DE2652402A1

DE2652402A1 - Kolbenmotor

Info

Publication number: DE2652402A1
Application number: DE19762652402
Authority: DE
Inventors: Albert F Albert
Original assignee: Combustion Research and Technology Inc
Current assignee: Combustion Research and Technology Inc
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-11-17
Publication date: 1977-05-26
Also published as: IT1070645B; CA1082603A; JPS5261609A; ES453820A1; FR2331683A1; FR2331683B1; GB1565669A

Description

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Anmelder: COMBUSTION RSSEÄRCE a TECHNOLOGY, IHC. 742 Industry Drive, Seattle, Uashington 93183, United States of America

KoI b e η κι ο t ο r

Die Srfindung bezieht sich auf einen Kolbenmotor, insbesondere einen Kolbenmotor :<nit einen Hußoren drehenden Abtriebsslem.ent_f das von in stationären zylindern, gegebenenfalls mehreren gleichachsigen Zylindern untergebrachten Kolben angetrieben wird.

Die bekannten Verbrennungs-Eolbeninaschinen sind ein Ergebnis des technologischen Fortschritts der letzten 75 Jahre. Die Methode, ":ärrae-Singa.ngsenergie in mechanische Ausgangsanergie umzuwandeln, die derzeit als hoch entwickelt anzusehen ist, erreicht nicht den vTirkungsgrad, der theoretisch erreicht werden könnte, v/eil die Unwandlung von T.'-Mrms-^nergie in iaechanische ünergie über den Kolben, die Pleuel stange und die Kurbelwelle zura drehenden "ibtriebselement erfolgt, wobei es gleichgültig ist, ob die Verbrennung durch Zündfunken oder Kompression gezündet wird. Die Verluste im Systera hat man erkannt, und sie wurden über Jahre hinaus intensiv untersucht. Die Unzulänglichkeit der Maschinen mit Pleuelstangen, Kurbelwellen und Kolben ist einer der Gründe,

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die seit dem zweiten Weltkrieg zur intensiven. Entwicklung der umlauf-, -Turbinen- und ähnlichen Triebwerke geführt haben..

Die durch Pleuelstangen-, Kurbelwellen-Maschinen Τγο&α auferlegten Zwangsläufigkeiten sine", zahlreich.

Die Länge der Pleuelstange und der Kurbelradius sowie deren feste Wechselbeziehung zum Kolben sind die hauptsächlichen zwingenden Faktoren, und sie haben einen großen Einfluß auf den Funktionsablauf des Kolbens und letztlich auf die Motorleistung. Die schnelle Kolbenbewegung bei großen Geschwindigkeiten , die zum oberen Totpunkt hin steigt und von die sera Punkt fällt, verursacht die größten Problerne für den Konstrukteur, weil die Zündung erfolgen nuß, ehe die volle -Compression erreicht ist, um die Verbrennung, die sich fortsetzt, wenn der Kolben sich vom oberen Totpunkt fortbewegt, im vernünftigen Maß zu vervollständigen.

Die Zwangsläufigkeiten der Pleuelstange und der Kurbelwelle hindern daher die Durchführung einer Verbrennung bei konstantem Volumen gemäß den idealen. Verbrennungsprozeß. Eine wesentliche Wärmemenge geht durch den relativ langsamen SxpansionsprozeS vom Brennstoff oder Prozeß

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fluid verloren. Hinzu kommt, daß bei den üblichen Kolben-Maschinen das Auslaßventil öffnet, bevor der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, so daß hiermit ein weiterer finergieverlust zu verzeichnen ist. 3ei der Verbrennung des komprimierten Kraftstoffes und folglich während der Abgabe der Arbeitskraft des Kolbens geht über den Zylinderkopf Energie in Form von T-Järxne verloren. Die Energie geht insbesondere durch die großen, der Verbrennung direkt ausgesetzten Flächen verloren. Sie geht auch deshalb verloren, weil die Verbrennung beginnen muß, bevor der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht und somit das schon expandierende Gas noch komprimiert wird. Die bei den konventionellen Maschinen an das Kühlsystem als Verlustwärme abgegebene Energie macht bis zu 6O % der aus dem Brennstoff verfügbaren Energie aus.

Die Axialbewegung des Kolbens ist die erste ümwandlungsstufe der Wärmeenergie in mechanische Energie in einem Arbeitstakt. Die Axialbewegung wird in die Schwenkbewegung der Pleuelstange umgesetzt, die ihrerseits die Kurbelwelle in eine Kreisbewegung versetzt. Jede einzelne dieser Komponenten, die völlig unausgeglichen sind, zieht Energie von der Arbeitsleistung ab. Mit zusätzlichen Kompensationsgewichten v/erden die Komponenten ausgeglichen. Jedes Mehrgewicht, das in Form von Gegengewichten, Schwungrädern oder anderen Kom-

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pensationselementen, die der Bewegung derartiger Teile reibungsfrei zugeordnet werden, in die iaschine eingebaut werden muß, verbraucht Energie und vermindert sonit den Wirkungsgrad.

Wie es bekannt ist, umläuft die Kurbelwelle eines Vier-Takt-Motors 720° von einera Verbremrangstakt zum. nächsten auf einen gegebenen Kreis. Sin Zwei-Takt-I'iotor dreht seine Antriebswelle 360° von einem Verbrennungstakt zum anderen. Sowohl in der Vier-Takt- als auch in der Zwei-Takt-*iaschine ist der "linkeIweg zwischen Zündung und 3nergieabgaba grof., zurtal das raechanische System in Fall des Vier-Takt-I-iotors so gebaut ist, daß der Kolben für jeden positiven Arbeitstakt drei negative Takte durchlaufen nuß. Ferner stehen die Pleuelstangenlänge und der Kurbelwellen-Durchmesser in direktem Verhältnis zum Kolbentakt. Xm Endeffekt besteht für die Autoindustrie die Notwendigkeit, eine neue ./Iaschine zu entwickeln, anfänglich um höhere spezifische Leistung pro Gewicht zu erhalten und.neuerdings, um die Lebensdauer zu erhöhen und um Verunreinigungen der Luft zu vermindern.

