DE2431828A1

DE2431828A1 - Als luftkompressor arbeitende maschine

Info

Publication number: DE2431828A1
Application number: DE19742431828
Authority: DE
Inventors: Takahiro Ueno
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-01
Filing date: 1974-07-02
Publication date: 1975-01-30

Description

Dr. F. Zurnsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.

PATENTANWÄLTE

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PG/74/1056

Takahiro UENO, Wakayamashi, Wakayama,Japan jjj 22155 S5* ■■■■ ^bIb ^mi ^tS 55 SS* ■■■■ <mX 352! S5 S^EJ^^S ^5I S·? tSSHSSi v^5S^S 35S ^^*S!h S*b* SiSp 35> SiSSbv ·.·* ^p»· I5£ S>5 ^55 ^Sb b5S ■■■■> νίΐΐίΐ S^S ^vS bvv

Als Luftkompressor arbeitende Maschine

Zusatzanmeldung zu Patent Patentanmeldung

P 24 04 655.7 )

Die Erfindung betrifft eine Maschine, die als Luftkompressor arbeiten kann, und insbesondere eine Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug.

Die Erfindung bezieht sich damit auf eine Maschine für sämtliche Arten von Fahrzeugen, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, Straßenbahnen, Schiffe, Flugzeuge usw. und umfaßt alle Arten von Brennkraftmaschinen, beispielsweise den Benzinmotor, den Dieselmotor, den· Rotationskolbenmotor usw.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden .nur ein 4-Takt-Benzinmotor beschrieben, der schwer als Luftkompressor betrie-

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ben werden kann.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Zylinder einer solchen Maschine in zwei Gruppen zu unterteilen, um eine voneinander getrennte Arbeitsweise jeder Zylindergruppe zu erhalten. Die Arbeit der Zylindergruppen kann.auf verschiedene Weise kombiniert werden, beispielsweise in der Weise, daß die Arbeitsweise sämtlicher Zylinder die eines Motors ist, oder daß die Arbeitsweise einer Zylindergruppe die eines Motors und die der anderen Zylindergruppe die eines Luftkompressors ist, oder daß die Arbeitsweise sämtlicher Zylinder die eines Luftkompressors ist usw. Damit ist eine einzige Maschine für viele Verwendungszwecke geeignet. Es wurde weiterhin vorgeschlagen, die Maschine in ein Fahrzeug einzubauen, so daß dessen Fahreigenschaften verbessert werden, und insbesondere bei der Verwendung der Maschine als Motorbremse der Brennstoffverbrauch gering ist und eine Umweltverschmutzung somit vermieden werden kann.

• ■

Die während des Abbremsens eines Fahrzeuges erhaltene Druckluft kann weiterhin zum Starten einer Maschine, zum Betreiben einer Maschine als Luftmotor oder zum Betreiben einer Saugluftein--■ richtung zum Bremsen eines Fahrzeuges verwandt werden.

Die Erfindung hat eine Verbesserung einer solchen Maschine zum Gegenstand und betrifft hauptsächlich eine mit der zum Zeitpunkt des Bremsens oder zu einem anderen gewünschten Zeitpunkt erhaltenen Druckluft vorverdichtete Maschine mit zwei Nockenwellen, Für den Fall, daß die Maschine bei einem Schiff eingesetzt wird, werden erfindungsgemäß weiterhin Konstruktionen geliefert, die Maschine abzubremsen, das Luftanlassen und aen Lauf der Maschine anzuhalten und die Maschine in eine umgekehrte Umdrehung zu setzen und diese Umdrehung aufrecht zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Maschine kann selbst dann, wenn sie nur •inen einzigen Zylinder aufweist, als Luftfeompressor oder* Luft-

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motor betrieben werden.

Die Erfindung geht von einer bekannten Maschine aus, die einen, oder mehrere Zylinder, Kolben, die in jedem Zylinder gleiten können, Einlaß- und Auslaßventile zum öffnen und Schließen der Einlaß- und Auslaßöffnungen, die am oberen Abschnitt der Zylinder vorgesehen sind, zwei Nockenwellen mit den Nocken zum Betätigen der Einlaß- und der Auslaßventile, eine Übertragungseinrichtung, um die Drehung der Kurbelwelle auf beide Nockenwellen zu übertragen, eine Luftzuführung, die mit der Einlaßöffnung in Verbindung steht, um diese mit Luft und Brennstoff . zu versorgen, und eine Einrichtung aufweist, die mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht, um das Abgas und andere Gase abzuleiten.

Um als Luftkompressor zu arbeiten, benötigt die Maschine eine Luftzuführungseinrichtung, um die Brennstoffversorgung einer oder mehrerer Kammern zu unterbrechen und diese nur mit Luft zu versorgen, eine Luftentnahmevorrichtung, um zu einem gewünschten Zeitpunkt die in den Kammern komprimierte Luft zu entnehmen, einen Behälter zum Speichern der Druckluft, der mit dem Auslaßrohr in Verbindung steht, das einen Teil der Luftentnahmevorrichtung bildet, eine Betätigungseinrichtung, um zu einem gewünschten Zeitpunkt die Luftzuführungseinrichtung und die Luftentnahmeeinrichtung zu betätigen,und andere Einrichtungen, Die Luftzuführungseinrichtung stellt eine Einrichtung dar, die die Kammern nur mit Luft versorgt, indem sie die Brennstoffzufuhr zum Vergaser über ein Magnetventil unterbricht oder den Weg einer Einlaßleitung ändert, und die eine Einrichtung enthält, die eine Ventilsteuerung für die Einlaß- und Auslaßventile bei der Luftkompressiortsarbeitsweise liefert. Die Be- " tätigungseinrichtung stellt eine Einrichtung dar, die die Mag- netventile der Luftzuführungseinrichtung und der Luftentnahmeeinrichtung und weitere Einrichtungen zu einem bestimmten' punkt betätigt. Die Lüftentnahmeeinrachtung kanu d&ri> -

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kanal über ein Magnetventil ändern und somit die komprimierte Luft speichern.

Die erfindungsgemäße Maschine kann dazu gebracht werden, daß sie als Luftkompressor arbeitet, indem der Drehwinkel einer Nockenwelle für ein Auslaßventil in Hinblick auf die Kurbelwelle geändert wird und die Nockenwellen für die Einlaß- und Auslaßventile mit der gleichen Drehzahl, wie die Kurbelwelle, laufen.

Die erfindungsgemäße Maschine soll weiterhin als Kompressor oder im Leerlauf arbeiten können, indem die Brennstoffversorgung für die Hälfte der Kammern unterbrochen wird, und diese Kammern nur mit Luft versorgt werden, wodurch der Brennstoffverbrauch herabgesetzt und damit eine Luftverschmutzung vermieden wird.

Die erfindungsgemäße Maschine soll als Luftkompressor arbeiten können, der die Luft durch eine Auslaßöffnung ansaugen kann, wenn der Drehwinkel einer Nockenwelle für ein Auslaßventil bezüglich der Kurbelwelle geändert ist, und die Luft mit Hilfe eines automatischen Ventiles, das am Zylinderkopf vorgesehen ist, auslassen kann.

Die erfindungsgemäße Maschine weistzwei Paare von Übertragungseinrichtungen auf , um die Drehung einer Kurbelwelle auf jede Nockenwelle zu übertragen. Dabei dient das eine Paar der Übertragungseinrichtungen für die Arbeitsweise als Motor, während das andere Paar für die Arbeitsweise als Luftkompressor vorgesehen ist und ein Einlaß- und ein Auslaßventil veranlaßt, Luft anzusaugen.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine, die als Luftkompressor arbeiten kann, können die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt sein. Die Arbeitsweise der ersten Zylindergruppe ist die eines Motors, während die Arbeitsweise der zweiten Zylindergruppe

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die eines Kompressors ist. Der hohe Druck der von der als Kompressor arbeitenden Zylindergruppe erhaltenen Druckluft wird herabgesetzt und zum Vorverdichten der ersten Zylindergruppe verwandt, wodurch die Leistung der Maschine erhöht wird und ein fortlaufender verschleißfreier Betrieb der Maschine erhalten wird.

Die in dem Teil der erfindungsgemäßen Maschine, der als Luftkompressor arbeitet, erzeugte Druckluft kann zum Betrieb einer Druckluftmaschine oder Drucklüfteinrichtung verwandt werden. Die nach der Verwendung unter niedrigem Druck stehende Luft und die Restluft in dem als Kompressor arbeitenden Teil der Maschine werden rückgewonnen, um einen Teil der Maschine vorzuverdichten. Auf diese Weise wird die Druckluft wirkungsvoll ausgenutzt und eine Geräuschentwicklung der Druckluftmaschine oder Druckluftvorrichtung verhindert.

Die erfindungsgemäße Maschine kann durch Einblasen von Druckluft durch die Auslaßöffnung für das Restgas in die normale Richtung gedreht werden und durch eine Änderung der Ventilsteuerung der Einlaß-, Auslaß- und Restgas-Auslaßventile in die umgekehrte Richtung gedreht werden. ·

Weiterhin kann zum Zeitpunkt der Umkehr der Drehrichtung der Maschine von der normalen Drehrichtung in die entgegengesetzte Drehrichtung die Maschine dadurch gebremst werden, daß sich ihre Arbeitsweise als Motor in die Arbeitsweise eines Kompressors ändert und die der Maschine eigene kinetische Energie für die normale Drehung absorbiert wird, so daß die Maschine schnell in die entgegengesetzte Drehung kommt, ohne daß kinetische Energie verlorengeht.

Die erfindungsgemäße Maschine kann durch ein Einblasen von Luft unter hohem Druck durch eine Auslaßöffnung in die normale oder umgekehrte Drehrichtung in Betrieb gesetzt werden.

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Im folgenden werden beispielsweise, bevorzugte Ausführungsformeri der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Fig.1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine erste und eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansi.cht eines Zylinders der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Zylinders der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung die Einlaß- und Auslaßkanäle der zweiten Ausführungsform.

Fig. 5 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht eines Nocken für ein Einlaßventil und eines Nocken für ein Auslaßventil der ersten Zylindergruppe der dritten Ausführungsforra der Erfindung.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 6.

Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht von geänderten
Nocken für Einlaß- und Auslaßventile der ersten Zylindergruppe der dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9 zeigt eine Vorderansicht von Nocken für Einlaß- und
Auslaßventile der zweiten Zylindergruppe der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie X-X in
Fig. 9.

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie XI-XII in Fig. 9.

Fig. 12 zeigt eine erläuternde Darstellung der Einlaß- und
Auslaßkanäle der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht eines Zylinders mit einer Luftöffnung und einem Luftöffnungsventil für eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

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Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht eines Zylinderkopfes mit einer Einrichtung zum Verstellen der Fadenkraft.

Fig. 15 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Nocken zum Betätigen der Auslaßöffnung für das Restgas.

Fig. 17 zeigt eine Endansicht längs der Linie XV-XV in Fig. 14.

Fig. 17 zeigt eine Endansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 14.

Fig. 18 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Nocken zum Betätigen eines Einlaßventiles.

Fig. 19 zeigt eine Endansicht längs der Linie XVIII-XVIII in Fig. 18.

- Fig. 20 zeigt eine Endansicht längs der Linie XIX-XIX in Fig. 18.

Fig. 21 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Nocken zum Betätigen eines Auslaßventiles.

Fig. 22 zeigt eine Endansicht längs der Linie XXI-XXI in Fig. 21.

Fig. 23 zeigt eine Endansicht längs der Linie XXII-XXII in Fig. 21.

In den Fig. 1 bis 4 ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Maschine, die als Luftkompressor arbeiten kann, anhand einer Maschine als Beispiel dargestellt, die mit zwei oben liegenden Nockenwellen versehen ist.

Eine Maschine 1 ist mit einer bekannten Übertragungseinrichtung 4 zum übertragen der Drehung einer Kurbelwelle auf die Nockenwellen zur Arbeitsweise als Motor und daneben mit einer anderen Übertragungseinrichtung 5 versehen, um die Drehung der Kurbelwelle auf die Nockenwellen zur Arbeitsweise als Luftkompressor zu übertragen. Weiterhin sind eine Einrichtung zum Umschalten der zwei Übertragungseinrichtung und zum Ändern der Ein- und Auslaßkanäle sowie andere Einrichtungen vorgesehen. Jede der

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Übertragungseinrichtungen 4 und 5 kann eine Nockenwelle 6 für ein Einlaßventil oder eine Nockenwelle 7 für ein Auslaßventil jeweils betreiben.

Bei einer Maschine mit zwei oben liegenden Nockenwellen, die gewöhnlich bei Fahrzeugen für hohe Geschwindigkeiten verwandt wird, ist der Ventilöffnungswinkel des Nocken sehr groß_r beispielsweise 14O° und beträgt der Überschneidungswinkel etwa 50°. Die Übertragungseinrichtung 5 beseitigt eine solche Überschneidung und ändert die Ventilsteuerung zu einem gewünschten Zeitpunkt.

Die Übertragungseinrichtung 4 für die Arbeitsweise als Motor enthält Kettenzahnräder 9,10 und 11, die drehbar an einer Kurbelwelle 8, einer Nockenwelle 6 oder einer Nockenwelle 7 jeweils befestigt sind, elektromagnetische Kupplungen 12,13,14, um die Kettenzahnräder 9,10 und 11 mit den entsprechenden Wellen 8,6 und 7 an einer vorbestimmten Stelle jeweils in Eingriff zu bringen, und eine Kette 15, um die Kettenzahnräder 9,10 und simultan in eine Richtung zu drehen. Wird ein elektrischer Strom durch die elektromagnetischen Kupplungen 12,13 und 14 geleitet, werden die Nockenwellen 6 und 7 in Drehung versetzt,wobei der Drehwinkel der Nockenwellen bezüglich der Kurbelwelle der gleiche wie der jeder Nockenwelle einer herkömmlichen Maschine ist. D.h., daß die Übertragungseinrichtung 4 für die Arbeitsweise als Motor Nockenwellen 6 und 7 mit einer Ventilsteuerung für die Motorarbeitsweise liefert.

Ähnlich wie die Übertragungseinrichtung 4 für die Arbeitsweise als Motor enthält die Übertragungseinrichtung 5 für die Arbeitsweise als Luftkompressor Kettenzahnräder 16,17,18, elektromagnetische Kupplungen 19,20,21 und eine Kette 22.

Es gibt zwei Ausführungsformen, mit denen eine Arbeitsweise der Maschine 1 als Luftkompressor erreicht werden kann. Bei der ersten Aus führung s form wird Druckluft durch eine " Auslaßleitung

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der Maschine 1 entnommen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, während bei der zweiten Ausführungsform eine Luftöffnung 28 zwischen einer Einlaßöffnung 26 und einer Auslaßöffnung 27 gebildet ist, und Druckluft durch ein automatisches Auslaßventil 29 entnommen wird, das in der Luftöffnung 29 vorgesehen ist.

Im folgenden wird die erste Ausführungsform anhand von Fig. 2 näher erläutert. Das Kettenzahnrad 16 der Übertragungseinrichtung 5 hat den gleichen Durchmesser wie die Kettenzahnräder 17» 18 und kann die Nockenwellen 6 und 7 mit einer Drehzahl gleich der der Kurbelwelle 8 in Umdrehung versetzen. Dadurch werden die Einlaß- und Auslaßventile einmal bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle 8 geöffnet und geschlossen, so daß die Viertaktmaschine eine Ventilsteuerung eines Zweitaktluftkompressors bekommt. Diese Ventilsteuerung wird mit Hilfe von elektromagnetischen Kupplungen 20,21 geregelt. Die elektromagnetische Kupplung 20 kann das Kettenzahnrad 17 mit der Nockenwelle 6 koppeln, so daß der Auspufftakt zu einem Zeitpunkt, der bezüglich des entsprechenden Zeitpunkts bei der Arbeitsweise als Motor etwas verzögert ist und damit erst dann erfolgt, wenn der Kolben vom oberen Totpunkt bereits am Niedergehen ist.

Die magnetische Kopplung 21, die an der Nockenwelle 7 für das Auslaßventil 32 vorgesehen ist, kann das Kettenzahnrad 18 mit der Nockenwelle 7 koppeln, so daß das Auslaßventil 32 geschlossen wird, wenn der Kolben den unteren Totpunkt erreicht.

Die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine kann so ausgelegt sein, daß der Unterschied zwischen ihrer Arbeitsweise als Motor und als Luftkompressor lediglich in ihren Drehzahlen besteht, indem nur zwei elektromagnetische Ventile 12,19 vorgesehen werden und die Kettenzahnräder 11,13,17,18 auf den Nockenwellen 6,7 und 12 jeweils fest angebracht werden.

Eine Einlaßleitung 24, die mit einer Einlaßöffnung 26 in Ver-

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bindung steht, ist an eine Leitung 35 angeschlossen, die zu einem Luftbehälter T zum Speichern der Druckluft führt, die während des Kompressionsbetriebes der Maschine erhalten wird. Der Luftbehälter T kann Luft mit einem Druck von 8 bis 16 kg/cm im Falle eines Betriebes der Maschine als einstufiger Luftkompressor und mit einem Druck von 20 bis 30 kg/cm im Falle eines Betriebes der Maschine als zweistufiger Luftkompressor und in dem Fall, in dem die Maschine ein Dieselmotor ist, speichern. Die Leitung 35 steht über ein Dreiwegmagnetventil 36 mit der Einlaßleitung 24 in Verbindung und kann die Einlaßöffnung 26 mit einem Brennstoffgasgemisch, nur mit Luft oder mit Luft unter hohem Druck versorgen. Das Dreiwegmagnetventil 36 wird durch eine Betätigungseinrichtung betrieben.

Eine Leitung 37t die mit dem Luftbehälter T in Verbindung steht, ist über ein Dreiwegmagnetventil an die Auslaßleitung 25 angeschlossen, die mit der Auslaßöffnung 27 in Verbindung steht.

Ein Rückschlagventil 39 ist in der Leitung 37 vorgesehen, so daß ein Strömen von Luft unter hohem Druck im Luftbehälter T zur Auslaßöffnung verhindert wird.

Wenn die Maschine als Kompressor arbeiten soll, werden die Dreiwegmagnetventile 36,38 mit Hilfe der Betätigungseinrichtungen so geöffnet, daß Luft in die Richtung X strömt und wird durch ein Entregen der elektromagnetischen Kupplung 12 und ein Erregen der elektromagnetischen Kupplung 19 die Ventilsteuerung in die für den Kompressionsbetrieb geeignete Steuerung umgewandelt.

Die durch einen Vergaser geströmte Luft wird durch die Einlaßöffnung 26 in eine Kammer geleitet, dort komprimiert und dann durch die Auslaßöffnung 27 und das Dreiwegmagnetventil 38 in den Luftbehälter T zur Speicherung geleitet.

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Neben dieser Arbeitsweis als Luftkompressor kann diese erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine mit dem oben beschriebenen Aufbau auch als Luftmotor zum Antreiben einer Kurbelwelle arbeiten.

Wenn die Maschine in der normalen Drehrichtung als Luftmotor arbeiten soll, werden die Dreiwegmagnetventile 36,38 durch ihre Betätigungseinrichtungen so geöffnet, daß Luft in die Richtung Y fließt, und die Einlaß- und Auslaßventile werden zu den gleichen Zeitpunkten wie beim Kompressionsbetrieb betätigt.

Wenn die Strömung in Richtung Y durch das Dreiwegmagnetventil

36 verläuft, strömt Druckluft mit einem Druck von 8 bis

16 kg/cm im Falle eines Benzinmotors oder von 20 bis 50 kg/cm im Falle eines Dieselmotors im Luftbehälter T zur Einlaßöffnung 26 und wird durch Öffnen des Einlaßventiles der Kammer geliefert, wodurch der Kolben herabgedrückt wird. Die Energie der Luft unter hohem Druck wird zum Betrieb des Kolbens verbraucht, und die Luft wird anschließend durch die Auslaßleitung 25 durch ein Öffnen des Auslaßventiles 32 ausgestoßen.

