaßventile vollständig geschlossen zu sein noch werden die Ventile zum Zeitpunkt d.es Schliessens geöffnet. Diese Hilfsventilbetätigungseinrichtung kann zu einer Zeit, zu der die Drehzahl der Maschine hoch ist, betrieben werden, verbessert die Nachlauffähigkeit der Bewegung der Ventile und verhindert, daß die Ventile sich verklemmen, dä3 sie in ihrer senkrechten Lage schwanken, und daß sie ausspringen.

Wenn die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt, sind die Kompressionskammern mit dem Tank verbunden. Deshalb befindet sich Luft von hoher Temperatur und hohem Druck in dem Totraum, denn es bleibt eine ganz kleine Öffnung zwischen dem oberen Ende einer Kompressionskammer und einem Kolben, sogar wenn die Kolben ihren oberen Totpunkt erreichen. Selbst beim .' Ansaughub, wo die Kolben von dem oberen Totpunkt nach unten gelangen, wird das Ansaugen nicht ausge:- führt, solange die Luft von hoher Temperatur und hohem Druck in dem Totraum verbleibt und expandiert, und solange der Luftdruck in den Kompressionskammern niedriger wird als der Druck in der Einlaßröhre. Anders ausgedrückt, die Luft wird nicht stetig durch die Einlaßröhren angesaugt, solange die Kolben sich in einer Entfernung von dem oberen Totpunkt bewegen, und ein Ansaughub wird stetig kurzer und vermindert

409832/0379

die Leistungsfähigkeit merklich in einem solchen Maße, daß je größer der Totraum einer Maschine ist, wie z.B. im Fall eines Benzinmotors - desto größer das Ausmaß ist.

Um solche Mißstände zu beseitigen, muß die Luft von hoher Temperatur und hohem Druck, die in dem Totvolurnen zurückbleibt, nach außen in einem Augenblick ausgestoßen werden, um einen stetigen Ansaughub länger zu machen, so daß die Kraft der Ansaugträgheit, die einen Einfluß auf die Luft in der Einlaßröhre hat, vergrößert werden kann.

UnterBezugnahme auf die Fig. 49 bis 54 folgt eine Erläuterung in Verbindung mit einem Restgasaustoßventil, das zum Erzielen dieser Arbeitsweise verwandt wird.

Fig. 49 zeigt ein Restgasausstoßventil, das in einem Zylinder der Maschine, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, eingebaut ist, und' Fig. 50 ist eine Schnittansieht von Fig. 49.

Das Restgasausstoßventil 171 ist an einem zwischen dem Einlaßventil 9 und dem Auslaßventil 14 liegenden Teil vorgesehen, und das Restgasausstoßventil 171 wird durch die Nockenwelle durch einen Kipphebel 172 und eine Hubstange 173 betätigt, wie es bei den oben erwähnten Einlaß- und Auslaßventilen der Fall ist.

Die Nooke ist mit einer Nockenwelle 174 für das Restgasausstoßventil zv/ischen der Einlaßnocke 19 und der Auslaßnocke 20 versehen. Die Nocke 174 für das Restgasausstoßventil ist, wie in Fig. 51 gezeigt ist, eine abgeschrägte Nocke (die Schnittansicht davon ist der in Fig. 6 ähnlich). Genauso, wie es mit der Nocke 2OK eines Auslaßventils für einen Luftverdichter der Fall ist. Diese Nocke. betätigt einen Stößel 175 bei einer Umdrehung der Nockenwelle zweimal. Ein zylindrisches Teil 0 ist dafür vorgesehen, urn das Restgasausstoßventil 175 ge~

409832/0379

schlossen zu halten und bringt den Stößel 175 in Eingriff mit dem zylindrischen Teil 0, wenn die Maschine einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführt.