Es gibt wesentliche Gründe, weshalb die Industrie noch nicht auf die Herstellung von neuen Motoren übergegangen ist. Darunter ist ein Grund der, daß die meisten Motoren-

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ausführungen zu größeren und kostspieligeren Einheiten als die- konventionellen IIaschinen führen und daß sie stark von der bekannten Technologie abweichen. So hat jede der bisherigen Alternativen zura Kolbenmotor, z.B. der Wankelmotor oder die Gasturbine, ihre Schwierigkeiten. Der für Kleinwagen durchaus konkurrenzfähige Wankelmotor kann insbesondere nicht für höhere Leistungsstufen wirtschaftlich hergestellt werden. Der Wankelmotor ist ein Beispiel für einen Motor, dessen Konzeption grundsätzlich von der bekannten Technologie abweicht. Die Turbine, die für große !-Tagen geeignet ist, läßt sich nicht in Leistung sowie Abmessung wirtschaftlich für kleinere Nagen darstellen. Gleichwohl verbrennen die Verbrennungsmotoren den Kraftstoff nicht vollständig. Außerdem ist der Verbrennungsmotor kompliziert und sein mechanischer und thermischer Kfirkungsgrad· läßt sehr zu wünschen übrig, ebenso wie sein Brennstoffverbrauch und der Leistungsverlust.

Der "Älmar" Dialauf motor gemäß der Erfindung hat einen stationären Trägerblock beliebiger Form, der an beiden Enden gestützt ist. Im und auf dem Trägerbloek ist mindestens ein, sind vorzugsweise jedoch viele parallel gerichtete Zylinder rait entgegengesetzten Kolben montiert.

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Dar feste vJrKgerblock ist hohl, so daß die brennstoffleitung, die Zündkabel, aas Ansaugrohr und dia Auslaßleitungen hinsichtlich der einzelnen Zylinder in geeigneter Weise angeordnet sind. Dia Kolben weisen starre Kolbenstangen auf, deren freies Ende über ein Lager nit je einer sehr "gen innerer. Hockenf leiche eines den U?r£ger™ block umgehenden unter einen rechten ^V7inkel zur Kolbenbewegungsrichtung verlaufenden zylindrischen drehbaren Äbtriebsslenientes unter Ausübung eines linearen Druckes zusammenwirkt. Jas Abtriabselenont hat einen runden Umfang und ist auf Block-Zapfeii Jrah".:ar gelagert. Die Innenseite weist eine kontinuierliche IVoexenflache für je einen Zylinder auf, dia an einer bestimmten IM-fangsstellung schräg zur radialen Achse des Aolbens verläuft. Die Lager sind nit den. "iockenflachen gekoppelt. Obwohl die kontinuierliche ?7ockenfleiche nicht unbedingt eine elliptische oder symmetrische Kurve sein siuß, hat sie bestiiiirate und gemeinsame Chrakteri^tika. Der :>;'ocken~ verlauf ist so ausgebildet, daß zwei cbere Totgebiete unfi zwei untere iotgebiete mit jeweils konstantem Volumen erzeugt werden. Hierzu wird der Nockenverlauf im allgemeinen eine elliptische Porm haben, wobei die gegenüberliegenden Radien symmetrisch und beide Achsen senkrecht zueinander sein werden. Sm oberen Totpunkt alleine oder am oberen und am unteren Totpunkt sind gekrümmte

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Fläclienabschnitte mit konstantem Radius zur Rotationsachse vorgesehen, um einen konstanten Hub zu haben. Die Expansion oder ein Arbeitshuh wird bei der ?vlmar~Jiaschine gemäß der Erfindung den ersten Bereich oder in allgemeinen einen Quadranten von ca. 90 Umdrehungswinkel des Nockens einnehmen. Dem Arbeitshufohereich kann der Bereich mit konstantem Radius für den unteren Totpunkt folgen, v/obei dieser Bereich auf oder in der Nähe der größeren Sllipsenachse angeordnet sein wird. Im Fall eines Vier-Takt-Ilotors wird dem unteren Totpunktbereich mit konstantem Radius ein Auslaß-Abschnitt und danach ein weiterer oberer Totpunktbereich folgen, der dem ersten Totpunktbereich radial und symmetrisch entgegengesetzt ist. Der dritte Quadrant der Wockenlaufbahn ist ein SinlaS-Abschnitt und hat das gleiche radial symmetrisch entgegengesetzte Profil wie der Arbeitshub- oder Sxpansions-Bereich. Im letzten bzw. vierten Quadranten wird die Nockenlaufbahn die Verdichtung bis zum oberen Totpunkt hervorrufen. Das Profil dieses Abschnittes ist dem Auslaß-Abschnitt gleich und radial symmetrisch entgegengesetzt.

Außer dem Fall, daß der Nocken eine mathematisch definierte wellenförmige Ausführung hat, liegt kein Punkt des Nockenprofiles jenseits der Tangente im letzten Punkt des

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Abschnittes rait konstanten Radius. 3s treten keine Gegenkrünunungen auf, wie sie bei nach innen gerichteten Vorsprüngen auftreten würden. "Oie Übergangsbereiche zwischen den Krümmungsabschnitten für konstanten Hub sind so ausgebildet, daß die Lager durch einen ihnen auferlegten Restdruck ständig nit der Hockenbahnflache in !kontakt bleiben. Bei einem "'ehr-Zylinder Zlotor wird jedera Zylinder eine kontinuierliche T^iockenbahn zugeordnet. Die Achsen der einzelnen Hockenbahnen sind dann so angeordnet oder zueinander verdreht, daß die Masse des drehenden Abtriebselementes ausgeglichen bleibt. Es ist leicht zu erkennen, daß bei einen ?!ehr-Zylinder Motor mit rotierender Zündfolge, d.h. einen "lotor, bei dem nie zwei Zylinder gleichzeitig gezündet werden, die zum Ausbalancieren notwendige Versetzung der Nockenbahnen von der Zahl dar Zylinder abhängt. Dagegen massen die Nockenbahnen untereinander im Gleichgewicht sein, wenn die Zylinder gleichzeitig zünden. Das Äbtriebselement kann mit einem Getriebe für die Ankopplung eines AnlaSmotors oder eines Verbrauchers versehen sein.

Es ist also erfindungsgemäß ein Kolbenmotor geschaffen, dessen Brennkammer die einer konventionellen Gegenkolben Ausführung ist, der jedoch sämtliche Verbesserungen und Fortschritte der Technologie aufweist. Hit dem "iotor ist

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es möglich, schnellstmögliche Expansions-Prozesse im Arbeitshub durchzuführen, wodurch eine bessere Arbeitsleistung infolge geringeren ?7ärmeverlustes durch Ableitung erzielt wird. Sin Arbeitshub dauert höchstens halb so lange wie bei den üblichen Jiotoren nit Kurbelwellen _f so daß die Expansion mindestens doppelt so schnell ist. Es ist möglich, die vii'rmeenercie optimal für die Arbeitsleistung mit einen¹, maximalen Expansionshub zu nützen sowie die entsprechend dem ausgewählten Kreisprozeß niedrigste Temperatur für die Auslaßgase zu erreichen. Der Motor kann als ein Motor, der einen vollen Zyklus oder einen, der einen erv/eiterten Zyklus durchläuft, ausgebildet werden. Die Zündung erfolgt nicht, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, wodurch ein maximaler Druck vor dem iSxpansionshub gewährleistet ist. Durch den schnellen Arbeitshub vom oberen zum unteren Totpunkt verringert sich der Wärmeübergang an die Zylinderwände.