Wenn die Maschine andererseits mit umgekehrter Drehrichtung als Luftmotor betrieben wird, werden die Dreiwegmagnetventile 36, 38 in Richtung X geöffnet und wird Druckluft durch die Leitung

37 und die Auslaßöffnung 27 in die Kammern geleitet und dann durch die Einlaßleitung 24 ausgestoßen.

Im folgenden wird anhand von Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert.

Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform kann die Kupplung 20 der Übertragungseinrichtung 5 das Kettenzahnrad 17 mit der Nockenwelle 6 koppeln, so daß das Einlaßventil 31 geöffnet wird, wenn sich der Kolben vom oberen Totpunkt absenkt.

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Das Kettenzahnrad 18 der Nockenwelle 7 öffnet das Auslaßventil beim Absenken des Kolbens vom oberen Totpunkt zu einer Zeit, die dem Explosionstakt des Motorbetriebes entspricht, da das Kettenzahnrad 18 mit der Magnetkupplung 21 in einer Lage in Eingriff steht, die für eine solche Ventilöffnung geeignet ist.

Das Kettenzahnrad 16 hat einen Durchmesser, der gleich der Hälfte des Durchmessers des Kettenzahnrads 17 oder 18 ist. Während des Luftkompressionsbetriebes werden die Einlaß- und Auslaßventile wechselweise einmal bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 8 geöffnet, während der Kolben abgesenkt wird. Wenn jedoch das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Kettenzahnrad 16 und den Kettenzahnrädern 17,18 1:1 gemacht wird, dreht sich jede Nockenwelle einmal bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, und die Einlaß-und Auslaßventile werden gleichzeitig an Zeitpunkten geöffnet, die dem Ansaugtakt und dem Explosionstakt des Motorbetriebes entsprechen, so daß eine größere Luftmenge angesaugt werden kann.

Beim Luftkompressionsbetrieb wird dem Auslaßventil Luft nur durch einen unten beschriebenen, veränderten Ansaugkanal geliefert, und das Auslaßventil arbeitet nur als Ansaugventil.

Das automatische Auslaßventil 29 ist an jedem Zylinderkopf der Maschine 1 vorgesehen und kann beim Betrieb als Motor mit Hilfe . von Öl unter Druck, Luftdruck oder eine elektrische Einrichtung geschlossen werden und beim Betrieb als Luftkompressor automatisch die in den Zylindern auf einen bestimmten Druch komprimierte Luft ausstoßen, wobei die Auslaßöffnung 28 des automatischen Auslaßventiles über eine Leitung mit dem Luftbehälter T in Verbindung steht. Als automatisches Auslaßventil kann beispielsweise ein Luftladeventil verwandt werden.

Im folgenden werden anhand von Fig. 4 die Arbeitsweise und die

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Einlaß- und Auslaßkanäle der zweiten Ausführungsform erläutert. Währai d des Motorbetriebes arbeitet in der Maschine 1 die Übertragungseinrichtung für den Motorbetrieb. Ein Brennstoffluftgemisch, das durch einen Vergaser 40 und die Einlaßleitung 24 in jeden Zylinder gesaugt wird, wird dort verbrannt, und das Abgas wird durch die Auslaßleitung 25 und die Abgasöffnung 41 ausgestoßen.

Beim Umschalten vom Motorbetrieb auf den Luftkompressionsbetrieb werden,die elektromagnetischen Kupplungen 12,13»14 entregt und werden stattdessen die elektromagnetischen Kupplungen 19,20,21 erregt, um den Drehwinkel der Nockenwellen für die Einlaß- und Auslaßventile zu ändern und damit ein Zweiwegmagnetventil 42 zu öffnen, anschließend ein Zweiwegmagnetventil 43 und ein nicht dargestelltes Magnetventil zum Schließen der Brennstoffleitung im Vergaser 40 zuschließen, so daß der Einlaßkanal geändert ist. Der Druck einer Preßeinrichtung 44, die das automatische Auslaßventil 29 mit Hilfe eines Öldruckes oder Luftdruckes geschlossen hat, wird gelöst. In diesem Zustand wird die durch den Vergaser 40 und die Einlaß- und Auslaßleitungen 24,25 geströmte Luft durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen in den Zylinder gesaugt, bis ein bestimmter Druck erhalten wird, und dann durch das automatische Auslaßventil 29, ein Leitungssystem und ein Rückschlagventil 46 in den Luftbehälter T geleitet und dort gespeichert.

Bei der zweiten Ausführungsform ist für jedes Kettenzahnrad eine elektromagnetische Kupplung vorgesehen, um die Drehgeräusche und den Energieverbrauch der während eines Betriebes nicht benutzten Kettenzahnräder herabzusetzen. Zum Betrieb sind wenigstens drei Kettenzahnräder ausreichend, und die Lage dieser Kettenzahnräder kann auf verschiedene Weise geändert werden. Durch eine Unterteilung der beiden Nockenwellen in zwei Teile im geeigneten Verhältnis, beispielsweise 3:3 bei 6 Zylindern, und durch eine elektromagnetische Kupplung, wie sie durch eine

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imaginäre Linie in Fig. 1 dargestellt ist, an den Unterteilungspunkten, um die beiden Teile frei miteinander zu verbinden,kann ein Teil der Maschine, beispielsweise die in Fig. 1 linken drei Zylinder, im Motorbetrieb arbeiten, während der andere Teil, in Fig. 1 die rechten drei Zylinder, im Luftkompressionsbetrieb arbeitet. In diesem Fall werden die Einlaß- und die Auslaßkanäle geeignet geändert.

Der Aufbau der beiden ersten Ausführungsformen kann auf alle Maschinen mit zwei Nockenwellen, d.h. auf seitengesteuerte und oben gesteuerte Maschinen und ebenfalls auf Benzinmotoren und Dieselmotoren angewandt werden.

Da eine mit zwei oben liegenden Nockenwellen versehene Maschine für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb bestimmt ist und eine geringe träge Masse aufweist, werden bei einem Betrieb einer solchen Maschine als Luftkompressor die Einlaß- und Auslaßventile zweimal so oft geöffnet und geschlossen, wie es beim Motorbetrieb der Fall ist, ohne daß ein Schlagen oder Stoßen auftritt.

In den Fig. 5 bis 12 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der Maschine in einem Fahrzeug beim Luftkompressionsbetrieb dienen soll.

Eine Maschine 51 ist so ausgelegt, daß nur die rechten drei Zylinder im Luftkompressionsbetrieb arbeiten können, indem sie nur mit Luft versorgt werden.

Die Maschine 51 arbeitet in fünf verschiedenen Arbeitsweisen. Entweder arbeiten alle Zylinder in der Arbeitsweise eines Motors, oder es arbeiten die linken drei Zylinder 52, d.h. die erste Zylindergruppe, in der Arbeitsweise eines Motors, während die rechten drei Zylinder 53, d.h. die zweite Zylindergruppe, in der Arbeitsweise eines Luftkompressors arbeiten* oder die

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erste Zylindergruppe arbeitet als vorverdichteter Motor, wobei die zweite Gruppe als Vorverdichter für die erste Gruppe arbeitet, oder die erste Gruppe arbeitet als Motor, wenn die zweite Gruppe sich im Leerlaufzustand befindet.

Die Nockenwelle 54 der ersten Zylindergruppe 52 kann mit Hilfe einer Umschalteinrichtung in drei Stufen axial bewegt werden, während die zweite Gruppe 53 durch eine zweistufige Umschalteinrichtung axial bewegt wird. Weiterhin ist der Endabschnitt der Nockenwelle 54t die an die Nockenwelle 55 angrenzt,zylindrisch ausgebildet und drehbar und verschiebbar über ein Lager vom Maschinenkörper gehalten. An diesen zylindrischen Endabschnitt der Nockenwelle 54 ist die Nockenwelle 55 drehbar und verschiebbar gehalten.

In den Fig. 6 und 7 sind ein Nocken 57 für ein Einlaßventil und ein Nocken 58 für ein Auslaßventil dargestellt, die auf der Nockenwelle 54 der ersten Zylindergruppe 52 vorgesehen sind.

Der Nocken 57 für das Einlaßventil weist ein normales Nockenteil 59 für eine normale Überschneidung und ein Vorverdichtungsnockenteil 60 mit einer höheren Überschneidung auf. Das Vorverdichtungsnockenteil 60 ist zu dem Zweck vorgesehen, den Überschneidungswinkel relativ groß zu machen, um das Einlaßventil zu öffnen, bevor das Auslaßventil geschlossen ist, so daß das gesamte Restgas im Verdichtungsraum am Ende des Auspufftaktes durch neu eingeleitete Luft ausgestoßen wird, die das Restgas ersetzt, um die Menge der angesaugten Luft zu erhöhen, den Hauptarbeitsdruck zu vergrößern und damit die Leistung zu steigern.

Der Nocken 58 für das Auslaßventil weist ebenfalls ein normales Nockenteil 61 und ein Vorverdichtungsnockenteil 62 auf. Die vier Nockenteile 59,60,61,62 weisen jeweils unterschiedliche Ventilsteuerungen auf, sind jedoch alle nahezu in der.gleichen

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Form wie das in Fig. 7 dargestellte Vorverdichtungsnockenteil 60 ausgebildet.

In Fig. 8 ist eine geänderte Ausführungsform des Nockens 57 für das Einlaßventil oder des Nockens 58 für das Auslaßventil dargestellt, bei der ein normales Nockenteil an ein Vorverdichtungsnockenteil angrenzt.

In den Fig. 9 bis 16 sind ein Nocken 65 für das Einlaßventil und ein Nocken 66 für das Auslaßventil dargestellt, die auf der Nockenwelle 55 für die erste Zylindergruppe vorgesehen sind.

Wie es in Fig. 10 dargestellt ist, weist der Nocken 65 für das Einlaßventil ein Segment 65E für den Motorbetrieb mit der gleichen Querschnittsgestalt wie das normale Nockenteil 59, das das Einlaßventil bei jeder Umdrehung der Nockenwelle einmal öffnet, und ein Segment 65C für den Luftkompressionsbetrieb auf, das das Einlaßventil zweimal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle öffnen kann.