Jede der Nocken 19.,20 und 174 ist so ausgebildet, daß der Zeitpunkt für das Öffnen und Schließen des Restgasausstoßventils 171 zum Ausstoßen des Gases so ist, wie es in einem Ventilsteuerungsdiagramm in Fig. 52 gezeigt ist, so daß das Auslaßventil 14 zum Zeitpunkt T geöffnet ist, wenn die Luft in der Kompressionskammer 2 einen bestimmten Druck erreicht, und geschlossen ist, wenn sich der Kolben 4 in der Nähe des oberen Totpunktes befindet. Das Restgasausstoßventil 171 wird dann am Punkt U zur gleichen Zeit, wenn das Auslaßventil 14 geschlossen ist, geöffnet und zu- einem Zeitpunkt W oder später als der, wenn der Luftdruck in der Kompressionskammer 2 mit dem Luftdruck in der Einlaßröhre gleich wird, geschlossen, und das Einlaßventil 9 öffnet zum Zeitpunkt W, wenn der Luftdruck in der Kompressionskammer 2 gleich mit dem in der Einlaßröhre

wird bei ¥, wo eine kleine Überlappung gestattet ist ....

und ist geschlossen zu dem Zeitpunkt oder nach dem Zeitpunkt, zu dem die Kolben ihren unteren Totpunkt Z erreichen.

Somit ist die Luft von hoher Temperatur und hohem Druck, die in dem Totvolumen zurückgeblieben ist,_nach außen durch das Restgasausstoßventil 171 ausgestoßen worden, wenn die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt, und folglich ist, wie in Fig. 53 gezeigt -ist, das Einlaßventil einer Maschine mit einem Restgasausstoßventil geöffnet, wenn das Volumen V₂ beträgt und sich der Kolben langsam abwärts bewegt, wohingegen bei einem Kompressionsvorgang einer Maschine ohne ein Restgasausstoßventil das Einlaßventil geöffnet ist, wenn die Restluft im Totraum mit einem Druck P. und einem Volumen V_fi adiabat expandiert wird, bis der Luftdruck P_Q wird, und das Volumen ^V2a ^t)e'^träS^i:· ^{So wie das} Volumen, das bei einem tatsächlichen Ansaughub einer Maschine mit einem Restgasausstoßvsntil er-

409832/0379

zielt wird, um (ν,,-Vp) größer ist, als das einer Maschine ohne ein.Reatgasausstoßventil, wächst die Trägheit, die die Luft in der Einlaßröhre besitzt, an, und folglich wird der Luftdruck Pp einer Kompressionskammer vom Volumen V^ am Ende eines Ansaughubs einer Maschine mit einem Restgasausstoßventil erzielt, so daß zu dem Zeitpunkt, wenn der· Kolben an seinem unteren Totpunkt Z das Einlaßventil 9 schließt, der Luftdruck größer ist als der Luftdruck Pp_a, ^^{er mi}^ ^einer Maschine ohne ■ ein Restgasausstoßventil erzielt worden ist.

Wie das Volumen V-^ zur Zeit, wenn die Luft verdichtet wird, und einen bestimmten Druck erreicht, größer ist als das Volumen V- einer Maschine ohne ein Restgasausstoßventil, das Aus-

stoßvolumen (V^-V_n) pro Hub ist folglich größer als das Auslaßvolumen (V^ -Vq) einer Maschine ohne ein Restgasaustoßventil.

Obwohl das oben Beschriebene ausschließlich in Verbindung mit einem Viertaktmotor dargestellt ist, kann ebenfalls ein Zweitaktmotor wie auch ein Rotationsmotor mit einem Restgasausstoßventil versehen sein, wenn sie mit einem verbesserten Ventil für einen Kompressionsvorgang ausgestattet sind. Ein Rotationskolbenmotor, wie er in Fig. 54 gezeigt ist, ist ein Rotationskolbenmotor, der so verbessert ist, daß er einen Kompressionsvorgang, wie in Fig. 21, ausführen kann, und ist weiterhin mit Restgasausstoßventilen 177,178 versehen. Diese Restgasausstoßventile 177,178 werden bei einer Umdrehung der Exzenterwelle einmal durch Nocken betätigt, wie es bei-den Einlaß- und Auslaßventilen 111,112,113 und 114 der Fall ist, wobei die Nocken zusätzlich für die Restgasausstoßventile- an der Nockenwelle 115 zum Betätigen der Einlaß- und Auslaßvenile 111,112,113,114 angebracht sind. Das Einlaßventil 113 und das ■ Auslaßventil 114 sind, wie bereits erwähnt, geöffnet gehalten während eines Arbeitsmaschinenbetriebs,währetrL jedoch das Restgasausstoßventil 177 geschlössen gehalten werden sollte. Der· Zeitpunkt des Öffnens der Restgasausstoßventile 177,178, wobei

409832/0379

die Ventile 177,178 nur betätigt werden, wenn ein Kompressionsvorgang ausgeführt wird, fällt meist mit dem Zeitpunkt des Zündvorgangs in der Maschine während eines Arbeitsmaschinenbetriebs zusammen, besser jedoch ist es, wenn der Zeitpunkt mit einer Zeit kurz nachdem der Rotor seinen oberen Totpunkt erreicht, zusammenfällt.