Infolge der Verbrennung bei konstantem Volumen kann das Brennstoff-Luft-Gemisch gezündet werden, nachdem der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht hat. Der Hockenbahnabschnitt, bei dem der Hub konstant bleibt, kann für die speziellen Brennzeiten,, die durch die verschiedenen Brennstoffarten und -Qualitäten bestimmt werden, entsprechend ausgelegt werden. Wenn der Kolben den unteren Totpunkt erreicht, verharrt er kurzzeitig in der Stellung, so daß das Volumen des Arbeitsraumes kurzzeitig konstant

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bleibt. In diesem Intervall öffnet das Auslaßventil zu einexa Seitpunkt, nachdem die Expansion ihr ".aximun erreicht hat und die "Farne und der Oruck genutzt worden sind, und bevor der Juzslaßh.u?o beginnt. Hierdurch erfolgt die Verdichtung auch schneller als bei den abIieheη Otoren, wodurch der Uärmeenergievsrlust auch verringert ^T.^Tird. 3ie iJSme -/ird in geringer- "-'aße von den Zrannstoff-Luft-Gsmisch an die Sylindsrwand abgeleitet, ^urch -Las Seitintervall, in cLeir, der I'oibon i:i oberen bsvr. unteren Totpunkt verweilt,- ist ferner die Vc.-tirjrunc' der Ventil-Schließseiten bzw. -Öffnungszeiten unproblematisch und flexibler, so daS ti'bsrlappungen von Venti3.--"^:£fnungs2eiten niiniEialisiert und die i.uf- un··". J-bbewaguncen der Ventile varlancsant werden, können. Ourch die "-inirnalisioruncf der Überlappung der Ventil-i'ffnungszeiten «ird ein besserer Füllungsgrad und eine geringere Vermischung des r,inlaB-gasss nit den Äuslaßgas erreicht.

Der :<otor ist grundsätzlich sch-'ingungsfrei und dynamisch ausgewuchtet. Durch die gleiche und entgegengesetzte Hubbewegung der sich gegenüberliegenden Kolben sind die Druckkräfte des Systems ausgeglichen. Infolge der Ausbildung der Hockenbahn und der motoreigenen Eigenschaften sind die Baschleunigungsübergänge sanft. Bei der erfindungsgemäßen ΐlaschine sind ferner die Schwingungen zwischen dem Lager der Kolbenstange und der ITockenbahn gedämpft,

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so daß der Kontakt zwischen den Lager und der TTockenbahii ungestört bleibt. Die mit Tleibung behafteten odar ohne Pvaibung ausgeführten oder nit einer Lagerbuchse versehenen Lager verhindern, daß der Kolben zur Hubbewegung senkrechte Bewegungen ausführt und sind am äußersten Hnde der Zylinder oder äes "lotorgahäuses, d.h. so nah ^T?ie möglich an der Nockenbahn angeordnet.

Bei dem Jiotor tritt grundsätzlich kein Klopfen oder keine Vorzündung auf, das normalerweise dadurch zustande kommen kann, daß, nachdem die Verbrennung begonnen hat, das Gas weiter komprimiert wird und infolgedessen Druckspitzen auftreten, wenn das Brennstoff-Luft-Gemisch zu mager ist.

Das Brennstoff-Luft-Geraisch wird infolge des schnell erfolgenden Einlaßhubes und in der Seitspanne, in der das Volumen mit dem Kolben am unteren Totpunkt verharrend konstant bleibt, vollständig vermischt. Das hat den Vorteil, daß die Mischung vor dem Zünden homogenisiert wird und magerere Mischungen verwendet werden können, bei denen Fehlzündungen nicht so leicht vorkommen. Durch die Ausbildung der Verbrennungskammer zwischen zwei Kolben ist es bei dem erfindungsgemäßen llotor leichter, die Klopfneigung zu minimalisieren als bei den üblichen Motoren. Der Wärmeverlust wird durch den Wirkungsgrad

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des Kreisprozesses, die Hubgeschwindigkeit und die geringere Zylindermantelflache verringert. Zs bestehen nur geringe Einschränkungen in bezug auf den Zufluß in Einlaßtakt. Ferner ist der "!otor umweltfreundlich, zumal eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes, auch bei mageren Mischungen, während der Periode des konstanten Volumens gesichert ist.

Der Motor ist in seiner Auslegung sehr flexibel. Durch Formgebung der Nockenbahn kann das System an bestimmte Brennstoffe angepaßt werden. Es lassen sich viele Kreisprozesse bei derselben Grundausgestaltung durchführen, vvobei die Nockenbahn für eine entsprechend der geforderten Ausgangsleistung erforderliche Hubgeschwindigkeit ausgebildet wird. Auch ist es möglich, sowohl die Masse des Drehelementes zu verändern als auch die Nockenbahn für ein breites Spektrum von Kolbenhubbewegungen auszugestalten, um die optimale Seitspanne für die Periode mit konstantem Volumen und der Kubbewegungen für den jeweiligen Brennstoff und/oder Zyklus einstellen zu können. Der Motor kann als Mehr-Zylinder-Motor so ausgebildet werden, daß entweder alle oder ein Teil der Zylinder gleichzeitig oder nach einer Zündfolge einer nach dem anderen gezündet werden.

Die Hockenbahn erlaubt eine weitgehende Anpassung an ideale thermodynamisch^ Kurven, die vom Brennstoff, von

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der- Kompressionsgeschwindigkeit.,, ^lotorgeschwindigkait, vom Zyklus typ usw. abhängig sind. Der Bereich der Hockenbahn, der den konstanten Hub am oberen oder am unteren Totpunkt hervorruft, ist an die "totorgeschwindigkeit und/oder an die Brennzeit anzupassen. Bei jeder Haschinengeschwindigkeit nähert sich die Auslaßkurve sehr der Verbrennungskurve und ermöglicht deshalb bei jedem Kraftstofftyp die Verbrennung der Kraftstoffladung bei konstantem Volumen. Das drehende Abtriebselement kann als Massenspeicher ausgebildet sein, wozu das Gewicht und die Geschwindigkeit des Elementes entsprechend ausgelegt werden. Es ist auch möglich, den liotor für verschiedene Anwendungsmöglichkeiten zu gestalten, z.B. mit hoher Drehgeschwindigkeit und niedrigem Drehmoment, oder umgekehrt, ohne Ausgleichsmittel, beispielsweise ülomenten-Uxnwandler, verwenden zu müssen. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, daß die Hockenbahn für sämtliche gewünschten Geschwindigkeits- und Beschleunigung^Charakteristika entsprechend ausgelegt werden kann. Sie kann auch so ausgelegt v/erden, daß der Motor mit unterschiedlichem Verhalten bei der positiven Beschleunigung und beim Verzögern läuft. Der Motor ist so ausgelegt, daß das Abtriebselement eine halbe (180 ) und eine ganze (360°) Umdrehung umläuft, wenn der Motor einen 2weitaktzyklus bzw. einen Viertaktzyklus vollendet. Aufgrund der Ausgestaltung von entgegengesetzten Kolben und der Massensymmetrie im Abtriebselement sind keine