Der Nocken 66 für das Auslaßventil ist mit einem Segment 66E für den Motorbetrieb, einem Segment 66C für den einstufigen Kompressionsbetrieb, einem Segment 66S für den 2-stufigen Kompressionsbetrieb und einem Segment für den Leerlauf versehen. Nur das Segment 66E für den Motorbetrieb betätigt das Auslaßventil einmal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle, während die anderen Segmente das Auslaßventil bei jeder Umdrehung der Nockenwelle zweimal betätigen. Das Segment 66E für den Motorbetrieb arbeitet auf dieselbe Weise wie das normale Nockenteil 61, und das Segment 66C für den einstufigen Kompressionsbetrieb öffnet das Auslaßventil kurz bevor der Verdichtungs- und Auspufftakt des Motorbetriebes der ersten Zylindergruppe endet, um Luft unter hohem Druck auszustoßen. Das Segment 663 für den 2-stufigen Kompressionsbetrieb öffnet das Auslaßventil nach dem Beginn, des Verdichtungs- und Auspufftaktes der Maschine, so daß Luft auf

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niedrigen Druck ausgestoßen wird. Das Segment 66U für den Leerlaufbetrieb öffnet und schließt das Auslaßventil, um Luft auszustoßen, mit einer Überschneidung mit dem öffnen und Schließen des Einlaßventiles.

Es ist bei dieser AusfUhrungsform wesentlich, daß der Arbeitsvorgang, der durch die Versorgung der zweiten Zylindergruppe mit Luft abläuft, in drei Takte unterteilt ist. Das Segment 66C für den einstufigen Kompressionsbetrieb erzeugt Luft unter hohem Druck (8 bis 10 kg/cm bei einem Benzinmotor und 8 bis 16 kg/cm bei einem Dieselmotor), die zum Betrieb einer Druckluftmaschine, beispielsweise einem Kühlwerk,verwandt wird. Das Segment 66S für den 2-stufigen Kompressionsbetrieb erzeugt , ähnlich wie das Segment für den einstufigen Kompressionsbetrieb, Luft unter hohem Druck durch eine 2-stufige Kompression, wodurch die Belastung der ersten Zylindergruppe 52 beim Anlaufen der Maschine herabgesetzt wird, um den übergang zu einem einstufigen Kompressionsbetrieb zu glätten. Das Segment 66U für den Leerlaufbetrieb bewirkt, daß das Fahrzeug nur von dem im Motorbetrieb arbeitenden ersten Zylindersatz 52 angetrieben wird, so daß etwa 50% des Brennstoffverbrauches eingespart werden.

Die unter hohem Druck stehende Luft, die von der zweiten Zylindergruppe erzeugt wird, wird der ersten Gruppe durch ein Druckstellventil hindurch oder nach der Verwendung in einer Druckluftmaschine als vorverdichtete Menge geliefert, und anschliessend wird der Leistungsanstieg des Motorbetriebes der ersten Zylindergruppe gemessen, so daß ein Kompressionsbetrieb der zweiten Gruppe mit einer ausreichenden Treibkraft erfolgt.

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Der mittlere Teil zwischen dem Segment 66E für den Motorbetrieb und dem Segment 66C für den einstufigen Kompressionsbetrieb kann das Auslaßventil geschlossen halten, so daß er anstelle des Segmentes 66U für den Leerlaufbetrieb verwandt wer-

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den kann.

Die Arbeitsweise der Maschine 51 mit dem oben beschriebenen Aufbau und die Auslaßkanäle werden im folgenden anhand von Fig. 12 beschrieben.

In dem Fall, in dem die zweite Zylindergruppe im Luftkompressionsbetrieb arbeiten soll, während das Fahrzeug anhält, sind die Segmente so angeordnet, daß die Einlaß- und Auslaßventile der ersten Gruppe 52 durch das normale Nockenteil betätigt werden, während das Einlaßventil der zweiten Gruppe 53 durch das Segment 65C für den Kompressionsbetrieb und das Auslaßventil durch das Segment 66S für den 2-stufigen Kompressionsbetrieb betätigt werden.

Wenn die Kammern X, Y und Z der ersten Gruppe 52 als Motor arbeiten, wird ein Kolben der zweiten Gruppe 53, der mit derselben Kurbelwelle in Verbindung steht, in Bewegung gesetzt, so daß Luft durch die Einlaßöffnungen 26A, 26B und die Einlaßleitung 24 in die Kammern geleitet, dort nahezu auf einen Druck von 4 kg/cm komprimiert und dann durch die Auslaßöffnungen 27A, 27B ausgestoßen und durch die Auslaßleitung 25 und eine Leitung 70 in eine Kammer C geleitet wird. Die in die Kammer C eingeführte Luft wird auf einen Druck bis zu 8 kg/cm komprimiert und anschließend durch eine Auslaßöffnung 27C der Kammer C ausgestoßen, um zunächst einmal in einem Luftbehälter T gespeichert zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Zweiwegmagnetventil 71 geöffnet, während ein Zweiwegmagnetventil 72 geschlossen wird und die Dreiwegmagnetventile 73,79 in die Richtung X geöffnet werden.

die Drehkraft zunimmt, um einen konstanten Betrieb zu erreichen, wird die Nockenwelle 54 versetzt, so daß die Einlaß- und Auslaßventile der zweiten Zylindergruppe durch das Vorverdichtungsnockensegment betätigt werden, und die Nocken welle 55 wird versetzt, so daß das Auslaßventil der zweiten

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Gruppe 53 durch das Segment 66C für den einstufigen Kompressionsbetrieb betätigt wird. Weiterhin wird das Zweiwegmagnetventil 71 geschlossen, das Zweiwegmagnetventil 72 geöffnet und das Dreiwegmagnetventil 73 in Richtung Y geöffnet.

In diesem Zustand wird die in die Kammern A,B und C eingeführte Luft gleichzeitig nahezu auf einen Druck von 8 kg/cm komprimiert und in den Luftbehälter T geleitet. Eine Luftentnehmeleitung lh steht mit dem Behälter T in Verbindung, so daß durch öffnen des Dreiwegmagnetventiles 78 in die Richtung X Druckluft einer Druckluftmaschine 75, beispielsweise einem KUhlwerk, geliefert wird. Die von der Druckluftmaschine 75, die die benutzte Luft an einer Stelle ausstoßen kann, stammende benutzte Luft unter niedrigem Druck wird durch eine Rückführungsleitung

76 geführt und in die Einlaßleitung vor dem Vergaser der ersten Zylindergruppe 52 eingeleitet und zur Vorverdichtung ausgenutzt. Vorzugsweise ist ein Gleichrichter in der Rückleitung 76 vorgesehen, um die mit Unterbrechungen gelieferte Luft auszugleichen. Weiterhin ist,das Verbindungsteil zwischen der Rückleitung 76 und der Einlaßleitung so ausgelegt, daß ein Rückstrom gegen die angesaugte Luft verhindert wird, indem die oberste Öffnung in Richtung des angesaugten Gases, das durch die Einlaßleitung strömt, geöffnet oder ein Luftgebläse verwandt wird.

Mit 77 ist ein Druckstellventil bezeichnet. In dem Fall, in dem die Luft unter hohem Druck im Behälter T direkt zur Vorverdichtung verwandt wird, indem das Dreiwegmagnetventil 78 in Richtung Y geöffnet wird, wird der Druck der Luft mit Hilfe des Ventiles

77 in geeigneter Weise herabgesetzt.

Der Behälter T kann Druckluft mit einem Druck von 8 kg/cm ent-

halten. Wenn die Luft einen Druck von mehr als 8 kg/cm aufweist, wird dieser Druck zum Zwecke der Abspeicherung in dem Behälter in geeigneter Weise herabgesetzt.

Um das Fahrzeug zum Fahren zu bringen, werden die Zweiwegmagnet-

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ventile 72,80 geöffnet, wird das Zweiwegmagnetventil 71 geschlossen und werden die Dreiwegmagnetventile 73»79 in Richtung Y geöffnet. Es ist eine derartige Anordnung gewählt, daß der Vergaser mit Brennstoff versorgt wird, und daß gleichzeitig die Einlaß- und Auslaßventile der ersten Zylindergruppe durch das normale Nockenteil betätigt werden, während die Einlaß- und Auslaßventile der zweiten Gruppe durch das Segment für den Motorbetrieb betätigt werden.

Vom Vergaser 40 wird das Brennstoffluftgemisch in alle Zylinder geleitet und in den Kammern verbrannt. Das Abgas wird durch die Auslaßöffnung 41 ausgestoßen. In diesem Fall kann die Einlaßleitung direkt oder über die Luftdruckmaschine vom Behälter T vorverdichtet werden.

Im Leerlauf oder dann, wenn sich das Fahrzeug auf Reisegeschwindigkeit befindet, ist es nicht erforderlich, daß alle Zylinder sich im Motorbetrieb befinden, so daß nur die erste Zylindergruppe als Motor arbeiten kann, während die zweite Gruppe sich im Leerlauf befindet. In einem solchen Fall sind die Einlaß- und Auslaßkanäle der ersten und der zweiten Gruppe der Maschine 51 für den Luftkompressionsbetrieb ausgebildet, während das Einlaßventil der zweiten Gruppe durch das Segment 65C für den Kompressionsbetrieb und das Auslaßventil durch das Segment 66U für den Leerlauf betätigt werden. Eine Verbrennung findet in den Kammern der ersten Zylindergruppe statt, wobei jedoch in die Kammern der zweiten Gruppe nur Luft geblasen wird, ohne daß eine Verbrennung oder eine Kompression stattfindet. Ein solches Einblasen von Luft erfolgt jedoch nur, wenn das Dreiwegmagnetventil 79 in Richtung Y geöffne t ist. Wenn das Ventil in Richtung X geöffnet ist, wird keine Luft eingeblasen.