Wenn eine Maschine mit dem Restgasausstoßventil versehen ist, wird ein Ausstoßvolumen pro Hub größer und die.Luft von hohem Druck und hoher Temperatur, die in dem Totvolumen zurückbleibt, wird nach außen ausgestoßen, und folglich wird ein Temperaturanstieg in der Kompressionskammer in Grenzen gehalten, so daß es möglich ist, die benötigte Kühlleistung eines Kühlers zu verringern. Ferner kann ein Vorverdichtervorgang erzielt werden, indem auszustoßende Luft in die Einlaßröhren der anderen Gruppe von Kompressionskammern geleitet wird.

Wenn die Maschine einen Kompressionsvorgang ausführt, treten keine Schwierigkeiten auf, um alle Kompressionskamrnern als einen Luftverdichter zu gebrauchen, aber wenn ein Teil der Mehrzahl von Kompressionskammern für einen Kompressionsvorgang verwendet v/erden, kann der Zeitpunkt für das Zünden der Maschine falsch liegen und eine Drehmomentänderung tritt auf, was Schwingungen verursacht. Wenn ein Teil einer Maschine voraussichtlich einen Kompressionsvorgang ausführt, kann ein Gleichgewichtszustand z.B. dadurch erzielt A^erden, daß ein Dämpfer, wie z.B. ein Servomotor, verwendet wird, um die DrehmomentsSchwankungen so klein wie möglich zu halten, oder daß ein größeres Schwungrad verwendet wird, das eine geringere Drehmoinentsschwankung besitzt, oder bei einem Gleichgewicht, parallel zu der Kurbelwelle, um sie durch ein Zahnrad zu verriegeln, nur wenn ein Kompressionsvorgang stattfindet.

Die in ein Motorfahrzeug eingebaute Haschine, die - wie oben erwähnt-gebaut ist, kann sowohl ein Luftverdichter als auch

409832/0379

eine .Steuereinrichtung _, mit einem Teil oder allen seinen Kompressionskammern für einen Kompressionsvorgang sein..

Im folgenden wird ein Steuervorgang einer Maschine, deren Kompressionskammern alle für einen Kompressionsvorgang verwendet werden, beschrieben.

Wenn ein Fahrzeugführer das Bremspedal (oder den Handbremshebel) betätigt, um das Motorfahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten, wird eine elektrische Einrichtung (nicht gezeigt) etwas später als ein Spiel betätigt, und einige Kompressionskammern der Maschine arbeiten als ein Luftverdichter. Anders ausgedrückt, die Betätigung einer elektrischen Steuereinrichtung wirkt auf die Nockenumschalteinrichtung, um die Nocken einiger Kompressionskammern in Nocken für einen Kompressionsvorgang umzuschalten, und gleichzeitig arbeiten Magnetventile des Vergasers und der Einlaß- und Auslaßröhren schrittweise so, daß einige der Koinpressionskammern nur mit Luft versorgt werden. Bei einem weiteren Drücken auf das Bremspedal spricht die Nockenumschalteinrichtung für alle Kompressionskammern an, und Magnetventile zum Trennen von Einlaß- und Auslaßröhren öffnen, so daß der Einlaß-Auslaß-Strömungsverlauf, der zu allen Kompressionskammern führt, in einen Strömungsverlauf für einen Kompressionsvorgang verwandelt werden kann, um das Motorfahrzeug schnell abzubremsen. Wenn die Geschwindigkeit des Motorfahrzeugs auf eine bestimmte Geschwindigkeit verringert ist, übermittelt eine Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung (nicht gezeigt) Signale zu der elektrischen Steuereinrichtung, indem die Maschine auf Leerlauf gesohaltet wird und dann wieder einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausfuhrt. Anders ausgedrückt, nachdem ein beträchtlicher Betrag der kinetischen Energie einer Maschine durch einen Kompressionsvorgang absorbiert ist, wird ein Kompressionsvorgang in einen Arbeitsmaschinenbetrieb umgeändert. Bei einem weiteren Drücken auf das Bremspedal wird eine Reibungsbremse betätigt, während die

AG9832/0379

240Λ655

Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung weiterhin so arbeitet, daß das Motorfahrzeug durch seine Maschine bei einem Arbeitsmaschinenbetrieb angehalten werden kann.