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Gegengewichte oder andere Ausgleichselemente notwendig. Die Zahl der achsgleichen Zylinder, mit denen ein Fotor ausgestattet werden kann, ist unbegrenzt. In allen Fällen können alle -löglichkeiten von Laufcharakteristika ausgeschöpft werden. Die vielen Zylinder können durch entsprechende Ausbildung der entsprechend zugeordneten Hockenbahnen entweder alle gleichzeitig oder in einer bestimmten Reihenfolge gezündet werden.

Die Maschine ist so ausgelegt, daß sie mit geringfügiger Modifikation mit äußerer Energiezufuhr oder äußerer Verbrennung betrieben werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Zwei-Zylinder Motors mit vier Kolben,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Zylinder und einen Kolben,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den "otor,

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Fig. 5 ' einen Vier-Zylinäer-^?-totor in Schnitt/

Fig. 6-9 FunktionsäiagramrnG für einen Zwei-Takt-Almar Motor genäß der Erfindung,

Fig. 10 einen Längsschnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 11 eines Vier-Takt Motors,

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 Details eines unharmonischen Ventilnockens,

Fig. 13 Details eines harmonischen Nockens,

Fig. 14 den Funktionsablauf eines Viar-Takt-Motors,

Fig. 15 einen Ventilnocken und

Fig. 16 Diagramm ainer therniodynami sehen Druck-Volumen-Kurve .

Die Auslegung eines Motorsgemäß der Erfindung ist nicht durch enge Bedingungen eingeschränkt, wie es bei Umlauf-Ilotoren mit Pleuelstange und Kurbelwellen der Fall ist. Um· zu verstehen, wieso der erfindungsgemäße Motor

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flexibler in dar Auslegung ist, muß man die mit den üblichen Motoren verknüpften Bedingungen kennen. Diese sind insbesondere die LMnge öler Pleuelstange zwischen der Achse des Anlenkbolzens unc. der Kurbelachse und der Radius der Kurbel von dar Rotationsachse der Kurbelwelle bis zur Verbindungsstelle der Kurbelwelle mit der Pleuelstange. Die Beziehung zwischen dem Kolbenhub und dem Drehwinkel der Kurbelwelle wird durch das Verhältnis zwischen der Pleuelstangenlänge und dam Kurbelraaius bestimmt. Dieses Verhältnis spielt eine beachtliche Rolle für den Ablauf der Kolbenbewegung und schließlich für die Leistung des llotors. Eine? der größten Probleme ist die Ausführung einer raschen Auf- und Abbewegung des Kolbens, zumal die üblichen "lotoren keine Periode rät konstantem Hub aufweisen und eina Frühzündung vorgesehen sein muß, damit der Brennstoff Seit zun Verbrennen hat. Zum Beispiel dauert die Periode zwischen der Zündung und dem Ende der Verbrennung 0.002 Sek. bei einera Jlotorlauf von 4 800 Umdrehungen pro Min. Diese Brennzeit nimmt 57 der Umdrehung ein. Daher muß die Zündung bei den bekannten Motoren eingeleitet werden, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, was aber mit einem Tlirkungsgradverlust, sowie einera Verlust in der Leistung und im spezifischen Kraftstoffverbrauch verbunden ist.

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In Fig. 16 sind die Kurven eines idealen und eines in der Praxis ausgeführten Otto-Kreisprozesses gegenübergestellt. Sie veranschaulichen den Verlust zwischen den beiden Fällen. Derartige Kurven sind im allgemeinen in Abhandlungen gezeigt und analysierte

OBERT, "Internal Combustion Engines^:I, ε. 497 ff, 3. Ed., International Textbook Company, 1963. LE'flS, "Gas Power Dynamics", S. 443-513, Van Nostrand Company, New York, 1962.

Der Kompressionshub ist durch die Linie 1-2 und die ideale Verbrennung durch die Linie 2-3 dargestellt. Es folgt rait der Linie 3-4 der Arbeitshub und der Druckabfall 4-1, wenn das Auslaßventil öffnet. Der Auslaßhub und der SinlaShub sind durch den Verlauf 1-0 bzw. 0-1 dargestellt. Der von einem Motor tatsächlich ausgeführte Zyklus ist durch die den schraffierten Bereich begrenzende Kurve dargestellt. Die zwischen den beiden Kurven eingeschlossene Fläche ist die verbleibende Arbeit, die der Motor nicht geleistet hat. Dieser Leistungsverlust wird hauptsächlich durch die Frühzündung, den relativ langsamen Expansionsprozeß während und nach der Verbrennung sowie das frühzeitige öffnen des Auslaßventiles verursacht.

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Die Vorteile des erfinclungsgemäßen Motors sind auf die Ausgestaltungen zurückzuführen. Durch entsprechende mechanische Anordnung von Teilen und insbesondere die Ausführung der Hocken können die Verhältnisse günstig beeinflußt werden, d.h. es kann ein geringstes Fläcbenzu-Voluraen-Verhältnis während der Brennperiode erhalten werden, sowie ein schnellstmöglicher Arbaitshub, größtmöglicher Druck zu Beginn des Arbeitshubes ohne eine Frühzündung und die größtmögliche Expansion erreicht warden. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Ausführung durch ihren einfachen und wirtschaftlichen technischen Zusammenbau sowie leichtes Gewicht und hohen T'iirkungsgrad aus. Es ist noch die Kosteneinsparung durch eine Verringerung der Bauteile gegenüber den üblichen Jkusführungen zu nennen.