Wenn das Fahrzeug abgebremst wird, nimmt die zweite Zylindergruppe den Luftkompressionsbetrieb auf, indem sie die kinetische Energie des Fahrzeuges zur Erzeugung von Druckluft nahezu ohne

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jeden Brennstoffverbrauch ausnutzt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen können alle Zylinder die Motorarbeitsweise aufnehmen. Es ist jedoch auch möglich, daß ein Teil der Zylinder die Motorarbeitsweise nicht aufnehmen kann, sondern nur im Luftkompressionsbetrieb einschließlich im zweistufigen Luftkompressionsbetrieb und als Luftmotor arbeiten kann. Beim Anlassen und Beschleunigen des FahrT zeuges wird die Hälfte der Kammern dazu gebracht, als Luftmotor zu arbeiten, und die gesamte Luft oder ein Teil in dieser Luft, die für den Luftmotorbetrieb benutzt wird, wird zum Vorverdichten beim Motorbetrieb ausgenutzt, um das Fahrzeug zum Fahren zu bringen, während dann, wenn das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit läuft, die Hälfte der Zylinder sich im Leerlaufbetrieb befinden.

Um die Dauerhaftigkeit der Maschine zu erhöhen, ist dafür gesorgt, daß jeder Zylinder seine Betriebsweise wechselt, so daß zum bestimmten Zeitpunkt, beispielsweise immer wenn das Fahrzeug 4000 km gefahren ist, eine Kammer, die im Motorbetrieb gearbeitet hat, dazu gebracht wird, den Kompressionsbetrieb aufzunehmen und eine Kammer, die im Kompressionsbetrieb gearbeitet hat, dazu gebracht wird, den Motorbetrieb aufzunehmen.

Bei einer speziellen Ausführungsform steht ein Verdrängungslader mit einer Antriebsmaschine für ein Fahrzeug in Verbindung, so daß die Maschine nur im Motorbetrieb arbeitet, während die Arbeitsweise des Verdrängungsladers die eines Luftkompressors einschließlich des Leerlaufbetriebes oder eines Luftmotors ist. In diesem Fall kann die Maschine eine beliebige Anzahl von Zylindern aufweisen, und der Verdrängungslader ist so gewählt, daß sein Volumen der Leistung der Maschine entspricht. Als Verdrängungslader kann eine Maschine dienen, die als Luftkompressor geeignet ist.

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Während der Fahrt eines Fahrzeuges mit einer Maschine mit 4,6,8 oder 12 Zylindern, von denen die Hälfte im Motorbetrieb arbeitet, um das Fahrzeug anzutreiben, während die Arbeitsweise des Restes der Zylinder die eines Luftkompressors ist, wird die von diesen Zylindern erhaltene Druckluft in einem Behälter gespeichert, der unter Verwendung des Fahrtwindes gekühlt wird. Die auf niedriger Temperatur befindliche Druckluft kann sich im Behälter durch ein Entspannungsventil ausdehnen und wird zum Kühlen des Fahrzeuginneren verwandt. Die Abluft von dieser Kühlung kann zur Vorverdichtung des im Motorbetrieb arbeitenden Teils der Maschine verwandt werden. Wenn der Behälter mit Druckluft gefüllt ist, die durch den Kompressionsbetrieb der Maschine erhalten wurde, wird der im Kompressionsbetrieb arbeitende Teil der Maschine in den Leerlaufbetrieb gebracht,wobei diese Umschaltung leicht dadurch erreicht wird, daß ein Ventil zum Steuern des Auslaßventiles betätigt wird. Es ist daher nicht notwendig, daß zum Betrieb der Kühlung die Maschine dauernd arbeitet, und daß die Kühlung mit einem Luftkompressor versehen ist. Das hat eine Brennstoff- und Kostenersparnis zur Folge. Dieses System ist insbesondere dann wirkungsvoll, wenn es bei verschiedenen bereits vorgeschlagenen Zusammensetzungen eines Motors und eines Kompressors und bei Maschinen, insbesondere Rotationskolbenmaschinen, angewandt wird, die einen großen Brennstoffverbrauch haben und damit stark zur Verschmutzung der Umwelt neigen. Nach diesem System wird das Abgas nach der Verwendung in Druckluftmaschinen und Geräten nicht an die Umgebungsluft abgegeben, sondern zum im Motorbetrieb arbeitenden Teil der Maschine geleitet, so daß infolge der Überdeckungserscheinung eine Geräuschentwicklung der Abgase verhindert werden kann.

In dem Fall, in dem das Fahrzeug nach einem Abbremsen mit Hilfe einer Fingerbremsanlage durch die Arbeit der zweiten Zylindergruppe als Druckluftbremse oder eine gewöhnliche Motorbremse unmittelbar wieder beschleunigt wird, wird die zweite Zylinder-

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gruppe mit Druckluft versorgt, so daß sie den Motorbetrieb aufnimmt und wird dann die erste Gruppe in den Motorbetrieb gebracht. Auch in diesem Fall kann ein unangenehmes Gefühl beim Fahren verhindert werden, das durch die Brennstoffunterbrechung bei einem Fahrzeug mit einer herkömmlichen Maschine verursacht werden kann.

Gewöhnlich wird eine Vorverdichtung zur Erhöhung der maximalen Leistung einer Maschine verwandt. Ein Vorverdichter erfordert jedoch einen großen Kostenaufwand, viel Platz und ein größeres Verdichtungsverhältnis, so daß er bei einem Benzinmotor nur schwer zu verwenden ist. Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß die durch die Luftkompressionsarbeit der Maschine erhaltene, unter hohem Druck stehende Luft in ihrem Druck herabgesetzt und gekühlt und zur Vorverdichtung des im Motorbetrieb laufenden Teils der Maschine verwandt, so daß der notwendige Kostenaufwand geringer ist.

Eine derart gemäßigte Vorverdichtung ist außerordentlich wirkungsvoll und kann zu einer Vermeidung der Umweltverschmutzung beitragen, die zum Zeitpunkt des Leistungsanstiegs der Maschine zum Starten oder zur Beschleunigung verursacht wird.

Im Falle einer Maschine mit Vorverdichter, beispielsweise eines Dieselmotors, kann der Vorverdichter mit Luft auf geringer Temperatur und geringem Druck versorgt werden, so daß die Leistung durch einen mehrfachen Effekt vergrößert wird.

Im Falle einer Maschine mit zwei Nockenwellen, wie sie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, weist jeder Nocken im Profil eine große Überschneidung auf, so daß er zur Vorverdichtung geeignet ist. Eine zusätzliche Einrichtung zum Vorverdichten muß daher auf der Nockenwelle nicht vorgesehen sein, und ein häufiges Schalten ist beim Erhöhen der Leistung nicht erforderlich.

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In den Fig. 13 bis 23 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung, d.h. eine Maschine, dargestellt, deren Ventilsteuerung der Einlaß- und Auslaßventile so geändert ist, daß sie als Luftkompressor arbeitet. Die dritte Luftöffnung und das dritte Luftventil sind zwischen den Einlaß- und Auslaßventilen vorgesehen, um die unter hohem Druck stehende Restluft während der Arbeit der Maschine als Kompressor auszustoßen. Weiterhin wird Luft unter hohem Druck durch die dritte Luftöffnung gedruckt, um die Maschine von sich aus in die normale Richtung oder in die umgekehrte Richtung drehen zu lassen. Diese Ausführungsform ist besonders für Schiffsantriebsmaschinen geeignet.

Mit 82 ist eine Restgasauslaßöffnung bezeichnet, die dann benutzt wird, wenn die Maschine in den Luftkompressorbetrieb gebracht wird, und in der ein Ventil 83 zum Öffnen und Schließen der Restgasauslaßöffnung 82 vorgesehen ist.

Eine Abzweigung 85 eines mit der Öffnung 82 in Verbindung stehenden Leitungssystems 84 ist mit der Umgebungsluft oder einem Vorverdichter verbunden, während die andere Abzweigung 86 mit einem Hochdruckbehälter in Verbindung steht, der Druckluft mit

einem Druck von annähernd 20 bis 50 kg/cm , möglicherweise auch

8 bis 10 kg/cm enthält. Die Leitung 86 weist ein offenbares und schließbares Ventil 87 zum Liefern von Luft unter hohem Druck vom Behälter T zur Auslaßöffnung 82 und ein Rückschlagventil 88 auf, um Luft unter hohem Druck von der Auslaßöffnung 87 in den Behälter T zu leiten. Die Druckluft im Behälter wird durch den Kompressorbetrieb der Maschine erhalten, die jedoch auch von außen versorgt werden kann. Ein Dreiwegmagnetventil 89 ist am Abzweigungspunkt des Leitungssystems 84 vorgesehen und schaltet die Luftströmung zwischen den Verzeigungen 85 und 86 hin und her.

in Fig. 14 ist eine Verstelleinrichtung für die Federkraft dargestellt, die dazu dient, die Federkraft einer Ventilfeder eines

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Einlaßventils 31 und einer Ventilfeder eines Auslaßventiles 32 zu verändern. Ein Verstellen der Federkräfte ist für ein sicheres öffnen und Schließen der Ventile erforderlich, da die Maschine in drei verschiedenen Betriebsweisen, d.h. als Motor, als Kompressor und als Luftmotor arbeitet, so daß auf die Einlaß- und Auslaßventile eine andere Kraft als beim normalen Motorbetrieb ausgeübt wird.

Mit 117 ist eine kreisrunde Platte bezeichnet, die auf den Ventilstößel 118 gepaßt ist und die Ventilfeder an ihrer Oberfläche aufnimmt. An der Unterfläche der kreisrunden Platte ist ein Kanal 120 mit einer geneigten Fläche 119 vorgesehen. In diesen Kanal 120 ist ein Keil 121 eingefügt, der gabelförmig ausgebildet und senkrecht zur Richtung der Versetzung des Ventilstößels 118 bewegbar ist. Der Keil 121 kann die kreisförmige Platte 35 anheben und absenken, wenn er mit Hilfe eines nicht dargestellten Druckluftzylinders versetzt wird.Dieser Druckluftzylinder kann die kreisrunde Platte senkrecht in drei Stufen bewegen. Wenn sich die kreisförmige Platte in der mittleren Stufe befindet, ist die Federkraft für den Motorbetrieb eingestellt, wenn sie sich in der untersten Stufe befindet, ist die Federkraft für den Nockenübergang eingestellt, und wenn sie sich in der obersten Stufe befindet, ist die Federkraft für den Kompressionsbetrieb oder den Luftmotorbetrieb eingestellt. Die Druckluftzylinder für die Verstelleinrichtung der Federkräfte werden beim Versetzen der kreisförmigen Platte in die mittlere oder untere Stufe gleichzeitig und beim Versetzen der Platte in die oberste Stufe voneinander getrennt betrieben.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Verstelleinrichtung für die Federkraft sind die kreisförmige Platte 117 und der Keil 121 durch einen ringförmigen Luftzylinder (nicht dargestellt) ersetzt, der auf den Ventilstößel 118 gepaßt und am Zylinderkopf befestigt ist. Die Federkräfte der Ventilfedern werden entsprechend der Verschiebung einer Kolbenstange geändert. Die

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Verstelleinrichtung für die Federkraft kann weiterhin bei einer Maschine verwandt werden, die nicht als Luftkompressor arbeiten kann. Sie kann weiterhin dazu verwandt werden, die Federkraft zu erhöhen, um das Öffnen und Schließen eines Ventiles sicher zu stellen, wenn die Maschine mit einer hohen Drehzahl läuft.