Falls eine Maschine eine einzige Kompressionskammer und eine einzige Nockenumschalteinrichtung aufweist, ändert sich gleichzeitig mit der Betätigung der elektrischen Steuereinrichtung die Maschine in einen Luftkompressor, indem sie eine starke Steuerkraft auf das Fahrzeug auf einmal ausübt. Ferner ist es möglich, den Arbeitsmaschinenbetrieb zu stoppen und die Maschine wieder zu starten, indem komprimierte Luft verwendet wird, wie später gezeigt wird.

Der Steuervorgang, daß die Maschine als Ganzes in einen Luftverdichter mit der Betätigung der elektrischen Steuereinrichtung verwandelt wird, kann auch in dem Fall angewendet werden, in dem eine Maschine eine Mehrzahl von Kompressionskammern aufweist.

In der folgenden Beschreibung wird von der komprimierten Luft, die bei einem Kompressionsvorgang der Maschine erzielt wird, wie oben beschrieben, Gebrauch gemacht.

Wenn ein Luftmotor als ein Selbststarter in Fahrzeugen verwendet wird, kann komprimierte Luft zum Betreiben des Luftmotors erzeugt werden, während wenn ein Hydraulikmotor verwendet wird, die komprimierte Luft zum Betreiben des Hydraulikmotors durch einen hydraulischen Hilfsmotor oder ähnliches verwendet werden kann.

Komprimierte Luft kann ferner,indem sie durch ein Restgasausstoß-Kraftventil in die Maschine eingespritzt wird, anstatt zum Betreiben eines Selbststarters, wie oben erwähnt, zum Starten einer Maschine verwendet werden, die gestoppt worden ist, oder kann auch die Maschine stetig betreiben, wodurch

409832/0379

der Verbrauch von Brennstoff und Auspuffgas vermindert wird.

Wenn Hochdruckluft, die beim Betrieb einer Maschine als ein Luftverdichter zum Verdoppeln der Kompression erzielt wird, auf einen Luftauslaß als Rückdruck wirkt, wird auf die Maschine eine äußerst große Bremskraft ausgeübt.

Wenn der Lufttank völlig mit komprimierter Luft, die in einergroßen Menge erzeugt worden ist, gefüllt ist, sollte der Luftüberschuß sofort auf die Maschine ausgestoßen oder durch die Düse auf dieselbe ausgestoßen werden, um sie zur Kühlung der Maschine zu verwenden. Wenn die Maschine mit einem Luftstarter und einer Pumpe versehen ist, kann die überschüssige Luft in die Einlaßöffnung des Luftstarters und der Pumpe ' ausgestoßen werden, und sie wird noch einmal komprimiert, wie bei der · · Doppelkömpression, ... .'i, um eine gewünschte komprimierte Luft zu erzielen. Ferner wird die überschüssige Luft in einem Ersatzreifen oder einem Fahrgestell des Fahrzzeugs oder anderem gespeichert, wenn die© vorher in einen Hilf stank umgestaltet wurden.

Weiterhin kann das Fahrzeug mit einer zusätzlichen Ausstoßeinheit versehen sein,durch die komprimierte Luft strömt, um einen Unterdruck zu erzielen, wobei die Hilfssteuereinrichtung des Fahrzeugs dazu.neigt, Unterdruck zu der Oberfläche der Straßen erzielen zu können.

Wenn die Maschine als ein Luftverdichter verwendet wird, kann sie als eine Vakuumpumpe betrieben werden und für ein Feuerwehrfahrzeug, ein Vakuumfahrzeug oder ähnliches verwendet werden.

Wenn die komprimierte Luft noch,nachdem sie für einen solchen Vakuumbetrieb · oder als Werkzeug ' mit Druckluftbetrieb·verwendet wurde, einen

409832/0379

geringen Druck aufweist, kann sie wieder zum Vorverdichten der Maschine gemäß dem erfindungsgemäßen Gegenstand verwendet werden.