In Fig. 1 bis 5 ist ein Zwei-Takt-Hotor nach der Erfindung gezeigt. Der Motor 10 hat einen hohlen, länglichen Motorblock 12, der an seinen Enden fixiert ist. Innen weist der Block 12 eine außermittig angeordnete Trennwand 14 auf, die den Innenraum in eine Auslaßleitung 16 und eine Sinlaßleitung 18 aufteilt. Es lassen sich anstelle dieser Raumteilung der Auslaß und der Einlaß auch direkt durch Leitungen oder Rohre, die zu den Zylindern führen, herstellen. Der Block 12 trägt zwei Zylinder 24, die aus

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Zylindermänteln 26 , Kolben 28 und I\olbenstangen 30, Haltern 32 für Kolbenstangen-Lager 36 und Schraubkappe!! 34 bestehen. Die Kolbenstange ist nittels einer Schraube 33 an dem. liolbsn 23 befestigt und i:n Lager 36 gelagert.. Am äußeren Ende tr".gt die Kolbenstange 30 einen bügelfönaigen Wälzlager körper 40, in dam ein Tfälz lager 42 über einem Stift 44 angeordnet ist. Es können auch andere Lagertynen verwendet werden, wie z.B. Gleitlager oder reibungslose Lager. Den Zylindern sind Kraftstoffleitungen 46, Zündkerzen 43, Auslaß-Öffnungen 50 und Einlaßöffnungen 52 zugeordnet.

Ein Rotor 60 ist vorgesehen,, der innen mehrere Nockenbahnen 62 aufweist. Er kann aber auch mit irgend einer anderen Kombination von Kurven ausgestattet sein, die bei einer Umdrehung des Rotors den Kolben eine erwünschte Zahl von Zyklen auferlegen. Die Kockenbahn kann kreisrund konzentrisch oder elliptisch ausgebildet sein und mehrere symmetrische oder assymetrische Forragebungen enthalten. Die genaue Formgebung hängt von der erwünschten Umdrehung zur Ausübung eines /^.rbeitshubes und des erforderlichen Radius innerhalb der einzelnen Bereiche der Nockenbahn ab. Der Rotor ist am Außenumfang rund ausgebildet. Der Massenausgleich bleibt dadurch erhalten, daß die Nockenbahnen 62 so angeordnet sind, daß die längere Achse der einen Bahn parallel zur kürzeren Achse

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der Hachbarbahn verläuft. Außerdem lassen sich hiermit die Zylinder 24 achsparallel im stationären Trägerblock anordnen. Die Festigkeit des Rotors wird auch durch die ?JinkelverSchiebung der "Tockenbahnen günstig beeinflußt. Die !"Tockenbahnen weisen Führungsrillen 64 auf, in denen die Wälzlager 42 geführt werden. Die Zahl der Zylinder hängt von der Anwendung und der erwünschten Leistung ab. Der Rotor 60 hat mit mehreren öffnungen versehene Stirnwände 68 (Fig. 4). Diese öffnungen können weggelassen werden, wenn der Rotorinnenraum als Schrrtierölkammer verwendet werden soll. Der Rotor weist an seinen beiden Enden je ein hülsenartiges Teil 70, das jeweils auf einer Gleitlagerbuchse 72 gelagert ist, auf. Für einen Verbraucher sind Sahnräder 74 vorgesehen. Ein Anlassmotor 76 ist über ein Antriebsritzel 78 und einem am Umfang des Rotors angeordneten Sahnkranz 80 rait dem Rotor 60 gekoppelt.

Die Nockenbahn wird für einen Swei-Takt—Iotor einen Bereich mit konstantem Radius haben, der am oberen Totpunkt des Kolbens eine Periode konstanten Hubes erzeugt. Die Bogenfläche dieses Bereiches hängt von der Verbrennungszeit und dem Kraftstofftyp ab. Zwei-Takt-Motoren mit einer Schlitzsteuerung anstelle der Ventilsteuerung haben keine Periode mit konstantem Hub am unteren Tot-

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punkt. Das beruht auf den Kadenacy Effekt (Irving, "Two--Stroke Power units") , bei dem ein negativer Druck sich beim öffnen des Auslasses einstellt. Dagegen wird m unteren Totpunkt auch eine Periode rait konstantem Hub erforderlich sein, wenn der Auslaß mit Ventilen versehen ist, wie es bei den Vier-Takt-vIotoren auch der Fall ist. Die Gründe hierzu werden weiter untan diskutiert.

TJie bereits erwähnt, ist der erfindungsgemäße Alraar-'T.otor geeignet, als Zwai-^akt- oder Vior-Takt-Motor mit Fremd- oder Selbstzündung ausgelegt werden zu können. In Fig. 5 ist ein 7ier~Zylinder-~!otor gezeigt. 75s können aber auch ein, drei oder mehr als vier Zylinder je nach Bedarf verwendet werden. Bei riotoren mit. einer ungeraden Zahl von Zylindern v/erden dia Kocksnbahnen um entsprechende ,Jinkel versetzt sein. 2&L drei Zylindern sind die Achsen der Nockenbahn um 120 gegeneinander versetzt, um den riansenausgleich zu erhalten. In den Fällen, daß ein Zylinder vorgesehen ist oder bei mehreren Zylindern alle Zylinder gleichzeitig gezündet werden, wird jede Nockenbahn in sich ausgewuchtet werden müssen.

In Fig. 6 bis 9 ist der Arbeitsablauf eines erfindungsgemäßen Zwei-Takt-Gegenkolben-Älinar-Motors gezeigt.

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In Ί?ig. 6 ist der Zylinder 2 4 in 3ündstellung. In Fig. 7 ist der Arbeitstrab beendet, und es erfolgt der ÄuslaB über die Auslassöffnungen 50. Der darauffolgende Sinlaßhub, in dem sowohl die Auslaßöffnungen 50 als auch die Einlaßöffnungen 52 geöffnet sind, ist in ¹J¹Ig. 8 dargestellt. In Fig. 9 sind beide öffnungen wieder geöffnet und dia Kolben befinden sich in Korapressionshub.

In Fig. 10-15 sind Einzelheiten eines ^isr-Takt-üotorr, mit Fremdzündung dargestellt. Des: "otor 100 weist einen stationären Block 102 auf, in aera ein Zylinder 104 angeordnet ist. Der Zylinder 104 enthält ?;asser- oder Kühlmantel 106 und ZylindervTände 108. Die Zylinder 108 erstrecken sich durch die Wand des Blockes 102, so daß die Enden 110 frei sind. In den SvIindem sind Kolben 112 angeordnet, die r.iit von Wänden 116 abgetrennten, als Kammern ausgebildeten Ausnehmungen 114 versehen sind. Diesen Kammern 114 gegenüberliegend befinden sich Zündkerzen 113. Die Kolben sind mit starren Stangen 120 versehen, die am äußeren Snde je eine Platte 122 aufweisen. Gegen diese Platte einerseits und eine Ringscheibe 124 des Zylinders andererseits stützt sich eine Druckfeder 126 ab, die ein Lager 123 elastisch gegen die Nockenbahn 140 drückt. Die Lager 128 sind auf Wellen 130 drehbar montiert. Die !Kolbenstange 120 ist mittels am Außenende der Z-ylinder angeord-

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neten Kontroll-Drucklagern 132 geführt. Anstelle des gezeichneten Wälzlagers 128 könaen auch Gleitlager verwendet werden.