Die Fig. 15 bis 17 zeigen jeweils einen Antriebsnocken 91 für das Ventil 83, der einen zylindrischen Abschnitt 92 für den Motorbetrieb, der keinen Ventilstößel betätigt, einen gewöhnlichen Abschnitt 93 zum Anlassen, der das Ventil zu einem Zeitpunkt betätigt, der nahezu dem Beginn des Explosionstaktes des Motorbetriebes entspricht, einen Abschnitt 9k zum Ausstoßen der Restluft, der das Ventil betätigt, um die Restluft auszustoßen, während die Maschine sich im gewöhnlichen Kompressionsbetrieb befindet, einen Abschnitt 95 zum Starten des Laufes der Maschine in umgekehrter Richtung, der das Ventil zu einem Zeitpunkt betätigt, der nahezu dem Ende des Kompressionstaktes während des normalen Motorbetriebes der Maschine entspricht, und einem Abschnitt 96 zum Ausstoßen der Restluft auf, der das Ventil öffnet, während die Maschine sich im Kompressionsbetrieb mit umgekehrter Laufrichtung befindet.

Das elektromagnetische Dreiwegventil 89 öffnet nur dann in die Richtung des Pfeiles X, um die Leitung 86 mit der Luftöffnung 82 zu verbinden, wenn der Ventilstößel des Ventiles 83 in Kontakt mit dem Abschnitt 93 zum Anlassen des normalen Laufes der Maschine und mit dem Abschnitt 95 zum Anlassen des Laufes der Maschine in die umgekehrte Richtung steht. . In allen anderen Fällen öffnet es in die Richtung des Pfeiles Y.

Der Nocken 101 für das Einlaßventil umfaßt, wie es in den Fig. 18 bis 20 dargestellt ist, einen Abschnitt 102 für den normalen Motorbetrieb, einen Abschnitt 103 für den normalen Kompressorbetrieb, der den Ventilstößel zu einem Zeitpunkt betätigt, der nahezu dem Luftansaug- und Explosionstakt des Motorbetriebes

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entspricht, einen Abschnitt 104 für den Motorbetrieb in umgekehrter Laufrichtung, der das Ventil im Auspufftakt beim normalen Lauf der Maschine öffnet, einen Abschnitt 105 für den Kompressorbetrieb mit entgegengesetzter Laufrichtung, der den Ventilstößel zu einem Zeitpunkt betätigt, der nahezu dem Auspuff und Verdichtungstakt beim normalen Lauf der Maschine, d.h. den Luftansaug- und Explosionstakten beim Lauf der Maschine in die umgekehrte Richtung entspricht, und einen zylindrischen Abschnitt 106, der den Abschnitt 102 mit dem Abschnitt 104 verbindet.

Der in den Fig. 21 bis 23 dargestellte Nocken 111 für das Aus- . laßventil weist dieselbe Form wie der Nocken 101 für das Einlaßventil auf, der Unterschied zwischen beiden Nocken liegt lediglich im Zeitpunkt der Betätigung des Ventilstößels. Der Nocken 111 umfaßt einen Abschnitt 112 für den gewöhnlichen Motorbetrieb, einen Abschnitt 113 für den gewöhnlichen Kompressorbetrieb, der den Ventilstößel zu einem Zeitpunkt betätigt, der annähernd den Auspuff- und Kompressionstakten des Motorbetriebes entspricht, einen Abschnitt 114 für den Motorbetrieb mit entgegengesetzter Laufrichtung, der den Ventilstößel zu einem Zeitpunkt betätigt, der nahezu dem Ansaugtakt beim normalen Lauf der Maschine entspricht, einen Abschnitt 115 für den Kompressorbetrieb mit entgegengesetzter Laufrichtung, der den Ventilstößel zu einem Zeitpunkt betätigt, der nahezu dem Lufteinsaug- und Explosionstakten beim normalen Lauf der Maschine, d.h. den Auspuff- und Kompressionstakten beim Lauf der Maschine in umgekehrter Richtung entspricht, und einen zylindrischen Abschnitt 116, der die Abschnitte 112 und 114 miteinander verbindet.

Bei den in den Fig. 15,18 und 21 dargestellten Nocken 91,101 und 111 sind die Abschnitte für den Lauf in entgegengesetzter Richtung und die Abschnitte für den Lauf in die normale Richtung zueinander um 180° versetzt dargestellt, und jeder Abschnitt befindet sich in einer nahezu symmetrischen Lage bezüglich einer

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Mittellinie, die die oberen Totpunkte verbindet, wie es in den Fig. 16,17,19,20 und 22 dargestellt ist. In der Zeichnung entsprechen weiterhin der erste, zweite, dritte und vierte Quadrant jeweils dem Ansaug-, Auspuff-, Explosions- und Kompressionstakt, und die nicht ausgezogenen Linien stellen die Abschnitte für den Kompressorbetrieb dar.

Die Nockenwelle 99 mit dem Nocken 91 für. das Ventil 83 ist getrennt von der Nockenwelle 109 mit dem Nocken 101 für das Einlaßventil und dem Nocken 111 für das Auslaßventil vorgesehen. Jede der Nockenwellen wird dadurch umgeschaltet, daß sie in fünf Stufen durch eine hydraulische oder elektrische Einrichtung zum Umschalten der Nockenwelle verschoben wird.

Beim Beginn des normalen Laufes der Maschine wird der Ventilstößel jedes Ventiles mit dem Anlaßabschnitt 93 und mit den Abschnitten 102 und 112 für den normalen Motorbetrieb in Kontakt gebracht.

Sobald der Nocken bewegt wird, um den Anlaßabschnitt mit dem Ventilstößel in Berührung zu bringen, strömt Luft unter hohem·

ρ ρ

Druck von etwa 20 bis 50 kg/cm oder 8 bis 16 kg/cm in die Luftkammer durch den Lufteinlaß 82 und wird die Maschine angelassen. Indem der Nocken 91 anschließend zurückbewegt wird, um den Ventilstößel zurückzusetzen, so daß er mit dem zylindrischen Abschnitt 92 in Berührung kommt, nimmt die Maschine den gewöhnlichen Motorbetrieb auf.

Um die Maschine in den normalen Kompressorbetrieb zu bringen, wird der Ventilstößel in Berührung mit dem Abschnitt 94 für den Ausstoße der Restluft und die Abschnitte 103 und 113 für den Kompressorbetrieb gebracht. Damit arbeitet die Viertaktmaschine als Zweitaktluftkompressor, und die vorhandene Restluft wird von der Luftöffnung 82 durch die Leitung 85 ausgestoßen.

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Wenn die Maschine in die umgekehrte Richtung laufen soll, wird die normal laufende Maschine zunächst in den normalen Kompressorbetrieb gebracht und abgebremst. Wenn die Maschine stillsteht, wird die Nockenwelle 99, 109 bewegt, so daß der Ventilstößel in Berührung mit dem Abschnitt 95 zum Anlassen der Maschine in umgekehrte Laufrichtung und die Abschnitte 104 und 114 für den Motorbetrieb in umgekehrter Laufrichtung gebracht werden.

Auch wenn die Maschine von der umgekehrten Laufrichtung in die normale Laufrichtung zurückkehren soll, wird sie erst dazu gebracht, als Kompressor mit umgekehrter Laufrichtung zu arbeiten.

Wenn bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform die Maschine fünf oder mehr Zylinder aufweist, wird ein Luftöffnungsventil 83 eines der Zylinder geöffnet, wenn die Nockenwelle 99 bewegt und so verstellt wird, daß sie die Luftöffnung 83 mit Hilfe des Abschnittes 93 zum Anlassen der Maschine in die normale Laufrichtung gesteuert wird, so daß die Kammer mit Luft unter hohem Druck versorgt werden kann und damit der Start der Maschine mit Luft leicht gewährleistet ist.

Wenn die Maschine jedoch vier oder weniger Zylinder aufweist, insbesondere wenn sie nur einen einzigen Zylinder hat, hält ein Kolben bisweilen am oberen oder unteren Totpunkt an, was ein Schließen des LuftÖffnungsventiles zur Folge hat.

Es ist daher eine nicht dargestellte Dekompressionseinrichtung vorgesehen, um ein auf dieses Weise geschlossenes Ventil zu öffnen und die Maschine in den Luftmotorbetrieb zu bringen. In diesem Fall ist die Dekompressionseinrichtung keine Einrichtung zum Herabsetzen des Druckes, sondern zum Herabdrücken des Ventilstößels des Einlaßventiles, um Luft einzuleiten und zum momentanen Öffnen des LuftÖffnungsventiles der Maschine, die für den Luftmotorbetrieb eingestellt ist, um zwangsweise Luft unter hohem Druck in eine Kammer zu drücken und damit die Kurbelwelle

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zu drehen. Wenn sich die Kurbelwelle in die positive Richtung dreht, kann sich das Luftöffnungsventil in gewöhnlicher Weise öffnen und schließen, so daß die Maschine unmittelbar als Luftmotor arbeitet. Wenn sich im Gegensatz dazu die Kurbelwelle in die entgegengesetzte Richtung dreht, wird das Luftöffnungsventil geöffnet, wahrend der Kolben gehoben wird, und die durch die Einlaßöffnung eingeführt Luft unter hohem Druck bewirkt ein Absenken des Kolbens, so daß die Kurbelwelle sich wieder in der positiven Richtung dreht. Auch wenn sich die für den Betrieb in umgekehrte Laufrichtung eingestellte Maschine unerwünschter weise in der normalen Richtung bewegt, kehrt sie in die umgekehrte Laufrichtung zurück, da die Ventilsteuerung des Luftöffnungsventile s gestört ist.