Als eine abgewandelte Ausführungsform eines Restluftausstoßkraftventils oder für deren Verwendung wird ein Unter-Einlaßventil einer Flamm maschine als Kraftventil verwendet, und eine solche Nocke, wie sie in Fig. 20 gezeigt ist, wird verwendet, um den Hub des Unter-Einlaßventils zu ändern, und ist angepaßt, um den Durchgang zwischen der Unter-rVerbrennungskammer und der Hauptverbrennungskammer zu öffnen und zu schließen, wobeidie Zylinder öffnung verringert und das Restgas ausgestoßen wird. Ferner kann die Maschine durch Ausstoßen komprimierter Luft durch das Unter-Einlaßventil in die Maschine gestartet werden.

Wenn ein Motor mit doppelter, oben liegender Nockenwelle mit einem zusätzlichen Restgasausstoßventil versehen wird, können das Einlaß- und das Auslaßventil zusammen als Einlaßventil betätigt werden, um das Kraftventil als ein Ausstoßkraftventil arbeiten zu lassen, oder das Einlaßventil und das Auslaßventil werden zusammen als Auslaßventile betätigt,und komprimierte

Luft wird zu einem bestimmten Zeitpunkt durch das Kraftventil in die Maschine ausgestoßen, um die Ventile als Ventile zum Starten zu betätigen, die die Maschine zum Starten bringen.' Im dem zuvor beschriebenen Fall müssen die Rohrleitungen und ähnliches verändert werden, um eine geschickte Anordnung zu wählen.

Im folgenden v/erden die hauptsächlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes zusammengefaßt.

Bleichzeitig mit dem Steuervorgang eines Motorfahrzeugs kann Luft in den Kompressionskamraern der Maschine komprimiert v/erden, und folglich kann eine Steuerkraft auf die Maschine wie

409832/0379

auch auf das Motorfahrzeug ausgeübt werden, so daß kinetische Energie der Maschine und des Fahrzeugs selbst wirksam umgeleitet werden können.·

Die als ein Luftkompressor ausgestaltete Maschine kann die Funktion eines Motors, eines Luftverdichters und einer Motorbremse ausführen.

Die Maschine - als Maschinenbremse - arbeitet wirksamer als eine herkömmliche Motorbremse und hat keinen umweltverschmutzenden Einfluß.

Eine Maschine mit einer Mehrzahl von Kompressionskammern kann einige der Kompressionskammern als ein Luftverdichter und die anderen als eine Arbeitsmaschine verwenden, so daß komprimierte Luft schrittweise von dem Luftverdichter erzielt wird. Somit braucht nicht, wie üblich, ein Luftverdichter zusammen mit· einer Arbeitsmaschine eingebaut werden.

Die erfindungsgemäße Maschine weist einen großen Nutzwert auf, da komprimierte Luft, die bei einer Maschine, die als Luftverdichter arbeitet, anfällt, für Einrichtungen zum Erzeugen von Syren für einen Vorverdichter, für ein Vakuumbauteil, für eine Druckluftbreraseinrichtung usw. verwendet werden kann.

Eine Lastverminderungsieinrichtung, die an einer Nockenwelle angebracht ist, vermindert einfach und leicht die Leistung einer Maschine zum Zeitpunkt des Startens der Maschine, wenn diese in einen Luftverdichter umgewandelt wird sowie zu dem Zeitpunkt, wenn keine komprimierte Luft benötigt wird.

Die vorgesehenen Hilfsventilbetätigungseinrichtungen können ein exaktes Öffnen und Schließen der Ventile erzielen, selbst wenn die Maschine in einen Luftverdichter verwandelt wird, und kann die Nachlauffähigkeit des Ventilbetriebs zu einem Zeitpunkt, zu dem die Maschine eine hohe Drehzahl erreicht, ver-

409832/0379

- 5ο -

bessern und kann verhindern, daß die Ventile sperren, prellen und springen.

Da die Stellung eines Stößels, der in Eingriff mit der abgeschrägten Nocke steht, bewegt werden kann, um einen Ventilhub zu verändern, kann das Ansaugen und Ausstoßen mit großer Wirksamkeit erzielt werden, wenn die Maschine bei einer hohen
Drehzahl arbeitet.