Der Block 102 ist von einem drehbaren Abtriebselement urageben, das ein die JJockenbahn 140 aufweisendes Antriebsnockens lernent 136 enthält. Durch Distanzstücke 142 des Abtriebseleraentes 134 sind von liockenalement 13S Nocken 144, 146 für die EinlaS- und Auslaßventile abgetrennt. Fig. 15 zeigt, daß die beiden Mocken 144 und 146 ähnliche Gestalt haben, nur befinden sich die Erhebungen zum öffnen der Ventile an verschiedenen Stellen. Die Nockenflachen und 150 der beiden Ventilnockan wirken mit Ventilstoßvorrichtungen 152, 154 zusammen, die USIz-, Gleit- oder an-lare Lager sein können. Das Einlaßventil-Nockenelement beispielsweise drückt die Stoßvorrichtung 154, die wiederum den Ventilstößel 15S gegen die Kraft einer Feder 158 drückt. Das Ventil 160 hebt dadurch von seinem Sitz ab, und der Brennstoff wird über die Leitung 162 in den Zylinder fließen. In gleicher Art drückt die Stoßvorrichtung 152 über den Ventilstößel 164 das Ventil 166 von seinem Sitz ab, um. dia Abgase durch die Abgasleitung 168 hinauszulassen. An üen Stirnseiten hat das Abtriebselenient 134 auf Elementen 172 gelagerte Platten 170, über die das Abtriebselement drehbar am Block 102 gelagert ist.

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In Fig. 14 und 15 wird die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Almar-Nockenbahn verdeutlicht.

Die Nockenbahn, die vom sich ausdehnenden Gas im Arbeitshub über die Kolben in Rotation gebracht wird, steuert den Kolbenhub während des Auslaß-, Einlaß- und Kompressionshubes. Die LTockenbahn ist so ausgestaltet, daß besondere Eigenschaften der "iotorleistung optimiert werden. Eine bevorzugte Nockenfläche ist die, die eine Verbrennung bei konstantem Volumen über einen weiten Geschwindigkeitsbereich ermöglicht, und zwar sowohl bei Verbrennungsmotoren mit Druckzündung als a.uch mit Sündkerzen. Hierdurch erfolgt nach der Verbrennung eine rasche Ausdehnung der '^-ase, so daß der Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Arbeit maximiert wird, wobei danach der Kolben so rasch und wirksam wie möglich und mit geringem Verschleiß auf Null-Geschwindigkeit abgebremst wird. Bereiche der Nockenbahn, bei denen das Lager 128 von der Bahn abhebt müssen vermieden werden. Ebenso muß jede Nockenkontur vermieden werden, die einen Seitendruck gegen das Kolbenstangen-Steuerlager, d.h. beim Beginn des Ausstoß- und Kompressions-Taktes, verursachen würde. Unerwünscht sind ferner Nockenbahn-Ausbildungen, die unnötige Druck-, Spannungs- oder Schmier-Probleme aufwerfen oder sehr komplex sind. Bevorzugte Nockenflächen

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hängen vom Typ des Motors, Brennstoffes, Materiales, von der Dimension, Literleistung, Geschwindigkeit, Belastung und anderen Variablen ab.

Einschränkungen in der Ausgestaltung der Hockenbahn werden im folgenden dargelegt. In Fig. 12 ist die geometrische Grenze für den ITockenbahn-Bereich im Ärbeitshub dargestellt, in der ein schnellstmöglicher Arbeitshub ausgeführt v/erden kann. Der Kolben hat seine maximale Geschwindigkeit während der Verbrennungsphase, wenn er sich vom oberen Totpunkt wegbewegt, in der Beschleunigungszone 3, die durch eine Tangente T angegeben ist. T ist die Tangente zum letzten Radius vom Wert F (Radius des konstanten Bereiches, der den konstanten Hub am oberen Totpunkt hervorruft) des konstanten Bereiches A und der maximale Wert 3.. (Index Radius) vom Bereich B kann nicht größer sein, als der Radius Wert irgendeines Punktes auf der Tangente T. Die Länge der geradlinigen Linie T erstreckt sich im Bereich 3 entsprechend der gewünschten Beschleunigungsdauer. Sie wird ferner auch durch die Bedingung eines sanften Überganges in den Bereich C beeinflußt. Der Bereich C hat eine sanfte Kurve, die den Kolben bis auf Mull-Geschwindigkeit abbremst, wobei die Null-Geschwindigkeit zu Beginn der Zone D, in der der Kolben den unteren Totpunkt erreicht, erreicht wird.

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Entlang der Tangente T in der Zone 3 wird der Kolben so schnell wie möglich beschleunigt, wobei ar einen positiven Kontakt mit der Nockenbahn aufrechterhält, während der Druck zwischsn den Kolben langsam abniramt. 'Der Bereich B nimmt 35 ain, er kann aber kleiner oder größer sein, und er muß auch nicht gleich groß sein, wie der Bereich C. Jedoch muß der Bereich C die gleiche Anzahl von Radien wie die Beschleunigungskurve B haben, d.h. wenn während der Beschleunigung einundsisbzig vierte von R. sich in Intervallen von einem halben Grad einstellen, dann ist die gleiche Zahl von H. im Bereich C vertreten. Erstreckt sich jedoch C über einen grcSeren Uinkelbsreich als E, dann müssen die "Tinkelabstände zwischen den Index-Radien größer als ein halbes Grad sein, und umgekehrt bei einem engeren C-Bereich. \nf jeden Fall nuß, unabhängig von den Tvinkel-Intervallen, der Bereich C die gleichen Veränderungswerte des R. in umgekehrter Reihenfolge aufweisen. Wenn z.B. die letzten fünf Werte A. H_-. in der Beschleunigungsζone B die folgenden sind:

Index Nummer

85 0.048745

36 O.O4S88O

87 0.043941

88 0.049O48

89 0.049082

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dann sind die ersten fünf ?7erte von^ R. im Abbremsbereich C wie folgt;

90 0.049082

91 0.049048

92 O.O4S941

93 0.048880

94 0.048746

?;'eil der Kolben in der Z-one C sich noch dem unteren Totpunkt nähert und dabei der R. weiter bis auf seinen Maximalwert ansteigt, ist die Veränderung von R., d.h. &.R., umgekehrt wie bei der Beschleunigung.