Selbst wenn bei einer Maschine mit zwei oder vier Zylindern der Kolben eines der Zylinder am oberen Totpunkt anhält, kann die Kurbelwelle etwas gedreht werden. Bei einer Maschine mit einem einzigen Zylinder jedoch hält der Kolben möglicherweise am unteren Totpunkt an. Daher ist eine Maschine mit einem einzigen Zylinder so konstruiert, daß eine geringe Menge Luft unter hohem Druck durch eine Luftauslaßöffnung des Kurbelgehäuses eingeblasen werden kann. Nachdem der Kolben einmal zum oberen Totpunkt hin verschoben ist, wird dort eine Dekompressionseinrichtung in Betrieb gesetzt. Der Vorteil der Verwendung einer Maschine mit dem oben beschriebenen Aufbau in einem Schiff liegt darin, daß die Maschine in sehr kurzer Zeit durch den Luftkompressionsbetrieb scharf gebremst werden kann, daß der Kompressionsbetrieb der Maschine nur durch das Kompressionsverhältnis der Maschine beeinflußt wird und eine Störung durch den Dämpfungseffekt der' Luft verhindert wird, und daß im Falle eines v/eiteren Anstiegs des auf einen Kolben ausgeübten Gegendruckes die in zwei Stufen komprimierte Luft unter hohem Druck dazu verwandt werden kann, den Gegendruck zum Kompressionsbetrieb jedes Zylinders zu erhöhen, wodurch ein Abbremsen des Laufes der Maschine nahezu auf Null gewährleistet ist. In diesem Fall wird beispielsweise die

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erste Zylindergruppe in den Motorbetrieb mit umgekehrter Laufrichtung gebracht und werden gleichzeitig die anderen Zylinder , beispielsweise die zweite Zylindergruppe, mit Druckluft versorgt und als Luftmotor mit umgekehrter Laufrichtung betrieben. Dann wird die erste Zylindergruppe in einem Zug auf eine hohe Drehzahl gebracht, so daß sie als Motor mit umgekehrter Laufrichtung arbeitet. Dann kann die zweite Zylindergruppe, ähnlich wie die erste Zylindergruppe, in den Motorbetrieb mit umgekehrter Laufrichtung gebracht werden. Diese verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten einer Maschine, die bei einer herkömmlichen Maschine nicht möglich sind, werden erfindungsgemäß geliefert.

Wenn die Maschine mit Hilfe von Luft in Betrieb gesetzt und betrieben wurde, muß die verbrauchte Druckluft im Behälter ergänzt v/erden. Die zu diesem Zweck erforderliche Druckluft wird durch den Betrieb der zweiten Zylindergruppe als Luftkompressor erhalten. In diesem Fall muß jedoch die als Restluft in der zweiten Zylindergruppe verbliebene Druckluft nur zum Vorverdichten der ersten Zylindergruppe verwandt werden.

Erfindungsgemäß kann Druckluft durch verschiedene Kombinationen von Arbeitsweisen mehrerer Zylinder erhalten werden, so daß der bei einer herkömmlichen Maschine vorgesehene Kompressor überflüssig ist.

Wenn ein Kompressor zur doppelten Sicherheit erforderlich ist, kann an der Hauptmaschine eine in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung laufende Motor-Luftkompressorkombination mit einem einzigen Zylinder oder mehreren Zylindern als Starter vorgesehen sein, der ein geeignetes Drehmoment hat. Zu diesem Zweck kann bei einer geringen Häufigkeit der Verwendung auch ein gebrauchter, überholter Motor verwandt werden. Die Kosten der Überholung können insbesondere dann herabgesetzt werden, wenn ein Benzinmotor mit zwei oben liegenden Nockenwellen verwandt wird.

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Bei einer solchen Maschine mit zwei Nockenwellen, wie sie in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, kann vom Motorbetrieb auf den Luftkompressorbetrieb dadurch umgeschaltet werden, daß auf einer Nockenwelle Nocken für den Motorbetrieb und für den Luftkompressorbetrieb vorgesehen sind, und die Nockenwelle, ähnlich, wie bei der dritten Ausführungsform verschoben wird, Bei einer solchen Anordnung kann selbst eine Maschine mit einem geringen Zylindervolumen leicht als Luftkompressor arbeiten. Mit Hilfe der bereits vorgeschlagenen Verstelleinrichtung für die Federkraft kann die Maschine gleichzeitig im Wechselwirkungsbetrieb arbeiten.

Es ergeben sich somit insgesamt die folgenden Vorteile:

(1) Eine Maschine mit zwei Nockenwellen kann einfach dadurch als Luftkompressor arbeiten, daß der Drehwinkel der Nockenwelle für das Auslaßventil verändert wird und die zwei Nockenwellen mit der gleichen Drehzahl, wie die Kurbelwelle, gedreht werden.

(2) Die Maschine kann einfach und leicht als Luftkompressor betrieben werden, indem eine elektromagnetische Kupplung mit konstanter Lage auf der Nockenwelle der Maschine und ein automatisches Auslaßventil am Zylinderkopf vorgesehen werden.

(3) Während des Laufes eines Fahrzeuges kann Druckluft dadurch erhalten werden, daß ein Teil der Maschine oder die gesamte Maschine als Luftkompressor beim Verringern der Geschwindigkeit arbeitet.

(4) Während das Fahrzeug sti.llsteht, kann fortlaufend dadurch Druckluft erhalten werden, daß ein Teil der Maschine als Luftkompressor arbeitet, v/ährend der andere Teil als Motor arbeitet.

(5) Auch bei 'einer Maschine mit vier, sechs oder acht Zylin-

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dem oder mit einer ungeraden Anzahl von Zylindern kann die Hälfte der Zylinder während der Fahrt des Fahrzeuges als Luftkompressor dienen oder im Leerlauf laufen, so daß der Brennstoffverbrauch herabgesetzt und eine Luftverschmutzung vermieden wird.

(6) Da die Zylinder in zwei Gruppen unterteilt sind, von denen die eine als Motor und die andere als Luftkompressor arbeiten, so daß die als Luftkompressor arbeitende Gruppe beim Anlassen der Motorgruppe die Luft in zwei Stufen auf einen bestimmten Druck komprimiert, ist die Druckbelastung so gering, daß die Motorgruppe leicht angelassen werden kann.

(7) Die vom Behälter direkt gelieferte Druckluft und die in der Druckluftmaschine verwandte Druckluft weisen eine äußerst geringe Temperatur auf und sind sehr nützlich, wenn sie zum Vorverdichten der Motorgruppe verwandt v/erden. Selbst wenn die Anzahl der Zylinder der Motorgruppe der Maschine gleich der Anzahl der Zylinder der Luftkompressorgruppe ist, steigt die Antriebsleistung der Motorgruppe an und kann die Luftkompressorgruppe gut angelassen werden.

(8) Wenn die Abluft von einer Druckluftmaschine nicht an die Außenluft abgegeben wird, sondern über eine Leitung zum Motorteil der Maschine geleitet wird, wird eine Geräuschentwicklung der Druckluftmaschine vermieden.

(9) Durch eine Versorgung der Luftkainmer mit Luft unter hohem Druck durch eine zusätzlich vorgesehene dritte Luftöffnung kann ein schnelles Starten der Maschine mit einem hohen Drehmoment erzielt werden, wodurch die Bedienung des Fahrzeuges durch den Fahrer wirksamer wird.

(10) Wenn die Maschine bei einer Umkehr der Laufrichtung abgebremst wird und dabei als Luftkompressor arbeitet, kann die

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Laufrichtung sehr schnell umgekehrt werden, und die kinetische Energie der Maschine kann wirkungsvoll ausgenutzt werden.

(11) Die Umkehrung der Laufrichtung der Maschine zur normalen oder zur entgegengesetzten Laufrichtung kann einfach dadurch erreicht werden, daß ein Antriebsnocken für die umgekehrte Laufrichtung für das Einlaßventil, das Auslaßventil und das Luftöffnungsventil zum Ausstoßen der Restluft vorgesehen ist. Ein solcher Mechanismus kann bei jeder großen oder kleinen Maschine vorgesehen werden.

(12) Sogar eine Maschine mit vier oder weniger Zylindern oder mit einem einzigen Zylinder kann in die normale oder entgegengesetzte Laufrichtung gestartet werden, wenn eine Dekompressionseinrichtung vorgesehen ist.