4G9832/G379

Claims

Patentansprüche

Arbeits-Luftverdichter-Maschine, die so ausgebildet ist, daß sie in einem Transportmittel verwendet werden kann, gekennzeichnet durch eine Luftzufüh- · rungseinrichtung, die die Brennstoffzufuhr zu wenigstens einer Kompressionskammer absperrt und die Kompressionskammer nur mit Luft versorgt, eine Luftabgabeeinrichtung, die zu einem gewissen Zeitpunkt die in der Kompressionskammer komprimierte Luft abgibt, und eine Betätigungseinrichtung, die die Luftzuführungseinrichtung und die Luftabgabeeinrichtung zu einem gewünschten Zeitpunkt betätigt.
2. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Maschinenbett, das eine Mehrzahl von zylindrischen Bohrungen aufweist, wobei die Bohrungen mit einem ersten Satz und einem zweiten Satz Kompressionskammern versehen ist, wobei jeder der Sätze eine Mehrzahl von Kompressionskammern aufweist, und wobei der erste Satz eine größere Anzahl Kornpressionskammern aufweist als der zweite Satz, wobei jede der Kompressionskammern mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung versehen, ist, durch ein Einlaß- und Auslaßventil, das für jede Kompressionskammer zum Schließen und Öffnen der Einlaß- und Auslaßöffnungen eingebaut ist, durch einen Kolben, der in jeder Kompressionskammer hin und her*bewegbar eingebaut ist, durch Kurbelwellen, die drehbar in das Maschinenbett eingebaut und mit den Kolben zum Hin- und Herbewegen der Kolben verbunden sind, durch eine erste Nockenwelle, die drehbar und axial verschiebbar in dem Maschinenbett gelagert und mit dem ersten Satz Kompressionskammern verbun-. den ist, und durch eine zweite Nockenwelle, die drehbar . und axial verschiebbar an dem Maschinenbett angebracht

409832/0379

und mit dem zweiten Satz Kompressionskammern verbunden ist, wobei jede der Nockenwellen während des Betriebs mit der Nockenwelle verbunden ist, um von dieser in Umdrehung gehalten zu v/erden, durch ein Paar Nocken für jedes Einlaß- und Auslaßventil jeder Kompressionskammer des ersten Satzes, das an der ersten Nockenwelle angebracht ist und ein Paar Nocken für jedes Einlaß- und Auslaßventil einer jeden Kompressionskaramer des zweiten Satzes, das an der zweiten Nockenwelle angebracht ist, wobei jedes Paar von Nocken in Arbeitsmaschinen- und Luftverdichternocken aufgeteilt ist, wobei jede Arbeitsmaschinen- und Luftverdichternocke von jedem Paar eine abgeschrägte Nockenfläche, die der anderen Nocke des Paares entgegengesetzt ist, aufweist und so ausgebildet ist, daß sie in Eingriff mit einer Stößeleinrichtung ist, durch eine StÖßeleinrichtung, die an der Maschine für jedes Einlaß- und jedes Auslaßventil zum Öffnen und Schließen der Ventile hin und her bewegbar eingebaut ist, wobei jede Nockenwelle unabhängig voneinander axial verschiebbar zwischen einer ersten Stellung, in der die Arbeitsmaschinennocken eines jeden Paars von Nocken an der Nockenwelle in Eingriff mit der StÖßeleinrichtung ist, und einer zweiten Stell\mg, in der die Luftverdichternocken eines jeden Paars von Nocken an der Nockenwelle in Eingriff mit der StÖßeleinrichtung ist, angebracht ist, wobei die Nockenoberfläche einer jeden Arbeitsrnaschinennocke so ausgebildet ist, daß die StÖßeleinrichtung während jeder Umdrehung der in Verbindung stehenden Nockenwelle einmal hin und her bewegt wird, und wobei die Nockenoberfläche jeder Luftverdichternocke so ausgebildet ist, daß die StÖßeleinrichtung während jeder Umdrehung der in Verbindung stehenden Nockenwelle zweimal hin und her bewegt wird, durch eine Nockenumschalteinrichtung, die jede Nockenwelle des ersten und zweiten Satzes axial bewegt, durch eine Luftzuführeinrichtung, die die Brennstoffzufuhr in die Kompressionskammern absperren

409832/0379

kann und die die Kompressionskammern nur mit Luft versorgen kann, vrobei diese Einrichtung diesen Vorgang für den ersten Satz und den zweiten Satz getrennt ausführt, durch eine Luftabgabeeinrichtung, in die komprimierte Luft von den nur .mit Luft versorgten Kompressionskammern abgegeben wird, und durch eine Betätigungseinrichtung, die die Luftzuführungseinrichtung und die Luftabgabeeinrichtung betätigt.
3. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweitaktmotor, der eine Mehrzahl von Kompressionskammern aufweist, mit Auslaßöffnungen an einer beliebigen Stelle an dem Zylinderkopf der Maschine versehen ist, und wobei die Ventilbetätigungseinrichtung Auslaßventile zum Öffnen und Schließen der Auslaßöffnungen aufweist, daß jede Nöcke der Ventilbetätigungseinrichtung ein zylindrisches Teil aufweist, das die Ventile geschlos-