ß Fig. 13 stellt die Kockenbahn eine mathematische Beziehung des Beschleunigungs-Äbbrems-Profiles der Bereiche B und C dar, die die Form einer harmonischen Sinuswelle haben, die sich vom letzten Radius des oberen Totpunkt-Bereiches bis zum einzigen oder ersten Radius des unteren Totpunkt-Bereiches erstreckt. Die Beziehung hat den folgenden Ausdruck:

R^ = S + f\ - cos (u)J

_wobei u = :£- <* - ^k> ^unä

L= 180 - (k + m) ist,

k ist der Winkel, bei dem die Harmonische

beginnt (letzter Radius der konstanten

Radius-Zone).

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m ist der vJinkel, an dera die Harmonische endet (der erste oder einzige Radius des Bereiches für den unteren Totpunkt)

S ist der 1/2 Hub eines Kolbens.

Der Ärbeitshub-Bereich kann kleiner oder größer als die ersten 90 Umdrehung sein. Einander gegenüberliegende Punkte der Nockenbahn haben gleiche Radien, so daß die Kurve von 180 sich auf der anderen Hälfte wiederholt. Für den unteren Totpunkt braucht kein Bereich mit konstantem Radius vorgesehen zu sein.

Der Auslaß-Bereich der ilockenbahn ist so ausgelegt, daß er rait einer minimalen Schubbelastung auf das Lager den Kolben zum oberen Totpunkt zurückführt. Die Tiurve ist so ausgeführt, daß die Hubbewegung zunächst langsam beginnt und, wenn der Abstand der Kolbenfläche zum Steuerlager größer ist als von diesem zur Nockenfläche, sehr schnell wird. Die so ausgebildete Nockenbahn wird den geringsten Verschleiß des Kolbens, der Kolbenstange, der Zylinderwand sowie der Lager verursachen. Ein gleiches Profil ist bei der Expansion für den Quadranten, der die Einlaßphase steuert, vorgesehen. Sine schnelle Bewegung des Kolbens zu Beginn der Sinlaßphase begünstigt die Vermischung des Brennstoff-Luft-Gemisches

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durch Turbulenz. Iliardurch wird das 'lomisch vollständig vermischt und auch der Verschleiß mininalisiert. Der Kompressions-Takt-Eareich der Nockenbahn ist dem Auslaß-.Phasen-Bsreich entgegengesetzt angeordnet und hat die gleichen Iladien wie dieser. Tills ge7jenüberliegendan Bereiche weisen gleiche Radien auf. Dar Eubablauf an einem Zylinder eines Vier™Takt~Äl-aar-^:iotors ist in Fig. 14A - 14H gezeigt. Der Brennstoff-SinlaQ ist auf der linicen und der Abgas-Fms laß ist auf der rechten Seite des Zylinders dargestellt. In A beginnt der Motor den Kompressions-Hub _r das llinlaßventil hat zu schließen begonnen. Hach wenigen Umdrehungsgraden vollendet os den ochließvorgang. In 5 ist der ?lotor im Kompressions-Ilub-Vorgang, bei dem beide Ventile geschlossen sind. Wenn die Kolben den oberen Totpunkt erreichen, setzt die Zündung ein, das Brennstoff-Luft-Gemisch verbrennt und erzeugt einen hohen Druck im Raum zwischen den beiden Kolben. Zu diesem Zeitpunkt ist die Nockenbahn um umgelaufen. Bei den bekannten Motoren mit Kurbelwellen erfolgt eine Umdrehung von 180 bei gleichem Hub.

In D wird gezeigt, wie im Arbeitshub die Kolben und die Kolbenstangen die Nockenbahn drehen derart, daß die heißen Gase sich ausdehnen können. Durch die symmetrischen Druckkräfte ist die Nockenbahn nur radialen,

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mit entgegengesetzter Richtung verlaufenden und gleichen Kräften ausgesetzt, die den Rotor antreiben. Aufgrund der symmetrisch angeordneten und im Gleichklang laufenden Kolben treten keine Störkräfte auf, die Querschwingungen anregen würden. In IZ sind die Kolben an ihren entsprechenden unteren Totpunkten und das Auslaßventil ist offen, aufgrund der Phase mit konstantem volumen öffnet das Auslaßventil nicht, bevor der Kolben den unteren Tot-Punkt erreicht hat, wodurch der Kolben während seines ganzen Arbeitshubes eine Ziraft auf die Nockenbahn ausübt. Bei ainem Ein-Zylinder-^otor wird das Drehmoment der Hockenbahn nun den Rotor durch den unteren Totpunkt ziehen und die Abgase in der Auslaßphase hinausdrücken. Bei Zwei- oder r-'ehr-Zylinder-I-Iotoren, deren Zylinder alia gleichzeitig gezündet werden, wird das Drehmoment den Rotor bis zu dem nächsten Zünci-Eub drehen. Durch das Drehmoment wird gemäß Abbildung F das Abgas durch das offene Auslaßventil gedrückt, bis die Solben die entsprechenden unteren Totpunkte erreichen. Letztere Stellung ist in G gezeigt, vrihrend der ganzen Phasen von A bis G ist im Zylinder ein Druck vorhanden, der die Kolben gegen die 2Tockenbahn angedrückt hält. "Jährend des Einlaß-Hubs hält die Feder 125 den Kontakt zwischen Kolben und Nockenbahn aufrecht. Die Federn sind ständig unter Druck.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.) Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch

a) einen hohlen stationären Trägerblock (12) mit vorgegebener Länge und einem allgemein gleichförmigen Querschnitt, der in einer Betriebsstellung festlegbar ist,

b) mindestens einem in dem Trägerblock angeordneten Zylinder (24) , dessen Enden durch den Trägerblock ragen, wobei der Trägerblock-Kammern (16,18) außerhalb des Zylinders aufweist, und wobei die Zylinder gegenläufige Kolben (28) führen, deren Kolbenstangen (30) aus den beiden entgegengesetzten Zylinderenden hinausragen und am freien Ende je ein mit einer angetriebenen Nockenbahnfläche (62) zusammenwirkendes Mitnehmelager (42) aufweisen,

c) ein um den Trägerblock drehbar montiertes Abtriebselement (60), das eine in allgemeinen runde Außenfläche hat und an der Innenseite die Kockenflächs für den Zylinder, den Kolben und die Kolbenstange trägt, wobei die Nockenfläche mit dem Mitnehmerlager zusammenwirkt, um das Abtriebselernent anzutreiben,

d) eine mit bogenförmigen Bereichen (A) ausgestaltete Nockenbahn, die einen von der Achse des Abtriebs-