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Claims

Patentansprüche

Als Luftkompressor arbeitende Maschine, die für ein Fahrzeug geeignet ist, mit einem oder mehreren Zylindern, in deren Kammern ein Kolben gleiten kann, mit Einlaß- und Auslaßventilen zum Öffnen, und Schließen von Einlaß- und Auslaßöffnungen, die am oberen Abschnitt des Zylinders vorgesehen sind, zwei Nockenwellen, die Nocken für die Einlaßventile und Nocken für die Auslaßventile zum Betätigen der Einlaß- und Auslaßventile jeweils aufweisen, mit einer Übertragungseinrichtung zum Übertragen der Drehung der Kurbelwelle auf die zwei Nockenwellen, mit einer mit der Einlaßöffnung in Verbindung stehenden Einrichtung zum Liefern von Brennstoff und Luft und mit einer mit der Auslaßöffnung in Verbindung stehenden Einrichtung zum Ableiten des Abgases, gekennzeichnet durch eine Luftversorgungseinrichtung zum Unterbrechen der Brennstoffversorgung der Kammern,zum Verändern der Einlaßkanäle und zum Beschicken der Kammern durch die Einlaßöffnungen nur mit Luft, durch eine Luftentnahmeeinrichtung zum Entnehmen von Druckluft aus den Kammern durch die Auslaßöffnung und zum Speichern der Luft, durch eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Luftversorgunseinrichtung und der Luftentnahmeeinrichtung zu einem gewünschten Zeitpunkt, und durch eine weitere Übertragungseinrichtung zum Drehen der Nockenwellen für die Einlaß- und Auslaßventile mit der gleichen Drehzahl, mit der sich die Kurbelwelle dreht, und zum Ändern der Ventilsteuerung der Ein- und Auslaßventile, so daß sich die Maschine im Motorbetrieb befindet, wenn die zwei Nockenwellen durch die erste Übertragungseinrichtung gedreht werden und sich die Maschine im Luftkompressionsbetrieb befindet, wenn die zwei Nockenwellen durch die

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zweite Übertragungseinrichtung, d.h. die Einrichtung zum Verändern der Ventilsteuerung gedreht werden.
2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Änderungs- und Übertragungseinrichtung zum Ändern des Drehwinkels der Nockenwellen für die Einlaß- und Auslaßventile in Hinblick auf die Kurbelwelle, um das Öffnen des Auslaß-" ~ ventiles um 180° versetzt vom Schließen des Einlaßventiles zu beginnen, durch ein automatisches Auslaßventil, das am oberen Abschnitt der Zylinder vorgesehen ist, durch eine Luftversorgungseinrichtung zum Unterbrechen der Brennstoffversorgung der Zylinder und zum Verändern der Einlaßkanäle, um die Zylinder durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen nur mit Luft zu versorgen, durch eine Luftentnahmeeinrichtung zur Entnahme der in den Kammern komprimierten Luft durch eine Betätigung des automatischen Auslaßventiles und zum Speichern der Luft, und durch eine. Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Änderungs- und Übertragungseinrichtung, der Luftversorgungseinrichtung und der Luftentnehme einrichtung zu einem gewünschten Zeitpunkt, wobei die Maschine im Motorbetrieb arbeitet, wenn die zwei Nockenwellen durch die Übertragungseinrichtung gedreht werden und die Maschine im Luftkompressorbetrieb arbeitet, wenn die zwei Nockenwellen durch die Änderungs- und Übertragungseinrichtung gedreht werden.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Herstellen und Lösen einer Verbindung zwischen der Kurbelwelle und den Nockenwellen, um die Drehung der Kurbelwelle auf die Nockenwellen zu übertragen, durch eine Kupplungseinrichtung zum Übertragen - der Drehung der Kurbelwelle auf jede der Nockenwellen mit einem bestimmten Neigungswinkel, durch eine Einrichtung zum Herstellen und Lösen der Verbindung zwischen der Kurbelwelle der Übertragungseinrichtung und den Nockenv/ellen, und

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durch eine Einrichtung zum freien Unterteilen jeder der Nockenwellen im gewünschten Verhältnis.
4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungs- und Übertragungseinrichtung die Nockenwellen für die Einlaß- und Auslaßventile mit der gleichen Drehzahl drehen kann, mit der sich die Kurbelwelle dreht, und daß Luft eingesaugt wird, indem sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßventile während einer Zeitdauer geöffnet werden, die dem Ansaug- und Explosionstakt des Motorbetriebbes entspricht, während die Luft dadurch ausgestoßen wird, daß ein automatisches Auslaßventil während eines Zeitraumes betätigt wird, der dem Kompressions- und Auspufftakt des Motorbetriebes entspricht.
5. Als Luftkompressor arbeitende Maschine mit mehreren in einem Motorgehäuse angeordneten Zylindern, in denen Kolben gleiten können, mit Einlaß- und Auslaßventilen zum Öffnen und Schließen von Einlaß- und Auslaßöffnungen, die am oberen Teil der Zylinder vorgesehen sind, mit einer Nocken-

' welle, die Nocken für die Einlaß- und Auslaßventile jeweils zum Betätigen der Einlaß- und Auslaßventile aufweist, mit einer mit der Einlaßöffnung verbundenen Einrichtung zum Liefern von Brennstoff und Luft, und mit einer mit der Auslaßöffnung verbundenen Einrichtung zum Ableiten des Abgases, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem und die Nockenwellen sowie die Zylinder der Maschine in geeigneter-Weise in eine erste und eine zweite Gruppe unterteilt sind, und die zweite Gruppe mit einer Luftversorgungseinrichtung zum Versorgen mit Luft allein und mit einer Luftentnahmeeinrichtung zum Entnehmen von Druckluft aus den Zylindern zu einem gewünschten Zeitpunkt versehen ist, wobei Druckluft auf dem gewünschten Druck von der Luftentnahmeeinrichtung zur Einlaßöffnung der ersten Gruppe geliefert werden kann.

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6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zylindergruppe nur im Motorbetrieb arbeitet, indem sie mit Brennstoff versorgt wird, während die zweite Zylindergruppe nur im Luftkompressionsbetrieb arbeitet, indem sie nur mit Luft versorgt wird.
7. Maschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle der ersten Gruppe mit Nocken für die Einlaß- und Auslaßventile versehen ist, von denen jeder einen normalen Nockenabschnitt für den Motorbetrieb und einen Vorverdichtungsnockenabschnitt mit einem größeren Ventilüberschneidungswinkel aufweist, daß der Nocken für das Einlaßventil der zweiten Gruppe mit einem normalen Nockenabschnitt für den Motorbetrieb und mit einem axial verlängerten Nockenabschnitt für den Kompressorbetrieb versehen ist, der dazu geeignet ist, das Einlaßventil zweimal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle zu öffnen und zu schließen, daß der Nocken für das Auslaßventil der zweiten Gruppe mit einem normalen Nockenabschnitt für den Motorbetrieb, einem Abschnitt für einen einstufigen Kompressionsbetrieb, der das Auslaßventil zweimal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle öffnen und schließen kann, einem Abschnitt für einaizweistufigen Kompressionsbetrieb und einen Leerlaufnockenabschnitt versehen ist, der ein Überschneiden des Öffnens und Schließens des Einlaßventiles und des Öffnens und Schliessens des Auslaßventiles ermöglicht, wobei das Abgas eines Teiles der zweiten Zylindergruppe zu einem gewünschten Zeitpunkt in die anderen Zylinder geleitet werden kann, und die Nockenwellen der ersten und zweiten Gruppe jeweils mit einer Einrichtung, sie axial zu versetzen, versehen sind.
8. Maschine nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitung der zweiten Zylindergruppe mit der Einlaßöffnung einer Druckluftmaschine in Verbindung steht, und daß die Auslaßöffnung der Druckluftmaschine über eine Lei-

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tung mit der Einlaßleitung der ersten Zylindergruppe der Maschine in Verbindung steht.
9. Verfahren zum Antreiben eines Fahrzeuges, das mit einer Antriebsmaschine versehen ist, die als Luftkompressor arbeiten kann und deren Zylinder in eine erste und eine zweite Gruppe unterteilt sind, wobei jedoch das Fahrzeug ausgeglichen gehalten ist, von denen wenigstens die zweite Gruppe nicht mit Brennstoff, sondern nur mit Luft allein versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern der zweiten Gruppe mit Luft unter hohem Druck versorgt werden, um das Fahrzeug durch Luft zu starten, und die erste Gruppe mit Brennstoff versorgt wird, um zum Zeitpunkt des Startens des Fahrzeuges einen Motorbetrieb zu bewirken, daß die erste und die zweite Gruppe beim Beschleunigen und bei hohen Drehzahlen mit Brennstoff versorgt werden, um einen Motorbetrieb zu erhalten, daß die zweite Gruppe während des Leerlaufes und wenn sich das Fahrzeug auf Reisegeschwindigkeit befindet, nur mit Luft versorgt wird, um einen lastfreien Betrieb zu erhalten, und daß zum Zeitpunkt des Abbremsens wenigstens die zweite Gruppe nur mit Luft versorgt, wird, um einen Luftkompressionsbetrieb zu erhalten, wodurch eine Herabsetzung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges erreicht und komprimierte Luft erzeugt wird.
10. Als Luftkompressor arbeitende Maschine, gekennzeichnet durch eine getrennt von den Einlaß- und Auslaßöffnungen vorgesehene Luftöffnung, durch ein Leitungssystem, das mit der Luftöffnung in Verbindung steht, dessen V/eg durch ein Ventil geändert werden kann und de ssen Verzweigungsleitung über ein den Durchgang öffnendes und schließendes Ventil mit einem Behälter zum Speichern der Druckluft in Verbindung steht, durch ein Luftöffnungsventil zum Öffnen und Schliessen dieser Luftöffnung, durch eine Nockenwelle, die einen Nocken zum Betätigen des Luftöffnungsventiles aufweist, um

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Druckluft durch diese Luftöffnung in die Kammern einzublasen und durch eine Versetzungseinrichtung, um die Nockenwelle axial zu versetzen, wobei die Nocken für die Einlaß- und Auslaßventile mit einem Nockenabschnitt für den normalen Lauf und mit einem Nockenabschnitt für den Lauf in die entgegengesetzte Richtung versehen sind.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken für die Einlaß- und Auslaßventile mit einem Abschnitt für den Motorbetrieb und einem Abschnitt für den Kompressionsbetrieb für die normale Laufrichtung und mit einem weiteren Abschnitt für den Motorbetrieb und einem Abschnitt für den Kompressionsbetrieb für eine entgegengesetzte Laufrichtung versehen sind, und daß der Nocken für die Luftöffnung mit einem Betätigungsabschnitt und einem Abschnitt für den Kompressionsbetrieb jeweils für die normale Laufrichtung sowie einem weiteren Betätigungsabschnitt und einem weiteren Abschnitt für den Kompressionsbetrieb in umgekehrter Laufrichtung sowie mit einem Schließabschnitt, mit dem die Luftöffnung während des Motorbetriebes der Maschine geschlossen gehalten wird, versehen ist.
12. Maschine mit von einer Nockenwelle betätigten Ventilen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einstellen der Federkraft einer ein Ventil schließenden Ventilfeder, die sich zwischen der Ventilfeder und einem Zylinderkopf befindet und die Federkraft in wenigstens zwei Stufen ändern kann.

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