. sen hält, so daß die Maschinen einen Arbeitsmaschinenbetrieb ausführt und ein abgeschrägtes Teil aufweist, das einen Stößel bei einer Umdrehung der Nockenwelle einmal betätigt, so daß die Maschine den Kompressionsvorgang ausführt, und daß einige oder alle der 'Mehrzahl von Kompressionskammern als ein Luftverdichter betätigt werden können.
4. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kompressionskammer eines Rotationsmotors, der eine Mehrzahl von Kompressionskammern aufweist, mit. einer zusätzlichen Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung versehen ist, die meist punktsymmetrisch zu einer ursprünglichen Einlaßöffnung und einer ursprünglichen Auslaßöffnung an der Maschine auf einem Kreis um den Drehpunkt des Rotors aufgebracht sind, daß zwei Paare von Einlaßventilen und Auslaßventilen, um die zwei Paar von Einlaß- und Auslaßventilen zu öffnen und zu schließen, daß eine Mehrzahl von Ventilbetätigungseinrichtungen, um die

409832/0379

zwei Paar Einlaß- und Auslaßventile paarweise zu betätigen, daß eine Einrichtung, die die Einlaß- und Auslaßventile für die ursprünglichen Einlaß- und Auslaßöffnungen geöffnet hält, wenn ein Arbeitsraaschinenbetrieb ausgeführt wird, und daß eine Einrichtung vorgesehen sind, die die zusätzlichen Einlaß- und Auslaßventile nur geöffnet hält, wenn ein Arbeitsinaschinenbetrieb ausgeführt wird, wobei die Ventilbetätigungseinrichtungen so ausgebildet sind, daß jedes der Ventile zu einem bestimmten Zeitpunkt bei einer ■ Umdrehung des Rotors einmal geöffnet wird, wobei einige oder alle der Mehrzahl von Kompressionskammern als ein Luftverdichter arbeiten.
5. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Maschine mit einer zusätzlichen Kompressionskammer, die mit einer Luftzuführungseinrichtung versehen ist, die die Brennstoffzuführung absperrt und nur mit Luft versorgt, durch eine Luftabgabeeinrichtung, die komprimierte Luft in die Kompressionskammer zu einem bestimmten Zeitpunkt abgibt, und durch eine Betätigungseinrichtung, die die Luftzuführungseinrichtung die Luftabgabeeinrichtung zu einem bestimmten Zeitpunkt betätigt, wobei die Maschine so. ausgebildet ist, daß sie rasch als ein Luftverdichter arbeitet.
6. Arbeits-Luftverdichter-Maschine einschließlich Nocken, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nocken eine Ringwulst auf v/eist, die in der Mitte zwischen der Nocke für einen Arbeitsmaschinenbetrieb und der Nocke für einen Kompressionsvorgang liegt, wobei die Nocken wechselseitig der Nockenwelle gegenüberliegen.
7. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zwischen der Nocke für einen Arbeitsmaschinenbetrieb und der Nocke für einen