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elementes ausgehenden konstanten Radius aufweist, wobei dieser Bereich zumindest für die Stellung, in der die beiden Kolben jeweils an ihrem oberen Totpunkt sind, vorgesehen ist, um das Volumen der zwischen den beiden Kolben eingeschlossenen Kammer während einer vorbestimmten Zeitspanne und einem entsprechenden Umdrehungswinkel konstant zu halten, wobei ferner dia Nockenbahn zumindest an radial einander gegenüberliegenden Stellen obere Totgunkt-Stellungen aufweist und e) dem Zylinder zugeordnete Mittel für die Zuführung von Brennstoff (52) und für die Zündung (48) des Brennstoffes, wobei ferner Gaseinlaß- (52) und Gasauslaßleitungen (50) sowie Mittel (160,166) vorgesehen sind, die wahlweise die Verbindung des Zylinders mit der Einlaßleitung bzw. der Auslaßleitung öffnen und schließen.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (62) anschließend an den Bereich mit konstantem Radius einen Bereich für den Arbeitshub aufweist, der eine Zone (B) für eine beschleunigte Bewegung und eine Zone (C) für eine abbremsende Bewegung des Kolbens hat, wobei der Bereich für

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den Arbeitshub zumindest teilweise durch eines der beiden Kriterien definiert ist:

a) daß der maximale Radius der Zone (B) für die beschleunigende Hubbewegung gleich oder kleiner ist, als der Radius irgendeines Punktes einer Tangente zum letzten Radius des Bereiches für den oberen Totpunkt,

b) daß der Bereich eine harmonische Sinuswelle ist, mit dem Radius definiert durch

R_ = S + |1 - cos (u)7

wobei u = -**— (o - k )

und L = 180 - (k + m) ist, und außerdem k gleich dem Winkel ist, bei dem die Harmonische beginnt (letzter Radius der konstanten Zone), m gleich dem Winkel ist, an dem die Harmonische endet (der erste oder einzige Radius vom Bereich für den unteren Totpunkt) und S gleich dem 1/2 Hub eines Kolbens.

3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn anschließend an die Bereiche (A,F) für den konstanten Hub am oberen Totpunkt radial gegenüberliegende Bereiche für den Arbeitshub aufweist, daß diese einen vorbestimmten Umdrehungswinkel

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des Äbtriebselercentes (60) einnehmende Bereiche je eine erste Zone (B) , hai der dar Kolben (2-3) beschleunigt vora oberen Tot-Punkt abgehoben idLrd, und eine zweite Zone (G)hs.t, bei der der Kolben üiit negativer Beschleunigung z'iv. unter2η -3/Ot-PUn¹It belegt v.'ird.

4. .'Totor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die cVocksnhalm (62) anschließend an den bereich (D) für den unteren TotT-unkt einen einen vorbestimmten tteidr ehung stinke 1 einnehmenden Bereich ("-Ί) aufT-reist, .mit den der KoIban (23) an den nächsten bereich (F) für asn oberen Tot-punkt zurückzuführen ist.

5. -Totor nach Anspruch 4,. dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Esreiche der JJockenbahn (62) gleiche Bogenlinisn haben, die durch gleiche und entgegengesetzt gerichtete _t von der Drehachse des Äbtriebselep.entes ausgehende Radien definiert sind.

6. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßleitungen (162, 16-3) mit die Durchlaßöffnungen nach den Erfordernissen des Motor steuernden Ventilen (160, 166) ausgerüstet sind.

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709821/0751 original inspected

7. "Iotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (160, 166) Stößel (15G, 164) aufweisen, die mittels elastischer Siebente (15S) gegen Ventilnocks-i (144, 146) ge-irückc werden und daß die docken eine endlose Fläche haben und mit den !\bfcriebsele21ent ruitdrehen.

■3. Motor nach. Anspruch 7 _r dadurch gekennzeichnet, daß die Änsaugöffnung (162) mit einem ersten Ventilnocksn und die Äuslaßöffnung mit einem zweiten Ventilnocken betätigt werden und.daß die beiden Ventilnocken an gegenüberliegenden Saiten der jloclcenbahn angeordnet sind.

9. "lotor nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, äa.O die zwei entgegengesetzten Kolben zwei Brennkammern bilden,, die miteinader durch einen durch die Distanz zwischen den am oberen Totpunkt angeordneten Xolbenstirnseitan definierten !Kanal verbunden sind.

10. Motor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (140) bogenförmige. Bereiche (F) aufweist, deren Radius zur Drehachse des Abtriebseler.ientes konstant ist, daß diese Bereiche dera unteren radial gegenüberliegenden Totpunkt Lagen der Kolben

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ORIGINAL WSPECTSD

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zugeordnet sind derart, daß der Raun zwischen den Solben in einer vorgegebenen Zeitspanne und Umdrehung konstant bleibt.

11. 'lotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die liockanbahn (140) zwei radial gegenüberliegende Bereiche niifc konstante". Madius (Γ.-Γ-) aufweist.

12. ^rIotor nach 7msr>ruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Bereich (3,C) der ^ockenbahn für den Arbeifcshub xrit einer "inscr-xänkuncr (a) die Zone (C) für den negativ beschleunigten Arbeitshub so ausgebildet ist, daß din Geschwindigkeit des Zolbans in gleiche:"¹. I'aße abnir-nt- -rie die Geschx-rindic,i:sit bein, beschleunigten ".rbeitshub ansteigt.

13. Ilotor nach Ansnruch 2 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, da.Z der "? ,reich. (E_fC) für dan

bis zum ur±3ren \Jctpun;:t gebracht wird, mehr oder "veniger als 90 üradrehung

14. "otor nach Anspruch 2 oder .'.nspruch 13, dadurch gekannzeichnet, daß der Bereich (E) der 'Tockenbahn für den '^uslaßhub so ausgebildet ist, da3

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ORIGINAL INSPECTED

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dar Kolbenhub zunächst langsam und dann schnell
sich dera oberen Totpunkt nähert, un die Drucklast
auf Solben und Lager zu niininalisi

15. ^T-lotor nach Anspruch 2 oder Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet;, daß der Bereich (G,E) der Nockenbahn für den Sinlaßhub gleich ö.era B-areich (3,C) für den Ärbaitshub ist und ihm radial gegenüberliegt.

16. Γ-Iotor nach Anspruch 2 oder --.nspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der »ersieh (I) der Nockenbahn für den liorapressionshub dem Bereich für den Einlaßhub gleich ist und ihm-gegenüberliegt.

17. .':iotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die I'olben nach außen hin vorgespannt sind, ura den Kontakt der .'litnehraerlager mit der ITockenbahn aufrechtzuerhalten, insbesondere beira Sinlaßhub.

18. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel in P-eihe und getrennt voneinander angeordnete Zylinder mit gegenüberliegenden Kolben vorgesehen sind, denen je getrennte Antriebs- und
Ventil-Nocken zugeordnet sind.

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* 265240a

19. ^iotor nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß die ilockenbahneii für dia einsslnan Sylincl-ar unterschiedliche üinkallar'sr haben, -danit äas ?.?itriebselenant in "-".assengleichgewicht ist.

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