409832/0 379

Kompressionsvorgang liegenden Teil, wobei diese Nooke wechselsseitig an derselben Nockenwelle gegenüberliegen, die Ansaugnocke angebracht ist, die mit einem halb geöffneten Bereich zum Verkürzen des Ventilhubs und mit einem abschließenden Teil zum völligen Schließen der Öffnungen versehen ist, daß die Auslaßnocke einen halb geöffneten Bereich, mit einem etwas geöffneten Bereich, um den Ventilhub am kleinsten zu machen, und mit einem abschließenden Bereich versehen ist, und daß diese Nocken für einen Arbeitsmaschinenbetrieb und einen Kompressionsvorgang in den in der Mitte liegenden Bereich übergeht, und daß die Nockenwelle so ausgebildet ist, daß sie durch eine Einrichtung verändert werden kann, daß wenigstens eint Fünfschritt —Nockenwellenumschaltvorgang eintritt.
8. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine abgeschrägte Nooke für einen Kompressionsvorgang und eine abgeschrägte Nocke _ für einen Arbeitsmaschinenbetrieb so angebracht sind,daß sie von der Nockenwelle abgesetzt sind und mit ihrer abgeschrägten. Oberfläche nach außen zeigen, daß die abgeschrägten Nocken miteinander durch einen'^zylindrischen Teil verbunden sind, um die Ventile geöffnet zu halten, und daß die Nockenwelle so ausgebildet ist, daß sie wenigstens mit einen Dreischritt-Nockenwellenumschaltvorgang verändert werden kann.
9. Arbeits-Luftverdichter-Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nocken für einen Kompressionsvorgang einen zylindrischen Teil und einen abgeschrägten Teil aufweist'uid; mit einer Ringwulst versehen ist, die sich um den zylindrischen Teil der Nocke erstreckt.
10. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 2,3,4 und · 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilbetätigungseinrichtung vorhanden ist, die mit einer Hilfsventilbetätgungs-

409832/0379

einrichtung versehen ist, um die Dehnkraft der Ventilfedern zu einem bestimmten Zeitpunkt zu verändern
11. Arbeits-Luftverdichter-Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung zwischen der Auslaß- und der Einlaßöffnung vorgesehen ist, die zu einer Kompressionskammer führt, und dadurch, daß die Öffnung mit einem Ventil versehen ist, das von einer Nocke betätigt wird, daß das Ventil so ausgebildet ist, daß es für einen für das Ausstoßen der im Totraum sich befundenen Restluft benötigten Zeitraum geöffnet ist, meist zu gleichen Zeit, wenn das Auslaßventil geschlossen ist.·
12. Arbeits-Luftverdichter-Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maschine, die ein durch Nocken betätigtes Ventil aufweist, mit einer zusätzlichen Einlaß- und Auslaßöffnung versehen ist, wobei beide Öffnungen zu einer Kompressionskammer führen, und daß jede Einlaß- und Auslaßöffnung mit eine selbsttätigen Ventil versehen ist.
13. Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 12 mit einem selbsttätigen Ventil, gekennzeichnet durch einen Ventilsitz mit einer Mehrzahl von Bohrungen, eine Ventilplatte zum Schließen der Bohrungen durch die Druckkraft einer Feder, eine Ventilaufnahme zum exakten Anbringen der Feder und der Ventilplatte, eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen der Ventilaufnahme an der Ventilplatte, ein Halter, der durch die Aufnahme führt, um die Feder zu drücken, und eine Druckkrafteinrichtung, um auf dem Halter eine Kraft zum Drücken der Feder auszuüben.
14. Arbeits-Luftverdichter-Maschine, gekennzeichnet durch wenigstens eine einzige Kompressionskammer zum Anlassen der Arbeits-Iiuf tverdichter-Maschine.

15» Arbeits-Luftverdichter-Maschine nach Anspruch 1, dadurch

409832/0379

gekennzeichnet, daß jede Kompressionskammer eines Rotationsmotors, der eine Mehrzahl von Kompressionskammern aufweist, mit einer zusätzlichen Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung versehen ist, die meist punktsymmetrisch zu einer ursprünglichen Einlaßöffnung und einer ursprünglichen AuslaBöffnung an der Maschine auf einem Kreis um den Drehpunkt des Rotors aufgebracht sind, um die zwei Paar von Einlaß- und Auslaßöffnungen zu öffnen und zu schließen, daß eine Mehrzahl von Ventilbetätigungseinrichtungen, um die zwei Paar Einlaß- und Auslaßventile paarweise zu betätigen, daß eine Einrichtung, die die Einlaß- und Auslaßventile für die ursprünglichen Einlaß- und Auslaßöffnungen geöffnet hält, wenn ein Arbeitsmaschinenbetrieb ausgeführt wird, und daß eine Einrichtung vorgesehen sind, die die zusätzlichen Einlaß- und Auslaßventile nur geöffnet hält, wenn ein Arbeitsmaschinenbetrieb ausgeführt wird, wobei die Ventilbetätigungseinrichtungen so ausgebildet sind, daß jedes der Ventile zu einem bestimmten Zeitpunkt bei einer Umdrehung des Rotors einmal geöffnet wird, \robei einige oder alle der Mehrzahl von Kompressionskammern als ein Luftverdichter arbeiten.

409832/0379

Leerseite